安徽天一大联考2024年高一5月月考物理试卷含答案.pdf

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1、 第 1 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 2023-2024 学年安徽省天一大联考高一（下）阶段性检测物理试卷（学年安徽省天一大联考高一（下）阶段性检测物理试卷（5月）月）B 卷卷 一、单选题：本大题共 8 小题，共 32 分。1.如图所示，一运动员在驾驶无动力滑翔伞飞行过程中，在同一竖直平面内沿一段曲线轨迹飞行，而且越飞越快，该过程中关于运动员所受的合力和速度方向的关系，可能正确的是()A.B.C.D.2.如图所示，修正带有两个半径不同的齿轮，通过齿轮相互咬合进行工作，A、B两点分别为两个齿轮边缘处的点，大、小齿轮的半径之比为2:1。若两齿轮匀速转动，则下列说法中正确的是()A

2、.大、小齿轮转动的角速度大小之比为1:1 B.A、B 两点的线速度大小之比为2:1 第 2 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 C.大、小齿轮转动的周期之比为1:2 D.A、B两点的向心加速度大小之比为1:2 3.我国于 2023 年 5 月 30日成功发射“神舟十六号”载人飞船。如图所示，“神舟十六号”载人飞船发射后先在近地圆轨道上运动，到达轨道上 a 点时点火变轨进入椭圆轨道，到达 b点时，再次点火进入圆轨道上运行。下列说法正确的是()A.飞船在 a点处的速度一定大于在 b 点处的速度 B.飞船在轨道上运行的周期大于在轨道上运行的周期 C.飞船在轨道上经过 a点的加速度小于在轨道

3、上经过 a点的加速度 D.飞船在轨道上经过 b点时受到地球的万有引力大于飞船在轨道上做匀速圆周运动所需的向心力 4.军事演习中，甲、乙两炮兵以相同的速率向位于正前方与炮口处于同一水平高度的目标 P发射炮弹，要求同时击中目标，忽略空气阻力，炮弹发射轨迹如图，下列说法正确的是()A.乙炮弹比甲先发射 B.两炮弹击中目标时速度方向相同 C.两炮弹在各自轨迹最高点的速度均为 0 D.乙炮弹在轨迹最高点的速度大于甲炮弹在轨迹最高点的速度 5.宇宙中某两个星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设

4、双星仍做匀速圆周运 第 3 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 动，则该过程中，下列说法正确的是()A.双星相互间的万有引力增大 B.星球 B 的质量大于星球 A 的质量 C.双星做圆周运动的周期增大 D.双星做圆周运动的加速度增大 6.运送装修材料时，工作人员 A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊着装修材料 B匀速上升，设工作人员 A水平向右和装修材料竖直向上的速度大小分别为和，某时刻拉绳与水平地面夹角为，则下列说法正确的是()A.=sin B.=cos C.工作人员 A 水平向右做匀加速直线运动 D.工作人员 A水平向右做减速直线运动 7.长度为 2L的轻绳，穿过有光滑圆孔、质量为 m

5、的纽扣，两手在等高的 A、B两点摇动使纽扣在竖直面内以 AB为轴做圆周运动。如图所示，A、B 两点间的距离为 L，重力加速度大小为 g，纽扣在最高点速率为 v时，轻绳的张力恰好为 0。改变其运动的速度，当它在最高点时，轻绳的张力大小为 3，忽略纽扣的 第 4 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 大小，则此时纽扣的速率为()A.2 B.2v C.3 D.2 2 8.如图 1所示，丢沙包游戏是孩子们特别喜欢的活动。一儿童在高度为=1.6的 B处以某一速度将沙包水平投出，沙包正好垂直穿过前方框架中的圆洞，圆洞的圆心 A 离地高度为=0.8，如图 2所示。已知框架倾角为=37，沙包可看作质点

6、，不计空气阻力，重力加速度 g 取10/2，sin37=0.6，cos37=0.8。下列选项不正确的是()A.沙包的出手速度大小为3/B.沙包从 B到 A的飞行时间为0.4 C.沙包穿过圆洞时的速度大小为7/D.出手点 B 距 A点的直线距离为2 135 二、多选题：本大题共 2 小题，共 10 分。第 5 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 9.若中国空间站绕地球做匀速圆周运动，一名宇航员手拿一个小球“静立”在“舱底面”上做实验，如图所示。下列说法正确的是()A.宇航员“静立”在“舱底面”，所以处于平衡状态，所受合外力为零 B.若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球，小球将做自由落

7、体运动 C.宇航员在舱内实验中不能用天平测出小球质量 D.为了在太空中锻炼身体，宇航员可以用弹簧臂力器健身 10.如图 1 所示，在“蹦极跳”中，游戏者身系一根原长为 L、弹性优良的轻柔蹦极绳，从水面上方的高台由静止开始下落1.5到达最低点过程中，游戏者所受的合外力 F 随位移 x 变化规律如图 2所示。假定空气阻力可忽略，游戏者视为质点，整个过程视为在竖直线上运动，下列说法正确的是()A.蹦极绳的劲度系数为 L B.整个过程中游戏者机械能守恒 C.游戏者的最大动能为1.10 D.在最低点处蹦极绳的弹性势能为0.50 三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。11.某同学用小球的自由落体运

8、动来研究机械能守恒定律。由打点计时器打点得到的一条点迹清晰的纸带如图所示。O为打下的第一个点，打点计时器所用交流电源的频率为 f，重力加速度为 g。第 6 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 (1)实验中的小球应该选_。(填选项序号)A.塑料球 .铁球 .木球(2)打 A、B 两点时小球的速度大小分别为=_、=_(用已知量和纸带上的字母表示)，只需验证关系式_(用、g和纸带上的字母表示)成立，便能验证小球从 A 到 B的过程中机械能守恒。12.在“探究平抛运动的规律”实验中，某小组先利用如图 1所示装置进行实验，并用频闪照相机记录下两小球在空中运动过程如图 2所示。(1)该小组先利用

9、小锤击打图 1 所示装置中弹性金属片，使 B球沿水平方向抛出的同时 A 球由静止自由下落，此实验应该选择密度_(填“较大”或“较小”)的小球;观察到图 2中同一时刻 A、B 两球在同一高度，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做_(填“匀速直线”或“自由落体”)运动。(2)实验中，用一张印有小方格的透明纸覆盖在照片上，小方格的边长对应的实际长度为=2.5。若小球 B 在平抛运动过程中的几个位置如图 3 中的 a、b、c、d 所示，则小球 B 平抛的初速度计算式为0=_(用 l、g 表示)，其值是_/(重力加速度 g 取10/2)，小球在 b点的速率是_/。四、计算题：本大题共 3 小题，共

10、42 分。13.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示，一辆质量为 800 kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到5.8 104时检测器报警。当汽 第 7 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 车某次在凹形路面段最低点 A 时速度为10/，支持力为1.0 104，重力加速度 g 取10/2。(1)汽车在 A 点速度多大时会触发报警?(2)汽车要想不脱离路面，在最高点 B 时的最大速度是多少?14.如图所示，某商家为了吸引顾客而设计了一

11、个趣味游戏，游戏轨道由一个水平直轨道 ABC 和一半径为R 的竖直半圆光滑轨道 CDE 组成，水平直轨道 AB 段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心 O左侧同一水平线上且距离 O 点 2R 处固定一个小网兜 P，将原长小于 AB 段长度的轻弹簧水平置于 AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块 1 静置于 B 处。游戏者将物块 2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块 2与物块 1 碰撞后不粘连，物块 1 从半圆轨道最高点 E飞出并落入网兜 P 内获一等奖，在 DE圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道内获三等奖，其他情况都不能获奖。已知物块 1的质量=0.2，=0.8，=2，物块 1与粗糙水平面间的动

12、摩擦因数为=0.5，重力加速度 g 取10/2，两物块均可视为质点。求：(1)获得一等奖时，物块 1在 E 点对轨道的压力大小;(2)获得二等奖时，物块 1碰后的速度大小范围(结果可保留根号)。15.杂技演员可通过快速转动餐桌中心处的同心玻璃托盘，使餐具从托盘滑到餐桌指定位置。如图所示，托盘半径=1.5，近似认为餐桌圆面与托盘同轴且在同一水平面内，忽略两者之间的高低间隙，将某物体放置在托盘边缘，该物体与托盘间的动摩擦因数为1=0.6，与餐桌面间的动摩擦因数为2=0.3，设物体与托盘以及餐桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体可视为质点，重力加速度 g取10/2，结果可用根式表示。第 8 页，

13、共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 (1)缓慢增大玻璃托盘的角速度，求物体刚好从托盘上甩出时的角速度大小1;(2)在(1)情景中，为使物体不滑落到地面，求餐桌半径1的最小值;(3)在(1)情景中，若餐桌半径2=158，餐桌高度=125144，求物体从餐桌滑出落地时落地点距餐桌中心的水平距离。第 9 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 答案和解析答案和解析 1.【答案】B 【解析】【分析】物体的运动为曲线运动，曲线运动的合外力指向运动轨迹的内侧，又是做加速运动，故合力方向与瞬时速度的方向夹角为锐角。解决此题关键是理解物体受到指向运动轨迹内侧的合力使它做曲线运动，径向分力改变速度方

14、向，切向分力改变速度大小。【解答】运动员在飞行过程中，在竖直平面内做曲线运动，根据物体曲线运动的合外力指向运动轨迹的内侧；同时，运动员在飞行过程中加速(越飞越快)，故合外力与速度的方向的夹角要小于90，故 B 正确，ACD错误。2.【答案】D 【解析】【分析】本题考查了齿轮传动中角速度、线速度、向心加速度等物理量的关系。本题考查了齿轮传动中角速度、线速度、向心加速度等物理量的关系。齿轮传动中，两个齿轮相互咬合，边缘线速度大小相等。【解答】.由于两个齿轮相互咬合，所以边缘线速度大小相等，根据角速度与线速度的关系式=可知，角速度与半径成反比，所以大、小齿轮转动的角速度大小之比为1:2，故 A错误；

15、B.由于两个齿轮相互咬合，所以边缘线速度大小相等，即 A、B 两点的线速度大小相等，A、B两点的线速度大小之比为1:1，故 B错误；C.由公式=2，大、小齿轮转动的周期之比等于角速度的反比为2:1，故 C错误；D.根据向心加速度与线速度的关系式=2可知，A、B 两点的向心加速度大小之比为1:2，故 D 正确。3.【答案】A 【解析】解：.2=2，飞船在 a点处的速度一定大于在 b点处的速度，故 A 正确；B.根据开普勒第三定律32=可得，运行的轨道半径越大，周期越大，飞船在轨道上运行的轨道半径小于在轨道上运行的轨道半径，所以飞船在轨道上运行的周期小于在轨道上运行的周期，故 B 错误；C.根据=

16、2可知，飞船在轨道上经过 a点和在轨道上经过 a点时受到的万有引力相同，故加速度相等，故 C 错误；第 10 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 D.船在轨道上做匀速圆周运动所需的向心力等于所受的万有引力，飞船在轨道上经过 b 点时受到地球的万有引力等于船在轨道上经过 b点时受到地球的万有引力，故 D 错误。故选：A。根据开普勒第三定律分析周期大小关系；根据变轨原理分析 BD 选项；根据万有引力定律分析 C选项。本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是掌握卫星变轨原理以及开普勒第三定律的应用方法。4.【答案】A 【解析】【分析】斜向上抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动

17、和竖直方向的竖直上抛运动，飞行时间与竖直速度的大小有关，即与射高有关；在轨迹的最高处，竖直速度为零，只有水平速度。【解答】解：.斜向上抛运动可以分解为竖直方向的竖直上抛运动，由图可知乙处发射的炮弹射高更高，时间更长，所以乙处的炮兵先发射炮弹，故 A正确。C.炮弹在最高点竖直速度为零，仍然具有水平速度，故 C错误。.由上分析可知，乙处发射的炮弹在竖直方向的分速度大于甲处发射的炮弹，且由于乙处发射的炮弹在空中运动的时间长，运动的水平距离短，故乙炮弹在轨迹最高点的速度小于甲炮弹在轨迹最高点的速度，由于击中目标时甲的水平速度大，竖直速度小，所以两炮弹击中目标时速度方向不相同，故 BD错误。故选：A。5

18、.【答案】C 【解析】【分析】本题考查双星系统问题，根据万有引力提供向心力求解，关键是对双星运动半径与双星距离不要混淆。【解答】A.双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律=122，知万有引力减小，故 A 错误；.根据122=112=222，可知11=22，知轨道半径比等于质量之反比，由题图可知，A 的轨道半径小于 B 的轨道半径，故 A 的质量大于 B 的质量；双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大；根据万有引力提供向心力得：角速度=(1+2)3，周期=2 3(1+2)，加速度1=22，2=12，可知角速度变小，周期变大，加速度变小，故 C正确，BD错误。6.【答案】D 第 11 页，

19、共 15 页 学科网（北京）股份有限公司【解析】【分析】本题考查绳连物体速度的关系，基础题目。根据绳连物体速度的关系列方程得出工作人员 A 的速度，结合题设分析得出其运动情况即可判断。【解答】由绳连物体沿绳方向的速度相等知，=cos，可得=cos，工作人员 A向右运动过程，B匀速上升，逐渐减小，不变，则cos逐渐增大，逐渐减小，即工作人员 A水平向右做减速直线运动，故ABC错误，D 正确。7.【答案】B 【解析】【分析】当两根绳的拉力恰好为零时，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，当每根轻绳的拉力大小为 3时，靠重力和两根绳拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，联立方程解

20、答。解决本题的关键知道最高点的受力情况，抓住小球向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。【解答】小球在运动过程中，A、B两点与小球所在位置构成等边三角形，由此可知，小球圆周运动的半径=sin60=32，两绳与小球运动半径方向间的夹角为30，由题意，小球在最高点的速率为 v时，=2。改变小球速度，在最高点应有：2cos30+=2，=3，可解得此时小球速率为=2，故选 B。8.【答案】C 【解析】【分析】本题考查平抛运动规律的应用，基础题目。根据平抛运动规律和几何关系、速度关系列方程，从而求出沙包从 B 到 A的飞行时间，沙包出手的速度、AB 两点的距离，结合速度合成得出沙包穿过圆洞时的速度大小即

21、可判断。【解答】沙包在空中做平抛运动，则=0，=122，又tan=0，=2+()2，联立知，沙包从B到 A 的飞行时间=0.4，沙包出手时的速度大小0=3/，出手点 B 距 A点的直线距离=2 135，则沙包穿过圆洞时的速度大小=02+()2=5/，故 C错误，符合题意，ABD正确，不符合题意。9.【答案】CD 【解析】【分析】第 12 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 本题考查万有引力定律的应用，基础题目。分析宇航员的运动情况即可判断；根据小球受力情况分析即可判断；结合天平测质量原理分析即可判断；结合弹簧弹力产生分析即可判断。【解答】A、宇航员“静立”在“舱底面”，即宇航员随空间

22、站绕地球做匀速圆周运动，其所受的合外力不为 0，宇航员不处于平衡状态，故 A 错误；B、若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球，小球会在万有引力作用下随空间站绕地球做匀速圆周运动，不会做自由落体运动，故 B错误；C、宇航员在舱内处于完全失重状态，此时小球对天平无压力，不能用天平测出小球的质量，故 C正确；D、弹簧受到外力作用下会发生形变，与所处的完全失重状态无关，则为了在太空中锻炼身体，宇航员可以用弹簧臂力器健身，故 D正确。10.【答案】AC 【解析】A.根据图像可知=0 当合力为零时，满足=(1.2 )联立解得=00.2=50，故 A正确；B.整个过程中游戏者受到蹦极绳拉力做负功，机械能不

23、守恒，故 B错误；C.根据图像可知，当=1.2时，动能最大，结合动能定理及图像面积表示合力做的功，可得120(+1.2)=解得=1.10，故 C正确；D.由静止开始下落到达最低点过程中，根据游戏者和蹦极绳系统机械能守恒，得弹=0 1.5=1.50，故 D错误。故选 AC。11.【答案】(1)；(2)(2+3)2；(5+6)2；2 2=2(3+4+5)【解析】(1)小球做自由落体运动，要求小球密度大、体积小，小球重力才远大于空气阻力，则应该选体积小、质量大的铁球，B项正确，AC 错误;(2)根据匀变速直线运动规律“中间时刻的瞬时速度等于平均速度”可知，=2+32=(2+3)2(根据极限意义不能(

24、1+4+2+3)4)，=(5+6)2。根据机械能守恒定律有122122=(3+4+5)。第 13 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司(1)根据实验的原理确定测量的物理量，从而确定所需的器材；(2)根据重物下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 A、B 点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，再根据机械能守恒得到减少的重力势能等于动能的增加量便可验证小球从 A到 B的过程中机械能守恒。解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理，知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。12.【答案】(1)较大；自由落体；(2)2；

25、1.0(或1)；1.25 【解析】【分析】本题考查了“探究平抛运动的规律”实验，理解实验原理，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动是解题的前提；根据实验注意事项、实验现象，应用运动学公式即可解题。【解答】(1)为减小空气阻力对实验的影响，应选择密度较大的小球；同一时刻 A、B两球在同一高度，说明 B 小球在竖直方向的运动与 A小球相同，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做自由落体运动；(2)相邻两点间的时间间隔 t，竖直方向有=2，水平方向0=2 解得0=2 代入数据平抛运动初速度0=1.0/时间间隔=5 102，则 b 点竖直方向的速度=32=30.025

26、20.05/=0.75/所以=02+2=12+0.752/=1.25/。13.【答案】解：(1)汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律有：=2 代入数据，解得=40 同理，由 =2 解得：=50/(2)若汽车在最高点 B 对路面没有压力时，只受到重力作用提供向心力，则有：=2 代入数据，解得：=20/第 14 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司【解析】本题考查了向心力的来源及临界条件。(1)汽车在凹形路面最底端处，支持力与重力的合力提供向心力;可得汽车在 A点会触发报警的速度；(2)汽车在最高点 B对路面没有压力时，只受到重力作用提供向心力可得汽车要想不脱离路面，

27、在最高点 B时的最大速度 14.【答案】解：(1)获一等奖时，物块 1 从半圆轨道最高点 E飞出后做平抛运动 在最高点 E，根据+=2 平抛运动中，=122 2=解得=2，故获得一等奖时物块 1对轨道的压力大小为 2N(2)在 DE圆弧段脱离轨道获二等奖，在最高点 E对轨道压力为零时 =2 从 B 到 E根据动能定理：2 2=1221212 解得1=2 14/在圆轨道最右侧 D 点速度为零时 从 B 到 D根据动能定理：2 =0 1222 解得2=4 2/物块 1 碰后的速度范围为4 2/2 14/【解析】(1)根据平抛运动规律和向心力公式得解；(2)根据动能定理和竖直面的圆周运动临界问题分析

28、求解物块 1碰后的速度大小范围；本题主要考查平抛运动规律的应用，动能定理和竖直面圆周运动的应用。15.【答案】解：(1)由题意可得，当物体在托盘上随托盘一起转动时，托盘对物体的静摩擦力提供向心力，所以随着托盘转速 的增大，物体受到的静摩擦力增大，当静摩擦力最大时，物体将从托盘上滑出，则有=1=1 2，=解得1=2/(2)由题意可得，当物体滑到餐桌边缘速度恰好减为零时，对应的餐桌半径最小。设物体在餐桌上滑动的位 移为1，物体在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为 a，则有：第 15 页，共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 2=，故=2=3/2 物体刚从托盘滑到餐桌上的速度为：1=1=3/由运动

29、学公式有：0 12=21，解得1=1.5 可得餐桌半径的最小值1=12+2=3 22；(3)由于餐桌半径2=158，所以物体在餐桌上滑动的位移为：2=22 2=98 设离开餐桌的速度为2，由运动学公式有22 12=22，解得2=1.5/由=122，解得=512 则物体脱离餐桌后的水平位移3=2=58 故物体落地点到餐桌中心的水平距离=2+(2+3)2=854。【解析】本题考查的是圆周运动、牛顿第二定律、匀变速直线运动以及平抛运动的知识点。当静摩擦力达到最大值时，物体将从托盘上滑出，此时可以通过向心力公式和静摩擦力公式联立求解最大转速。物体在餐桌上滑动时，受到滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动。可以通过牛顿第二定律求出加速度，再利用匀变速直线运动的公式求出物体在餐桌上的滑动距离，从而得到餐桌半径的最小值。物体离开餐桌可以通过平抛运动的公式求出物体在空中运动的时间和水平位移。