安徽省合肥市一中瑤海校區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期素質(zhì)拓展訓(xùn)練物理試題（二）

2022級(jí)合肥一中瑤海校區(qū)高一下物理素質(zhì)拓展訓(xùn)練（2）滿分：100分；考試時(shí)間：90分鐘；命題：張青；審題：張昆一、選擇題（共7小題，滿分28分，每小題4分）1．某人劃船渡一條河，當(dāng)劃行速度和水流速度一定，且劃行速度大于水流速度時(shí)，過(guò)河的最短時(shí)間是；若以最小位移過(guò)河，需時(shí)間。則船速與水速之比為（）A． B． C． D．2．如圖所示為皮帶傳動(dòng)裝置，軸上兩輪的半徑分別為4r和r，軸上輪的半徑為3r，A、B、C分別為輪緣上的三點(diǎn)，皮帶不打滑，下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B、C三點(diǎn)周期之比B．A、B、C三點(diǎn)線速度之比C．A、B、C三點(diǎn)角速度之比D．A、B、C三點(diǎn)加速度之比3．如圖，甲、乙兩架水平勻速飛行的戰(zhàn)機(jī)在斜坡上方進(jìn)行投彈演練，甲戰(zhàn)機(jī)飛行高度高于乙戰(zhàn)機(jī)，他們?cè)谕回Q直線上各釋放一顆炸彈，炸彈都準(zhǔn)確命中斜坡上的同一點(diǎn)P，甲戰(zhàn)機(jī)水平扔出的炸彈落在斜坡上P點(diǎn)時(shí)，著陸點(diǎn)與釋放點(diǎn)連線恰好垂直斜坡。乙戰(zhàn)機(jī)水平扔出的炸彈落在斜坡上P點(diǎn)時(shí)，速度方向恰好垂直斜坡。則兩顆炸彈在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（）A． B． C． D．4．飛機(jī)在高空中水平勻速飛行時(shí)投下炸彈，假設(shè)飛機(jī)每隔1s投下一顆炸彈，在連續(xù)投下10顆炸彈的過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于炸彈之間的位置關(guān)系，以下說(shuō)法正確的是（）A．某時(shí)刻炸彈在空中排列為一條拋物線 B．炸彈在豎直方向間隔的距離逐漸增大C．炸彈落地后彈坑的水平間距逐漸增大 D．炸彈落地時(shí)都命中同一個(gè)目標(biāo)5．先后將小球1、2由同一位置以不同的速度豎直向上拋出，拋出后小球只受重力和水平方向的風(fēng)力作用，兩小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示，則兩小球相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球1的豎直向上拋出的初速度比2小B．小球1從拋出到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比2短C．小球2的水平方向上的平均速度一定比小球1的大D．小球2所受的風(fēng)力一定比小球1受到的大6．一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列判斷正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)沿x軸方向可能做勻速運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)沿y軸方向不可能做變速運(yùn)動(dòng)C．若質(zhì)點(diǎn)沿y軸方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則沿x軸方向可能先加速后減速D．若質(zhì)點(diǎn)沿y軸方向始終勻速運(yùn)動(dòng)，則沿x軸方向可能先減速后加速7．如圖所示，一小球（視為質(zhì)點(diǎn)）以速度從傾角為θ的斜面底端斜向上拋出，落到斜面上的M點(diǎn)且速度水平向右?，F(xiàn)將該小球以的速度從斜面底端朝同樣方向拋出，落在斜面上的N點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A．落到M和N兩點(diǎn)時(shí)間之比大于B．落到M和N兩點(diǎn)速度之比等C．落到N點(diǎn)時(shí)速度方向一定不是水平方向D．M和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為二、多選題（共3小題，滿分12分，每小題4分，漏選得2分，錯(cuò)選不得分）8．如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線上端固定在A點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向的夾角為45°，忽略空氣阻力，重力加速度為g。則小球（）A．只受重力和細(xì)線的拉力 B．只受重力、細(xì)線的拉力和向心力C．運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為g D．運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為9．物塊B套在傾斜桿上，并用輕繩繞過(guò)定滑輪與物塊A相連（定滑輪體積大小可忽略），今使物塊B沿桿由點(diǎn)M勻速下滑到N點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)中連接A、B的輕繩始終保持繃緊狀態(tài)，在下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊A的速率先變大后變小 B．物塊A的速率先變小后變大C．物塊A始終處于超重狀態(tài) D．物塊A先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)10．將一光滑的物塊B（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面左上方頂點(diǎn)P沿水平方向射入，恰好從底端右側(cè)Q點(diǎn)離開(kāi)斜面，此過(guò)程中斜劈保持靜止。重力加速度大小為g，物塊的質(zhì)量為m，斜劈的傾角為θ，斜邊長(zhǎng)為l，底邊寬為b，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊由P點(diǎn)水平射入時(shí)初速度的大小為B．物塊由P點(diǎn)水平射入時(shí)初速度的大小為C．此過(guò)程中斜劈所受摩擦力大小為D．此過(guò)程中斜劈所受摩擦力大小為三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，每空2分，滿分14分）11．為了探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)驗(yàn)室用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：二維運(yùn)動(dòng)傳感器、平拋軌道、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)線、鐵架臺(tái)、重錘線。如圖甲所示，二維運(yùn)動(dòng)傳感器是由小球A和接收器B組成。接收器B每隔0.02s采集一次小球A發(fā)射出的定位信號(hào)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。首先，調(diào)節(jié)平拋軌道，使軌道末端水平；然后，將小球A從軌道的某高度處由靜止釋放。計(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)如下表所示，并根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪出了小球A運(yùn)動(dòng)的圖甲點(diǎn)跡如圖乙所示。x（cm）6.609.0011.4013.8016.2018.6021.00y（cm）0.671.893.505.507.8910.6713.84由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球A水平方向的分運(yùn)動(dòng)是______運(yùn)動(dòng)，且速度大小為_(kāi)_____m/s；還可計(jì)算出小球A的加速度大小為_(kāi)_____m/s；（保留三個(gè)有效數(shù)字）進(jìn)一步分析可知，圖乙中的坐標(biāo)原點(diǎn)______（填“是”或“不是”）小球A做平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。12．用如題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，塔輪自上而下有三層，每層左右半徑之比由上至下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如題圖乙所示）。左右塔輪通過(guò)不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，并可通過(guò)改變傳動(dòng)皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角速度之比，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：（1）在某次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與______的關(guān)系；A．質(zhì)量m B．角速度ω C．半徑r（2）若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為_(kāi)_____；（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置。傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為_(kāi)_____。四、計(jì)算題（共4小題，滿分46分）13．（10分）如圖所示，半徑為R的圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在其正上方高h(yuǎn)處沿OB方向水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，要使球與盤(pán)只碰一次，且落點(diǎn)為B，B為圓盤(pán)邊緣上的點(diǎn)，求小球的初速度v的大小及圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω。14．（12分）如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱(chēng)軸重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，此時(shí)小物塊受到的摩擦力恰好為0，且它和O點(diǎn)的連線與之間的夾角θ為60°，重力加速度為g。（1）求轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（2）若改變轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度，當(dāng)時(shí)，小物塊仍與罐壁相對(duì)靜止，求此時(shí)小物塊受到的摩擦力的大小和方向。15．（12分）如圖所示，排球場(chǎng)總長(zhǎng)為18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3m的線上，正對(duì)網(wǎng)向上跳起將球水平擊出．（不計(jì)空氣阻力，取m/s，結(jié)果可保留根號(hào)）（1）設(shè)擊球點(diǎn)在3m線正上方高度為2.5m處，試問(wèn)擊球的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不越界？（2）若擊球點(diǎn)在3m線正上方的高度小于某個(gè)值，那么無(wú)論擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界，試求這個(gè)高度。16．（12分）如圖所示，質(zhì)量kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在木板的左端放置一質(zhì)量kg的鐵塊（視為質(zhì)點(diǎn)），鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度大小m/s，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力