2024安徽省皖江名校高二上学期开学联考物理试题含解析

物   理

考生注意:

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75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城内作答,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。

4.本卷命题范围:必修1、必修2。

一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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。

1.在安徽南部地区分布着白墙青瓦,刀笔生姿的民居建筑,是中国传统民居建筑的一个重要流派,也称徽派民居,如图甲所示,屋顶结构可简化为如图乙模型，瓦片静止在倾斜椽子上。若瓦与椽子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则椽子与水平面的最大夹角θ满足的关系式为

A. tan=μ          B. cos=μ            C. cos       D. tan

2.2023年7月16日,东航在上海正式接收第二架国产C919大型客机。前期国产大飞机C919商业首飞成功,在北京首都国际机场,获得象征民航最高礼仪的“水门”仪式迎接如图甲。“过水门”仪式可简化如图乙物理模型:水平地面.上a、b、c不同位置的三条水柱斜向上射出,沿三条不同的路径运动最终落在水平地面同-一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是

A.沿路径a射出的水在空中运动时间最长

B.沿三条路径射出水的初速度竖直分量相等

C.沿三条路径射出水的初速度水平分量相等

D.沿路径a射出的水落地的速率最小

3.如图所示,水平圆盘桌面上放有质量为0.14kg的小铁碗A(可视为质点),一小孩使圆盘桌面在水平面内由静止开始绕过圆盘中心O的轴转动并逐渐增大圆盘转动的角速度,直至小铁碗从圆盘的边缘飞出，飞出后经过0. 4s落地，落地点距空中飞出点在地面投影点的距离为200cm。若不计空气阻力,该过程中,摩擦力对小铁碗所做的功为

A.0.38J          B.1.12J         C.1.75J        D.2.16J

4.2023年8月27日发生土星冲日现象，如图所示，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成-一线,地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一-面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆,地球一年绕太阳一周,土星约29.5年绕太阳一周。则

A.在相同时间内，土星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等

B.土星的运行速度比地球的运行速度大

C.土星表面重力加速度的数值比地球表面的大

D.下一次出现土星冲日现象是在2024年

5.一辆静止的货车装载着相同的圆柱形空油桶,在水平底板上四个油桶平整排列，四个油桶间、及与两侧竖直挡板间相互接触但不挤压，上层再放一只桶C,摆放在桶A、B之上,如图所示,不计一切摩擦。若货车以某一加速度向左做匀加速直线运动,且A、B、C与货车仍保持相对静止,则与货车静止时相比

A.油桶A对油桶C的支持力增大

B.油桶B对油桶C的支持力增大.

C.油桶A与油桶C之间一定有弹力作用

D.在油桶A、B、C中,油桶C所受合力最大

6.最近,超级跑车品牌布加迪在著名的Ehra-Lessien椭圆形测试赛道上以全新的Chiron Super Sport Prototype跑出490. 48km/h的最高速度,再度刷新此前由Veyron Super Sport 创下的431km/h纪录,成为新任:最快量产车”。假设质量为m=1.2×103kg的超级跑车由静止开始沿平直公路行驶,超级跑车所受牵引力F随时间t变化关系如图所示,8s时超级跑车功率达到额定值,此后保持此功率不变继续行驶,24s后可视为匀速。受到的阻力大小恒定,则

A.超级跑车先做匀加速运动.然后再做匀速直线运动

B.超级跑车匀加速运动阶段的加速度大小为8m/s2

C.超级跑车的额定功率为4×105 W

D.超级跑车从静止开始运动24s内位移大小是340m .

7.卸货弹簧防撞缓冲装置模型如图所示,在水平地面上固定- .倾角为=30°的斜面，一轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然伸长状态。滑块与斜面间动摩擦因数为μ=0.1,一质量为m=3kg的滑块从距弹簧上端d=lm处由静止释放,向下运动位移L=2m后停在最低点。已知弹簧始终在弹性限度内,滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失,重力加速度为g=10m/s。则滑块向下运动过程

A.滑块与斜面摩擦产生的热量为J

B.滑块机械能的减少量为J

C.滑块刚滑到弹簧，上端具有的动能为15J

D.弹簧弹性势能的最大值为J

二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

8.2023年5月11日,天舟六号货运飞船人轨后顺利完成状态设置,成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后,天舟六号将转人组合体飞行段。已知质量为m的组合体在距地面高为h处做匀速圆周运动,地球半径为R ,地球表面重力加速度大小为g。不考虑地球自转的影响,则下列关于组合体说法正确的是

A.组合体做匀速圆周运动的速度大于第一宇宙速度

B.组合体做匀速圆周运动两周所用的时间为

C.组合体做匀速圆周运动的角速度为

D.组合体做匀速圆周运动的向心加速度大小为

9.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是

A.甲图中，物体在0~5s这段时间内的平均速度大于6m/s

B.乙图中,物体的加速度大小为3m/s2

C.丙图中,阴影面积表示4s~6s时间内物体的加速度变化量

D.丁图中,物体的加速度大小为20m/s2

10.如图所示,质量M=2kg.上表面粗糙的长方形木板静止在光滑的水平面上,t=0时质量m=2kg表面粗糙的物块(可视为质点)以初速度v0=2m/s滑上长木板,物块做匀减速直线运动,长木板做匀加速直线运动,经过时间⊿t=1s物块和长木板以共同速度v=1m/s匀速运动。已知重力加速度大小为g= 10m/s2，则.

A.长木板做匀加速运动的加速度大小为1m/s2

B.物块与长木板之间动摩擦因数为0. 2

C.长木板长度至少为1m

D.物块与长木板组成系统损失机械能为2J

三、非选择题:本题共5小题,共60分。

11.(7分)某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。

(1)下面是实验操作步骤,请你整理出正确的操作顺序,从先到后依次是_______(填字母)。

A.平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动

B.接通电源后释放小车,小车在细线拉动下运动,测出钩码的重力mg,作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量出小车的加速度a.

C.将纸带穿过打点计时器并将一端固定 在小车上

D.把细线的一端固定在小车上,另一端通过定滑轮与钩码相连

E.更换纸带,通过改变钩码的个数改变小车所受的拉力,重复步骤B的操作

(2)某同学在实验中打出的一条纸带如图乙所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个点没有标出,其中s1=7. 06cm、s2= 7.68cm、s3= 8.30cm、s4=8.92cm,已知交流电源频率为50Hz,则小车运动的加速度的大小是_____m/s。(保留两位有效数字)

(3)实验得到的理想a-F图象应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的三种情况。下列说法正确的是._______(填字母)。

A.图线①产生原因是不满足“钩码的总质量远小于小车质量”的条件

B.图线②产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过小

C.图线③产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大

12. (10分)

图甲是验证m1、m2(m2>m1)组成的系统机械能守恒的实验装置图,图丙是验证单个重物机械能守恒定律的实验装置图。

(1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________。(填入 相应的字母)

A.图甲中,所用物体应选用密度大、体积小的重锤

B.图丙中,释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直

C.图丙中,重锤下落中手始终提住纸带上端,保持纸带竖直

D.两个实验安装打点计时器时都应使两限位孔在同一竖直线上

(2)利用图甲进行实验。将m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点。重复多次实验,选择一条较为满意的纸带，如图乙所示，舍弃前面密集的点,以O为起点,从A点开始选取纸带上连续点A、B、C..测出O到A、B、C、.的距离分别为h1、h2、h3....,已知电源的频率为f。打点计时器打下计时点B时，瞬时速度vB=________,在打点计时 器打下计时点O和B的过程中,系统重力势能的变化量大小为△Ep=_______,系统动能的变化量大小为△Ek=______,若它们近似相等,则可知系统的机械能守恒。(当地的重力加速度为g)

(3)利用图示丙装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,其中只有一种正确,正确的是____________。 (填人相应的字母)

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v

C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

D.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算出高度h

13. (10分)

跳跳鞋是一种适合运动、休闲和潮流场合的鞋类，如图所示。直接将弹簧固定安装在运动鞋的底部,利用人体自身的重量和腿部向下的压力,使得弹簧变形后产生一个竖直向上的弹力,将人向上弹起，最终带离地面。某运动员质量为m= 60kg,他穿着跳跳鞋从距地面H=1. 8m高处由静止自由落下,与地面撞击的时间为2s,撞击过程中损失的机械能为△E=330J,忽略空气阻力以及跳跳鞋的质量和大小,不考虑人体生物能与机械能的转换,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)运动员与水平地面撞击后反弹上升的最大高度;

(2)地面对运动员的平均撞击力。

14. (15分)

如图所示,倾角为θ=37°足够长的传送带以速度v0=5m/s逆时针匀速转动,小物块(可视为质点)

在传送带底端A点以初速度v1=8m/s滑上传送带,小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2 )求:

(1)小物块在传送带上运动的加速度大小;

(2)小物块向.上运动的时间和向上滑行的最远距离。

15. (18分)

如图所示,轨道MPS在竖直平面内,直轨道P端与半径为R= 2m的光滑竖直圆轨道PQS相切，

Q点与圆心O等高,圆心O在S的正下方。一轻弹簧原长也为R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道MP的底端M处,MP长为2R,另一端与质量可调的滑块A(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连，弹簧处于轻微压缩状态。用外力推动滑块A,每次都将弹簧压缩至原长的一半,然后由静止放开,A开始沿轨道MP运动。已知滑块A与直轨道MP间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度大小为g= 10m/s2。(取sin37°=0. 6,cos37°=0. 8)(计算结果均保留到小数点后一位)。

(1)当A的质量为m1= 2kg时刚好能到达圆轨道的最高点s,求轻弹簧压缩至原长的一半时的弹性势能Ep;

(2)若改变滑块A的质量使之能滑上圆轨道且仍能沿圆轨道滑下,求改变后滑块A的质量m2的可能值;

(3)若滑块A能滑上圆轨道,且所在位置与O的连线与OQ方向的夹角为37°时恰好脱离圆轨道，求滑块A的质量m2。