安徽省示范高中培优联盟2024-2025学年高一下学期春季联赛物理试卷（PDF版含解析）

姓名座位号本试卷分选择题和非选择题两部分，选择题第1至第4页，非选择题第5至第8页。全卷满分100分，考试时间75分钟。考生注意事项：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，并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。2.答选择题时，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3.答非选择题时，必须使用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楚。必须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。一、选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符1.关于物理学研究方法，下列说法错误的是钢球吸附器小钢球h钢球吸附器小钢球h光电门接球网丙光电计时器A.甲图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法B.乙图中，伽利略在研究力和运动的关系时，采用了理想实验法C.丙图中，用光电门测小球的瞬时速度体现了极限的思想D.丁图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了放大的思想第2题图第3题图第4题图第2题图第3题图2.如图所示，光滑水平面上的一个物体在两个相互垂直的恒力F₁和F₂作用下由静止开始运动，过了一段时间，在t时刻突然撤去F₂,则下列说法正确的是A.t时刻之前物体做匀变速曲线运动B.t时刻之后物体可能做圆周运动C.t时刻之后物体做匀变速曲线运动，且速度逐渐增大D.t时刻之后物体做匀变速曲线运动，且速度逐渐减小3.大阳台、大的落地窗户深受年轻购房者的喜爱，但家中大面积的玻璃面使用同样也带来了清洁困难等问题。科技改变生活，擦窗机器人的出现有效地解决了此类问题。如图所示，某品牌的擦窗机器人在完成清洁任务后静止在玻璃窗上，已知擦窗机器人是通过吸盘吸附在玻璃上的，则擦窗机器人与玻璃窗之间的相互作用力总共有几对?4.科技驾驭未来，智能定义出行，随着科技的飞速发展，汽车安全系统得到了极大的提升，其中紧急制动辅助系统(简称EBA)便是现代汽车安全技术的杰出代表。EBA能感应驾驶者对刹车踏板的需求程度，正常刹车时它不发挥作用，而在驾驶者迅速大力踏刹车板时，它会判断为紧急情况，自动提供最大压力增大刹车效果。如图所示，在某次测试中，汽车行驶的速度大小为30m/s,若未装载EBA系统，汽车需要在驾驶员迅速大力踏刹车板后0.5s时获得较大加速度9m/s²;若有EBA系统，则能在迅速大力踏刹车板后01s时获得制动最大加速度10m/s²,若刹车过程中认为汽车只做匀速直线运动或匀减速直线运动，则在EBA系统的辅助下，汽车刹车距离缩短了A.2mB.12mC.175.港珠澳大桥总长约55km,是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥。港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成岛技术，1600t起重船“振浮8号”吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛，如图甲，每个圆钢筒的直径为22m,高度为55m,质量为550t,由8根对称分布的、长为22米的起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒。图乙为某次试吊的示意图(图中仅画出两根起吊绳),则每根绳所承受的拉力大小约为(g=10m/s²)A.6.0×10⁵NB.8.0×10⁵NC.1.0×10⁶ND.1.6.2024年6月25日“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，其难度不言而喻，由于月球自身遮挡，着陆在月球背面的探测器是无法直接实现与地球的测控通信和数据传输的。正所谓“鹊桥”就位打前站，只待“嫦娥”赴广寒!图中两颗“鹊桥”中继星搭建起了地月信息联通的“天桥”。“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日L₂点附近，同时与月球以相同角速度绕地球运动；除了月背采样，“鹊桥二号”是针对包括月球南极探测以及月球科研站基本型建设的探月四期工程的“总开关”。若忽略地球和月球外其他天体的影响，下列说法中正确的是A.探测器在月背始终无法与地球直接通信是因为月球自转周期与绕地球公转周期相同B.“鹊桥一号”中继星绕地球公转的向心力仅由月球对它的万有引力提供C.“鹊桥一号”中继星可能只在万有引力作用下绕L₂点做匀速圆周运动D.为了给月球南极探测提供足够长的通信时间，“鹊桥二号”轨道的近月点应设置在南极上空附近7.降落伞是利用空气阻力使人或物从空中安全降落到地面的工具。它广泛应用于航空航天人员救生，空降兵作战和训练，跳伞运动，空投物资，回收飞行器和设备等。在一次低空跳伞演练中，当直升机悬停在离地面足够高处时，伞兵由静止开始落下。若打开降落伞之前可认为伞兵作自由落体运动，打开降落伞之后所受空气阻力f=kv²,k为常数，v为伞兵下落的速度，已知伞兵下落轨迹为直线，忽略降落伞打开的时间，则在落地前的整个下落过程中伞兵的v-t图像不可能是8.智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘开始翻转使托盘倾角增大(启动时间忽略不计),直至包裹滑离，投入分拣口中(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s²)。如图乙，机器人A把质量m=1kg的包裹从供包台沿直线运至分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人A加速时的加速度a=3m/s²,运送的包裹可看作质点，包裹与水平托盘的动摩擦因数为则下列说法中正确的是A.机器人A在加速过程中，水平托盘对包裹的作用力大小为3NB.若托盘翻转时可看作角速度为0.1rad/s的匀速圆周运动，则开始翻转时包裹开始滑动C.若将托盘翻转的整个过程看作匀速圆周运动，则翻转过程中包裹的摩擦力方向始终背离圆心D.若将托盘翻转的整个过程看作匀速圆周运动，则翻转过程中包裹的摩擦力大小可能先减小后增大再减小二、多项选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)9.人们用手抛撒种子进行播种，某次抛撒种子后，其中两颗种子a、b的运动轨迹如图所示，a的质量比b要大，它们的轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O,M、N分别为运动轨迹上与O在同一水平线上的两点，P、Q是两轨迹的最高点。从O到M和O到N的过程中，不计空气A.a的速度变化量比b的要大B.a的最小速度比b要大C.a抛出的初速度可能比b的要大D.a抛出的初速度可能比b的要小10.一个质量为m的羽毛球卡在球筒底部，球筒的质量为M,筒长为L,羽毛球的高度为L(可将羽毛球看成质量集中在球头的质点),已知羽毛球和球筒间的最大静摩擦和滑动摩擦力大小近似相等，且恒为f=kmg(k>1)。重力加速度为g,不计一切空气阻力。某位小朋友试图使用下述方式将球从筒内取出：如图所示，让球筒从离地h高处由静止释放，已知：k=4,M=8m,且球筒撞击地面后反弹的速度大小始终为撞击前的,球筒始终保持竖直。若羽毛球在球筒第一次到达最高点以后、第二次与地面撞击之前从球筒中完全滑出，则h的值可能为三、实验题(本大题共2小题，第11小题8分，第12小题6分，共14分。)11.(8分)某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，在圆盘中心正上方固定一小滑轮，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力F的大小。遮光片甲(1)圆盘转动时，与光电门连接的智能计时器记录下遮光片从第1次到第N次经过光电门的总时间为△t,则滑块做圆周运动的角速度为。(用所给物理量的符号表示)(2)该同学在实验过程中正确操作后，仍然发现电动机转速较小时传感器没有示数的原因是 o(3)保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度w,并记录数据，做出F-w²图线如右图所示，从而验证F与w²关系。已知图线在横轴上的截距为w²,滑块做圆周运动的半径为r,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则可估算出滑块与圆盘间的动摩擦因数为。(用所给物理量的符号表示),进一步分析可判断由此得出的12.(6分)如图甲所示，长木板与实验台水平桌面的夹角θ可以在0-90°之间调节，顶端用螺栓固定一圆弧轨道并调节末端水平。某实验小组利用这套器材研究小球从斜面顶端做平抛运动的水平射程跟斜面倾角的关系。将小球从圆弧轨道某位置释放，然后从轨道末端飞出，最后落在斜面的某位置，用刻度尺测量小球平抛的水平位移x。改变斜面倾角θ,重新调节圆弧乙(1)根据平抛知识可知，小球水平射程除了跟斜面倾角有关之外，还跟初速度有关，所以实验中运用了的研究方法。实验过程中保证小球每次平抛的初速度都相同的正确操作细节应是(2)根据测量的水平射程和倾斜角，通过数据处理得到如图乙所示的x-tanθ图像，由此可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为vo=m/s。(取g=10m/s²,结果保留一位小数)四、计算题(本大题共3小题，第13小题12分；第14小题14分；15小题18分，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)13.(12分)按照计划，我们将会在2026年发射“嫦娥七号”探测器，目标是月球南极，着陆点选择在月球南纬85°以上的南极—艾特肯盆地区域，主要的任务之一是在月球南极寻找水冰物质。假设“嫦娥七号”探测器在登陆月球之前环绕月球表面做匀速圆周运动，如图所示。已知“嫦娥七号”的运行周期为T₁,轨道半径约等于月球球体半径，月球绕地球近似做匀速圆周运动的周期为T₂,轨道半径为月球球体半径的k倍，引力常量为G。据此，请估算出：(1)月球的平均密度；(2)若不考虑月球自转，月球表面重力加速度与月球绕地球公转的向心加速度之比；(3)“嫦娥七号”与月球球心连线、月球与地球球心连线相同时间内扫过的面积之比是不是14.(14分)2024年11月12日开幕的珠海航展上，乙型空天战机“白帝”的展出引发了众多航天爱好者的热切关注，在某次实践活动中，某小组同学利用AI自动驾驶航模模拟了一场战斗场景。“白帝”空天战机正在H=45m的“高空”以13m/s的速度在水平方向做匀速直线运动，发现下方水平距离为xn=20m处有一“飞舰”正在水平地面上以9m/s的速度同向匀速前行，战机立即释放一颗“空空导弹”进行攻击。已知t₁=0时导弹相对战机无初速度释放，释放后立即启动自带推进器提供水平方向的加速度a=2m/s²,推进器在t₂=1s时停止工作，导弹只在重力作用下继续运动。若导弹的有效击中范围为落地点周围5m以内，战机、导弹和“飞舰”均看成质点，不计空气阻力，g=10m/s²,(1)导弹落地前瞬间的速度大小和方向；(2)判断“飞舰”是否被有效击中，并说明理由；(3)若“飞舰”在t₂=1s时侦测到导弹攻击，立即从“飞舰”上发射一颗初速度大小为30m/s(相对于地面)的导弹进行拦截，假设拦截导弹发射后只在重力作用下运动，且与对方导弹发生撞击视为拦截成功，则拦截导弹的初速度与水平方向的夹角应为多少?15.(18分)如图所示，水平传送带A、B两端间距离xAB=8m,传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速运行，速度大小可调，传送带上表面与光滑水平面BC在同一水平面内。半径为R=0.8m的半圆弧轨道CD固定在竖直面内，圆弧面的最低点C与水平面相切。将质量为1kg的物块轻放在传送带上表面的左端，物块与传送带上表面间动摩擦因数μ=0.4。当物块能沿着圆弧轨道运动到任意一点E时，设∠DOE=θ,已知物块经过C、E两点时的速度大小满足关系：vc—v²=2gR(1+cosθ),重力加速度g=10m/s²。试求出：(1)物块到达传送带右端B的最大速度；(2)要使物块能沿着圆弧轨道运动通过最高点D,则传送带速度至少为多大?(3)若传送带的速度v=2√7m/s,则物块在整个运动过程中距离水平面ABC的最大高度H为多少?2025年春季联赛高一物理参考答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。【详解】A.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故A正确，不符合B.伽利略在研究力和运动的关系时，依据逻辑推理，对实验进行了理想化处理，采用了理想实验法，故B正确，不符合题意；C.用光电计时器、光电门和大小很小的球测瞬时速度，根据速度定义式，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，体现了极限思想方法，故C正确，不符合题意；D.研究红蜡块的运动时，主要运用了运动的合成与分解的思想，故D错误，符合题意。故选D。【详解】如图所示物体在相互垂直的恒力F₁、F₂作用下，其合力恒定不变，且物体由静止开始运动，故物体做初速度为零、加速度为a₁的匀加速直线运动，速度方向与合力方向相同。突然撤去F₂后，剩下的恒力F₁与速度v₀方向成一锐角，物体做初速度为v₀的匀变速曲线运动，且v₀方向与F₁的夹角为锐角，所以速度会逐渐增大。故选C。3.【答案】B【详解】对机器人受力分析，玻璃窗对机器人有弹力和摩擦力，所以，它们之间的相互作用力共有2对。故选B。【详解】根据题意可知，汽车以最大加速度刹车减速时，停止距离最小，由运动学公式可得，根据题意可知，汽车先匀速再减速，若无EBA系统，汽车匀速运动的距离为刹车总距离为65m;若有EBA系统，汽车匀速运动的距离为刹车总距离为48m;故刹车距离缩短了17m。故选C。【详解】由几何关系可知，每根绳子与竖直方向夹角均为30°,由平衡知识可知：8Fcos30°=mg得F=8.0×10⁵N故选B。试卷第1页，共7页试卷第2页，共7页【详解】A.由于潮汐锁定，月球自转周期始终与其公转周期相同，使得月球永远都是同一侧面对地球，因此，月球背面的探测器始终无法直接与地球通信；A正确；B.“鹊桥一号”中继星绕地球公转的向心力由地球和月球对它的万有引力的合力提供；B错C.“鹊桥一号”中继星所受地球和月球的万有引力合力很显然不可能指向L₂点，C错误；D.为了给月球南极探测提供足够长的通信时间，“鹊桥二号”轨道的远月点应设置在南极上空附近，D错误。【详解】打开降落伞前，伞兵作自由落体运动，降落伞打开后由牛顿第二定律f-mg=ma即得如果开伞过早，a为负值，伞兵继续加速，a随着速度增大而减小，逐渐减小到零后，此后匀速运动，B正确；如果开伞过迟，a为正值，伞兵开始减速，a随着速度减小而减小，若开伞后高度足够，a逐渐减小到零后作匀速运动，C正确，D错误；如果开伞时机刚刚好，a刚好为0,伞兵立即开始作匀速运动，A正确。故选D。8.【答案】D【详解】A.托盘对包裹的作用力应是支持力与摩擦力的合力，A错误；B.设托盘的倾角为θ,若包裹收到的静摩擦力f=mgsinθ,则根据mgsinθ≤μmgcosθ,可知托盘的最小倾角即时间,但考虑匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，实际C.托盘倾角很小时，因圆周运动向心力需要，静摩擦力指向圆心，C错误；D.滑动前，静摩擦力先指向圆心逐渐减小，后背离圆心逐渐增大直到滑动，滑动后，包裹在滑离前滑动摩擦力会因为倾角继续增大而减小，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。【详解】两种子分别从0抛出到MN的过程中做斜抛运动，由轨迹知种子a上升的最大高度较高，根据可知，种子在空中的运动时间根据x=vot,知水平速度结合△v=gt,可知，a的速度变化量比b的大，因为斜上抛的水平射程与初速度大小和方向都有关系，故无法判断二者抛出的初速度大小关系。故选ACD。试卷第3页，共7页【详解】羽毛球和球筒从h处自由下落，触地瞬间的速度满足此后m以初速度v₀向下做匀减速运动，MD向上做匀减速运动，在二者达到共速之前的过程中，对于m,由牛顿第二定律方程可解得对于M,由牛顿第二定律方程可解得设M第一次运动至最高点的时间为t满足即选向下为正方向，设二者在t时刻达到共速，则t₁满足可解得由t₀<t₁<2t₀可知，二者在M第一次到达最高点以后下落过程中达到共速，若恰好在共速时刻m滑出，二者的相对位移为L,即联立可得h的最小值若m恰好在t₀时刻滑出，即联立可得h的最大值三、实验题(11小题8分；12小题6分，共14分。)11.(8分)(每空2分)【答案】(1)(2)转速较小时，由静摩擦力提供滑块做圆周运动的向心力，细绳拉力为0试卷第4页，共7页【详解】(1)周期根据周期与角速度公式可知(2)转速较小时，由静摩擦力提供滑块做圆周运动的向心力，细绳拉力为0。(3)由图像可知当w=wo时，F=0,此时有μmg=mrwo²,解考虑到细绳与定滑轮之间也存在摩擦力，故计算值应比实际值偏大。【答案】(1)控制变量【详解】(1)根据每次都将小球从圆弧轨道上同一位置由静止释放可得则小球水平射程除了跟斜面倾角有关之外，还跟小球抛出的初速度有关，应采用控制变量的研究方法；从圆弧轨道同一位置由静止释放的目的是保证小球抛出时的初速度相同。解得水平抛出时的初速度为四、计算题(13小题12分；第14小题14分；15小题18分，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)13.(12分)【答案】(1)(2)(3)不是(每小题4分)【详解】(1)嫦娥七号绕月球表面做圆周运动，则有………(1分)解得…………(1分)月球的密度为………(2分)(2)若忽略月球自转，月球表面附近嫦娥七号所受万有引力等于月球表面附近的重力，有：………(1分)试卷第5页，共7页月球绕地球公转的向心加速度大小为：………(1分)故月球表面重力加速度与月球绕地球公转的向心加速度之比：(3)不是。“嫦娥七号”与月球球心连线在一个周期T₁时间内扫过的面积为πR²,,月球与地球球心连线在一个周期T₂内扫过的面积为πr²,r月=kR月；故二者在相同时间t内扫过的面积分别为：“嫦娥七号”与月球球心连线、月球与地球球心连线相同时间内扫过的面积之比………(2分)(将结果中的周期换元成中心天体质量可准确判断比值不为1。)14.(14分)【答案】(1)15√5m/s,与水平方向夹角θ满足tanθ=2;(5分)(2)被有效击中，导弹落地点与“飞舰”的水平距离为3m(4分)【详解】(1)导弹释放后的速度大小为vo=13m/s,做曲线运动，在水平方向先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，竖直方向做自由落体。根据运动学规律有：竖直方向落地前瞬间，竖直方向有Vy=gt=30m/s(1分)水平方向有故落地前瞬间的速度大小为与水平方向夹角θ满足………(1分)(2)根据(1)中分析可知，导弹在整个过程中的水平位移为………………(1分)飞舰在这段时间内做匀速运动v舰=9m/s,此时导