2021安徽省示范高中培优联盟高一上学期冬季联赛物理试题含答案

安徽省示范高中培优联盟2020年冬季联赛（高一）

物理

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷第1至第4页，第Ⅱ卷第5至第8页．全卷满分100分，考试时间90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．答第Ⅰ卷时，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．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．

3．答第Ⅱ卷时，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.

第Ⅰ卷（选择题  共50分）

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有项符合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求．有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）

1．下列关于质点模型的看法，说法正确的是（    ）

A．研究火车从北京到上海的行驶时间时，要考虑火车的长度

B．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点

C．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点

D．研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点

2．从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球，它上升后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格．其中有一组数值的填写有错误，错误的是（    ）

A．A    B．B    C．C    D．D

3．有A、B、C三个物体从同一位置沿同一条直线开始运动，直线a、b、c描述了A、B、C三个物体的运动图像．关于A、B、C三个物体运动的描述正确的是（    ）

A．A、B、C三个物体同时从同一点出发

B．C物体的运动方向与A、B两个物体运动方向相反

C．直线a、b的交点表示A、B两个物体相遇

D．A物体的加速度最大，B物体的加速度最小

4．一根细线系着一个小球，细线上端固定．给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为，如果力F的大小可以任意调节，方向与小球重力方向之间的夹角是（图中未画出），如果小球位置保持不变，细线始终有张力，F的可能方向下列判断正确的是（    ）

A．    B．    C．    D．

5．某质点做匀减速直线运动，经过静止，则该质点在第内和第内的位移之比为（    ）

A．    B．    C．    D．

6．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成角，物块也恰好做匀速直线运动．已知物块与桌面间的动摩擦因数为，则角等于（    ）

A．30°    B．45°    C．53°    D．60°

7．时，甲、乙两车同时同向行驶，两车位置—时间图像分别为图中直线甲和曲线乙．已知乙车的加速度恒定，且大小为时，直线甲和曲线乙刚好相切，则下列说法正确的是（    ）

A．甲车的速度是，乙车的初速度是

B．当甲车与乙车等速时，甲车位移是

C．时，甲乙两车之间的距离是

D．甲乙两车之间的距离是先减小后增大

8．如图所示，球A和半球B能静止在倾角为30°的斜面上，它们的质量分别为、m，两球半径相等，其中A球是光滑的，重力加速度是g．则（    ）

A．斜面对A球的支持力是

B．斜面对B半球的支持力是

C.A球对B半球的压力是

D．B半球受到斜面的摩擦力是

9．矿井中的升降机以的速度竖直从井底向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（    ）

A．螺钉松脱后做自由落体运动

B．矿井的深度为

C．螺钉落到井底时的速度大小为

D．螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时

10．甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图象如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为x．下列判断正确的是（    ）

A．若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车只能相遇一次

B．若甲、乙两车在时间内能够相遇，两车可以相遇两次

C．若甲车的位移，则甲、乙两车在时刻相遇

D．若甲车的位移为时，两车第一次相遇，则第二次相遇时，甲车位移是

第Ⅱ卷（非选择题  共50分）

二、实验题（本大题共15分，第11小题8分；12小题7分．）

11．（8分）某同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”时，如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为．在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环．小圆环受到拉力、的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为．撤去、，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（丙）．请就这一探究过程，回答下面问题．

（1）为了让单独作用的F与、共同作用的效果相同，一定保证小圆环处于_____的位置不变；

（2）由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力、和F，用虚线把拉力F的箭头端分别与、的箭头端连接，能看到所围成的形状像是一个平行四边形（丁），但这只是猜想．为了进一步检验，可以通过改变______________，重做上述实验，检验所围成的图形是不是平行四边形，从而得出两个互成角度的力的合成符合平行四边形定则．

（3）如果我们先用拉力F把圆环拉到O点，再用拉力和共同拉圆环产生相同效果，则这个实验又可变成探究_______________________的实验．

12．（7分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中.

（1）某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图甲所示．下列表述正确的是（    ）

A．a的原长比b的长

B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小

D．测得的弹力与弹簧的长度成正比

（2）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码．实验测出了钩码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图乙上标出．作出的关系图线如图乙所示．弹簧的劲度系数为_______（取，结果保留三位有效数字）．

（3）若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些，则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏______．

三、计算题（13题7分；14小题7分；15小题9；16题12分，共35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．（7分）驾驶员在高速公路上驾驶汽车时必须保持髙度警惕，保证行车安全．某汽车以的速度在高速公路上匀速行驶，后因发现前方发生交通事故，故减速慢行，并以的速度匀速通过了长的事故区，如果汽车加速和刹车减速的加速度大小都是，则该汽车因通过该事故区而被耽误的时间是多少？

14．（7分）质量均为m的两个小球用3根轻绳如图连接，并悬挂在水平天花板的下面，现对B球施加一个拉力F，使B缓慢移动到图中虚线位置时，绳中的张力恰好为零，绳中的张力为，绳中的张力为，求：

（1）拉力F的最小值是多少？

（2）当拉力F取最小值时，等于多少？

15．（9分）如图所示，放在倾斜木板上的物块始终受到一与水平方向成的恒力F作用，F大小为物块重力的一半，在木板倾角分别为30°和60°时，物块所受的摩擦力大小恰好相等，g取．求物块与木板之间的动摩擦因数是多少？

16．（12分）一个小球在外力的作用下，从静止开始沿竖直方向做匀加速直线运动，经过一段时间后撤去外力，又经过相同的时间，小球与出发点之间的距离是在外力作用下小球位移大小的三分之一．不计空气阻力，重力加速度为g．求：

（1）小球在外力作用下运动的加速度是多少？

（2）小球在外力作用下的末速度大小是，撤去外力后再经过相同的时间的末速度大小是，则等于多少？

2020冬季联赛高一物理参考答案

选择题：1-6单选  CCDADD  7-10多选  ACD  AB  BC  BCD

卷Ⅰ

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第7~10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）

1．答案：C

【解题思路】火车的长度相比北京到上海的距离可以忽略不计，选项A错误；在航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰不能看做质点，选项B错误；在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点，选项C正确；螺旋桨转动时，直升飞机不能看做质点，选D错误．

2．答案：C

【解题思路】位移的大小与坐标原点的选取无关，所以“从抛出点到最高点的位移”是，选项C错误.

3．答案：D

【解题思路】A物体比B、C两个物体迟2秒出发，选项A错误；三个物体运动方向相同，选项B错误；直线a、b的交点表示A、B两个物体速度相同；由图像知A物体的加速度最大B物体的加速度最小，选项D正确.

4.答案：A

【解题思路】

画出小球的受力图，再将小球受到的三个力画一个封闭的三角形，从中可以得出，选项A正确．

5．答案：D

【解题思路】质点做匀减速直线运动，经过静止，设加速度大小为a，前内的位移为，前内的位移为，故第内的位移为，第内与第内的位移之比为，D正确．

6．答案：D

【解题思路】

设物块的质量为m．据平衡条件及摩擦力公式有

拉力F水平时，        ①

拉力F与水平面成角时，

    ②

联立①②式解得．故选D.

7．答案：ACD

【解题思路】根据图像可求，，选项A正确；当甲车与乙车等速时，甲车位移是，选项B错误；内乙车的位移是，时，甲乙两车之间的距离，选项C正确；由图知前两车之间的距离减小，后两车之间的距离增大，选项D正确.

8．答案：AB

A球受力图

B半球受力图

【解题思路】对A球受力分析，受重力，斜面的支持力，B半球的支持力．由几何关系可知，且与竖直方向夹角都是30°．所以，选项A正确，选项C错误；再对B半球受力分析，重力，支持力，摩擦力，A球对B半球的压力，则

选项B正确，D错误．

9．答案：BC

【解题思路】螺钉松脱时具有与升降杋相冋的向上的初速度，故螺钉脱落后做竖直上抛运动，A错误；由运动学公式可得，螺钉自脱落至落到井底的位移大小，升降机这段时间的位移大小，故矿井的深度为，B正确；螺钉落到井底时的速度大小为，C正确；设螺钉松脱前运动的时间为，则，解得，所以螺钉运动的总时间为，D错误．

10．答案：BCD

【解题思路】

如图，如果甲、乙两车在时间内能够相遇，是甲车追上乙车，由于甲车减速车加速，此后乙车还会追上甲车，所以应该有两次相遇机会，选项A错误，选选项B正确；如果甲、乙两车在时刻相遇，则，，即选项C正确；甲车位移为时，由几何关系知时刻是，两车相遇，根据对称性，时刻时，两车发生第二次相遇，甲车位移是，选项D正确.

卷Ⅱ

二、实验题（11小题8分；12小题7分，共15分）

11．（8分）

【答案】（1）O点（2分）

（2）拉力和的大小和方向（4分，、、大小、方向各1分）

（3）力的分解规律（2分）

【解题思路】略

12．（7分）

【答案】（1）B（2分）

（2）0.266（0.260~0.270均正确）（3分）

（3）大（2分）

【解题思路】（1）横轴截距是原长，b的原长比a的长，A错误；斜率表示劲度系数，a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误．

（2）.

（3）钩码实际质量偏小，但计算中按标值处理，即力偏大，则实验测得的弹簣的劲度系数比实际劲度系数偏大．

三、计算题（13题7分；14题7分；15题9分；16题12分，共35分）

13．（7分）

【解题思路】，

减速和加速的位移均为：

      2分

减速和加速的时间均为：

        2分

经过事故区的时间是

        1分

如果交通事故，汽车经过的时间是

        1分

耽误的时间

       1分

14．（7分）

【解题思路】（1）

把两球看成一个整体，受力如图，从图中不难得出

         3分

（2）由图得

         1分

画出B球的受力图，可得

        2分

所以

        1分

15．（9分）

【解题思路】假设两种情况下物块均静止，受力分析并正交分解，当时，支持力

       2分

静摩擦力

       1分

当时，支持力

        2分

静摩擦力

          1分

由于，所以两种情况下不可能都是静摩擦力，又由于，所以两种情况下均为滑动摩擦力，也不可能．可以判断是静摩擦力，是滑动摩擦力，则

           2分

解得

         1分

16．（12分）

【解题思路】设小球在外力作用下的加速度是a，位移是，外呼作用时间为t，撤去外力后的加速度是重力加速度g．

（1）若撤去外力后，再经过时间t，小球的位置在初始位置的上方，则

                       2分

得              1分

若撤去外力后，再经过时间t，小球的位置在初始位置的下方，则

             2分

得          1分

（2）若撤去外力后，再经过时间t，小球的位置在初始位置的上方，则

           2分

        2分

所以          1分

若撤去外力后，再经过时间t，小球的位置在初始位置的下方，同理可得

                1分