精品解析：浙江省温州市鹿城区2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题

浙江省温州市鹿城区2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备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. 下列各组属于国际单位制的基本单位的是（　　） A. 质量、长度、时间 B. 电流强度、物质的量、热力学温度 C. 千克、米、秒 D. 牛顿、克、小时 【答案】C 【解析】 【详解】国际单位制的基本物理量质量、长度和时间的单位是千克、米、秒，C正确。 故选C。 2. 物理学家在探究客观世界的过程中发现了很多行之有效的科学研究方法，下列关于物理学常用方法的表述中，错误的是（　　） A. 加速度的定义式，运用了比值定义法 B. 牛顿借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律 C. 在探究力的合成规律时，采用了等效替代法 D. 当时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，运用了极限思维法 【答案】B 【解析】 【详解】A．加速度的定义式，是运用比值定义法定义出来的一个物理量，故A正确，不符合题意； B．伽利略借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，故B错误，符合题意； C．在探究力的合成规律实验中，用一个力的作用效果代替两个力的作用效果，所以本实验采用的科学方法是等效替代法，故C正确，不符合题意； D．当时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故D正确，不符合题意。 本题选择错误选项，故选B。 3. 如图所示，赛车沿圆弧形赛道从A运动到B的过程中，则赛车（　　） A. 速度有可能保持不变 B. 所受合力方向可能指向轨道外侧 C. 运动过程一定有加速度 D. 位移大小与路程在数值上相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．赛车做曲线运动，速度沿切线方向时刻在变，一定有加速度，故A错误，C正确； B．赛车做曲线运动所受合力方向指向轨道凹侧，故B错误； D．过程中位移大小在数值上比路程小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，乒乓球从斜面滚下后，以某一速度在水平的桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时，用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球仍沿着直线运动 B. 乒乓球将偏离原来的运动路径，但不进入纸筒 C. 乒乓球一定能进入纸筒 D. 只有用力吹气，乒乓球才能进入纸筒 【答案】B 【解析】 【详解】当乒乓球经过纸筒口时，对着乒乓球横向吹气，乒乓球所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，乒乓球做曲线运动，故乒乓球会偏离原有的运动路径；而乒乓球会获得一个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度合成一个斜向左下方的合速度，因此乒乓球将向左下方运动但不进入纸筒；故ACD错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，司机A与乘客B相比（　　） A. 线速度一定更大 B. 角速度一定更大 C. 向心加速度一定更小 D. 向心力一定更小 【答案】C 【解析】 【详解】汽车转弯时，两乘客的角速度是相同的，根据v=ωr，因B乘客的转弯半径较大，则B乘客的线速度更大，根据a=ω2r可知，B乘客的向心加速度更大，因两乘客的质量关系不确定，无法比较向心力关系，故选项ABD错误，C正确。 故选C。 6. SpaceX公司计划不断发射大量小型卫星，组成庞大的地球卫星群体，简称“星链计划”。但其部分卫星的轨道与我国空间站轨道有重叠，严重影响空间站的使用安全，有时就不得不做紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星和椭圆轨道卫星，A、B为椭圆轨道长轴的两端点，点为两轨道交点。A距离地心，B距离地心，距离地心。下列说法正确的是（ ） A. 卫星和卫星的周期不相同 B. 卫星和卫星在点加速度不相同 C. 卫星在点的速度小于卫星在A点的速度 D. 若卫星在A点适当点火加速，即可在以A点到地心为半径的轨道上绕地球做圆周运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．对两地球卫星，根据开普勒第三定律得，两卫星运动周期相同，故A错误； B．根据牛顿第二定律有，可知两卫星在C点加速度相等，故B错误； C．假设有一卫星c在A点所在的圆轨道上做匀速圆周运动，根据轨道半径越大，运行速度越小，所以卫星a在C点的速度小于卫星c在A点的速度，卫星b在A点做离心运动，卫星b在A点的速度大于卫星c在A点的速度，所以卫星a在C点的速度小于卫星b在A点的速度，故C正确； D．根据变轨原理，在椭圆轨道上运行的卫星b在A点适当减速，即可在以A点到地心为半径的轨道上绕地球做圆周运动，故D错误。 故选C。 7. 一质量为m的物体做平抛运动，在先后两个不同时刻的速度大小分别为、，时间间隔为，不计空气阻力，重力加速度为g，则在时间内，以下说法不正确的是（　　） A. 速度变化的大小为 B. 动量变化的大小为 C. 动能变化为 D. 高度变化为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于物体做平抛运动，所以其加速度为g，则速度的变化量为 方向竖直向下，故A项正确，不符合题意； B．动量是矢量，由平行四边形定则有 方向竖直向下，由题意可知，和仅代表速度大小，所以由数学知识有 由动量定理得，动量变化量大小为 方向竖直向下，故B项错误，符合题意； C．物体的质量为m，初速度大小为，末速度大小为，动能变化为 故C项正确，不符合题意； D．平抛运动有 整理有 故D项正确，不符合题意。 故选B。 【点睛】解决本题时要明确平抛运动的加速度为g，动量是矢量，应根据平行四边形定则或动量定理求动量变化量大小。 8. 2022年，“嫦娥五号”实现中国开展航天活动以来的四个“首次”：首次在月球表面自动采样；首次从月球表面起飞；首次在月球轨道上其上升器与轨道器和返回器组合体交会对接；首次带着月球土壤返回地球。已知月球的质量约为地球的，表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径约为地球半径的，下列判断正确的是（　　） A. 月球上的第一宇宙速度是地球上的倍 B. 组合体交会对接后因质量变大导致轨道半径变大 C. “嫦娥五号”飞行到地球与月球中心连线中点时所受地球引力是月球引力的81倍 D. “嫦娥五号”在降落地面之前必须做减速运动，带回的土壤处于完全失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 月球上的第一宇宙速度为 故A错误； B．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 可知，组合体的轨道半径只与中心天体的质量和组合体的线速度有关，与组合体的质量无关，故B错误； C．根据题意，由万有引力公式可知，由于“嫦娥五号”飞行到地球与月球中心连线中点时，“嫦娥五号”到地球与月球中心的距离相等，则所受地球引力是与月球引力之比为 故C正确； D．“嫦娥五号”在降落地面之前必须做减速运动，则带回的土壤具有向上的加速度，处于超重状态，故D错误。 故选C。 9. 跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t的变化曲线如图所示。图中0到t3过程为曲线，t3到t4可视为与t轴平行的直线。则（　　） A. 0到t2，跳伞者的加速度增大 B. t2到t3，跳伞者处于超重状态 C. t3时刻跳伞者降落在地面 D. t3到t4，跳伞者的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．v − t图像的斜率表示加速度，如图所示，0到t2的斜率在减小，所以跳伞者的加速度减小，A错误； B．t2到t3向下做减速运动，加速度方向向上，为超重状态，B正确； C．t3时刻跳伞者还在运动，之后向下做匀速直线运动，C错误； D．t3到t4，跳伞者做匀速运动，动能不变，下落过程中重力势能减小，所以机械能减小，D错误。 故选B。 10. 如图所示，两根相同弹性轻绳一端分别固定在点，自然伸长时另一端恰好处于图中光滑定滑轮上的，将轻绳自由端跨过定滑轮连接质量为的小球，、在同一水平线上，且。现将小球从点由静止释放，沿竖直方向运动到点时速度恰好为零。已知两点间距离为为的中点，重力加速度为，轻绳形变遵循胡克定律且始终处于弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的加速度为 B. 小球在段减少的机械能等于在段减少的机械能 C. 小球从运动到的时间小于从运动到的时间 D. 若仅将小球质量变为，则小球到达点时的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意分析知，小球在两点间做简谐运动，根据对称性知，点的加速度大小等于点的加速度，点小球所受合力等于重力，故加速度大小为，故A错误； C．根据A项分析知，小球在两点间做简谐运动，根据运动对称性知，小球从运动到的时间等于从运动到的时间，故C错误； B．根据功能关系知小球减少的机械能等于弹力对小球做的负功，设小球在点时伸长量为，则小球在段克服弹力做功 在段克服弹力做功 联立知 故小球在段减少的机械能不等于在段减少的机械能，故B错误； D．小球从过程，根据系统机械能守恒 若仅将小球质量变为，则根据系统机械能守恒 联立解得小球到达点时的速度为 故D正确。 故选D。 11. 关于图中物体的运动情况和受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，摩托车在水平路面拐弯时，车手受到重力、支持力、向心力的作用 B. 图乙，货物相对水平传送带始终静止，传送带速度越大，货物拐弯时所受的静摩擦力越大 C. 图丙，空间站离地高度为400~450km，宇航员在空间站中受地球引力比在地面上时大 D. 图丁，过山车上的乘客在竖直圆轨道的最高点和最低点的向心加速度一定等大、反向、共线 【答案】B 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，不是真实存在的力，图甲，摩托车在水平路面拐弯时，车手受到重力、支持力作用，选项A错误： B．图乙，货物相对传送带始终静止，货物拐弯时所受的静摩擦力提供向心力，由向心力公式可知，传送带速度越大，货物所需向心力也越大，静摩擦力就越大，选项B正确： C．图丙，空间站离地高度为400~450km，由万有引力定律可得 R是地球半径，因此宇航员在空间站中受地球的引力比在地面上时小，选项C错误； D．图丁，过山车上的乘客在竖直圆轨道的最高点和最低点时的速度大小一般不同，由向心加速度公式可知，速度越大，加速度越大，因此向心加速度大小不一定相等，选项D错误。 故选Ｂ。 12. 为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像，已知段为过原点的倾斜直线；内“月球车”牵引力的功率保持与时刻相同不变，且；7~10s段为平行于横轴的直线；在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法错误的是（　　） A. 月球车受到的阻力为200N B. 月球车的质量为100kg C. 月球车在内运动的路程为24.75m D. 全过程牵引力对月球车做的总功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在10 s末撤去牵引力后，“月球车”只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可知，加速度大小 由牛顿第二定律得，其阻力 f=ma 7～10 s内“月球车”匀速运动，设牵引力为F，则 F=f 则 P=Fv1=f v1 解得 f=200N 故AB正确； C．“月球车”加速运动过程可分为：0～t1时间内的匀加速运动、t1～7 s时间内的变加速运动两个阶段。t1时功率为P=1.2kW，速度为v2=3m/s，此时牵引力为 由牛顿第二定律 F1﹣f=ma1 解得0～t1时间内的加速度大小为 a1=2m/s2 匀加速运动的时间 t1==1.5s 匀加速运动的位移 0﹣7s内，由动能定理得 解得“月球车”在加速运动过程中的总位移 s=28.5m 月球车在t1~7s内运动的路程为 C错误； D．在0～1.5 s内，牵引力做功 W1=F1s1=400×2.25J=900J 在1.5～10 s内，牵引力做功 W2=Pt=1200×8.5J=10200J 10s后，停止遥控，牵引力做功为零，全过程牵引力对月球车做的总功为 W=W1+W2= D正确。 选错误的，故选C。 13. 如图所示，转动轴垂直于光滑水平面，交点O的上方h（A点）处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长l大于h，转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动。当转动的角速度ω逐渐增大时，下列说法正确的是（　　） A. 小球始终受三个力的作用 B. 细绳上的拉力始终保持不变 C. 要使球不离开水平面，角速度的最大值为 D. 若小球飞离了水平面，则角速度可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球可以在水平面上转动，也可以飞离水平面，飞离水平面后只受重力和细绳的拉力两个力作用，故A错误； B．小球飞离水平面后，随着角速度增大，细绳与竖直方向的夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得 可知，随角速度变化，细绳的拉力T会发生变化，故B错误； CD．当小球对水平面的压力为零时，有 解得临界角速度为 若小球飞离了水平面，则角速度大于，而 故C正确，D错误 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分，共9分．每小题所给的四个选项中，至少有一项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选、不选、多选得0分） 14. 如图，光滑斜面体OAB固定在水平桌面上，两斜面的倾角分别为、，。完全相同可视为质点的两物块a、b在顶端O处由静止沿两斜面下滑，两物块（　　） A. 在顶端时，重力势能相等 B. 到达底端时，物块a动能较大 C. 下滑至底端过程，重力的平均功率相等 D. 到达斜面底端时，物块a重力的瞬时功率较大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在顶端时，由于两物块质量相同，处于同一高度，则两物块的重力势能相等，故A正确； B．物块下滑过程，根据动能定理可得 由于两物块下滑高度相等，质量相同，所以两物块到达底端时的动能相等，故B错误； C．物块到达底端时的速度大小为 根据运动学公式可得 可得物块下滑的时间为 则下滑至底端过程，重力的平均功率为 由于两物块下滑位移不相等，则重力的平均功率不相等，故C错误； D．到达斜面底端时，两物块重力的瞬时功率分别为 ， 由于 则物块a重力的瞬时功率较大，故D正确。 故选AD。 15. 如图是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4r，小轮半径为2r，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，则下列说法正确的是（　　） A. A点和B点的线速度大小之比为 B. B点和D点的线速度大小之比为 C. A点和C点的向心加速度大小之比为 D. A点和D点的向心加速度大小之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图可知，，，利用得 所以 故A错误，B正确； C．利用得 故C错误； D．利用得 故 故D正确。 故选BD。 16. 如图所示，某快递公司利用传送带将快递物品从底端Q送到顶端P，已知快递物品的质量，将其轻放于Q点，传送带以的速度顺时针匀速转动，快递物品与传送带间的动摩擦因数为0.8，传送带的倾角，传送带PQ长，，，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 快递物品在传送带上一直加速到P点 B. 快递物品从Q点运动到P点的时间为7 s C. 快递物品从Q点运动到P点的过程中产生了32 J的热量 D. 快递物品从Q点运动到P点的过程中电机多提供了88 J的能量 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对物块受力分析，由牛顿第二定律有 解得 物体加速到与传送带速度相等时的位移 所以物品在传送带上加速运动的位移 之后，由于 物品沿传送带匀速运动。故快递物品在传送带上先匀加速后匀速到P点，故A错误； B．匀加速时间 匀速时间 快递物品从Q点运动到P点的时间 故B正确； C．物品加速运动过程中，物品与传送带的相对位移 快递物品从Q点运动到P点的过程中产生了的热量 故C正确； D．快递物品从Q点运动到P点的过程中电机多提供的能量 故D正确。 故选BCD。 三、非选择题（本题共6小题，共52分） 17. 某小组探究小球做平抛运动的规律。 步骤一：探究平抛运动竖直分运动的特点 在如图甲所示实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落。 （1）请预测可能观察到的实验现象是：_____。 （2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现实验现象类似。上述实验表明，平抛运动在竖直方向分运动为：_____。 步骤二：探究平抛运动水平分运动的特点 让小球从如图乙装置上由静止释放，用手机录像功能拍摄小球做平抛运动的过程。录像每秒30帧，即每相邻两帧的时间间隔为。现采用逐帧分析的办法，拼叠各帧画面，还原小球平抛运动轨迹如图丙。标记1、2、3分别为小球运动轨迹上相邻三帧的位置，坐标分别用、表示，以下角标作为区分。 （1）标记1、3两处的时间间隔为：_____。 （2）O为抛出点，且。若要证明水平分运动为匀速直线运动，则需证明比例式：_____成立。 【答案】 ①. 在误差允许的范围内两球同时落地或听到同时落地的撞击声 ②. 自由落体运动 ③. ④. 【解析】 【详解】步骤一（1）[1]根据平抛运动规律可知，可观察到的现象是：在误差允许的范围内两球同时落地或者听到同时落地的撞击声； （2）[2]实验表明平抛运动在竖直方向分运动为自由落体运动； 步骤二（1）[3]由于每相邻两帧的时间间隔为，则标记1、3两处的时间间隔为 （2）[4]O为抛出点，且，根据匀变速直线运动规律可知时间之比为，若水平方向为匀速直线运动，则根据水平方向匀速直线运动规律 可知 18. 用如图所示的装置来验证向心力的表达式。用手指搓动竖直轴顶端的滚花部分，使重锤A在水平面内做匀速圆周运动。实验步骤如下： A.先称出重锤的质量m，把它用线悬挂在横杆的一端。调整横杆的平衡体B的位置，使横杆两边平衡。量出重锤到轴的距离r，移动指示器p的位置，使它处于重锤的正下方； B．在重锤和转轴之间挂上水平弹簧，这时重锤将被拉向转轴。用手指搓动转轴，尽量使重锤做匀速转动，并从指示器的正上方通过； C．记下重锤转动n圈经过指示器正上方的时间t，测出周期以及弹簧的原长L和劲度系数k。 回答下列问题： （1）重锤A运动时要保持重锤的悬线______； （2）重锤A的周期T=______，弹簧的拉力F=______（用k、r、L来表示）； （3）重锤A的向心力Fn=______（用m、r、n、t来表示），当______成立时，向心力的表达式得到验证（用k、r、L、m、n、t来表达） 【答案】 ①. 竖直 ②. ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]为了保证水平弹簧的拉力充当向心力，重锤A运动时要保持重锤的悬线竖直； （2）[2]重锤A的周期为 [3]根据胡克定律可得弹簧的拉力 （3）[4]重锤A的向心力为 联立可得 [5]当 成立时，向心力的公式得到验证，即 成立时向心力的公式得到验证。 在阿西莫夫的《银河帝国》系列中，有两名基地人佩洛拉特和崔维兹就在宇宙中寻找起源世界——地球，而地球有一个很重要的特征就是存在一个非常大的卫星，半径达到地球的四分之一。而对月球的研究从未停止，中国也在最近几年实施嫦娥工程，以展开对月球的研究，关于月球的研究，请回答以下问题： 19. 2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆。12月12口16时45分，嫦娥四号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度 B. 嫦娥四号在环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同 C. 嫦娥四号在环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期 D. 嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时和在环月轨道经过P点时的速度相同 20. 嫦娥工程划为三期，简称“绕、落、回”三步走，我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月，若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为T。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则（ ） A. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为 B. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为 C. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为 D. 月球的平均密度为 21. “嫦娥四号”是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知引力常量为G，地球半径为R，月球的半径为地球半径的k倍，地球表面重力加速度为g，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的n倍，“嫦娥四号”离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息判断下列说法正确的是（ ） A. 月球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的倍 B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为 C. 月球的平均密度为 D. “嫦娥四号”只要减速运动就能返回地球 22. 为了验证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力遵循同样的平方反比规律，牛顿做了著名的“月—地”检验，结果证明他的想法是正确的。由此牛顿把这一规律推广到自然界中任意两个物体之间，发现了具有划时代意义的万有引力定律。 （1）如果你是牛顿，假设地面附近的重力加速度为g，月球绕地球运行的向心加速度为a，那么g与a的关系为___________。（用地球半径R和月亮绕地球运行的轨道半径r表示） （2）取地球半径，月球绕地球运行的轨道半径，月球绕地球运行的周期，由此估算月球绕地球运行的向心加速度_________。这一计算结果与你的猜想是否一致？_________。 23. “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个实验，将物体以速度竖直上抛，落回原抛出点的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求： （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的第一宇宙速度的大小； （3）月球静止卫星离月球表面高度。 【答案】19. B 20. B 21. C 22. ①. ②. ③. 一致 23. （1）；（2）；（3） 【解析】 【19题详解】 A．第二宇宙速度是飞行器能够脱离地球的引力的最小速度，而嫦娥四号还没有脱离地球的引力，故发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．根据 嫦娥四号卫星在不同轨道经过P点，所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律可知，嫦娥四号在环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同，故B正确； C．根据开普勒第三定律 100公里的圆轨道半径大于椭圆轨道的半长轴，则嫦娥四号在环月轨道运动的周期大于在椭圆环月轨道运动周期，故C错误； D．根据变轨原理嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时需减速，做向心运动进入100km环月轨道，故嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时的速度大于在环月轨道经过P点时的速度，故D错误。 故选B。 【20题详解】 A．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为 故A错误； B．根据万有引力提供向心力 根据万有引力与重力的关系 物体在月球表面自由下落的加速度大小为 故B正确； C．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为最大环绕速度，有 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为 故C错误； D．月球的平均密度为 故D错误。 故选B。 【21题详解】 A．根据第一宇宙速度的定义有 ， 可得月球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的关系为 故A错误； B．根据万有引力提供向心力 根据万有引力与重力的关系 “嫦娥四号”绕月运行的速度为 故B错误； C．根据万有引力提供向心力 月球的平均密度为 故C正确； D．“嫦娥四号”需先做加速运动脱离月球的束缚，再做减速运动就能返回地球，故D错误。 故选C。 【22题详解】 （1）[1]根据牛顿第二定律，对地面附近的物体 月球绕地球运动有 可得 （2）[2]月球绕地球运行的向心加速度为 [3]由（1）中猜想公式 求出月球绕地球运行的向心加速度为 计算结果与猜想在误差范围内可视为一致。 【23题详解】 （1）由匀变速直线运动规律可知 解得月球表面重力加速度的大小为 （2）根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力 月球的第一宇宙速度的大小为 （3）根据万有引力提供向心力 月球静止卫星离月球表面高度 24. 2022年6月17日，经中央军委批准，我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的第一艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。舰载作战飞机沿平直跑道起飞过程分为两个阶段：第一阶段是电磁弹射，电磁弹射区的长度为80m，弹射原理如图乙所示，飞机钩在滑杆上，储能装置通过导轨和滑杆放电，产生强电流恒为4000A，导轨激发的磁场在两导轨间近似为匀强磁场，磁感应强度B=10T，在磁场力和飞机发动机推力作用下，滑杆和飞机从静止开始向右加速，在导轨末端飞机与滑杆脱离，导轨间距为3m；第二阶段在飞机发动机推力的作用下匀加速直线运动达到起飞速度。已知飞机离舰起飞速度为100m/s，航空母舰的跑道总长为180m，舰载机总质量为kg，起飞过程中发动机的推力恒定，弹射过程中及飞机发动机推力下的加速过程，舰载机所受阻力恒为飞机发动机推力的20%，求： （1）电磁弹射过程电磁推力做的功 （2）飞机发动机推力的大小； （3）电磁弹射过程，飞机获得的加速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解： （1）由题意可知，电磁推力大小 电磁推力做功 （2）设飞机常规推动力的大小为，对整个过程根据动能定理有 解得 （3）弹射过程，根据牛顿第二定律 解得 25. 如图甲所示，长为的水平轨道AB与半径为的竖直半圆轨道BC在B处相连接，有一质量的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数为，与BC间的动摩擦因数未知，取．求： （1）滑块到达B处时的速度大小； （2）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能通过最高点C；则滑块沿半圆轨道上滑过程中，摩擦力对其所做的功是多少? 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由图乙可知，滑块从A到B过程，力F做的功为 滑块从A到B过程，根据动能定理可得 联立解得滑块到达B处时的速度大小为 （2）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能通过最高点C，在最高点时有 解得 滑块从B到C过程，根据动能定理可得 解得滑块沿半圆轨道上滑过程中，摩擦力对其所做的功为 26. 如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道，其中是长为的水平直轨道，是圆心为、半径为的半圆弧轨道，两轨道相切于点。在水平向左的恒定拉力作用下，一质量为的小球从点由静止开始做匀加速直线运动，到达点时撤除拉力。已知小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在段运动时所受的拉力的大小； （3）小球离开C点后做平抛运动落到水平地面上，求落点与A点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，对小球在点时，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 小球到运动过程中，只有拉力和重力做功，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 小球离开点后做平抛运动落到水平地面上，竖直方向有 解得 水平位移为 所以落点与点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江省温州市鹿城区2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备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. 下列各组属于国际单位制的基本单位的是（　　） A. 质量、长度、时间 B. 电流强度、物质的量、热力学温度 C. 千克、米、秒 D. 牛顿、克、小时 2. 物理学家在探究客观世界的过程中发现了很多行之有效的科学研究方法，下列关于物理学常用方法的表述中，错误的是（　　） A. 加速度的定义式，运用了比值定义法 B. 牛顿借助理想斜面实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律 C. 在探究力的合成规律时，采用了等效替代法 D. 当时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，运用了极限思维法 3. 如图所示，赛车沿圆弧形赛道从A运动到B的过程中，则赛车（　　） A. 速度有可能保持不变 B. 所受合力方向可能指向轨道外侧 C. 运动过程一定有加速度 D. 位移大小与路程在数值上相等 4. 如图所示，乒乓球从斜面滚下后，以某一速度在水平的桌面上做直线运动。在与乒乓球路径垂直的方向上放一个直径略大于乒乓球的纸筒。当乒乓球经过纸筒正前方时，用吸管对着球横向吹气。下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球仍沿着直线运动 B. 乒乓球将偏离原来的运动路径，但不进入纸筒 C. 乒乓球一定能进入纸筒 D. 只有用力吹气，乒乓球才能进入纸筒 5. 如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，司机A与乘客B相比（　　） A. 线速度一定更大 B. 角速度一定更大 C. 向心加速度一定更小 D. 向心力一定更小 6. SpaceX公司计划不断发射大量小型卫星，组成庞大的地球卫星群体，简称“星链计划”。但其部分卫星的轨道与我国空间站轨道有重叠，严重影响空间站的使用安全，有时就不得不做紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星和椭圆轨道卫星，A、B为椭圆轨道长轴的两端点，点为两轨道交点。A距离地心，B距离地心，距离地心。下列说法正确的是（ ） A. 卫星和卫星的周期不相同 B. 卫星和卫星在点加速度不相同 C. 卫星在点的速度小于卫星在A点的速度 D. 若卫星在A点适当点火加速，即可在以A点到地心为半径的轨道上绕地球做圆周运动 7. 一质量为m的物体做平抛运动，在先后两个不同时刻的速度大小分别为、，时间间隔为，不计空气阻力，重力加速度为g，则在时间内，以下说法不正确的是（　　） A. 速度变化的大小为 B. 动量变化的大小为 C. 动能变化为 D. 高度变化为 8. 2022年，“嫦娥五号”实现中国开展航天活动以来的四个“首次”：首次在月球表面自动采样；首次从月球表面起飞；首次在月球轨道上其上升器与轨道器和返回器组合体交会对接；首次带着月球土壤返回地球。已知月球的质量约为地球的，表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径约为地球半径的，下列判断正确的是（　　） A. 月球上的第一宇宙速度是地球上的倍 B. 组合体交会对接后因质量变大导致轨道半径变大 C. “嫦娥五号”飞行到地球与月球中心连线中点时所受地球引力是月球引力的81倍 D. “嫦娥五号”在降落地面之前必须做减速运动，带回的土壤处于完全失重状态 9. 跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t变化曲线如图所示。图中0到t3过程为曲线，t3到t4可视为与t轴平行的直线。则（　　） A. 0到t2，跳伞者的加速度增大 B. t2到t3，跳伞者处于超重状态 C. t3时刻跳伞者降落在地面 D. t3到t4，跳伞者的机械能守恒 10. 如图所示，两根相同弹性轻绳一端分别固定在点，自然伸长时另一端恰好处于图中光滑定滑轮上的，将轻绳自由端跨过定滑轮连接质量为的小球，、在同一水平线上，且。现将小球从点由静止释放，沿竖直方向运动到点时速度恰好为零。已知两点间距离为为的中点，重力加速度为，轻绳形变遵循胡克定律且始终处于弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的加速度为 B. 小球在段减少的机械能等于在段减少的机械能 C. 小球从运动到的时间小于从运动到的时间 D. 若仅将小球质量变为，则小球到达点时的速度为 11. 关于图中物体的运动情况和受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 图甲，摩托车在水平路面拐弯时，车手受到重力、支持力、向心力的作用 B. 图乙，货物相对水平传送带始终静止，传送带速度越大，货物拐弯时所受的静摩擦力越大 C. 图丙，空间站离地高度为400~450km，宇航员在空间站中受地球的引力比在地面上时大 D. 图丁，过山车上的乘客在竖直圆轨道的最高点和最低点的向心加速度一定等大、反向、共线 12. 为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像，已知段为过原点的倾斜直线；内“月球车”牵引力的功率保持与时刻相同不变，且；7~10s段为平行于横轴的直线；在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法错误的是（　　） A. 月球车受到的阻力为200N B. 月球车的质量为100kg C. 月球车在内运动的路程为24.75m D. 全过程牵引力对月球车做的总功为 13. 如图所示，转动轴垂直于光滑水平面，交点O的上方h（A点）处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长l大于h，转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动。当转动的角速度ω逐渐增大时，下列说法正确的是（　　） A. 小球始终受三个力的作用 B. 细绳上的拉力始终保持不变 C. 要使球不离开水平面，角速度的最大值为 D. 若小球飞离了水平面，则角速度可能为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分，共9分．每小题所给的四个选项中，至少有一项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选、不选、多选得0分） 14. 如图，光滑斜面体OAB固定在水平桌面上，两斜面的倾角分别为、，。完全相同可视为质点的两物块a、b在顶端O处由静止沿两斜面下滑，两物块（　　） A. 在顶端时，重力势能相等 B. 到达底端时，物块a动能较大 C. 下滑至底端过程，重力的平均功率相等 D. 到达斜面底端时，物块a重力的瞬时功率较大 15. 如图是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4r，小轮半径为2r，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，则下列说法正确的是（　　） A. A点和B点的线速度大小之比为 B. B点和D点的线速度大小之比为 C. A点和C点的向心加速度大小之比为 D. A点和D点的向心加速度大小之比为 16. 如图所示，某快递公司利用传送带将快递物品从底端Q送到顶端P，已知快递物品的质量，将其轻放于Q点，传送带以的速度顺时针匀速转动，快递物品与传送带间的动摩擦因数为0.8，传送带的倾角，传送带PQ长，，，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 快递物品在传送带上一直加速到P点 B. 快递物品从Q点运动到P点的时间为7 s C. 快递物品从Q点运动到P点的过程中产生了32 J的热量 D. 快递物品从Q点运动到P点的过程中电机多提供了88 J的能量 三、非选择题（本题共6小题，共52分） 17. 某小组探究小球做平抛运动的规律。 步骤一：探究平抛运动竖直分运动的特点 在如图甲所示实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落。 （1）请预测可能观察到的实验现象是：_____。 （2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，发现实验现象类似。上述实验表明，平抛运动在竖直方向分运动为：_____。 步骤二：探究平抛运动水平分运动的特点 让小球从如图乙装置上由静止释放，用手机录像功能拍摄小球做平抛运动的过程。录像每秒30帧，即每相邻两帧的时间间隔为。现采用逐帧分析的办法，拼叠各帧画面，还原小球平抛运动轨迹如图丙。标记1、2、3分别为小球运动轨迹上相邻三帧的位置，坐标分别用、表示，以下角标作为区分。 （1）标记1、3两处的时间间隔为：_____。 （2）O为抛出点，且。若要证明水平分运动为匀速直线运动，则需证明比例式：_____成立。 18. 用如图所示的装置来验证向心力的表达式。用手指搓动竖直轴顶端的滚花部分，使重锤A在水平面内做匀速圆周运动。实验步骤如下： A.先称出重锤的质量m，把它用线悬挂在横杆的一端。调整横杆的平衡体B的位置，使横杆两边平衡。量出重锤到轴的距离r，移动指示器p的位置，使它处于重锤的正下方； B．在重锤和转轴之间挂上水平弹簧，这时重锤将被拉向转轴。用手指搓动转轴，尽量使重锤做匀速转动，并从指示器的正上方通过； C．记下重锤转动n圈经过指示器正上方时间t，测出周期以及弹簧的原长L和劲度系数k。 回答下列问题： （1）重锤A运动时要保持重锤的悬线______； （2）重锤A的周期T=______，弹簧的拉力F=______（用k、r、L来表示）； （3）重锤A的向心力Fn=______（用m、r、n、t来表示），当______成立时，向心力的表达式得到验证（用k、r、L、m、n、t来表达） 在阿西莫夫的《银河帝国》系列中，有两名基地人佩洛拉特和崔维兹就在宇宙中寻找起源世界——地球，而地球有一个很重要的特征就是存在一个非常大的卫星，半径达到地球的四分之一。而对月球的研究从未停止，中国也在最近几年实施嫦娥工程，以展开对月球的研究，关于月球的研究，请回答以下问题： 19. 2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆。12月12口16时45分，嫦娥四号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度 B. 嫦娥四号在环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同 C. 嫦娥四号在环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期 D. 嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时和在环月轨道经过P点时速度相同 20. 嫦娥工程划为三期，简称“绕、落、回”三步走，我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月，若该卫星在某次变轨前，在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为T。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则（ ） A. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为 B. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为 C. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为 D. 月球平均密度为 21. “嫦娥四号”是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知引力常量为G，地球半径为R，月球的半径为地球半径的k倍，地球表面重力加速度为g，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的n倍，“嫦娥四号”离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息判断下列说法正确的是（ ） A. 月球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的倍 B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为 C. 月球的平均密度为 D. “嫦娥四号”只要减速运动就能返回地球 22. 为了验证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力遵循同样的平方反比规律，牛顿做了著名的“月—地”检验，结果证明他的想法是正确的。由此牛顿把这一规律推广到自然界中任意两个物体之间，发现了具有划时代意义的万有引力定律。 （1）如果你是牛顿，假设地面附近的重力加速度为g，月球绕地球运行的向心加速度为a，那么g与a的关系为___________。（用地球半径R和月亮绕地球运行的轨道半径r表示） （2）取地球半径，月球绕地球运行的轨道半径，月球绕地球运行的周期，由此估算月球绕地球运行的向心加速度_________。这一计算结果与你的猜想是否一致？_________。 23. “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个实验，将物体以速度竖直上抛，落回原抛出点的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求： （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的第一宇宙速度的大小； （3）月球静止卫星离月球表面高度。 24. 2022年6月17日，经中央军委批准，我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的第一艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，满载排水量8万余吨。舰载作战飞机沿平直跑道起飞过程分为两个阶段：第一阶段是电磁弹射，电磁弹射区的长度为80m，弹射原理如图乙所示，飞机钩在滑杆上，储能装置通过导轨和滑杆放电，产生强电流恒为4000A，导轨激发的磁场在两导轨间近似为匀强磁场，磁感应强度B=10T，在磁场力和飞机发动机推力作用下，滑杆和飞机从静止开始向右加速，在导轨末端飞机与滑杆脱离，导轨间距为3m；第二阶段在飞机发动机推力的作用下匀加速直线运动达到起飞速度。已知飞机离舰起飞速度为100m/s，航空母舰的跑道总长为180m，舰载机总质量为kg，起飞过程中发动机的推力恒定，弹射过程中及飞机发动机推力下的加速过程，舰载机所受阻力恒为飞机发动机推力的20%，求： （1）电磁弹射过程电磁推力做的功 （2）飞机发动机推力的大小； （3）电磁弹射过程，飞机获得加速度。 25. 如图甲所示，长为的水平轨道AB与半径为的竖直半圆轨道BC在B处相连接，有一质量的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数为，与BC间的动摩擦因数未知，取．求： （1）滑块到达B处时的速度大小； （2）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆轨道内侧上滑，并恰好能通过最高点C；则滑块沿半圆轨道上滑过程中，摩擦力对其所做的功是多少? 26. 如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道，其中是长为的水平直轨道，是圆心为、半径为的半圆弧轨道，两轨道相切于点。在水平向左的恒定拉力作用下，一质量为的小球从点由静止开始做匀加速直线运动，到达点时撤除拉力。已知小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在段运动时所受的拉力的大小； （3）小球离开C点后做平抛运动落到水平地面上，求落点与A点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$