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浙江省培优联盟2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份浙江省培优联盟2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题（Word版附解析），文件包含浙江省培优联盟2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题Word版含解析docx、浙江省培优联盟2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
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考生须知：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2．答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卷相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g均取。
选择题部分（共45分）
一、选择题（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. 下列选项中的物理量是矢量且其单位表达正确的是（ ）
A. 力NB. 质量kgC. 功D. 角速度r/s
【答案】A
【解析】
【详解】A．力既有大小，又有方向，是矢量，且单位为，A正确；
BC．质量和功都是只有大小，没有方向，均为标量，不符合题意，BC错误；
D．角速度的单位为，单位错了，D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中研究篮球进入篮筐的过程，可将篮球看成质点
B. 乙图中火车屏幕上显示了三个物理量，分别是时刻、速率、温度
C. 丙图中，运动员冲线时的速度为10.76 m/s，该速度为平均速度
D. 丁图为牛顿对自由落体运动的研究，他利用斜面实验来冲淡重力影响
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图中研究篮球进入篮筐的过程，篮球大小形状不可忽略，不可看成质点，故A错误；
B．乙图中火车屏幕上显示了三个物理量，分别是时刻、速率、温度，故B正确；
C．丙图中，运动员冲线时的速度为10.76 m/s，该速度为瞬时速度，故C错误；
D．图丁为伽利略对自由落体运动的研究思路，利用斜面实验来冲淡重力影响，使运动时间更容易测量，最后通过逻辑推理得到自由落体的运动规律，故D错误。
故选B。
3. 假设一艘邮轮从赤道出发，经过一个月到达上海，不考虑行驶过程中邮轮质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 位移大小等于路程
B. 从赤道到上海，邮轮受到的重力大小不变
C. 邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对相互作用力
D. 邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．位移大小小于路程，故A错误；
B．从赤道到上海，重力加速度变大，邮轮受到的重力变大，故B错误；
C．邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对平衡力，故C错误；
D．邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故 D正确。
故选D。
4. 如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢行走，在小鸟从A运动到B的过程中（ ）
A. 树枝对小鸟的合力先减小后增大
B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大
D. 树枝对小鸟的弹力保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．树枝对小鸟的合力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，合力与小鸟所受的重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合力不变，故A错误。
BCD．对小鸟进行受力分析如图所示，设摩擦力与竖直方向的夹角为，则树枝对小鸟的摩擦力，小鸟从右向左缓慢行走，先增大后减小，则摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力，树枝对小鸟的弹先增大后减小，故B正确，CD错误。
故选B。
5. 下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内沿曲线从左向右减速飞行的轨迹，小鸟在轨迹最低点时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据曲线运动规律可知，速度方向沿曲线的切线方向，减速飞行说明重力和的合力的方向指向运动轨迹的凹侧且与速度方向成钝角。
故选C。
6. 2023年2月6日，天文学家报告新发现12颗木星卫星，使木星已知卫星增至92颗。在木星的众多卫星中，盖尼米得、伊奥两颗卫星的轨道均近似为圆，盖尼米得的周期比伊奥的周期大，下列说法正确的是（ ）
A. 盖尼米得的线速度大于伊奥的线速度
B. 盖尼米得的角速度大于伊奥的角速度
C. 盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径
D. 盖尼米得的向心加速度大于伊奥的向心加速度
【答案】C
【解析】
【详解】C．根据题意，由开普勒第三定律有
可知，由于盖尼米得的周期比伊奥的周期大，则盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，故C正确；
A．由万有引力提供向心力有
解得
由于盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，则盖尼米得的线速度小于伊奥的线速度，故A错误；
B．由万有引力提供向心力有
解得
由于盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，则盖尼米得的角速度小于伊奥的角速度，故B错误；
D．由万有引力提供向心力有
解得
由于盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，则盖尼米得的向心加速度小于伊奥的向心加速度，故D错误。
故选C。
7. 某同学研究无人机在竖直方向的运动时，得到如图所图像。图像中只有ab段和cd段为直线，取竖直向上为正方向。下列分析正确的是（ ）
A. 无人机在ab段做竖直向上的匀加速运动
B. 无人机在cd段做竖直向下的匀减速运动
C. 无人机在ab段和cd段的速度方向相反
D. 无人机在a点的机械能可能大于d点的机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A．图像中ab段为直线，竖直向上为正方向，ab段速度在均匀增大，无人机在ab段做竖直向上的匀加速运动，故A正确；
B．无人机在cd段做竖直向上匀减速运动，故B错误；
C．无人机在ab段和cd段的速度方向相同，均竖直向上，故C错误；
D．无人机在ad段一直在向上运动，d点高度大于a点，且d点速度大于a点，由
可知a点的动能和重力势能均小于d点，无人机在a点的机械能小于d点的机械能，故D错误。
故选A。
8. 图是汽乍特技表演中的镜头，汽车只有两个轮子着地并在水平地面上做匀速圆周运动，下列关于这个现象的说法正确的是（ ）
A. 地面对车的摩擦力提供了向心力
B. 支持力和摩擦力的合力提供了向心力
C. 地面对汽车的支持力大于汽车的重力
D. 汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A B C．汽车受到重力、支持力、摩擦力作用，重力与支持力平衡，合力等于摩擦力提供向心力，故A正确，BC错误；
D．汽车受到重力、支持力、摩擦力，向心力是效果力，受力分析时不能分析，故D错误。
故选A。
9. 一迷你热气球以速度从水平地面上匀速竖直上升，假设从该时刻起．热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动，当热气球上升到时，其水平速度为8m/s，则热气球离出发点的距离约为（ ）
A. 3.2mB. 6.4mC. 8.0mD. 10.2m
【答案】D
【解析】
【详解】根据运动的合成和分解可知，气球在竖直方向上运动的时间
水平方向上运动时间与竖直方向上运动的时间相等，故水平方向的位移
所以热气球距出发点的距离
故选D。
10. 如图所示，某人沿与水平成30°角的方向斜向上的初速度抛出质量的小球，小球抛出时距离水平地面高度，以地面为零势能面，不计空气阻力，，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球在空中运动的时间为B. 小球落地时的机械能为75J
C. 抛出过程中人对小球做功为50JD. 小球从抛出到落地动能增加75J
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据平抛运动竖直方向为匀变速运动，取向下为正，则有
解得
故A错误。
B．小球在空中的过程机械能守恒，落地时的机械能即抛出的瞬间机械能
故B正确；
C．人对小球做的功即小球的初动能
故C错误；
D．根据动能定理，重力对小球做的功即小球动能的增加量
故D错误。
故选B。
11. 如图所示，用一根细绳跨过铁钉将一块小黑板悬挂在墙壁上，细绳的两端固定在小黑板边缘两点A、B上。小黑板静止时，铁钉两侧细绳与竖直方向的夹角分别为、。细绳质量不计，细绳与铁钉接触处摩擦不计，则关于夹角、大小关系正确的是（ ）
A. 若A点高于B点，则
B. 若A点高于B点，则绳OB段的拉力较大
C. 不论A点与B点高度关系如何，均有
D. 由于细绳与铁钉接触处摩擦不计，平衡时OA与OB的长度一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A B C．由于细绳与铁钉接触处摩擦不计,则OA绳中张力与OB绳中张力大小相等，两力的合力竖直向上，所以两力的水平分力相等，即
又
得
因此不论A点与B点高度关系如何，均有
故AB错误，C正确；
D．由于细绳与铁钉接触处摩擦不计，平衡时OA与OB长度不一定相等，只需要满足、两力的水平分力相等即可，故D错误。
故选C。
12. 羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某同学为研究羽毛球飞行规律．找到了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（ ）
A. 经过P点时加速度等于重力加速度
B. 经过P点时重力势能最大，动能最小
C. AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间
D. AP段机械能不断减小，PB段机械能不断增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题可知，羽毛球在运动过程中受到空气阻力作用，P点所受空气阻力水平向左，空气阻力和重力的合力斜向左下方，合力大于重力，所以P点加速度大于重力加速度，故A错误；
B．由
P为该轨迹的最高点，经过P点时重力势能最大，过P点时合力方向与速度夹角为钝角，羽毛球将减速，P点动能不是最小，故B错误；
C．由于存在空气阻力作用，仅从竖直方向看，AP段羽毛球处于上升阶段，其竖直向下的加速度大于重力加速度，而PB段羽毛球处于下降阶段，竖直加速度小于重力加速度，由于位移大小相等，所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故C正确；
D．空气阻力一直做负功，AP段机械能不断减小，PB段机械能也不断减小，故D错误。
故选C。
13. 如图，喷泉可以美化景观，现有一喷泉从地面圆形喷口竖直向上喷出，该喷泉利用水泵将水先从地下水池由静止提升至地面，然后再喷射出去。若喷泉高度约为3.2m，喷口横截面积为，地下水池的水面距地面恒为1.6m，水泵提升水的效率为60%，水的密度为，不计空气阻力，重力加速度g大小取，则水泵抽水的平均功率约为（ ）
A. 3kWB. 1.6kWC. 1kWD. 640W
【答案】B
【解析】
【详解】由竖直上抛运动公式
得
因此该喷口每秒喷水质量大约为
故选B。
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 关于物理课本的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中羽毛球在空中运动时受到水平风力作用，该水平风力不会影响其下落时间
B. 图乙中运动员所踢出的香蕉球，球在空中做的是匀变速运动
C. 图丙中利用磁铁引力改变了小球运动轨迹的实验是为了探究曲线运动的条件
D. 图丁中运动员跳高下落时，通过海绵垫可减少运动员着地过程的速度变化量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由运动的独立性和等时性，羽毛球竖直方向只受重力作用，羽毛球下落时间取决于竖直方向的运动，与水平风力无关，故A正确；
B．运动员所踢出的香蕉球受重力和阻力，阻力方向与速度方向有关，故重力和阻力的合力的方向在不断变化，故不是匀变速曲线运动，故B错误；
C．图丙中物体所受的合力与速度不在一条直线上时小球做曲线运动，所以图丙中的实验是为了探究曲线运动的条件，故C正确；
D．图丁减小的是对人的作用力，运动员的初、末速度均不变，速度变化量不变，故D错误。
故选AC。
15. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱的轨道半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ半径的n倍；天和核心舱在轨道Ⅱ上的运动周期为，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（ ）
A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道
B. 天舟七号在轨道Ⅱ上通过加速可实现与天和核心舱对接
C. 天和核心舱轨道离地面的高度为
D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．从近地圆轨道通过加速离心才能到达椭圆轨道，A正确；
B．天舟七号在轨道Ⅱ上加速后将做离心运动，向着更高的轨道运动，即同轨道上无法实现对接，B错误；
C．万有引力等于向心力，有
又、
解得
C正确；
D．根据题意可知，天舟七号在霍曼轨道运动时间为椭圆轨道运动周期的一半，根据开普勒第三定律有
D正确。
故选ACD。
非选择题部分（共55分）
16.
（1）在探究小车速度随时间变化规律的实验中，除小车、重物、电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______（填选项代号）。
A. 电压可调的直流电源B. 电压合适的50 Hz交流电源
C. 天平D. 刻度尺
（2）用如图所示的实验装置探究小车加速度与质量间的关系的实验中，使砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的合外力，需要确保的是______（填选项代号）。
A. 将木板一端垫高以平衡小车受到的摩擦力B. 砂桶及砂的总质量远小于小车的总质量
C. 小车的总质量在实验过程中保持恒定D. 砂桶及砂的总质量在实验过程中保持恒定
【答案】（1）BD （2）ABD
【解析】
【小问1详解】
AB．打点计时器的工作电源是交流电，故A错误，B正确；
C．实验小车做匀变速运动即可，不需要测量重物质量，故C错误；
D．实验需要测量纸袋上计数点之间的距离，需要刻度尺，故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
A．将木板一端垫高以平衡小车受到的摩擦力，故A正确；
B．设桶和砂质量为m，小车质量为M，细线的拉力为
解得
当时，砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的合外力，故B正确
CD．实验装置探究小车加速度与质量间的关系，故应保持小车受到的外力不变，改变小车的质量，即砂桶及砂的总质量在实验过程中保持恒定，改变小车的质量，故C错误，D正确。
故选ABD。
17. 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闪光照片。
（1）在实验装置安装、调试过程中，斜槽轨道末端必须调整为______状态；由于要描绘小球平抛运动轨迹，小球需要多次从轨道上释放，必须使得小球从斜槽上的______位置开始下滑。
（2）乙图的闪光照片上总共记录了小球平抛运动过程中的七个位置，位置a~d之间的距离以及d～g之间的距离如下表所示，不计空气阻力。
（3）已知闪光周期为，根据表格中的数据与真实的实验数据相比，闪光照片比实际小球运动轨迹缩小了______倍。
【答案】 ①. 水平 ②. 同一 ③. 12.5
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了使小球做平抛运动，斜槽的末端水平，为了让小球多次重复同一平抛运动的轨迹，即平抛运动的初速度相同，则每次小球从同一位置由静止释放。
（3）[3]设把照片缩小了k倍，根据
得是
解得
18. 如图所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为1∶2∶3，④⑤⑥半径之比为3∶2∶1. 现通过控制变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。
（1）当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②⑤塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A”、“B”或“C”中的两个）；
（2）当质量和角速度一定时，探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在___________塔轮上（选填①②③④⑤⑥中的两个）；
（3）将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为3∶1，则铁球与橡胶球的质量之比为___________。
【答案】（1）AC （2）①④
（3）
【解析】
【小问1详解】
当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，需要控制两小球做圆周运动的半径相同，故应将质量相同的小球分别放在挡板AC处。
【小问2详解】
当质量和角速度一定时，探究向心力的大小与运动半径之间的关系，两个变速轮塔靠皮带传送，即皮带套在的塔轮上线速度相同，若控制角速度相同，则两塔轮的半径相同，故应将皮带套在①④塔轮上；
【小问3详解】
将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，可知两球转动的半径和角速度相同，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为，根据
可知铁球与橡胶球的质量之比为
19. 在用高级沥青铺设的高速公路上．对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地而的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径为多大？
（2）如果弯道路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为360m，要使汽车以30m/s的速度通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度正切为多大？
【答案】（1）150 m；（2）
【解析】
【详解】（1）汽车在水平路面上拐弯，可认为汽车做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力可得
可得
可知其弯道的最小半径为150 m。
（2）设弯道路面的倾斜角度为，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力，则有
可得
20. 如图所示．航母舰载机降落时需依靠飞行员手动操作钩住“拉阻索”使其速度从200 km/h左右快速归零，其运动可看成水平减速直线运动。
（1）某次降落时“歼—15”速度从216km/h减速至停止用时3s，则其减速的平均加速度大小为多少；
（2）若某时刻一架质量约为的“歼—15”的瞬时加速度大小为，此时拉阻索水平且所成的夹角为74°，已知，，则此时这根拉阻索承受的张力为多大？（忽略飞机与甲板间的摩擦力等其他阻力）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）初速度为
由运动学公式得
解得
（2）受力分析如图
两段拉阻索的张力相等，合力沿角平分线方向，以这个方向建立x轴，由牛顿第二定律 得
则
代入数据解得
21. 如图，静止的“玉兔”月球车在高度的位置，将一质量的小物体以的速度沿水平方向弹射出去，测出小物体的水平射程，已知万有引力常量，月球第一宇宙速度为。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）小物体落地时的动能；
（3）月球的质量。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据平抛运动规律有
联立解得
（2）由机械能守恒定律得
（3）由
和
解得
22. 某仓库采用自动化传送装置运送货物。如网所示，工人借助机器设备推动质量的货物，使其在光滑水平面上获得初速度v，货物从A点滑上长度，倾角，与货物间的动摩擦因数的倾斜传送带，并从传送带最高点B点进入右侧半径为R的光滑圆弧形管道BC，C为圆弧最高点，右侧连接深度的直角漏斗。整个过程中货物可看作质点．水平面和网弧面均与传送带平滑连接，不考虑货物通过A点和B点时的能量损失。（，）
（1）若传送带静止，使货物能运动到B点，v至少要多大?
（2）若货物在水平面上的速度，传送带以的速度顺时针传动，则货物通过传送带过程摩擦力对货物所做的功多大？
（3）经研究发现，当传送带以（2）问中的速度运行时，货物的初速度v在一定范围内变化均能使货物直接落到直角漏斗的底部，求货物运动到C点时对管道的作用力。
【答案】（1）；（2）；（3）34N，方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）传送带静止，为使货物能运动到B点，根据能量守恒有
解得
（2）由牛顿第二定律得
得货物做加速运动的加速度为
货物做加速运动的时间为
货物做加速运动的位移
传送带摩擦力对货物做功为
或者由动能定理得
解得
（3）货物直接落到直角漏斗的底部，由平抛运动竖直方向和水平方向运动可知
解得
当货物的初速度v在一定范围内变化时，货物到达B点的速度等于传送带速度为2m/s，根据机械能守恒定律有
解得
货物经过圆弧轨道C点时，有
解得
根据牛顿第三定律可知，货物对管道的压力大小为34N，方向竖直向下。两位置之间距离
位置a~d
位置d～g
水平距离
0.5cm
0.5cm
竖直距离
1.6cm
2.4cm
浙江培优联盟研究院
考生须知：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2．答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卷相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4．可能用到的相关参数：重力加速度g均取。
选择题部分（共45分）
一、选择题（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. 下列选项中的物理量是矢量且其单位表达正确的是（ ）
A. 力NB. 质量kgC. 功D. 角速度r/s
【答案】A
【解析】
【详解】A．力既有大小，又有方向，是矢量，且单位为，A正确；
BC．质量和功都是只有大小，没有方向，均为标量，不符合题意，BC错误；
D．角速度的单位为，单位错了，D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中研究篮球进入篮筐的过程，可将篮球看成质点
B. 乙图中火车屏幕上显示了三个物理量，分别是时刻、速率、温度
C. 丙图中，运动员冲线时的速度为10.76 m/s，该速度为平均速度
D. 丁图为牛顿对自由落体运动的研究，他利用斜面实验来冲淡重力影响
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图中研究篮球进入篮筐的过程，篮球大小形状不可忽略，不可看成质点，故A错误；
B．乙图中火车屏幕上显示了三个物理量，分别是时刻、速率、温度，故B正确；
C．丙图中，运动员冲线时的速度为10.76 m/s，该速度为瞬时速度，故C错误；
D．图丁为伽利略对自由落体运动的研究思路，利用斜面实验来冲淡重力影响，使运动时间更容易测量，最后通过逻辑推理得到自由落体的运动规律，故D错误。
故选B。
3. 假设一艘邮轮从赤道出发，经过一个月到达上海，不考虑行驶过程中邮轮质量的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 位移大小等于路程
B. 从赤道到上海，邮轮受到的重力大小不变
C. 邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对相互作用力
D. 邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．位移大小小于路程，故A错误；
B．从赤道到上海，重力加速度变大，邮轮受到的重力变大，故B错误；
C．邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对平衡力，故C错误；
D．邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故 D正确。
故选D。
4. 如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢行走，在小鸟从A运动到B的过程中（ ）
A. 树枝对小鸟的合力先减小后增大
B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大
D. 树枝对小鸟的弹力保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．树枝对小鸟的合力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，合力与小鸟所受的重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合力不变，故A错误。
BCD．对小鸟进行受力分析如图所示，设摩擦力与竖直方向的夹角为，则树枝对小鸟的摩擦力，小鸟从右向左缓慢行走，先增大后减小，则摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力，树枝对小鸟的弹先增大后减小，故B正确，CD错误。
故选B。
5. 下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内沿曲线从左向右减速飞行的轨迹，小鸟在轨迹最低点时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据曲线运动规律可知，速度方向沿曲线的切线方向，减速飞行说明重力和的合力的方向指向运动轨迹的凹侧且与速度方向成钝角。
故选C。
6. 2023年2月6日，天文学家报告新发现12颗木星卫星，使木星已知卫星增至92颗。在木星的众多卫星中，盖尼米得、伊奥两颗卫星的轨道均近似为圆，盖尼米得的周期比伊奥的周期大，下列说法正确的是（ ）
A. 盖尼米得的线速度大于伊奥的线速度
B. 盖尼米得的角速度大于伊奥的角速度
C. 盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径
D. 盖尼米得的向心加速度大于伊奥的向心加速度
【答案】C
【解析】
【详解】C．根据题意，由开普勒第三定律有
可知，由于盖尼米得的周期比伊奥的周期大，则盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，故C正确；
A．由万有引力提供向心力有
解得
由于盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，则盖尼米得的线速度小于伊奥的线速度，故A错误；
B．由万有引力提供向心力有
解得
由于盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，则盖尼米得的角速度小于伊奥的角速度，故B错误；
D．由万有引力提供向心力有
解得
由于盖尼米得的轨道半径大于伊奥的轨道半径，则盖尼米得的向心加速度小于伊奥的向心加速度，故D错误。
故选C。
7. 某同学研究无人机在竖直方向的运动时，得到如图所图像。图像中只有ab段和cd段为直线，取竖直向上为正方向。下列分析正确的是（ ）
A. 无人机在ab段做竖直向上的匀加速运动
B. 无人机在cd段做竖直向下的匀减速运动
C. 无人机在ab段和cd段的速度方向相反
D. 无人机在a点的机械能可能大于d点的机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A．图像中ab段为直线，竖直向上为正方向，ab段速度在均匀增大，无人机在ab段做竖直向上的匀加速运动，故A正确；
B．无人机在cd段做竖直向上匀减速运动，故B错误；
C．无人机在ab段和cd段的速度方向相同，均竖直向上，故C错误；
D．无人机在ad段一直在向上运动，d点高度大于a点，且d点速度大于a点，由
可知a点的动能和重力势能均小于d点，无人机在a点的机械能小于d点的机械能，故D错误。
故选A。
8. 图是汽乍特技表演中的镜头，汽车只有两个轮子着地并在水平地面上做匀速圆周运动，下列关于这个现象的说法正确的是（ ）
A. 地面对车的摩擦力提供了向心力
B. 支持力和摩擦力的合力提供了向心力
C. 地面对汽车的支持力大于汽车的重力
D. 汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A B C．汽车受到重力、支持力、摩擦力作用，重力与支持力平衡，合力等于摩擦力提供向心力，故A正确，BC错误；
D．汽车受到重力、支持力、摩擦力，向心力是效果力，受力分析时不能分析，故D错误。
故选A。
9. 一迷你热气球以速度从水平地面上匀速竖直上升，假设从该时刻起．热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动，当热气球上升到时，其水平速度为8m/s，则热气球离出发点的距离约为（ ）
A. 3.2mB. 6.4mC. 8.0mD. 10.2m
【答案】D
【解析】
【详解】根据运动的合成和分解可知，气球在竖直方向上运动的时间
水平方向上运动时间与竖直方向上运动的时间相等，故水平方向的位移
所以热气球距出发点的距离
故选D。
10. 如图所示，某人沿与水平成30°角的方向斜向上的初速度抛出质量的小球，小球抛出时距离水平地面高度，以地面为零势能面，不计空气阻力，，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球在空中运动的时间为B. 小球落地时的机械能为75J
C. 抛出过程中人对小球做功为50JD. 小球从抛出到落地动能增加75J
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据平抛运动竖直方向为匀变速运动，取向下为正，则有
解得
故A错误。
B．小球在空中的过程机械能守恒，落地时的机械能即抛出的瞬间机械能
故B正确；
C．人对小球做的功即小球的初动能
故C错误；
D．根据动能定理，重力对小球做的功即小球动能的增加量
故D错误。
故选B。
11. 如图所示，用一根细绳跨过铁钉将一块小黑板悬挂在墙壁上，细绳的两端固定在小黑板边缘两点A、B上。小黑板静止时，铁钉两侧细绳与竖直方向的夹角分别为、。细绳质量不计，细绳与铁钉接触处摩擦不计，则关于夹角、大小关系正确的是（ ）
A. 若A点高于B点，则
B. 若A点高于B点，则绳OB段的拉力较大
C. 不论A点与B点高度关系如何，均有
D. 由于细绳与铁钉接触处摩擦不计，平衡时OA与OB的长度一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A B C．由于细绳与铁钉接触处摩擦不计,则OA绳中张力与OB绳中张力大小相等，两力的合力竖直向上，所以两力的水平分力相等，即
又
得
因此不论A点与B点高度关系如何，均有
故AB错误，C正确；
D．由于细绳与铁钉接触处摩擦不计，平衡时OA与OB长度不一定相等，只需要满足、两力的水平分力相等即可，故D错误。
故选C。
12. 羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某同学为研究羽毛球飞行规律．找到了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（ ）
A. 经过P点时加速度等于重力加速度
B. 经过P点时重力势能最大，动能最小
C. AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间
D. AP段机械能不断减小，PB段机械能不断增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题可知，羽毛球在运动过程中受到空气阻力作用，P点所受空气阻力水平向左，空气阻力和重力的合力斜向左下方，合力大于重力，所以P点加速度大于重力加速度，故A错误；
B．由
P为该轨迹的最高点，经过P点时重力势能最大，过P点时合力方向与速度夹角为钝角，羽毛球将减速，P点动能不是最小，故B错误；
C．由于存在空气阻力作用，仅从竖直方向看，AP段羽毛球处于上升阶段，其竖直向下的加速度大于重力加速度，而PB段羽毛球处于下降阶段，竖直加速度小于重力加速度，由于位移大小相等，所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故C正确；
D．空气阻力一直做负功，AP段机械能不断减小，PB段机械能也不断减小，故D错误。
故选C。
13. 如图，喷泉可以美化景观，现有一喷泉从地面圆形喷口竖直向上喷出，该喷泉利用水泵将水先从地下水池由静止提升至地面，然后再喷射出去。若喷泉高度约为3.2m，喷口横截面积为，地下水池的水面距地面恒为1.6m，水泵提升水的效率为60%，水的密度为，不计空气阻力，重力加速度g大小取，则水泵抽水的平均功率约为（ ）
A. 3kWB. 1.6kWC. 1kWD. 640W
【答案】B
【解析】
【详解】由竖直上抛运动公式
得
因此该喷口每秒喷水质量大约为
故选B。
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 关于物理课本的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中羽毛球在空中运动时受到水平风力作用，该水平风力不会影响其下落时间
B. 图乙中运动员所踢出的香蕉球，球在空中做的是匀变速运动
C. 图丙中利用磁铁引力改变了小球运动轨迹的实验是为了探究曲线运动的条件
D. 图丁中运动员跳高下落时，通过海绵垫可减少运动员着地过程的速度变化量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由运动的独立性和等时性，羽毛球竖直方向只受重力作用，羽毛球下落时间取决于竖直方向的运动，与水平风力无关，故A正确；
B．运动员所踢出的香蕉球受重力和阻力，阻力方向与速度方向有关，故重力和阻力的合力的方向在不断变化，故不是匀变速曲线运动，故B错误；
C．图丙中物体所受的合力与速度不在一条直线上时小球做曲线运动，所以图丙中的实验是为了探究曲线运动的条件，故C正确；
D．图丁减小的是对人的作用力，运动员的初、末速度均不变，速度变化量不变，故D错误。
故选AC。
15. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱的轨道半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ半径的n倍；天和核心舱在轨道Ⅱ上的运动周期为，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（ ）
A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道
B. 天舟七号在轨道Ⅱ上通过加速可实现与天和核心舱对接
C. 天和核心舱轨道离地面的高度为
D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．从近地圆轨道通过加速离心才能到达椭圆轨道，A正确；
B．天舟七号在轨道Ⅱ上加速后将做离心运动，向着更高的轨道运动，即同轨道上无法实现对接，B错误；
C．万有引力等于向心力，有
又、
解得
C正确；
D．根据题意可知，天舟七号在霍曼轨道运动时间为椭圆轨道运动周期的一半，根据开普勒第三定律有
D正确。
故选ACD。
非选择题部分（共55分）
16.
（1）在探究小车速度随时间变化规律的实验中，除小车、重物、电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______（填选项代号）。
A. 电压可调的直流电源B. 电压合适的50 Hz交流电源
C. 天平D. 刻度尺
（2）用如图所示的实验装置探究小车加速度与质量间的关系的实验中，使砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的合外力，需要确保的是______（填选项代号）。
A. 将木板一端垫高以平衡小车受到的摩擦力B. 砂桶及砂的总质量远小于小车的总质量
C. 小车的总质量在实验过程中保持恒定D. 砂桶及砂的总质量在实验过程中保持恒定
【答案】（1）BD （2）ABD
【解析】
【小问1详解】
AB．打点计时器的工作电源是交流电，故A错误，B正确；
C．实验小车做匀变速运动即可，不需要测量重物质量，故C错误；
D．实验需要测量纸袋上计数点之间的距离，需要刻度尺，故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
A．将木板一端垫高以平衡小车受到的摩擦力，故A正确；
B．设桶和砂质量为m，小车质量为M，细线的拉力为
解得
当时，砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的合外力，故B正确
CD．实验装置探究小车加速度与质量间的关系，故应保持小车受到的外力不变，改变小车的质量，即砂桶及砂的总质量在实验过程中保持恒定，改变小车的质量，故C错误，D正确。
故选ABD。
17. 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闪光照片。
（1）在实验装置安装、调试过程中，斜槽轨道末端必须调整为______状态；由于要描绘小球平抛运动轨迹，小球需要多次从轨道上释放，必须使得小球从斜槽上的______位置开始下滑。
（2）乙图的闪光照片上总共记录了小球平抛运动过程中的七个位置，位置a~d之间的距离以及d～g之间的距离如下表所示，不计空气阻力。
（3）已知闪光周期为，根据表格中的数据与真实的实验数据相比，闪光照片比实际小球运动轨迹缩小了______倍。
【答案】 ①. 水平 ②. 同一 ③. 12.5
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了使小球做平抛运动，斜槽的末端水平，为了让小球多次重复同一平抛运动的轨迹，即平抛运动的初速度相同，则每次小球从同一位置由静止释放。
（3）[3]设把照片缩小了k倍，根据
得是
解得
18. 如图所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为1∶2∶3，④⑤⑥半径之比为3∶2∶1. 现通过控制变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。
（1）当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②⑤塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A”、“B”或“C”中的两个）；
（2）当质量和角速度一定时，探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在___________塔轮上（选填①②③④⑤⑥中的两个）；
（3）将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为3∶1，则铁球与橡胶球的质量之比为___________。
【答案】（1）AC （2）①④
（3）
【解析】
【小问1详解】
当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，需要控制两小球做圆周运动的半径相同，故应将质量相同的小球分别放在挡板AC处。
【小问2详解】
当质量和角速度一定时，探究向心力的大小与运动半径之间的关系，两个变速轮塔靠皮带传送，即皮带套在的塔轮上线速度相同，若控制角速度相同，则两塔轮的半径相同，故应将皮带套在①④塔轮上；
【小问3详解】
将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，可知两球转动的半径和角速度相同，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为，根据
可知铁球与橡胶球的质量之比为
19. 在用高级沥青铺设的高速公路上．对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地而的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径为多大？
（2）如果弯道路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为360m，要使汽车以30m/s的速度通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度正切为多大？
【答案】（1）150 m；（2）
【解析】
【详解】（1）汽车在水平路面上拐弯，可认为汽车做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力可得
可得
可知其弯道的最小半径为150 m。
（2）设弯道路面的倾斜角度为，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力，则有
可得
20. 如图所示．航母舰载机降落时需依靠飞行员手动操作钩住“拉阻索”使其速度从200 km/h左右快速归零，其运动可看成水平减速直线运动。
（1）某次降落时“歼—15”速度从216km/h减速至停止用时3s，则其减速的平均加速度大小为多少；
（2）若某时刻一架质量约为的“歼—15”的瞬时加速度大小为，此时拉阻索水平且所成的夹角为74°，已知，，则此时这根拉阻索承受的张力为多大？（忽略飞机与甲板间的摩擦力等其他阻力）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）初速度为
由运动学公式得
解得
（2）受力分析如图
两段拉阻索的张力相等，合力沿角平分线方向，以这个方向建立x轴，由牛顿第二定律 得
则
代入数据解得
21. 如图，静止的“玉兔”月球车在高度的位置，将一质量的小物体以的速度沿水平方向弹射出去，测出小物体的水平射程，已知万有引力常量，月球第一宇宙速度为。求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）小物体落地时的动能；
（3）月球的质量。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据平抛运动规律有
联立解得
（2）由机械能守恒定律得
（3）由
和
解得
22. 某仓库采用自动化传送装置运送货物。如网所示，工人借助机器设备推动质量的货物，使其在光滑水平面上获得初速度v，货物从A点滑上长度，倾角，与货物间的动摩擦因数的倾斜传送带，并从传送带最高点B点进入右侧半径为R的光滑圆弧形管道BC，C为圆弧最高点，右侧连接深度的直角漏斗。整个过程中货物可看作质点．水平面和网弧面均与传送带平滑连接，不考虑货物通过A点和B点时的能量损失。（，）
（1）若传送带静止，使货物能运动到B点，v至少要多大?
（2）若货物在水平面上的速度，传送带以的速度顺时针传动，则货物通过传送带过程摩擦力对货物所做的功多大？
（3）经研究发现，当传送带以（2）问中的速度运行时，货物的初速度v在一定范围内变化均能使货物直接落到直角漏斗的底部，求货物运动到C点时对管道的作用力。
【答案】（1）；（2）；（3）34N，方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）传送带静止，为使货物能运动到B点，根据能量守恒有
解得
（2）由牛顿第二定律得
得货物做加速运动的加速度为
货物做加速运动的时间为
货物做加速运动的位移
传送带摩擦力对货物做功为
或者由动能定理得
解得
（3）货物直接落到直角漏斗的底部，由平抛运动竖直方向和水平方向运动可知
解得
当货物的初速度v在一定范围内变化时，货物到达B点的速度等于传送带速度为2m/s，根据机械能守恒定律有
解得
货物经过圆弧轨道C点时，有
解得
根据牛顿第三定律可知，货物对管道的压力大小为34N，方向竖直向下。两位置之间距离
位置a~d
位置d～g
水平距离
0.5cm
0.5cm
竖直距离
1.6cm
2.4cm
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