安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月聯(lián)賽物理試卷

20232024學(xué)年安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟高一（下）春季聯(lián)賽物理試卷（5月）一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.在2023年12月12日公布的世界乒乓球聯(lián)合會(huì)的世界排名中，中國(guó)隊(duì)球員樊振東、王楚欽、馬龍和梁靖崑強(qiáng)勢(shì)占據(jù)前四位。大家都知道比賽中被擊飛的乒乓球在空中做曲線運(yùn)動(dòng)且空氣阻力不可忽略，那么關(guān)于該運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法中正確的是（）A.乒乓球的速度有可能是不變的 B.乒乓球的加速度有可能是不變的C.乒乓球的位移有可能不隨時(shí)間變化 D.乒乓球所受的合力必然會(huì)發(fā)生變化【答案】D【解析】【詳解】由于乒乓球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力始終在變化，故合力必然在變化，根據(jù)牛頓第二定律，加速度也在變化，則速度在變，由于乒乓球在空中做曲線運(yùn)動(dòng)，故乒乓球的位移時(shí)刻在變。故選D。2.合肥八中高一級(jí)部為了加強(qiáng)同學(xué)們的體育鍛煉和團(tuán)隊(duì)合作，近期舉行了師生籃球系列對(duì)抗賽。根據(jù)我們所學(xué)的物理知識(shí)可知（）A.某同學(xué)在跳球時(shí)屈腿起跳瞬間（腳尚未離開地面），該同學(xué)所受合力為零B.學(xué)生接到隊(duì)友大力傳球時(shí)，手對(duì)球的彈力是由籃球發(fā)生形變產(chǎn)生的C.某位老師依靠強(qiáng)壯的身體背打?qū)W生進(jìn)攻時(shí)，老師對(duì)學(xué)生的力大于學(xué)生對(duì)老師的力D.學(xué)生接球后跳投美如畫，其在持球上升到最高點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)【答案】D【解析】【詳解】A．雙腿彎曲發(fā)力，腳未離開地面時(shí)，腿部力量和重力同時(shí)在相反方向作用，但是腿部的力量大于重力，合力方向向上，合力不為零，故A錯(cuò)誤；B．手對(duì)籃球的彈力是因?yàn)槭职l(fā)生形變而產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；C．老師對(duì)學(xué)生的力和學(xué)生對(duì)老師的力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，故C錯(cuò)誤；D．學(xué)生在上升過(guò)程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故D正確。故選D。3.如圖甲所示，訂書機(jī)是一種常見的文具，其底座前端有弧形凹槽。壓下訂書釘使其穿過(guò)紙張后進(jìn)入弧形凹槽，訂書釘在凹槽的作用下向內(nèi)彎曲后，即可完成裝訂。如圖乙所示，當(dāng)訂書釘末端被壓到弧形凹槽上的A點(diǎn)時(shí)，凹槽在A點(diǎn)對(duì)訂書釘末端的（）A.彈力方向豎直向上 B.彈力方向水平向右C.摩擦力方向沿凹槽A點(diǎn)的切線斜向上 D.摩擦力方向沿凹槽A點(diǎn)的切線斜向下【答案】C【解析】【詳解】AB．接觸面的彈力方向垂直于接觸面指向受力物體，故A點(diǎn)的彈力方向垂直于過(guò)A點(diǎn)的切線指向訂書釘，故AB錯(cuò)誤；CD．摩擦力的方向于相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，故A點(diǎn)對(duì)訂書釘?shù)哪Σ亮Ψ较蜓匕疾跘點(diǎn)的切線斜向上，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，在杭州亞運(yùn)會(huì)田徑項(xiàng)目賽場(chǎng)上，機(jī)器狗承擔(dān)了拾撿和運(yùn)輸器材的任務(wù)。某次運(yùn)輸過(guò)程中，當(dāng)機(jī)器狗檢測(cè)到前方有一位站立不動(dòng)的工作人員，為了避免相撞，機(jī)器狗立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止，已知其減速后第1s內(nèi)的位移是最后1s內(nèi)位移的5倍，且這兩段位移的差值為，則機(jī)器狗開始減速后（）A.運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3s B.加速度大小為C.總位移大小為 D.初速度大小為【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程因?yàn)樗怨蔄正確；B．由可得故B錯(cuò)誤；C．總位移大小為故C錯(cuò)誤；D．初速度大小為故D錯(cuò)誤。故選A。5.甲、乙兩個(gè)正方體實(shí)心小物塊是由同種材料制成的，甲的棱長(zhǎng)是乙的2倍，現(xiàn)從同一高度處（足夠高）同時(shí)由靜止釋放兩物塊。已知下落過(guò)程中兩物塊各有兩個(gè)面始終水平，所受空氣阻力（為常數(shù)，S為迎風(fēng)面積，v為速度），則甲、乙在下落過(guò)程中的最大速度之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)物塊達(dá)到最大速度時(shí)，合力為0，有解得因此可得甲、乙在下落過(guò)程中的最大速度之比為。故選B。6.已知地球靜止軌道衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，周期為T。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)想一下：若在距離地心為處建立一個(gè)質(zhì)量為m的相對(duì)地球靜止的太空城（太空城的大小相對(duì)地球可忽略不計(jì)），在不考慮其他天體影響的情況下，該太空城的位置維持裝置需要對(duì)其施加的力應(yīng)滿足（）A.方向指向地球球心 B.方向與其線速度方向夾角為鈍角C.大小應(yīng)為 D.大小應(yīng)為【答案】C【解析】【詳解】設(shè)地球質(zhì)量為M，同步衛(wèi)星質(zhì)量為，則有，解得即太空城的位置維持裝置需要對(duì)其施加的力大小為，方向背離地球球心。故選C。7.如圖所示，在平直的公路上，一輛向左運(yùn)動(dòng)的貨車裝載著完全相同的圓柱形空油桶。底層油桶平整排列在車廂底部，相互緊貼并固定，上層僅有一只擺放在A、B之間的C桶（未固定）。若貨車遇險(xiǎn)緊急剎車，A、B、C始終保持相對(duì)靜止，油桶的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，不計(jì)油桶間摩擦。則A、C之間彈力大小可能為（）A.mg B. C. D.2mg【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)貨車向左減速C對(duì)B恰好無(wú)支持力的作用時(shí)有解得此為能一起向左減速的最大加速度，此時(shí)A、C之間彈力最大因?yàn)锽CD中彈力大于，所以BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。8.如圖是一個(gè)半球形的碗，現(xiàn)有一小物塊從碗口A點(diǎn)沿圓弧AB恰能以大小不變的速度滑到碗底中心B點(diǎn)。則在該過(guò)程中（）A.小物塊所受合力始終不變 B.碗對(duì)小物塊作用力不斷增大C.小物塊受到的彈力不斷減小 D.小物塊受到的摩擦力不斷增大【答案】B【解析】【詳解】A．小物塊受到的合外力提供向心力，大小不變，但是方向不斷改變，故A錯(cuò)誤；B．小物塊受到重力和碗對(duì)物塊的作用力，這兩個(gè)力的合力為小物塊提供向心力，小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程，由于向心力的方向與重力方向的夾角增大，故碗對(duì)物塊的作用力不斷增大，故B正確；C．對(duì)小物塊受力分析，如圖根據(jù)可知隨著θ的增大，小物塊受到的彈力是不斷增大的，故C錯(cuò)誤；D．小物塊受到的摩擦力大小等于重力沿圓弧切向分力，是不斷減小的，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題：本大題共2小題，共8分。9.2023年10月26日，中國(guó)載人航天再創(chuàng)歷史，神舟十七號(hào)與神舟十六號(hào)成功“會(huì)師”。假如神舟十七號(hào)發(fā)射的過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的過(guò)程，先將其發(fā)射至近地圓軌道，再通過(guò)轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入運(yùn)行圓軌道。下列說(shuō)法正確的是（）A.神舟十七號(hào)在轉(zhuǎn)移軌道上從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中需要不斷噴氣減速B.神舟十七號(hào)在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大于在近地軌道上的運(yùn)行速度C.神舟十七號(hào)在運(yùn)行軌道上運(yùn)動(dòng)的周期大于在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)的周期D.神舟十七號(hào)在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度與在運(yùn)行軌道上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的加速度相同【答案】CD【解析】【詳解】A.從A點(diǎn)到B點(diǎn)減速是因?yàn)槿f(wàn)有引力作用，而不是因?yàn)閲姎鉁p速，故A錯(cuò)誤：B.衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上B點(diǎn)速度小于運(yùn)行軌道速度，而運(yùn)行軌道速度又小于近地軌道速度，故B錯(cuò)誤。C.由于運(yùn)行軌道的半徑大于轉(zhuǎn)移軌道半長(zhǎng)軸，根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在運(yùn)行軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期大于轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的周期，故C正確：D.根據(jù)牛頓第二定律可得求得由于都相同，可知衛(wèi)星B點(diǎn)時(shí)加速度與軌跡無(wú)關(guān)，故D正確。故選CD。10.如圖，BD為斜面頂端的水平邊沿，某同學(xué)將水彈槍瞄準(zhǔn)D點(diǎn)正上方的某點(diǎn)C（即初速度沿AC方向）進(jìn)行打靶訓(xùn)練，若水彈從斜面最低點(diǎn)A處以一定初速度射出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好水平擊中D點(diǎn)。已知斜面的傾角為，重力加速度為，AB長(zhǎng)度，BD長(zhǎng)度，不計(jì)空氣阻力。則下列說(shuō)法中正確的有（）A.水彈從射出到擊中D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為B.點(diǎn)C距離D點(diǎn)的高度為3mC.水彈擊中D點(diǎn)時(shí)的速度大小為D.水彈射出時(shí)的初速度大小為【答案】BC【解析】【詳解】A．作出示意圖，如圖所示由題意由幾何知識(shí)可得，根據(jù)勾股定理逆向思維，從D到A可看作平拋，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有可得故A錯(cuò)誤；C．水平方向上有結(jié)合上述解得故C正確；D．水彈射出時(shí)的初速度大小結(jié)合上述解得故D錯(cuò)誤；B．根據(jù)速度分解，在D點(diǎn)有根據(jù)位移分解有結(jié)合上述解得故B正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)探究物體加速度與所受合力的關(guān)系。如圖甲所示，在水平放置帶滑輪的長(zhǎng)木板上靜置一個(gè)帶有砝碼的木滑塊（木滑塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為），最初木滑塊與砝碼總質(zhì)量為M，木滑塊的左端通過(guò)細(xì)繩連接一小托盤（質(zhì)量不計(jì)），木滑塊右端連接紙帶。具體方案如下：a.將木滑塊中放置的砝碼取出一個(gè)并輕放在小托盤上，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，小車開始加速運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，通過(guò)紙帶計(jì)算木滑塊的加速度a；b.繼續(xù)將木滑塊中放置的砝碼取出并放在小托盤中，再通過(guò)紙帶計(jì)算木滑塊的加速度a；c.重復(fù)以上操作，記錄下每次托盤中砝碼的重力mg，通過(guò)紙帶計(jì)算每次木滑塊的加速度a。根據(jù)以上步驟，回答下列問題：（1）若其中一次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由此可計(jì)算得出__________（保留三位有效數(shù)字）。（2）如果該同學(xué)準(zhǔn)備用圖像法處理數(shù)據(jù)，以mg為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出圖像，下列圖像可能正確的是__________（填字母）。A. B.C. D.（3）若②中圖像直線部分斜率為k，則k的表達(dá)式為__________（用題中所給字母填空）。【答案】（1）5.13（2）A（3）【解析】【小問1詳解】依題意，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為利用逐差法可得【小問2詳解】根據(jù)牛頓第二定律，可得，又聯(lián)立，可得整理，可得故選A?！拘?詳解】斜率為12.利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材研究平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，要想得到鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就得設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過(guò)的位置（每次使用鉛筆記下小球球心在木板上的水平投影點(diǎn)）。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，把在豎直白紙上記錄的鋼球的多個(gè)位置用平滑曲線連起來(lái)就得到了鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是__________（填字母）。A. B.C. D.（2）研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是__________（填字母）。A.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦B.使用密度小、體積大的鋼球C.調(diào)整斜槽使小球可在斜槽末端保持靜止D.觀察小球下落時(shí)，應(yīng)通過(guò)俯視記錄小球經(jīng)過(guò)的位置（3）若某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，如圖，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示（），則可推算出：①橫坐標(biāo)為30cm的點(diǎn)的縱坐標(biāo)理論上應(yīng)為__________cm；②小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)位置時(shí)的速度__________m/s（結(jié)果保留根號(hào)）。③小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間應(yīng)為__________s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）D（2）C（3）①.75②.③.0.10【解析】【小問1詳解】建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)將小球在斜槽末端時(shí)，球心在豎直面上的投影為坐標(biāo)原點(diǎn)。故選D?！拘?詳解】A．該實(shí)驗(yàn)要求小球每次拋出的初速度要相同而且水平，因此要求小球從同一位置靜止釋放，至于鋼球與斜槽間的摩擦沒有影響，故A錯(cuò)誤；B．使用密度大、體積小的鋼球可以減小做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，故B錯(cuò)誤；C．調(diào)整斜槽使小球可在斜槽末端保持靜止，故C正確；D．觀察小球下落時(shí)，應(yīng)通過(guò)平視記錄小球經(jīng)過(guò)的位置，故D錯(cuò)誤。故選C。【小問3詳解】[1]小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)下落高度差相等故橫坐標(biāo)為30cm的點(diǎn)的縱坐標(biāo)理論上應(yīng)為[2]小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由可得平拋運(yùn)動(dòng)的初速度B點(diǎn)豎直方向上的分速度[3]小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間故從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)時(shí)間為。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共44分。13.某網(wǎng)紅主播舉辦抓金磚挑戰(zhàn)賽，如圖為一塊質(zhì)量的棱臺(tái)形金磚，挑戰(zhàn)者須戴上主辦方提供的手套，單手抓住金磚的a、b兩側(cè)面向上提，保持金磚c面水平朝上，而且手指不能摳底，在空中保持10s，就算挑戰(zhàn)成功，可直接帶走金磚。已知金磚a、b兩側(cè)面與金磚底面的夾角均為，挑戰(zhàn)者施加給金磚的單側(cè)壓力為F，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度。計(jì)算時(shí)取，，試解決下列問題：（1）若手與金磚側(cè)面間動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)要徒手抓起金磚，則F至少需要多大?（2）若要求所有戴上特供手套的挑戰(zhàn)者絕無(wú)挑戰(zhàn)成功的可能性，則手套與金磚側(cè)面的動(dòng)摩擦因數(shù)需滿足什么條件?【答案】（1）1250N；（2）【解析】【詳解】（1）對(duì)金塊受力分析，如圖所示，正交分解得，解得代入數(shù)據(jù)可得（2）由（1）問得要使F不存在，則即14.某校高一物理興趣小組正在進(jìn)行無(wú)人機(jī)飛行表演。如圖所示，質(zhì)量m=1kg的無(wú)人機(jī)用長(zhǎng)為l=1m的輕繩吊起質(zhì)量也為m=1kg的物塊，此時(shí)無(wú)人機(jī)繞著O點(diǎn)在水平面內(nèi)做半徑r=0.3m勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若輕繩偏離豎直方向的夾角始終為θ=37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不計(jì)空氣阻力，試求出：（1）輕繩的拉力大?。唬?）無(wú)人機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度；（3）無(wú)人機(jī)受到的空氣的作用力大小?！敬鸢浮浚?）12.5N；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）對(duì)包裹受力分析，如圖所示由圖可知代入可得（2）根據(jù)包裹的受力分析可知解得（3）設(shè)空氣對(duì)無(wú)人機(jī)的作用力為F，與水平方向夾角為，對(duì)無(wú)人機(jī)受力分析如下水平方向有豎直方向有兩式聯(lián)立可得15.質(zhì)量長(zhǎng)木板緊貼著豎直擋板放在足夠大的水平桌面上，在平行于擋板的水平拉力作用下向右以的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)讓一質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在時(shí)刻以垂直于擋板的速度從長(zhǎng)木板的右側(cè)邊緣處沖上木板（如圖所示），同時(shí)立即將水平拉力大小調(diào)整為F使長(zhǎng)木板在之后的一小段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)以做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知調(diào)整后的水平拉力F在之后始終保持不變，若所有接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，物塊始終未脫離長(zhǎng)木板且沒有與豎直擋板發(fā)生碰撞，重力加速度。試求：（1）物塊剛滑上長(zhǎng)木板瞬間的加速度大??；（2）調(diào)整后水平拉力F的大??；（3）時(shí)物塊的速度大小。【答案】（1）5m/s2；（2）1