甘肃省民勤一中2024~ 2025学年高一第一学期竞赛物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1甘肃省民勤一中2024~2025学年第一学期竞赛试题考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。一、选择题（本题共15小题，共55分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，1~5题每小题2分，6~10题第小题4分。第11~15题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）物理常识篇：（仔细阅读题目信息答题）1.关于微观粒子和宇宙，下列说法正确的是（）A.汤姆生发现电子，从而揭示了原子核是可以再分的B.质子是带正电的粒子，中子是不带电的粒子C.卢瑟福建立了原子核式结构的模型，即说明原子核是由质子和中子组成的。D.天体和微观粒子都在不停地运动，太阳是宇宙的中心【答案】B【解析】A．汤姆孙发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，故A错误；B．质子是带正电的粒子，中子是不带电的粒子，故B正确；C．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构的模型，即原子是由原子核和核外电子组成的，故C错误；D．太阳只是太阳系的中心，只是银河系中一颗普通的恒星，宇宙处于普遍的膨胀之中，没有中心，故D错误。故选B。2.小刘家里的空气开关有一天突然跳起，他赶紧关掉家里的用电器，然后再去将空气开关复位，但开关又立即跳起，这可能是（）A.电路中用电器总功率过大 B.电路中有断路现象C.电路中有短路现象 D.空气开关的额定电流太小【答案】C【解析】关掉家里的用电器，然后再去将空气开关复位，但开关又立即跳起，说明不是由于总功率过大造成的，只能是电路中有短路现象发生。故选C。3.市面上有一款音乐控制器，可以用它来创作音乐，人拿着控制器，触摸的位置、晃动的方向或幅度不同时都能产生不同的数据，通过蓝牙将这些数据传给主机，主机将数据编译成声音并输出。关于该音乐控制器，下列说法正确的是（）A.音乐控制器是声源B.音乐控制器与主机的数据传输利用的是声波C.主机输出声音的频率越高，音调就越高D.有规律地摇晃音乐控制器时，主机输出的声音一定为乐音【答案】C【解析】A．被触摸晃动的音乐控制器可以产生数据资料，不能产生声音，主机将从控制器上获取的这些数据资料编译成声音并输出，所以主机是声源，故A错误；B．音乐控制器通过蓝牙与主机相连，利用的是电磁波，故B错误；C．影响音调的因素是频率，频率越高，音调越高，故C正确；D．有规律的摇晃音乐控制器时，主机可以输出美妙的声音，但如果这些美妙的声音影响到人们正常的休息、学习和工作，也属于噪声，故D错误。故选Ｃ。4.能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是（）A.核电站是利用核裂变来发电的B.我国的北斗卫星定位系统，是利用超声波来传递信息的C.光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的D.煤、石油和天然气一旦消耗很难再生，是不可再生能源【答案】AD【解析】A．核电站是利用核裂变来发电的，A正确；B．我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用电磁波来传递信息的，B错误；C．光纤通信是光在光导纤维中多次发生全反射来传递信息的，C错误；D．煤、石油和天然气是不可再生能源，D正确。故选AD。5.下列最有可能是近年来全球暖化增强的主要原因（）A.被大气吸收太阳辐射增加B.被大气反射到太空的太阳辐射增加C.被大气吸收的地表辐射增加D.被地表反射到太空的太阳辐射增加【答案】C【解析】近几年全球变暖的原因是温室效应加剧造成的，主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。故选C。基础知识篇：6.下列有关说法正确的是（）A.定义“质点”的概念用到了极限思想B.公交车起步时的提示语“车辆起步，请拉好扶手”中的“拉好扶手”是让乘客保持平衡状态C.千克、米、牛顿和安培都是国际单位制的基本单位D.9N、5N、2N三个力合力的最小值为2N【答案】D【解析】A．定义“质点”的概念用到了理想化模型，故A错误；B．车辆起步是指车要加速，所以拉好扶手是使乘客与车一起加速，不是使乘客保持静止平衡状态，故B错误；C．牛顿不是国际单位制的基本单位，故C错误；D．5N、2N两个力合力的最大值为7N，再和9N的力合成，合力的最小值为2N，故D正确。故选D。7.人字梯是用于在平面上方空间进行工作一类登高工具，因其使用时前后的梯杆及地面构成一个等腰三角形，看起来像一个“人”字，因而把它形象地称为人字梯。如图所示，人字梯放在水平地面上，电工师傅站在人字梯上安装电灯，以下说法正确的是（）A.电工师傅受到的重力和人字梯对电工师傅的弹力是一对作用力和反作用力B.人字梯受到的重力和地面对人字梯的支持力是一对平衡力C.电工师傅给人字梯的压力是因为人字梯发生了形变D.斜撑M、N之间的夹角越大，M、N上的作用力越大【答案】D【解析】A．电工师傅受到的重力和人字梯对师傅的弹力是一对平衡力，A错误；B．人字梯受到的重力和人对人字梯压力之和，与地面对人字梯的支持力相互平衡，B错误；C．电工师傅给人字梯的压力是因为电工师傅发生了形变，C错误；D．设梯杆M与竖直方向夹角为，由受力平衡可知所以，左右的梯杆M、N之间的夹角越大，M、N上的作用力越大，D正确。故选D。8.叩头虫遇到危险时，可以通过撞击地面，利用地面的反作用力瞬间跳起，快速脱离险境。某只叩头虫离开地面后的运动视为竖直上抛运动，测得其跳起后的最大高度为0.45m，不计空气阻力，g取10m/s2.若取叩头虫离开地面时刻为计时起点，取竖直向上为正方向。下列说法正确的是（）A.第0.1s末，叩头虫速度为3m/sB.第0.4s末，叩头虫速度为1m/sC.第0.2s末，叩头虫上升到距离地面0.40m高度的位置D.第0.5s末，叩头虫上升到距离地面0.10m高度的位置【答案】C【解析】AB．根据竖直上抛的位移公式可得解得根据竖直上抛的速度和时间公式得可得第0.1s时，叩头虫速度为，第0.4s时，叩头虫速度为，AB错误；CD．根据竖直上抛的位移和时间公式第0.2s末，叩头虫上升到距离地面0.40m高度的位置，C正确，D错误。故选C。9.甲、乙两辆汽车同时从同一地点沿同一直线由静止出发，它们的速度—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（）A.乙车在0~d时间内始终做匀减速运动B.乙车在a时刻以后一直做匀变速运动C.两辆汽车在b时刻相距最远D.甲车在c时刻被乙车追上【答案】B【解析】A．图像的斜率的绝对值表示加速度大小，斜率的正负表示加速度方向，根据图像可知，乙车在0~d时间内的斜率先为负值，后为正值，即加速度方向发生了变化，可知，乙车在0~d时间内先沿负方向做匀加速直线运动，后沿负方向做匀减速直线运动，最后沿正方向做匀加速直线运动，故A错误；B．结合上述，由于乙车在a时刻以后图像的斜率始终一定，即加速度大小与方向始终一定，可知，乙车在a时刻以后一直做匀变速运动，故B正确；CD．甲、乙两辆汽车同时从同一地点静止出发，甲甲一直沿正方向运动，乙先沿负方向运动，两者间距逐渐增大，乙在b时刻之后沿正方向运动，但由于c时刻之前沿正方向运动的速度小于甲的速度，两者之间的间距进一步增大，c时刻之后，乙的速度大于甲的速度，即c时刻之后两者间距逐渐减小，可知，两辆汽车在c时刻相距最远，即甲车在c时刻并没有被乙车追上，故CD错误。故选B。10.质量为m的小球在空中运动时，受到空气的作用力，沿与竖直方向成30o角的方向斜向下做直线运动，如图所示，空气作用力的最小值大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由于小球做直线运动，所以此时小球所受的合力应该与速度方向共线，此时已知合力的方向和重力的大小和方向可得当空气作用力与合力方向垂直的时候最小，如图所示。所以可得。故选C。11.如图所示，传送带与水平面的夹角为，绷紧的传送皮带被电动机带动以的速度顺时针匀速运行。把质量为的工件轻放在传送皮带的底端，传送带底端到顶端的长度为。若工件与传送带之间的动摩擦因数，取。则（）A.工件刚放上传送带时的加速度为B.工件在传送带上一直受到滑动摩擦力的作用C.工件运动到传送带顶端所用时间为D.若想让工件传送时间最短，则传送带速度至少为【答案】D【解析】A．工件轻轻地放在传送带底端后，受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力作用，由牛顿第二定律得μmgcosθ-mgsinθ=ma解得a=2.5m/s2，故A错误；C．设工件加速到v0=2m/s时运动的位移为x，则有2ax=v02解得x=08m<4m工件加速到v0=2m/s时运动时间为所以工件在传送带上先匀加速运动后匀速运动，到达A端用时间则工件从传送带底端B到顶端A的总时间t=t1+t2=2.4s，故C错误；B．工件与传送带之间有相对运动时是滑动摩擦力，工件与传送带之间没有相对运动时是静摩擦力，故B错误；D．当物块一直加速时，时间最短，则传送带的最小速度解得故D正确。故选D。能力提升篇：多选12.某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间为0.01s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.曝光时间内石子实际下落距离为0.2mB.曝光时间内石子实际下落距离为0.4mC.石子大约是从窗户上方20m处落下D.石子大约是从窗户上方40m处落下【答案】AC【解析】AB．曝光时间内石子下落的距离约为cm=0.2m故A正确，B错误；CD．曝光时间内石子下落的速度约为石头下落的位移为m故C正确，D错误；故选AC。13.如图所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在水平横杆上，M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ。若小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时（）A.横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B.横杆对M的弹力保持不变C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D.细线拉力增加到原来的2倍【答案】AB【解析】在水平方向上，根据牛顿第二定律可得，物块受到的静摩擦力故当加速度增加到原来的2倍时，静摩擦力也增大为原来的2倍，在竖直方向上则有即横杆对M的弹力保持不变，AB均正确；C．对小铁球受力分析，根据牛顿第二定律则有解得故当加速度变为原来的2倍时，细线与竖直方向夹角的正切值变为原来的2倍，而不是夹角变为原来的2倍，C错误；D．对小铁球受力分析结合几何知识可得，细线的拉力故当加速度变为原来的2倍时，细线的拉力不是增大到原来的2倍，D错误。故选AB。14.如图所示，倾角为α=30°的粗糙斜劈放置在水平面上，连接物体a、c的轻质细线绕过两个光滑小滑轮，其中a和滑轮1间的细线平行于斜面，滑轮1固定在斜劈上，滑轮2下方吊着物体b，c穿在水平横杆上，系统保持静止。物体a受到斜劈的摩擦力大小为f，c受到横杆的摩擦力大小为Ff，a，b，c三物体的质量均为m，a与斜面，c与横杆之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦等于滑动摩擦，β=60°，若将c向右缓慢移动，a物体和斜劈仍处于静止状态，则在该过程中，以下说法正确的是（）A.轻质细线的拉力减小B.f可能先减小后增大，Ff一定增大C.斜劈受到地面的摩擦力变大D.β最大为120°【答案】CD【解析】A．对物体b受力分析，设细线的拉力为，则有解得当增大时，减小，细线上的拉力增大，A错误；B．对物体c受力分析，根据平衡条件可得结合上述分析可知，当时故物体a受到的摩擦力沿斜面向下，对于物体a则有解得根据上述结论可知，当增大时，细线上的拉力增大，物体a受到的摩擦力增大，B错误C．取a、b整体为研究对象，斜劈受到地面的摩擦力为解得根据以上结论可知，斜劈受到地面的摩擦力变大，C正确；D．物体c恰好静止时解得D正确。故选CD。15.如图甲所示，物块的质量m=1kg，初速度，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。下列选项中正确的是（）A.0~10m内物块的加速度大小为1.25m/s2B.在5s末恒力F开始反向物块做匀加速运动C.10~26m内物块的加速度大小为0.75m/s2D.物块与水平面的动摩擦因数为0.0375【答案】AD【解析】A．物块在0~10m内速度减小，做匀减速直线运动，物块匀减速直线运动的加速度大小为选项A正确；B．物块做匀减速直线运动的时间为即在4s末恒力F反向物块做匀加速运动，选项B错误；C．物块匀加速运动的加速度大小选项C错误；D．根据牛顿第二定律得联立两式解得F=0.875Nf=0.375N则动摩擦因数为选项D正确。故选AD。二、填空题。（每空2分，共20分）16.在串联电路中，电阻的总阻值是各电阻值的和，在并联电路中，电阻的总阻值的倒数等于各电阻倒数之和，那么两个电阻分别为R1和R2的电阻器并联，再与R3串联，总电阻为___________。【答案】【解析】根据题意可知，并联后的总阻值解得故电路中的总阻值17.力是一个矢量，可以进行合成和分解进行计算，运动也可能进行合成和分解，简化计算。一个初速度为v0的匀加速直线运动可分解为___________和________的合运动。水平抛出的物体，因为只受竖直方向的重力，也可以分解为水平___________运动和竖直___________运动的合运动。【答案】速度为的匀速运动；初速度为0的匀加速运动；方向的匀速直线；竖直方向自由落体【解析】一个初速度为v0的匀加速直线运动可分解为速度为的匀速运动和初速度为0的匀加速运动。水平抛出的物体，因为只受竖直方向的重力，也可以分解为水平方向匀速运动和竖直方向的自由落体运动。18.光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。已知光从空气进入水中时，折射角小于入射角，则空气相对于水是________介质（填“光疏”或“光密”）。光从光密介质进入光疏介质时，可能会发生全发射，则光_________（填“空气进入水”或“水进入空气”）会发生全发射。【答案】光疏；水进入空气【解析】空气相对水是光疏介质。光从光密介质进入光疏介质时可能发生全反射，空气相对水是光疏介质。所以光从水进入空气会发生全反射。19.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，取得了几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个打点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如下图所示，由于不小心，纸带被撕断了，请根据下图做答。（1）在B、C、D三段纸带中，属于纸带A的是___________；（2）打A纸带时，物体的加速度大小是___________m/s2，计数点1速度的大小是___________m/s。（本题结果保留两位有效数字）【答案】（1）C（2）0.60；0.33【解析】【小问1】做匀变速直线运动过程中，在连续相等时间内走过的位移差是一定值，根据A纸带可得故根据逐差法可得所以4、5两点间的距离为BD错误，C正确。故选C。【小问2】根据可得根据匀变速直线运动过程中，中间时刻速度等于瞬时速度，故点1的瞬时速度三、计算题（本题共3个题，共25分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）20.潜艇部队经常开展鱼雷攻击敌方舰艇演练。某次演习的简化模型为：敌舰沿直线MN匀速航行，潜艇隐蔽在Q点不动，Q到MN的距离QO=2000m。当敌舰到达距离O点800m的A点时，潜艇沿QO方向发射一枚鱼雷，正好在O点击中敌舰。敌舰因受鱼雷攻击，速度突然减为原来的一半，且立刻沿原运动方向做匀加速运动逃逸。100s后潜艇沿QB方向发射第二枚鱼雷，鱼雷在B点再次击中敌舰。测得OB=1500m，不考虑海水速度的影响，潜艇和敌舰可视为质点，鱼雷的速度大小恒为25m/s。求：(1)敌舰第一次被击中前的速度；(2)鱼雷由Q至B经历的时间；(3)敌舰逃逸时的加速度大小。【答案】(1)10m/s；(2)100s；(3)0.25m/s2【解析】(1)鱼雷从Q到O经历的时间敌舰被击中前的速度(2)设第二枚鱼雷经过时间t2击中敌舰，则(3)敌舰第一次被击中后瞬间的速度敌舰被第一次击中后运动的时间设敌舰的加速度为a，由得21.如图所示，已知物块A、B的质量分别为m1、m2，A、B间的摩擦因数为，A与地面之间的摩擦因数为，在水平力F的推动下，要使A、B一起运动而B不至下滑，力F至少为多大？【答案】【解析】设A、B之间的弹力为，由题可知根据牛顿第二定律可知，B物体不下滑时的最小加速度为解得把AB作为一个整体受力分析，根据牛顿第二定律则有解得即力F的大小至少22.如图，水平平台ab长L=20m，平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc连接，斜面倾角为30°，在平台a端放有质量m=2kg的小物块．现给物块施加一个大小F=50N、与水平方向成37°角的推力，使物块由静止开始运动．（物块可视为质点，重力加速度）（1）若物块从a端运动到b端的过程中F始终存在，运动时间t=4s，求物块与平台间的动摩擦因数；（2）若物块从a端运动到图中P点时撤掉F，则物块刚好能从斜面b端无初速下滑，求aP间的距离（结果保留三位有效数字）；（3）若物块与斜面bc间的动摩擦因数，式中为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，则在（2）问的情况下，求物块在斜面上速度达到最大时的位置。【答案】(1)0.7(2)14.7m(3)6m【解析】物块从a到b做匀加速直线运动，由运动学规律和牛顿第二定律求出物块与平台间的动摩擦因数，物体从a到P，由运动学规律和牛顿第二定律求出P间的距离，物块沿斜面bc下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做加速度