广东省揭阳市普宁市勤建学校2024-2025学年高一下学期6月竞赛物理试题

试卷更新日期：2025-07-06 类型：月考试卷

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一、单选题（每题4分，共28分）

1. 如图所示，表面粗糙的斜面固定，两物块P、Q用轻绳连接并跨过光滑的定滑轮，P、Q均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（　　）

A、轻绳上拉力一定不变 B、轻绳上拉力一定变小 C、Q受到的摩擦力一定变小 D、Q受到的摩擦力一定变大

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2. 如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮管，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（　　）

A、A可能比B先落入篮管 B、A、B运动的最大高度可能相同 C、A在最高点的速度一定比B在最高点的速度大 D、A、B上升过程中不可能出现高度相同时且速度方向相同的情况

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3. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为 $53 °$ 和 $37 °$ ；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ 。下列说法正确的是（　　）

A、若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的小 B、若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长 C、若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度比乙大 D、若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大

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4. 北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及比它们轨道低一些的轨道卫星c组成，它们均为圆轨道卫星。若轨道卫星c与地球同步静止轨道卫星a在同一平面内同向旋转，已知卫星c的轨道半径为r，同步卫星轨道半径为4r，地球自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A、卫星a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度 B、卫星a与卫星b具有相同的机械能 C、地球的质量为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G T^{2}}$ D、卫星a与卫星c周期之比为8∶1，某时刻两者相距最近，则经过 $\frac{T}{8}$ 后，两者再次相距最近

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5. 如图所示，有两个光滑直轨道 $A B$ 和 $C D$ ，其中A、B、C、D四点刚好位于同一竖直圆O的圆周上，B点恰好过竖直圆O的最低点。现让两个小球（可视为质点）分别从A、D两位置由静止释放，它们沿直轨道到达B、C的时间分别记为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 。则（　　）

A、 $t_{1} > t_{2}$ B、 $t_{1} = t_{2}$ C、 $\begin{matrix} t_{1} < t_{2} \end{matrix}$ D、无法确定

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6. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为L的不可伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，连线过圆心，甲到圆心距离 $r_{1}$ ，乙到圆心距离 $r_{2}$ ，且 $r_{1} = \frac{L}{4}, r_{2} = \frac{3 L}{4}$ ，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴 $O O^{'}$ 转动，两物体随圆盘一起以角速度 $ω$ 转动，当 $ω$ 从O开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相对静止，则下列说法错误的是（　　）（已知重力加速度为g）

A、乙先达到最大静摩擦力 B、当 $ω > 2 \sqrt{\frac{K g}{3 L}}$ 时，甲所受静摩擦力背离圆心 C、 $ω$ 取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心 D、如果 $ω > 2 \sqrt{\frac{K g}{L}}$ 时，两物体将相对圆盘发生滑动

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7. 2023年9月29日，在杭州亚运会田径项目女子铅球决赛中，中国选手巩立姣夺得金牌，获得亚运会三连冠。图甲是巩立姣正在比赛中。现把铅球的运动简化为如图乙模型：铅球抛出时离地的高度h=1.928m，铅球落地点到抛出点的水平距离x=20m，铅球抛出时的速度v₀和水平方向的夹角θ=37°，已知铅球的质量为m=4kg，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s² ， $\sqrt{2.6144} = 1.62$ ， $\sqrt{3.3856} = 1.84$ ，则（　　）

A、小球运动到最高点时速度为零 B、小球在空中运动的时间为1.62s C、从抛出到落地过程中小球速度的变化量是18.4m/s D、小球落地前任意相等时间内速度的变化量不相等

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二、多选题(每题6分，共18分)

8. 人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀减速运动，如图所示．以下说法正确的是（　　）

A、人受到重力和支持力的作用 B、人受到的合外力为零 C、人受到重力、支持力和摩擦力的作用 D、人受到的合外力方向与速度方向相反

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9. 如图所示，小球从A点以速度v₀水平飞出，恰好沿切线方向从B点进入半径为R的圆轨道，B点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α，C为圆轨道的最低点，已知重力加速度为g，不计一切阻力，则（　　）

A、小球在B点的速度大小为 $\frac{v_{0}}{\sin α}$ B、小球在B点的速度大小为 $\frac{v_{0}}{\cos α}$ C、小球在C点时对轨道的压力等于其重力 D、AB之间的水平距离为 $\frac{v_{0}^{2} \tan α}{g}$

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10. 如图所示，原长为 $l$ 的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为m的小球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，小球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、小球下落压缩弹簧过程中，小球的速度一直减小 B、小球下落压缩弹簧过程中，小球的机械能守恒 C、弹簧的最大弹性势能为 $m g (h + x)$ D、小球下落压缩弹簧过程中，小球机械能一直减小

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三、实验题(每空2分，共18分)

11. 小林同学用如图所示装置探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为 $50Hz$ 。

（1）实验中，需要平衡摩擦力，请详细描述平衡摩擦力的操作：
（2）乙图为某次实验中打出的一条纸带，确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为 ${m/s}^{2}$ ；（结果保留3位有效数字）

（3）测出小车和车上砝码的总质量M和对应的加速度a，小林作出如图丙中实线所示的 $a - \frac{1}{M}$ 图线，图线偏离直线的主要原因是；

（4）小林调整了图像的横纵坐标，描绘出如图丁所示的 $M - \frac{1}{a}$ 图像。已知实验中所挂砂桶和砂的质量为m，且已经准确的平衡了摩擦力，小林发现图像不过原点，根据牛顿第二定律：在拉力不变的情况下， $\frac{1}{a}$ 与M应该成正比，小明百思不得其解，请你告诉他图丁纵轴上的截距的物理意义是（用题中所给的字母表示）。

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12. 在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。
实验一：如图（a）所示，一倾斜角度为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。
（1）以下是实验中的一些做法，合理的的是。
A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
C.调整轨道角度平衡摩擦力 D.选择密度更小的小球
（2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t= ，初速度v₀=（用L，g，θ表示）。
实验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。
（3）上下移动轨道，多次重复实验，记录每次实验抛出口至O点的距离，不断调节直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是（填“确定”或“不确定”），再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足 $v_{0}^{2}$ =（用h，R，g表示）。

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四、解答题(每题12分，共36分)

13. 小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道 $A B$ 和倾角 $θ = 37 °$ 足够长斜轨道 $B F$ 平滑连接而成。质量 $m = 0.1 kg$ 的小滑块从弧形轨道离地高 $H = 5.0 m$ 处静止释放。已知 $R = 0.5 m$ ， $L_{A B} = 7.2 m$ ，斜轨道上有一点 $C$ ， $L_{B C} = 3.0 m$ ，滑块与轨道 $A B$ 和 $B F$ 间的动摩擦因数均为 $μ = 0.25$ ，弧形轨道和圆轨道均光滑，忽略空气阻力，重力加速度 $g$ 取10m/s² ， $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ 。求：
（1）滑块运动到与圆心 $O$ 等高的 $D$ 点时对轨道的压力大小。
（2）以经过A点向 $B$ 点做直线运动为计时起点，经过 $C$ 点的时间。（ $\sqrt{2} \approx 1.4$ ）
（3）滑块最终会停在距 $B$ 点多远的位置，全过程中克服摩擦力做功为多少。

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14. 如图甲是技术娴熟的服务员整理餐具的情景，服务员先把餐具摆在圆形玻璃转盘上，然后转动转盘，使餐具甩出后停在圆形桌面上。已知圆形转盘的半径 $r = 0.6 m$ ，圆形桌面的半径 $R = 1 m$ ，玻璃转盘与圆形桌面中心重合，二者的高度差 $h = 0.05 m$ 。可看作质点的质量为m的餐具放在转盘的边沿，餐具与转盘的动摩擦因数 $μ = 0.54$ ，缓缓增大转盘的转速，其俯视图如图乙，不计空气阻力，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）餐具刚好被甩出去时转盘的角速度 $ω$ 。
（2）若餐具落到圆形桌面上时不跳跃，且水平方向上的速度保持不变，为保证餐具不会滑落到地面上，求餐具与圆形桌面的动摩擦因数 $μ'$ 的取值范围（计算结果保留两位有效数字）。

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15. 如图所示，质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力F=8.0N。当向右运动的速度达到 $V_{0}$ =1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度 $v_{0}$ =1.0m/s滑上小车的右端，小物块的质量m=2.0kg，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.2，设小车足够长，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，各问最终计算结果均保留1位小数。
（1）物块从滑上小车开始，经过多少时间速度减小为零？
（2）求物块在小车上相对小车滑动的过程中，物块相对地面的位移大小；
（3）求整个过程系统生成的摩擦热。

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