安徽省示范高中培优联盟2024年高一物理春季联赛试题

PAGE13-安徽省示范中学培优联盟2024年高一物理春季联赛试题本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，第I卷第1至第4页，第II卷第5至第8页。全卷满分100分，考试时间90分钟。考生留意事项：1.答题前，务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号，并仔细核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一样。2.答第I卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。3.答第II卷时，必需运用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清晰。必需在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。4.考试结束，务必将试题卷和答题卡一并上交。第I卷(选择题共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。有多项符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1.在一水平面内建立xOy平面直角坐标系，有一物体的坐标与时间的关系为：x=－t2+4t，y=2t2-8t(式中的物理量单位均为国际单位)。关于物体的运动，下列说法正确的是A.物体在x轴方向上始终做匀减速直线运动B.物体在y轴方向上始终做匀加速直线运动C.物体运动的轨迹是一条直线D.物体运动的轨迹是一条曲线2.如图所示，一斜面AB与水平面AC夹角θ=30°，现从A点正上方离A为h的P点向斜面水平抛出一可视为质点的小球，小球恰好以最小的位移落在斜面上，则小球平抛的初速度为A.B.C.D.3.某一天体可视为质量匀称分布的球体，自转周期为T，“赤道”处的重力加速度是“两极”处重力加速度的k倍(k<1)。若该天体有一颗过两极旋转的极轨近地卫星，则该卫星的周期为A.TB.TC.TD.T4.如图所示，用水平力F拉着A在粗糙水平地面对右前进一段距离，此过程中B匀速上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，在此过程中A.A速度可能变大B.A速度可能不变C.A受到地面的摩擦力肯定增大D.绳对A的拉力小于B的重力5.如图所示，放置在水平转盘上的物体A、B、C能随转盘一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，它们与水平转盘间的动摩擦因数均为µ，离转盘中心的距离分别为r、2r、3r，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则A.当三物块均相对转盘静止时，C所受向心力最大B.当三物块均相对转盘静止时，B的线速度为C的二分之一C.假如ω=时，仅有一物块将会相对转盘滑动D.假如，全部物块都将滑离转盘6.如图所示，一个小型侦察气球假如未打开驱动系统时，恰能相对空气静止，现须要对长方形监控区ABCD进行侦察活动，AD为南北方向(A点在北)，长200m，O为AD的中点。现气球恰好飞到P点，PO与AD垂直且PO=150m，此时风速向东，大小为4m/s，为使气球避开监，控区，则其驱动速度至少为A.B.C.D.7.质量为M的小球P由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点。当轻杆绕轴OO'转动的角速度达到肯定数值时，a绳与b绳都拉直时的状况如图所示，此时a绳与水平方向成θ角，b绳在水平方向上且长为l，下列说法正确的是A.a绳的张力可能为零B.随角速度的增大，a绳的张力肯定增大C.当角速度ω=时，b绳中存在张力D.当ω=时，剪断b绳，则a绳的张力肯定增大8.如图，某一处于松弛状态的弹性绳，上端拴在O点，下端拴一重物，从O点正下方的A点起先自由下落，至图中B点时弹性绳正好完全伸直且没有弹力，D点是重物所能到达的最低点且到达D点时未超过弹性绳的弹性限度，C点是重物静止悬吊时的平衡位置，不计空气阻力，则重物在从A点下落的过程中A.在AB段做自由落体运动，处于完全失重状态B.BC段绳的拉力在增大，重物先失重再超重C.CD段绳的拉力大于重物的重力，重物处于超重状态D.D点时重物的速度为零，处于平衡状态9.在一次放射的月球探测器被月球引力捕获至靠近月球的过程中，探测器的变轨过程如下图所示，其中PABC为过月球球心的直线。已知引力常量为G，则下列说法正确的是A.探测器在三个轨道上运动时，运行的周期TI>TII>TIIIB.探测器在P点从轨道II变轨到轨道I，须要在P点朝速度方向喷气C.探测器在B点的加速度肯定大于在C点的加速度D.若轨道I贴近月球表面，已知探测器在轨道I上运行的周期，不能算出月球的密度10.某次防疫救灾活动，无人机在距离水平地面180m的高度沿水平方向做匀加速直线运动，从无人机上依次相对飞机无初速释放a、b、c三箱教灾物资，抛出的时间间隔均为1s，三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点，若AB=23m、AC=48m，不计空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是A.三个箱子在空中下落的时间关系为ta>tb>tcB.无人机的加速度为2m/s2C.物体b刚离开无人机时的速度为12m/sD.物体c落地时的速度为64m/s11.如图所示，在一根可绕O点自由转动的轻杆的中点B拴一细绳，绕过不计大小的定滑轮悬挂一重物A，起先时轻杆平放在水平地面上，O点恰好位于滑轮正下方，轻杆总长为2L。现在杆的另一端C处用力，使其从地面起先，绕O点在竖直平面内以角速度ω顺时针匀速转动，在转至竖直位置的过程中，A始终未落地，则关于此过程中的说法正确的是A.重物A先失重再超重B.重物A受到的合外力保持恒定C.重物A的最大速度是ωLD.重物A的速度先减小后增大12.如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，两物块用不行伸长的轻绳连接，与杆的动摩擦因数均为μ，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知A、B质量分别为m、3m，杆对物块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，起先时绳子恰好伸直但无弹力，A、B到OO'轴的距离分别为2r、r，现让该装置从静止起先转动，使转速缓慢增大，从绳子处于自然长度到两物块即将滑动的过程中，下列说法正确的是A.A受到的静摩擦力是先增大后保持不变B.A受到的合外力始终在增大C.角速度的最大值为D.当角速度为时，B受到的摩擦力为最大静摩擦力第II卷(非选择题共52分)考生留意事项：请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。二、试验题(本大题共14分，第13小题6分；14小题8分；每空2分)13.(6分)某小组的同学设计了一个探讨汽车通过凹形桥最低点时速度与对桥面压力的试验装置。所用器材有：小钢球、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.30m)。完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.10kg；(2)将小钢球静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为kg；(3)将小钢球从凹形桥模拟器某一位置释放，小钢球经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小钢球，记录各次的m值如下表所示：(4)依据以上数据，可求出小钢球经过凹形桥最低点时对桥的压力为N(重力加速度大小取10m/s2)；小钢球通过最低点时的速度大小为m/s。(计算结果保留2位有效数字)14.(8分)字航员登陆某星球后，将一个小球水平抛出，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为6m/s。依据照相时的有关标识在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系如图所示，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，测出A、B和C点在相片上的坐标分别为(0，0)、(2.0cm，2.2cm)和(4.0cm，4.6cm)，相片与实际长度的比例为1：10。则：(1)频闪照相机的频闪频率为Hz；(2)该星球表面重力加速度为m/s2；(3)小球从初始位置平抛至B点的时间tB=s，初始位置在照片上的横坐标应为x=cm。(结果保留2位有效数字)三、计算题(共38分，15小题9分；16小题13分；17小题16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)15.(9分)宇航员在一行星上离地面高为0.5米处，以10m/s的初速度竖直向上抛出一质量为0.3kg的物体，经4.0s后落回抛出点，已知该星球半径为3200km。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，在该行星上不计物块所受气体的阻力，也不考虑自转的影响。求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少为多大；(3)该星球的质量(结果保留两位有效数字)。16.(13分)如图，一可视为质点的小物块从一与水平面夹角θ的斜面无初速滑下，物块与斜面的动摩擦因数为µ斜面末端平滑连接一小段长度可忽视的光滑的圆弧轨道，使物块在轨道末端速度变为水平，且轨道末端有一光电装置，物块经过时，光电装置被触动，限制电路会使转筒立即以某一角速度匀速连续转动起来。转筒的底面半径为R，已知轨道末端与转筒上部相平，与转筒的转轴距离为L，且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h；起先时转筒静止，且小孔正对着轨道方向。现让该小物块从斜面顶端无初速滑下，若正好能钻入转筒的小孔(小孔比物块略大，不计空气阻力，重力加速度为g)，求：(1)小物块离开轨道末端的速度大小；(2)斜面的高度；(3)转筒转动的角速度ω。17.(16分)如图所示，水平桌面上有一块滑板，桌面边缘有一宽度可忽视的固定挡板，桌子右侧竖直放置一高h=0.8m的木板。某时刻一可视为质点的小物块从滑板左侧以肯定初速度滑上滑板，滑动到滑板最右侧时，木板恰与挡板碰撞，碰撞瞬间滑板与挡板固定在一起，小物块速度保持不变并能水平飞出。已知滑板上表面距地面H=1m，小物块质量m=4kg，滑板质量M=2kg，长L=1.125m，小物块与滑板间动摩擦因数µ1=0.2，滑板与桌面间动摩擦因数µ2=0.1，小物块初速度v0=3m/s，不计空气阻力，g取10m/s2。求：(1)小物块在滑板上滑动时间；(2)若小物块飞出后恰好击中木板距地面高度处，求木板距桌面右边水平距离；(3)若调整滑板与挡板的距离，变更小物块的初速度，使小物块恰能飞跃木板，求变更后小物块的初速度(取=8.54)。安徽省示范中学培优联盟2024年春季联赛（高一）物理试题答案选择题答案：1.C2.A3.C4.C5.D6.A7.D8.AC9.BC10.BC11.AC12.BCD1．C【解析】：由题意知，，，，，将做匀减速直线运动，C正确。2．A【解析】：位移最小可知水平方向：竖直方向：联立可得：3．C【解析】：令该星球半径为R，质量为M，“两极处重力加速度为g”，万有引力常量G令近地极轨卫星周期为，有联立：4．C【解析】：分解A速度如图，θ变大，保持不变，，减小，A、B错误；支持力,,增大，C正确；,D错误。5．D【解析】：物体与转盘无相对运动，有,由向心力公式，，A错误；由，B错误；当物块恰好滑动时，最大静摩擦力供应向心力，有，与质量无关，此时，B、C都将相对转盘滑动，C错误，D正确。6．A【解析】：沿图示方向时，驱动速度最小。由几何关系，A正确7．D【解析】：当b绳恰无拉力时，对小球P受力分析：竖直方向：水平方向：联立可得a绳张力不行能为零，其竖直方向分力始终等于Mg，当时，a绳拉力保持不变。A、B选项错误；b绳被拉直，则，C错误；角速度大于并剪断b绳，θ将变小，稳定后有，F增大，D正确。8．AC【解析】：AB段绳子无拉力，重物做自由落体运动，处于完全失重状态，A正确；BC段拉力小于重力，加速度向下，处于失重状态，B错误；CD段拉力大于重力，加速度向上，处于超重状态，C正确；D点瞬时速度为零，加速度向上，处于超重状态，D错误。9．BC【解析】：由开普勒第三定律TⅢ>TⅡ>TⅠ，A错误；由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需减速，须要在P点朝速度方向喷气，B正确；只受万有引力作用，，C正确；联立可得，D错误。10．BC【解析】：选BC竖直方向均作自由落体运动，运动时间相等，A错误；由，释放a、b、c时速度va、vb、vc，有vb=va+aTvC=va+2aT由以上四式，得：a=2m/s2,vb=12m/s则c落地时速度，D错误。11．AC【解析】：杆匀速转动，B点线速度,令绳与B点线速度夹角为θ。则有，由题意知θ先减小至0，再增大到90度。先增大后减小，即A先加速后减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，A正确，B错误；时最大为,C正确；先增大后减小,D错误。12．BCD【解析】：A摩擦力先减小至0再向内增大至最大静摩擦力，B摩擦力渐渐向内增大至最大静静摩擦力；A摩擦力先向内减小至0再向外增大至最大静摩擦力，B摩擦力保持最大静静摩擦力不变；A与B将一起向右滑动。二．填空题（计14分）13.（6分）（2）1.40（4）7.02.0示数的平均值为1.80kg，则小钢球对桥的压力为：FN=(1.80-1.10)Х10N=7.0N由牛顿其次定律：，得v=2.0m/s14.（8分）解析：(1)频闪时间间隔：，故f=30Hz(2)，得：g=18m/s2(3)，得=0.38s，得x=-0.21m=-21cm四、计算题（共3大题，计38分，解答时请写出必要的文字说明和重要的方程式及演算步骤）15.（9分）解析：（1）物体在该行星上的重力加速度大小为g，竖直上升时间t=2s，有：，得：g=5m/s2…………3分(2)物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，恰好重力供应向心力：得：v=4.0X103m/s…………3分(3)由得：M=7.7×1023kg…………3分16．（13分）解析：(1)离开斜面后做平抛运动，有：L-R=v0t①…………1分②