贵州省黔西南州望谟县2022-2023学年高一下学期7月知识竞赛物理试题（含答案）

第第页贵州省黔西南州望谟县2022-2023学年高一下学期7月知识竞赛物理试题（含答案）2023E1望谟县年高中物理知识竞赛高一试题hm22hmgh③

式中，vh是飞船在高度1.6×105m处的速度大小。由③式和题给数据得

参考答案

Eh2.410

12J④

1．A

（2）飞船在高度h'=600m处的机械能为

GMmGM

12.0

g4

2

火gEhm(vh)mgh⑤根据题意，由万有引力等于重力有2mg，解得火星表面的重力加速度为R火R292100火

由功能原理得：WEhEk0⑥

GMm

火42gR2T222

由万有引力提供向心力有mRhgRTR22火

，解得3火火3式中，W是飞船从高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功。

Rh

火Th2R4火3622

解得：W=9.7×108J⑦

2．C6．解：（1）C到E的过程，运动员做平抛运动

A．由速度的合成与分解可知，由于a点为最高点，因此在a点时的竖直分速度为0，而水平分速度不为

44L

零，故A错误；竖直方向：Lsin30°=12gt

2，解得：t=

33g

B．曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，故在c点和d点时，速度的方向均沿竖直方向，但在c

点其速度方向竖直向下，而在d点，其速度方向竖直向上，两位置的速度方向不相同，故B错误；4

水平方向：v0t=Lcos30°，解得：v0gLC．由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看成质点，故C正确；3

D．运动员入水后，由于在完全入水前受到水的浮力小于其重力，故先做加速运动，完全入水后做减速运

（2）A到C的过程，根据动能定理：mgLsin30

L

＋1－cos37＋W1f＝mv20

动，故D错误。32

3C1．解得：WfmgL6

AB．物体B和A分离后，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，做匀速直线运动；所以分离时A711．解：（122）滑块从A到B的过程，由机械能守恒定律得：mgR1cos60mvBmv0

的加速度也为零，说明弹簧对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态，故AB错误；22

C．物体B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量ΔF=mg，

代入数据得：v5m/s

kFmg

B

两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小Δx=h，由胡克定律得，故C正确；

xh2

在Bv点，对滑块，由牛顿第二定律得：NmgmB

D．对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，拉力不变，弹力在减小，合力减R

小，整体做加速度减小的变加速运动，故D错误。代入数据得：N70N

4BC由牛顿第三定律知，滑块运动到圆弧轨道B处对轨道的压力大小N

N70N

．1212

（2）滑块在传送带上一直匀减速运动，滑块从B到C的过程：mgLmvCmvABB、受力情况相同，均受重力、支持力、沿斜面向上的摩擦力，故A、B的加速度相同，运动时间相同，22

将同时到达底端，故选项A错、B正确。摩擦力方向与两物块运动方向相反，摩擦力摩擦力均做负tvBvC滑块在传送带上运动时间：0.4s

功，故C正确。由于小物块A与传送带的运动方向相同，小物块B与传送带的运动方向相反，故物g

块A、B在传送带上的划痕长度不相同，选项D错误。滑块相对传送带位移为：sLvt2.4m

51．2解：（1）飞船着地前瞬间的机械能为：Ekhmv0①产生的焦耳热：Qmgs24J2

式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。v2v220242

E4.0108J8．解：（1）过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，均为：s＝

12

由①式和题给数据得：②1

m96m

kp2a122

设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为

从开始减速到收费站中心线过程中的位移大小：ss110m106m

{#{ABYQCAogioABBAARACUwVgCEKQkhAAAKgGxEAcoEAACRFABCA=}#}

tv1v204Emg(

3

2s8spL0sin60L'sin30)（2）甲过ETC通道减速时间：重1＝＝a212

10E31解得：mgL

匀速时间：ts2.5sp重2014

tv120s10s10．解：乙过人工收费通道减速时间：2a22

（1）对于A，当A、B间静摩擦力达到最大静摩擦力时两者相对静止的加速度达到最大，即将相对滑动，

s1v1t2106

12010根据牛顿第二定律有：1mgmam，解得：a22m

=4m/s2

乙车匀速运动的时间：t2s0.3sv120对A、B整体，根据牛顿第二定律有：Fmin－μ2(M＋m)g=(M＋m)am

故乙车比甲车提前：t8s2.5s10s0.3s0.2s解得Fmin=25N

到收费站中心线。（2）设F作用在B上时A、B的加速度分别为a1、a2，撤掉F时速度分别为v1、v2，撤去外力F后加速

9．解：（1）根据题意，对小球A受力分析如图所示度分别为a1、a2，A、B共同运动时速度为v3，加速度为a3。

由平衡条件有对于A，根据牛顿第二定律有：μ1mg=ma1，解得：a1=4m/s2

竖直方向：Tcos30mg根据速度公式有：v1=a1t1=4m/s

水平方向：EqTTcos60对于B，根据牛顿第二定律有：F－μ1mg－μ2(M+m)g=Ma2，解得：a2=5.25m/s2

根据速度公式有：v2=a2t1=5.25m/s

则有：Eq3mg

撤去外力后：a1a14m/s2

解得：E3mg1mg2Mmgqa=2.25m/s22M

T经过t2时间后A、B速度相等（2）设橡皮筋的劲度系数为k，再次平衡时橡皮筋的弹力为1，对小球A受力分析如图所示

v1a1t2v2a2t2，解得：t2=0.2s

由平衡条件有

水平方向：T1cosEq则共同速度为：v3v1a1t24.8m/s

Tsinmg从开始到A、B相对静止时，A、B的相对位移即为木板最短的长度L，则有竖直方向：1

v2v22

L=x－x=23

v21

－－a

30TBA1(t1＋t2)

2，解得L=0.75m

解得：、12mg2a22a'22

设此时橡皮筋的长度为L′，有A、B速度相等后共同在水平面上匀减速运动，加速度：a3=μ2g=1m/s2

mgk(3L0L0)cos30v

2

2从v33至最终静止位移为：x==11.52m

2mg=k(L′－L)2a03

由电场力做功和电势能变化的关系有所以A的总位移为：x总=xA＋x=14.4m

EEq(L'cos303p电Lcos60)20

E3联立解得：地mgL20

（3）由对称性可知，小球B位置变化情况和小球A相同，由重力做功和重力势能变化关系有

{#{ABYQCAogioABBAARACUwVgCEKQkhAAAKgGxEAcoEAACRFABCA=}#}望谟县2023年高中物理知识竞赛高一试题

（本试卷满分100分，考试时间120分钟）

一、选择题（本题4个小题，每小题6分，共24分）

1．2023年5月15日，天问一号在火星上着陆，首次留下中国印迹，人类探索火星已不再是幻想。已知火星的质量约为地球的，半径约为地球的，自转周期为T（与地球自转周期几乎相同）。地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R。若未来在火星上发射一颗火星的同步卫星，则该同步卫星离火星表面的高度为（）

A．B．C．D．

2．跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是（）

A．由于a点为最高点，因此在a点时速度为0

B．在c点和d点时，速度的方向相同

C．跳水运动员不可以看成质点

D．运动员入水后就开始作减速运动

3．如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离。下列说法正确的是（）

A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长

B．B和A刚分离时，它们的加速度为g

C．弹簧的劲度系数等于

D．在B与A分离之前，它们做匀加速直线运动

4．三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端均以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5。下列说法正确的是（）

A．物块A先到达传送带底端

B．物块A、B同时到达传送带底端

C．传送带对物块A、B均做负功

D．物块A、B在传送带上的划痕长度相等

二、解答题（本题6个小题，第5~9题，每小题12分，第10题16分，共76分）

5．（12分）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2。（结果保留2位有效数字）

（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；

（2）求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。

6．（12分）第24届冬奥会将于2022年在我国的北京和张家口举行，跳台滑雪是冬奥会最受欢迎的比赛项目之。如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，包括助滑坡AC和着陆坡CD。助滑坡由AB和BC组成，AB是长为L的长直斜坡，坡度（即与水平面的夹角）为θ=37°，BC为半径为L的圆弧滑道，两者相切于B点，过圆弧滑道最低点C的切线水平。着陆坡CD坡度α=30°。现有一运动员连同滑雪装备总质量为m，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间落到着陆坡CD上的E点，测得CE间距离L，不计空气阻力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g，求：

（1）运动员到达C点的速度大小；

（2）运动员由A滑到C点过程中，雪坡阻力对运动员所做的功。

7．（12分）光滑圆弧轨道AB处于竖直平面内，半径R=1m，所对圆心角为60°。水平粗糙传送带BC长度为L=1.6m。CD是水平粗糙轨道。AB、CD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度2m/s，逆时针匀速转动。一个质量为m=2kg的滑块从A处以初速度v0=m/s下滑，最终停在轨道CD上。滑板与传送带BC间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2。求：

（1）滑块运动到圆弧轨道B处时对轨道的压力大小；

（2）滑块在传送带上因摩擦产生的热量。

8．（12分）我省各高速公路出入口收费站将改造成以ETC车道为主，仅保留1至2条ETC/人工混合收费车道，不再单独设立人工收费车道，安装了ETC的车辆在收费站通行将更加顺畅。ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设道路上有并行的甲乙两辆汽车都以v1=20m/s朝收费站沿直线正常行驶，现甲车过ETC通道，需要在某位置开始做匀减速运动，到达EF处速度正好减为v2=4m/s，在虚线EF与收费站中心线之间以4m/s的速度匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行驶离开，已知甲匀减速过程的加速度大小为a1=2m/s2，虚线EF处与收费站中心线距离d=10m乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速运动，至中心线处恰好速度为零，经过缴费成功后再启动汽车行驶离开