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浙江省北斗联盟2022-2023学年高一下学期物理期中联考试卷
一、单项选择题（本题共11小题，每小题3分，共33分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选多选、错选均不得分）
1．（2023高一下·浙江期中）“物理”二字最早出现在我国的晋朝，泛指事物之理，源于《庄子·天下》中的“判天地之美，折万物之理”。关于物理思想与方法，下列叙述不正确的是（ ）。
A．用质点来代替物体的方法运用了假设法
B．重心、合力的概念都体现了等效思想
C．伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理外推的方法
D．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
【答案】A
【知识点】控制变量法；等效法；理想模型法
【解析】【解答】A.质点采用了理想化物理模型的方法，故A符合题意；
B.重心是物体各部分所受重力的合力作用点，体现了等效思想。合力也采用了等效替代的思想，故B不符合题意；
C. 伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理外推的方法 ，故C不符合题意；
D. 在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 ，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】合力与分力时等效替代的关系，采用了等效替代的思想。质点采用了理想化物理模型的方法。再实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法。伽利略理想斜面实验运用了合力外推法。
2．（2023高一下·浙江期中）一个“Y”形弹弓顶部跨度为2L，如图所示，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（ ）
A． B．kL C． D．
【答案】C
【知识点】胡克定律；力的合成
【解析】【解答】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力为：。
设两根橡皮条的夹角为，根据知，。根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为，故C符合题意，ABD均不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据胡克定理求出每根橡皮条的弹力。由几何关系求出两根橡皮条的夹角。根据平行四边形定则求出弹丸被发射过程中所受的最大弹力。
3．（2023高一下·浙江期中）汽车以的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，汽车的加速度大小为，则刹车后第6s内汽车的位移为（ ）
A．30m B．37.5m C．45m D．0
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】汽车从刹车开始到停下所用时间为：，所以 刹车后第6s内汽车的位移为 0，故D符合题意，ABC均不符合题意。
故答案为：D
【分析】根据速度-时间公式求出汽车速度减为零的时间，再分析第6s内汽车的位移。
4．（2023高一下·浙江期中）如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为，竖直分速度为，之后飞机在水平方向做加速度大小等于的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀加速直线运动。则离舰后（ ）
A．飞机的运动轨迹为曲线
B．10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍
C．10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30°
D．飞机在20s内水平方向的平均速度为
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】AC.飞机的速度方向，飞机的加速度方向，可见飞机的速度方向与加速度方向是共线且同向的，所以飞机做匀加速直线运动，AC不符合题意；
B.水平方向上，飞机在10s内的位移：，竖直方向上，飞机在10s内的位移：，故B符合题意；
D.水平方向上，飞机在10s内的位移：，平均速度为，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】物体做曲线运动的条件是受到的合外力的方向与速度方向不在一条直线上；结合速度公式计算速速，结合位移公式计算位移。
5．（2023高一下·浙江期中）图为某种品牌的共享单车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为，后轮直径为400mm，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，后轮边缘处A点的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】 当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，由于链轮与飞轮通过链条传动，边缘线速度大小相等，根据知，飞轮角速度为，后轮角速度与飞轮角速度相等，可以后轮边缘A处的线速度大小为，故C符合题意，ABD均不符合题意。
故答案为：C
【分析】同轴转动角速度相等，皮带传动线速度大小相等，先结合判断后轮的角速度，然后再求解后轮边处A点的线速度大小。
6．（2023高一下·浙江期中）为保证安全，学校门口常常安装有减速带，一辆汽车以的速度匀速行驶，接近减速带时开始减速，减至某一速度后匀速通过减速带，之后再加速到原来的速度，这一过程中，其图像如图所示。已知时汽车刚好进入减速带，时汽车刚好驶离减速带，则（ ）
A．汽车减速阶段的加速度大小为
B．0～2s内汽车发生的位移12m
C．与匀速通过相比，汽车多用的时间为3s
D．汽车开始减速时与减速带的距离为20m
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.图像的斜率表示加速度，则汽车减速阶段的加速度大小为，故A不符合题意；
BD.图像与坐标轴围成的面积表示位移，则内汽车发生的位移为，汽车开始减速时与减速带的距离为14m，故BD均不符合题意；
C.汽车总位移，匀速通过所用的时间为，与匀速通过相比，汽车多用的时间为，故C符合题意。
故答案为：C
【分析】图像的斜率表示加速度，根据斜率大小求加速度大小；图像与坐标轴围成的面积表示位移。结合这些知识分析判断。
7．（2023高一下·浙江期中）如图所示，质量为m的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为的加速度向下加速运动，小球（ ）
A．处于失重状态，所受拉力为 B．处于失重状态，所受拉力为
C．处于超重状态，所受拉力为 D．处于失重状态，所受拉力为
【答案】B
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】 电梯向下加速运动 ，电梯处于失重状态。以小球为研究对象，由牛顿第二定律有：，解得，故B符合题意，ACD均不符合题意。
故答案为：B
【分析】电梯向下加速运动 ，电梯处于失重状态。以小球为研究对象，受力分析，由牛顿第二定律求解拉力。
8．（2023高一下·浙江期中）如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度
B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等
C．各小行星绕太阳运行的周期大于一年
D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A.小行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心有，解得，可见，小行星带内侧行星的加速度大于外侧行星的加速度，故A不符合题意；
B.由于各小行星的质量可能不同，所以太阳对各小行星的引力可能不同，故B不符合题意；
C.根据万有引力提供向心有，解得，可见各小行星绕太阳运动的周期大于地球的公转周期一年，故C符合题意；
D.根据万有引力提供向心有，解得，可见小行星带内各小行星圆周运动的线速度小于地球公转的线速度，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】小行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向力求出加速度、周期、线速度，再根据轨道半径关系判断各物理量的大小关系。
9．（2023高一下·浙江期中）如图所示是杂技演员用细绳悬挂杯子在表演“水流星”的节目，对于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．水处于失重状态，不受重力的作用
B．杂技运动员可通过技术调整使杯子在最高点的速度为零
C．由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用
D．杯底对水的作用力可能为零
【答案】D
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A.在最高点，水受重力作用，还可能受杯底的作用力。水的加速度点方向向下，处于失重状态，故A不符合题意；
B.杯子能过最高点的条件是，即，故B不符合题意；
C.向心力是做圆周运动所需要的力，不是水受到的力，故C不符合题意；
D.当在最高点的速度时，水靠重力提供向心力，杯底对水的弹力为零，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】水做圆周运动，通过最高点时，水受到重力和弹力的合力等于向心力。根据加速度的方向判断超失重。
10．（2018高一上·浙江期末）一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ ）
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C．汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
【答案】D
【知识点】圆周运动实例分析；向心力；向心加速度
【解析】【解答】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A不符合题意；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得 ，解得 ，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC不符合题意；汽车能安全转弯的向心加速度 ，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D符合题意．
故答案为：D
【分析】汽车转弯时，汽车与地面的静摩擦力提供向心力，向心力并不是一种力，如果静摩擦力不足以提供向心力，汽车就会向外滑动。
11．（2023高一下·浙江期中）如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对两种情况下的物体受力分析如图，由平衡条件得：
，，
，，，联立以上方程，结合解得，故A符合题意，BCD均不符合题意。
故答案为：A
【分析】在两种情况下分别对物体受力分析，根据共点力平衡条件，运用正交分解法列式求解，即可得出结论。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，全对得4分，选不全得2分，错选或不答均不得分）
12．（2023高一下·浙江期中）关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．匀速圆周运动是变速曲线运动
C．圆周运动是加速度不变的运动
D．做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化一定相同
【答案】A,B,D
【知识点】平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【解答】A.做平抛运动的物体只受重力作用，加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故A符合题意；
B.匀速圆周运动是加速度大小不变，方向不断变化的运动，属于变速曲线运动，故B符合题意；
C.圆周运动的加速度方向时刻变化，故C不符合题；
D.做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化量相同，故D符合题意。
故答案为：ABD
【分析】做平抛运动的物体只受重力作用，加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动；匀速圆周运动是加速度大小不变，方向不断变化的运动，属于变速曲线运动；圆周运动的加速度方向时刻变化；做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化量相同。
13．（2023高一下·浙江期中）如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力，若汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下（），下列分析正确的是（ ）
A．汽车的速度，则汽车处于超重状态
B．汽车的速度，则汽车对地面的压力为零
C．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅的压力大小都等于800N
D．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅的压力大小都小于他自身的重力
【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB. 汽车不离开地面的条件为，即。汽车的速度，汽车做圆周运动的向心加速度方向向下，汽车处于失重状态，汽车的速度，则汽车对地面的压力恰为零，故A不符合题意，B符合题意；
CD.根据牛顿第三定律知，驾驶员对座椅压力大小等于座椅对驾驶员支持力，根据牛顿第二定律有，所以，故D符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD
【分析】由汽车不离开地面需要满足的条件分析判断；根据牛顿第三定律知，驾驶员对座椅压力大小等于座椅对驾驶员支持力，然后根据牛顿第二定律分析判断。
14．（2023高一下·浙江期中）如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是（ ）
A．F增大 B．增大 C．不变 D．减小
【答案】A,B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】以O点为研究对象受力分析如图
由平衡条件得，可见，增大，F增大。
以整体为研究对象受力分析如图
由平衡条件得：，，可见，增大，N不变。故ABC符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】先以B为研究对象，分析在小球上升的过程中F如何变化，再以整体为研究对象，分析摩擦力和支持力如何变化。
15．（2023高一下·浙江期中）英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G，不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．由题可知月球的平均密度
B．嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度
C．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
D．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为
【答案】A,D
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A.根据月球表面附近万有引力等于重力有：，月球质量为：，月球的平均密度为：，故A符合题意；
B.嫦娥五号的发射速度大于地球的第一宇宙速度小于地球的第二宇宙速度，故B不符合题意；
C.根据万有引力提供向心力有：，解得：，因为月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇宙速度，所以嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故C不符合题意；
D.根据万有引力提供向心有：，解得，故D符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据月球表面的重力加速度可求月球的质量，进而可求月球密度；根据月球表面附近重力等于向心力可求月球的第一宇宙速度，可比较地球的第一宇宙速度的大小；根据嫦娥五号距月球表面的高度，可求其周期。
三、实验题（第16题8分，第一第二小问各1分，其余每空2分；第17题6分，每空2分，共14分）
16．（2023高一下·浙江期中）图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ，每次让小球从同一位置由静止释放。
（2）图乙是实验获得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 。（g取）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则小球运动到B点的竖直分速度为 m/s，水平分速度为 m/s平抛运动初位置的坐标为 m（如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴方向，竖直向下为y轴正方向，取）。
【答案】（1）水平
（2）1.2
（3）2.0；2.0；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线保持水平；
（2）根据平抛运动的规律：，，联立可得；
（3）由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，所以两段运动时间相同。竖直方向，由得：。水平分速度为，B点竖直分速度为。小球从抛出点运动到B点所经过的时间为：，这段时间水平方向位移为，竖直方向位移为：，所以初位置坐标（-0.1m，0）。
故答案为：（1）水平；（2）1.2；（3）2.0 2.0 （-0.1m，0）
【分析】（1）平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线保持水平；
（2）根据平抛运动的规律求解；
（3）先根据求出时间间隔，然后利用水平方向物体做匀速运动，求出水平分速度，利用匀变速直线运动的推论求出B点的竖直分速度，进一步求解抛出点坐标。
17．（2023高一下·浙江期中）如图所示是探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。
（1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（ ）
A．探究弹簧弹力与形变量的关系
B．探究两个互成角度的力的合成规律
C．探究加速度与力、质量的关系
（2）如图所示情境探究的是（ ）
A．向心力F与半径r之间的关系
B．向心力F与质量m之间的关系
C．向心力F与角速度之间的关系
（3）某同学将左侧铝球置换为钢球后，将左塔轮和右塔轮上的皮带一起往下移动一级使得左右塔轮半径之比为，则左右两侧露出的红白相间条纹总数之比应为 。
【答案】（1）C
（2）B
（3）
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）本实验采用控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系的方法相同，故C符合题意，AB不符合题意；
（2）由图可知， 探究的是向心力F与质量m之间的关系，故B符合题意，AC不符合题意；
（3）两塔轮与皮带接触位置线速度大小相等，根据得：，根据得。
故答案为：（1）C；（2）B；（3）1：4
【分析】（1）本实验采用控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系的方法相同；
（2）由图可知， 探究的是向心力F与质量m之间的关系；
（3）两塔轮与皮带接触位置线速度大小相等，根据求出角速度之比，根据求出向心力之比。
四、计算题（共4小题，第18题8分，第19题8分，第20题10分，第21题11分，共37分）
18．（2023高一下·浙江期中）如图所示，重物的质量为m=10kg，由细线与弹簧连接稳定在图示位置，弹簧与竖直方向的夹角为，取重力加速度。求
（1）细绳的拉力和弹簧的弹力的大小分别为多少？
（2）剪短细绳后的瞬间，重物m的加速度a为多大？
【答案】（1）对重物受力分析如图
由平衡条件得：，，联立解得：，；
（2）3个力的平衡，F2和mg的合力。剪断细绳瞬间，F2和mg的合力不变，所以 剪短细绳后的瞬间，重物m的加速度。
【知识点】共点力的平衡；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对小球进行受力分析，由平衡条件列方程求解；
（2）剪断细绳瞬间，弹簧弹力不变。
19．（2021高一下·临沂期中）刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.8m，锅的直径为0.4m。已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，面片可视作质点。求：
（1）面片落到锅中所用时间；
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件。
【答案】（1）解：面片落到锅中所用时间
代入数据
（2）解：平抛的水平位移
因锅的直径为0.4m，若保证削出的面片落入锅中，面片水平位移应满足
所以，初速度 的范围为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）面片做平抛运动，利用下落的位移公式结合运动的高度可以求出运动的时间；
（2）面片做平抛运动，利用水平方向的位移大小及位移公式可以求出水平初速度的大小。
20．（2023高一下·浙江期中）某新能源汽车上市前，邀请客户在水平长直道路上试驾。某位客户与汽车的总质量为。如图所示，试驾道路上有多个长度均为50m的减速区和加速区间隔分布.减速区的阻力恒为加速区的2倍，加速区阻力恒定，客户开启智能驾驶功能，保持汽车牵引力恒定，使汽车做直线运动.汽车在行驶过程中可看成质点，每次刚进入减速区时速度均为，汽车在每个减速区和加速区的行驶时间均为5s，求：
（1）汽车在加速区的平均速度大小；
（2）汽车在减速区和加速区的加速度大小之比；
（3）汽车的牵引力大小。
【答案】（1）解：根据
可知汽车在加速区的平均速度
（2）解：汽车每次进入减速区时的速度均为 ，根据对称性可知，每次进入加速区时的速度与之相等，为 ，在减速区内的加速度大小为 ，在加速区内的加速度大小为 ，
根据
可得
因此
（3）解：根据
可得进入加速区时的速度
则加速度大小
根据牛顿第二定律，在加速区，有
在减速区，有
联立解得牵引力大小
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）根据求解；
（2）在减速区和加速区分别利用加速度公式列方程求解；
（3）先根据求出进入加速区时的速度，再求出加速度大小，最后根据牛顿第二定律求解。
21．（2023高一下·浙江期中）如图所示为某一游戏简化装置的示意图，AB是一段长直轨道，与半径为R的光滑圆弧轨道BC相切与B点。BC轨道末端水平，末端离地面的高度为2h，高度为h的探测板DE竖直放置，离BC轨道末端C点的水平距离为L，上端D与C点的高度差也为h。在AB长直轨道任意处可以释放相同质量不同速度的小球（可视为质点），小球质量为m，不计小球在运动过程中所受空气阻力。
（1）若小球恰好打在探测板DE的中点，求小球从C点抛出的速度大小；
（2）若小球恰好打在探测板E点，求小球对圆弧轨道C点的压力；
（3）若，时，求小球打在探测板DE什么位置时有最小合速度。
【答案】（1）解：小球打在探测板DE的中点时，根据平抛运动规律，有 ，
解得
（2）解：若小球打在探测板E点时，根据平抛运动规律，有 ，
小球圆弧轨道C点时，由牛顿第二定律有
解得FN=mg
所以，小球对圆弧轨道C点的压力为
方向竖直向下。
（3）解：设小球打在探测板D点下方x处，根据平抛运动规律，可得 ，
又 ，
解得
故当
时，v有最小值。
【知识点】平抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）根据平抛运动规律求解小球从C点抛出的速度大小；
（2）先根据平抛运动规律求出小球从C点抛出的速度大小，再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求小球对圆弧轨道C点的压力；
（3）根据平抛运动规律，利用数学知识求得最小值。
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浙江省北斗联盟2022-2023学年高一下学期物理期中联考试卷
一、单项选择题（本题共11小题，每小题3分，共33分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选多选、错选均不得分）
1．（2023高一下·浙江期中）“物理”二字最早出现在我国的晋朝，泛指事物之理，源于《庄子·天下》中的“判天地之美，折万物之理”。关于物理思想与方法，下列叙述不正确的是（ ）。
A．用质点来代替物体的方法运用了假设法
B．重心、合力的概念都体现了等效思想
C．伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理外推的方法
D．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
2．（2023高一下·浙江期中）一个“Y”形弹弓顶部跨度为2L，如图所示，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（ ）
A． B．kL C． D．
3．（2023高一下·浙江期中）汽车以的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，汽车的加速度大小为，则刹车后第6s内汽车的位移为（ ）
A．30m B．37.5m C．45m D．0
4．（2023高一下·浙江期中）如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为，竖直分速度为，之后飞机在水平方向做加速度大小等于的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀加速直线运动。则离舰后（ ）
A．飞机的运动轨迹为曲线
B．10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍
C．10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30°
D．飞机在20s内水平方向的平均速度为
5．（2023高一下·浙江期中）图为某种品牌的共享单车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为，后轮直径为400mm，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，后轮边缘处A点的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．（2023高一下·浙江期中）为保证安全，学校门口常常安装有减速带，一辆汽车以的速度匀速行驶，接近减速带时开始减速，减至某一速度后匀速通过减速带，之后再加速到原来的速度，这一过程中，其图像如图所示。已知时汽车刚好进入减速带，时汽车刚好驶离减速带，则（ ）
A．汽车减速阶段的加速度大小为
B．0～2s内汽车发生的位移12m
C．与匀速通过相比，汽车多用的时间为3s
D．汽车开始减速时与减速带的距离为20m
7．（2023高一下·浙江期中）如图所示，质量为m的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为的加速度向下加速运动，小球（ ）
A．处于失重状态，所受拉力为 B．处于失重状态，所受拉力为
C．处于超重状态，所受拉力为 D．处于失重状态，所受拉力为
8．（2023高一下·浙江期中）如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带。假设行星带中的小行星都只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度
B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等
C．各小行星绕太阳运行的周期大于一年
D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度
9．（2023高一下·浙江期中）如图所示是杂技演员用细绳悬挂杯子在表演“水流星”的节目，对于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．水处于失重状态，不受重力的作用
B．杂技运动员可通过技术调整使杯子在最高点的速度为零
C．由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用
D．杯底对水的作用力可能为零
10．（2018高一上·浙江期末）一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ ）
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N
C．汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2
11．（2023高一下·浙江期中）如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（ ）
A． B． C． D．
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，全对得4分，选不全得2分，错选或不答均不得分）
12．（2023高一下·浙江期中）关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是匀变速曲线运动
B．匀速圆周运动是变速曲线运动
C．圆周运动是加速度不变的运动
D．做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化一定相同
13．（2023高一下·浙江期中）如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力，若汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下（），下列分析正确的是（ ）
A．汽车的速度，则汽车处于超重状态
B．汽车的速度，则汽车对地面的压力为零
C．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅的压力大小都等于800N
D．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅的压力大小都小于他自身的重力
14．（2023高一下·浙江期中）如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上。现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是（ ）
A．F增大 B．增大 C．不变 D．减小
15．（2023高一下·浙江期中）英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G，不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（ ）
A．由题可知月球的平均密度
B．嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度
C．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
D．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为
三、实验题（第16题8分，第一第二小问各1分，其余每空2分；第17题6分，每空2分，共14分）
16．（2023高一下·浙江期中）图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ，每次让小球从同一位置由静止释放。
（2）图乙是实验获得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 。（g取）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则小球运动到B点的竖直分速度为 m/s，水平分速度为 m/s平抛运动初位置的坐标为 m（如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴方向，竖直向下为y轴正方向，取）。
17．（2023高一下·浙江期中）如图所示是探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。
（1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（ ）
A．探究弹簧弹力与形变量的关系
B．探究两个互成角度的力的合成规律
C．探究加速度与力、质量的关系
（2）如图所示情境探究的是（ ）
A．向心力F与半径r之间的关系
B．向心力F与质量m之间的关系
C．向心力F与角速度之间的关系
（3）某同学将左侧铝球置换为钢球后，将左塔轮和右塔轮上的皮带一起往下移动一级使得左右塔轮半径之比为，则左右两侧露出的红白相间条纹总数之比应为 。
四、计算题（共4小题，第18题8分，第19题8分，第20题10分，第21题11分，共37分）
18．（2023高一下·浙江期中）如图所示，重物的质量为m=10kg，由细线与弹簧连接稳定在图示位置，弹簧与竖直方向的夹角为，取重力加速度。求
（1）细绳的拉力和弹簧的弹力的大小分别为多少？
（2）剪短细绳后的瞬间，重物m的加速度a为多大？
19．（2021高一下·临沂期中）刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.8m，锅的直径为0.4m。已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，面片可视作质点。求：
（1）面片落到锅中所用时间；
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件。
20．（2023高一下·浙江期中）某新能源汽车上市前，邀请客户在水平长直道路上试驾。某位客户与汽车的总质量为。如图所示，试驾道路上有多个长度均为50m的减速区和加速区间隔分布.减速区的阻力恒为加速区的2倍，加速区阻力恒定，客户开启智能驾驶功能，保持汽车牵引力恒定，使汽车做直线运动.汽车在行驶过程中可看成质点，每次刚进入减速区时速度均为，汽车在每个减速区和加速区的行驶时间均为5s，求：
（1）汽车在加速区的平均速度大小；
（2）汽车在减速区和加速区的加速度大小之比；
（3）汽车的牵引力大小。
21．（2023高一下·浙江期中）如图所示为某一游戏简化装置的示意图，AB是一段长直轨道，与半径为R的光滑圆弧轨道BC相切与B点。BC轨道末端水平，末端离地面的高度为2h，高度为h的探测板DE竖直放置，离BC轨道末端C点的水平距离为L，上端D与C点的高度差也为h。在AB长直轨道任意处可以释放相同质量不同速度的小球（可视为质点），小球质量为m，不计小球在运动过程中所受空气阻力。
（1）若小球恰好打在探测板DE的中点，求小球从C点抛出的速度大小；
（2）若小球恰好打在探测板E点，求小球对圆弧轨道C点的压力；
（3）若，时，求小球打在探测板DE什么位置时有最小合速度。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】控制变量法；等效法；理想模型法
【解析】【解答】A.质点采用了理想化物理模型的方法，故A符合题意；
B.重心是物体各部分所受重力的合力作用点，体现了等效思想。合力也采用了等效替代的思想，故B不符合题意；
C. 伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理外推的方法 ，故C不符合题意；
D. 在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法 ，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】合力与分力时等效替代的关系，采用了等效替代的思想。质点采用了理想化物理模型的方法。再实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法。伽利略理想斜面实验运用了合力外推法。
2．【答案】C
【知识点】胡克定律；力的合成
【解析】【解答】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力为：。
设两根橡皮条的夹角为，根据知，。根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为，故C符合题意，ABD均不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据胡克定理求出每根橡皮条的弹力。由几何关系求出两根橡皮条的夹角。根据平行四边形定则求出弹丸被发射过程中所受的最大弹力。
3．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】汽车从刹车开始到停下所用时间为：，所以 刹车后第6s内汽车的位移为 0，故D符合题意，ABC均不符合题意。
故答案为：D
【分析】根据速度-时间公式求出汽车速度减为零的时间，再分析第6s内汽车的位移。
4．【答案】B
【知识点】曲线运动的条件；匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】AC.飞机的速度方向，飞机的加速度方向，可见飞机的速度方向与加速度方向是共线且同向的，所以飞机做匀加速直线运动，AC不符合题意；
B.水平方向上，飞机在10s内的位移：，竖直方向上，飞机在10s内的位移：，故B符合题意；
D.水平方向上，飞机在10s内的位移：，平均速度为，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】物体做曲线运动的条件是受到的合外力的方向与速度方向不在一条直线上；结合速度公式计算速速，结合位移公式计算位移。
5．【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】 当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，由于链轮与飞轮通过链条传动，边缘线速度大小相等，根据知，飞轮角速度为，后轮角速度与飞轮角速度相等，可以后轮边缘A处的线速度大小为，故C符合题意，ABD均不符合题意。
故答案为：C
【分析】同轴转动角速度相等，皮带传动线速度大小相等，先结合判断后轮的角速度，然后再求解后轮边处A点的线速度大小。
6．【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.图像的斜率表示加速度，则汽车减速阶段的加速度大小为，故A不符合题意；
BD.图像与坐标轴围成的面积表示位移，则内汽车发生的位移为，汽车开始减速时与减速带的距离为14m，故BD均不符合题意；
C.汽车总位移，匀速通过所用的时间为，与匀速通过相比，汽车多用的时间为，故C符合题意。
故答案为：C
【分析】图像的斜率表示加速度，根据斜率大小求加速度大小；图像与坐标轴围成的面积表示位移。结合这些知识分析判断。
7．【答案】B
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】 电梯向下加速运动 ，电梯处于失重状态。以小球为研究对象，由牛顿第二定律有：，解得，故B符合题意，ACD均不符合题意。
故答案为：B
【分析】电梯向下加速运动 ，电梯处于失重状态。以小球为研究对象，受力分析，由牛顿第二定律求解拉力。
8．【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A.小行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心有，解得，可见，小行星带内侧行星的加速度大于外侧行星的加速度，故A不符合题意；
B.由于各小行星的质量可能不同，所以太阳对各小行星的引力可能不同，故B不符合题意；
C.根据万有引力提供向心有，解得，可见各小行星绕太阳运动的周期大于地球的公转周期一年，故C符合题意；
D.根据万有引力提供向心有，解得，可见小行星带内各小行星圆周运动的线速度小于地球公转的线速度，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】小行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向力求出加速度、周期、线速度，再根据轨道半径关系判断各物理量的大小关系。
9．【答案】D
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A.在最高点，水受重力作用，还可能受杯底的作用力。水的加速度点方向向下，处于失重状态，故A不符合题意；
B.杯子能过最高点的条件是，即，故B不符合题意；
C.向心力是做圆周运动所需要的力，不是水受到的力，故C不符合题意；
D.当在最高点的速度时，水靠重力提供向心力，杯底对水的弹力为零，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】水做圆周运动，通过最高点时，水受到重力和弹力的合力等于向心力。根据加速度的方向判断超失重。
10．【答案】D
【知识点】圆周运动实例分析；向心力；向心加速度
【解析】【解答】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A不符合题意；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得 ，解得 ，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC不符合题意；汽车能安全转弯的向心加速度 ，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D符合题意．
故答案为：D
【分析】汽车转弯时，汽车与地面的静摩擦力提供向心力，向心力并不是一种力，如果静摩擦力不足以提供向心力，汽车就会向外滑动。
11．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对两种情况下的物体受力分析如图，由平衡条件得：
，，
，，，联立以上方程，结合解得，故A符合题意，BCD均不符合题意。
故答案为：A
【分析】在两种情况下分别对物体受力分析，根据共点力平衡条件，运用正交分解法列式求解，即可得出结论。
12．【答案】A,B,D
【知识点】平抛运动；匀速圆周运动
【解析】【解答】A.做平抛运动的物体只受重力作用，加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故A符合题意；
B.匀速圆周运动是加速度大小不变，方向不断变化的运动，属于变速曲线运动，故B符合题意；
C.圆周运动的加速度方向时刻变化，故C不符合题；
D.做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化量相同，故D符合题意。
故答案为：ABD
【分析】做平抛运动的物体只受重力作用，加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动；匀速圆周运动是加速度大小不变，方向不断变化的运动，属于变速曲线运动；圆周运动的加速度方向时刻变化；做平抛运动的物体在相同的时间内速度变化量相同。
13．【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB. 汽车不离开地面的条件为，即。汽车的速度，汽车做圆周运动的向心加速度方向向下，汽车处于失重状态，汽车的速度，则汽车对地面的压力恰为零，故A不符合题意，B符合题意；
CD.根据牛顿第三定律知，驾驶员对座椅压力大小等于座椅对驾驶员支持力，根据牛顿第二定律有，所以，故D符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD
【分析】由汽车不离开地面需要满足的条件分析判断；根据牛顿第三定律知，驾驶员对座椅压力大小等于座椅对驾驶员支持力，然后根据牛顿第二定律分析判断。
14．【答案】A,B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】以O点为研究对象受力分析如图
由平衡条件得，可见，增大，F增大。
以整体为研究对象受力分析如图
由平衡条件得：，，可见，增大，N不变。故ABC符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】先以B为研究对象，分析在小球上升的过程中F如何变化，再以整体为研究对象，分析摩擦力和支持力如何变化。
15．【答案】A,D
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】A.根据月球表面附近万有引力等于重力有：，月球质量为：，月球的平均密度为：，故A符合题意；
B.嫦娥五号的发射速度大于地球的第一宇宙速度小于地球的第二宇宙速度，故B不符合题意；
C.根据万有引力提供向心力有：，解得：，因为月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五号的运行速度小于月球的第一宇宙速度，所以嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故C不符合题意；
D.根据万有引力提供向心有：，解得，故D符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据月球表面的重力加速度可求月球的质量，进而可求月球密度；根据月球表面附近重力等于向心力可求月球的第一宇宙速度，可比较地球的第一宇宙速度的大小；根据嫦娥五号距月球表面的高度，可求其周期。
16．【答案】（1）水平
（2）1.2
（3）2.0；2.0；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线保持水平；
（2）根据平抛运动的规律：，，联立可得；
（3）由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，所以两段运动时间相同。竖直方向，由得：。水平分速度为，B点竖直分速度为。小球从抛出点运动到B点所经过的时间为：，这段时间水平方向位移为，竖直方向位移为：，所以初位置坐标（-0.1m，0）。
故答案为：（1）水平；（2）1.2；（3）2.0 2.0 （-0.1m，0）
【分析】（1）平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线保持水平；
（2）根据平抛运动的规律求解；
（3）先根据求出时间间隔，然后利用水平方向物体做匀速运动，求出水平分速度，利用匀变速直线运动的推论求出B点的竖直分速度，进一步求解抛出点坐标。
17．【答案】（1）C
（2）B
（3）
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）本实验采用控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系的方法相同，故C符合题意，AB不符合题意；
（2）由图可知， 探究的是向心力F与质量m之间的关系，故B符合题意，AC不符合题意；
（3）两塔轮与皮带接触位置线速度大小相等，根据得：，根据得。
故答案为：（1）C；（2）B；（3）1：4
【分析】（1）本实验采用控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系的方法相同；
（2）由图可知， 探究的是向心力F与质量m之间的关系；
（3）两塔轮与皮带接触位置线速度大小相等，根据求出角速度之比，根据求出向心力之比。
18．【答案】（1）对重物受力分析如图
由平衡条件得：，，联立解得：，；
（2）3个力的平衡，F2和mg的合力。剪断细绳瞬间，F2和mg的合力不变，所以 剪短细绳后的瞬间，重物m的加速度。
【知识点】共点力的平衡；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对小球进行受力分析，由平衡条件列方程求解；
（2）剪断细绳瞬间，弹簧弹力不变。
19．【答案】（1）解：面片落到锅中所用时间
代入数据
（2）解：平抛的水平位移
因锅的直径为0.4m，若保证削出的面片落入锅中，面片水平位移应满足
所以，初速度 的范围为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）面片做平抛运动，利用下落的位移公式结合运动的高度可以求出运动的时间；
（2）面片做平抛运动，利用水平方向的位移大小及位移公式可以求出水平初速度的大小。
20．【答案】（1）解：根据
可知汽车在加速区的平均速度
（2）解：汽车每次进入减速区时的速度均为 ，根据对称性可知，每次进入加速区时的速度与之相等，为 ，在减速区内的加速度大小为 ，在加速区内的加速度大小为 ，
根据
可得
因此
（3）解：根据
可得进入加速区时的速度
则加速度大小
根据牛顿第二定律，在加速区，有
在减速区，有
联立解得牵引力大小
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）根据求解；
（2）在减速区和加速区分别利用加速度公式列方程求解；
（3）先根据求出进入加速区时的速度，再求出加速度大小，最后根据牛顿第二定律求解。
21．【答案】（1）解：小球打在探测板DE的中点时，根据平抛运动规律，有 ，
解得
（2）解：若小球打在探测板E点时，根据平抛运动规律，有 ，
小球圆弧轨道C点时，由牛顿第二定律有
解得FN=mg
所以，小球对圆弧轨道C点的压力为
方向竖直向下。
（3）解：设小球打在探测板D点下方x处，根据平抛运动规律，可得 ，
又 ，
解得
故当
时，v有最小值。
【知识点】平抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）根据平抛运动规律求解小球从C点抛出的速度大小；
（2）先根据平抛运动规律求出小球从C点抛出的速度大小，再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求小球对圆弧轨道C点的压力；
（3）根据平抛运动规律，利用数学知识求得最小值。
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