浙江省温州十校联合体2022-2023学年高一下学期期中联考物理试题（含答案）

2022学年第二学期温州十校联合体期中联考
高一年级物理学科试题
考生须知：
1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟．
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字．
3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效．
4．考试结束后，只需上交答题纸．
选择题部分
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求）
1．下列物理量属于标量的是（ ）
A．线速度 B．转速 C．加速度 D．向心力
2．引力常量G在国际单位制中的单位是（ ）
A． B． C． D．
3．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，为物理学的建立作出了巨大的贡献．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，说法正确的是（ ）
A．牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
B．牛顿借助万有引力定律发现了海王星
C．开普勒用了20年时间研究第谷的行星观测记录，发现了行星运动的三大定律
D．卡文迪什将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律
4．关于平抛物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度和加速度都随时间增大
B．平抛运动是一种变加速运动
C．初速度越大，物体在空中运动的时间越长
D．物体在水平方向的最大位移取决于物体的高度和初速度
5．2021年12月9日，“天宫课堂”第一课开课，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行太空授课．此次太空授课活动进行了全程现场直播，在中国科技馆设地面主课堂，在广西南宁、四川汶川、香港、澳门分设4个地面分课堂，共1420名中小学生代表参加现场活动．在“天宫课堂”上，王亚平提到：在太空，我们一天能看到16次日出．据王亚平所述，下列说法不正确的是（ ）
A．“神舟十三”号飞船的周期比地球同步卫星的周期小
B．“神舟十三”号飞船的角速度比地球同步卫星的角速度大
C．“神舟十三”号飞船的线速度比地球同步卫星的线速度小
D．“神舟十三”号飞船的向心加速度比地球同步卫星的向心加速度大
6．如图1所示是一个单线轨直线滑台模组，滑块可以在电路的控制下做各种直线运动．现将两个相同的单线轨直线滑台模组十字组合成一个整体，并将一只笔固定在一个滑块上，如图2所示．笔沿y轴匀速移动，同时沿x轴分别匀速、匀加速、匀减速移动，得到了1、2、3三条笔尖的运动轨迹，如图3所示．下列关于笔尖的运动轨迹，判断正确的是（ ）
A．x轴匀速移动得到轨迹3 B．x轴匀加速移动得到轨迹1
C．x轴匀减速移动得到轨迹2 D．x轴匀加速移动得到轨迹3
7．甲、乙两运动员运动到如图弯道处线速度大小相等，甲、乙所处跑道位置可看成半径分别为、的圆弧的一部分，则下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两运动员需要的向心力之比是
B．甲、乙两运动员需要的向心力之比是
C．甲、乙两运动员的向心加速度之比是
D．甲、乙两运动员的向心加速度之比是
8、如图所示为一皮带传动装置的示意图．右轮半径为r，A是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为．B点在小轮上，到小轮中心的距离为r．C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上．如果传动过程中皮带不打滑，下列说法中正确的是（ ）
A．A、C两点的线速度之比为
B．A、B两点角速度之比为
C．B、D两点的角速度之比为
D．A、D两点的向心加速度之比为
9．如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点．则小球在竖直平面内摆动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．小球在摆动过程中受到的合力都指向圆心O点
B．在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合力为零
C．小球在最低点C时所受的合力，即为向心力
D．小球在摆动过程中绳子的拉力使其线速度大小发生变化
10．如图所示，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都垂直击中篮筐，击中时速度分别为．若篮球出手时高度相同，出手速度与水平夹角分别为，下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
11．2021年5月22日10点40分，中国火星探测器“天问一号”的火星车祝融号着陆火星表面．设想未来某天人类乘坐载人飞船到火星上开展科学实验：在距火星表面附近高为h处自由释放一个小球，经时间t落至火星表面．已知火星的半径为R，质量为M，引力常量为G，忽略火星自转和空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．火星表面加速度为 B．火星表面加速度为
C．火星的第一宇宙速度为 D．火星的第一宇宙速度为
12．如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度匀速转动，A、B的质量分别为、，A与B、B与转台间的动摩擦因数都为，A和B离转台中心的距离都为r，重力加速度为g，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力沿水平方向指向圆心O点
B．物块B对物块A的摩擦力一定为
C．转台对物块B的摩擦力的大小一定为
D．转台的角速度一定满足：
13．如图所示，在倾角为的斜面顶端以速度1水平抛出一小球A，经过时间落在斜面的某点P；在另一个倾角为的斜面顶端以速度水平抛出另一个小球B，经过时间落在斜面的某点Q；小球A在P点的速率恰好和小球B在Q点的速率相等，不计空气阻力，则（ ）
A． B． C． D．
二、不定项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目的要求，全部选对得3分，漏选得2分，错选、多选得0分）
14．以下关于圆周运动描述正确的是（ ）
A．如图甲所示，手握绳子不可能使小球在该水平面内做匀速圆周运动
B．如图乙所示，小朋友在秋千的最低点处于超重状态
C．如图丙所示，旋转拖把桶的脱水原理是水滴受到了离心力，从而沿半径方向甩出
D．如图丁所示，摩托车在水平赛道上匀速转弯时，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，人和摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用
15．“山西刀削面”，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里．如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L．小李作为学徒，尚未掌握技巧．为了训练，在其正对面右半圈安装上高度为的挡板．削出的小面圈可视为质点，忽略空气阻力，其初速度沿水平方向指向圆心，视为平抛运动．小面圈有的直接落入锅中，有的与挡板相撞后落回锅中（已知与挡板碰撞的小面圈均可落入锅中）．重力加速度为g，则下列描述正确的是（ ）
A．所有直接落入锅中的小面圈，空中运动时间都相同
B．所有与挡板相撞的小面圈，在碰到挡板前空中运动时间相同
C．所有落入锅中的小面圈中，最大初速度
D．在不碰触挡板的情况下，落入锅中时的最大速度是最小速度的3倍
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
16．如图甲是研究平抛运动的实验装置，图乙是小球做平抛运动的部分频闪照片．
（1）以下是关于本实验的一些做法，其中合理的选项有**．
A．小球运动时不应与背板上的坐标纸相接触
B．斜槽轨道必须选用光滑的
C．斜槽轨道末端切线须调整水平
（2）乙图的频闪照片上总共记录了小球平抛运动过程中的五个位置，照片中位置之间的距离以及之间的距离如下表所示．已知实际距离为照片距离的10倍．运动过程不计空气阻力，g取．
两位置之间距离 位置 位置
水平距离
竖直距离
a点是否为平抛运动的起点**（选“是”或“否”）．频闪照相机的闪光周期是**s，小球做平抛运动的初速度是**．
17．某同学用向心力演示仪进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等．
（1）本实验采用的主要实验方法为**（选填“等效替代法”或“控制变量法”）．
（2）三个情境中，图**是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）．在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为**．
（3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图丁所示．装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接．当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力．拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得．
保持滑块质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图戊所示，若砝码运动半径，细线的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得滑块和角速度传感器总质量**（结果保留2位有效数字）．
四、计算题（共4题，共39分．解答计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．）
18．（8分）有一种被称为“魔力陀螺”的玩具深受小朋友们的喜爱．在强磁性引力作用下，陀螺可紧贴圆形钢圈外侧快速旋转而不脱落，好像钢圈对它施加了魔法一样，如图所示．已知陀螺受圆形钢圈的强磁性引力始终指向圆心且大小恒定．将陀螺的旋转运动视为在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动．陀螺的质量为m，重力加速度为g，圆轨道半径为R．假设陀螺可以看成质点，强磁性引力．求：
（1）若陀螺过最高点时的速率为，此时向心力的大小．
（2）要使陀螺可以经过最低点，则过最低点的速率不超过多少？
19．（9分）北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”．空间站的轨道可认为距地面高度为h的匀速圆周运动轨道，周期为T，地球半径为R，引力常量G．求：
（1）空间站的线速度大小．
（2）地球的质量为多少．
20．（10分）如图所示，某空军部队进行陆空军事演习．红军战机在高度为空中匀速向左飞行，发现与其水平相距的蓝军地面基地后，立即对其水平发射一枚无动力导弹．不计空气阻力，重力加速度g取，则：
（1）红军导弹将在多久之后击中蓝军基地？导弹的发射速度为多少？
（2）蓝军地面基地雷达监测到有导弹来袭击，在红军发出导弹后，位于基地同海拔前方处的拦截阵地竖直向上发射一枚动力拦截导弹．假设动力拦截导弹在空中做匀速直线运动，若想拦截成功，拦截导弹的速度为多少？
21．（12分）如图所示，水平直线轨道与在同一竖直平面内，与竖直放置的光滑圆筒的上边缘于D点相切，位于筒的下边缘，在水平直线轨道上．其中，D、、三点位于同一竖直线上．现有一可以视为质点的小球沿D点以某一水平速度滑入圆筒，在筒内旋转一周后于处离开圆筒，最终落于上的E点（未画出）．已知与相距，筒高为，间的距离为，重力加速度g取．则：
（1）分析小球在筒内竖直方向做什么运动，并求出小球从D点运动到点的时间；
（2）求小球滑入D点时的速度和圆筒的半径（结果可以用表示）；
（3）若小球滑入D点的速度大小可调节但不为零，且由于材料原因小球无法承受超过自身重力250倍的压力．则小球在直线轨道上的右侧有多少个可能的落点．
2022学年第二学期温州十校联合体期中联考
高一年级物理学科参考答案
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B B C D C B C D C A D C D
二、不定项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目的要求，全部选对得3分，漏选得2分，错选、多选得0分）
14 15
AB AC
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
16．【答案】（1）AC； （2）否； 0.05； 0.5
17．【答案】（1）控制变量法；（2）乙； （3）0.44-0.47
18．【答案】（1） （2）
【解析】
（1）由向心力公式可得：
（2）陀螺恰好经过最低点时，与钢圈的压力为0．所以要使陀螺可以经过最低点，最低点的最大速度应满足
解得
19．【答案】（1） （2）
【详解】（1）空间站在Ⅰ轨道上运行时，轨道半径为
圆周运动的线速度大小为 得
（2）万有引力提供向心力 得
20．【答案】（1）， （2）
【解析】（1）导弹离开战机后做平抛运动，由
（2）红军发出导弹后，位于基地同海拔前方处的拦截阵地竖直向上发射一枚拦截导弹．可得拦截成功时，红军发射导弹飞行时间：
红军发射导弹下落高度为：
蓝军拦截导弹上升高度为：
蓝军拦截导弹飞行时间：
蓝军拦截导弹运行速度：
21、【答案】（1）自由落体运动； （2） （3）共有5个可能的落点
【详解】
（1）小滑块从D点滑入圆筒后紧贴内壁运动，竖直方向一直做自由落体运动
由 解得
（2）由可得小球落至水平轨道所用时间
所以离开圆筒后的运动时间
所以小球进入D点时的速度即水平速度
在圆筒内水平方向做匀速圆周运动
所以圆筒半径
（3）若要使小球落于水平轨道上，则在圆筒内水平方向必须做完整的圆周运动，则有
即……
同时小球在筒内将受到水平方向的压力
代入速度解得
所以，共有5个可能的落点