2024安徽省示范高中培优联盟高一上学期冬季联赛试题物理含解析

这是一份2024安徽省示范高中培优联盟高一上学期冬季联赛试题物理含解析，共22页。

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42分）
一、选择题（共10小题，共42分；其中1—8为单项选择题，每题4分；9-10为多项选择题，每题5分，全对得5分，选对但不全得2分，选错得0分）
1. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州市举行，杭州亚运会竞赛项目设置为：40个大项，61个分项，481个小项，关于本届盛会的有关体育项目说法正确的是（ ）
A. 田径项目女子链球决赛中，中国选手王峥以71.53米的成绩获得冠军，其中为链球的路程大小
B. 我国游泳名将张雨霏共获得6枚金牌，她在参加女子50米蝶泳时可将其视为质点
C. 中国男女米接力赛，包揽了两个项目的金牌，成为亚运会短跑“双冠王”，参赛的四名队员每一位队员的位移大小均为
D. 在男子100米决赛中，田径名将谢震业以9秒97夺冠，成为新一任“亚洲飞人”，其中“9秒97”表示时间间隔
2. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为，相邻两盘间距，重力加速度大小取。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ）
A. B. C. D.
3. 滑块以一定的初速度沿粗檖斜面从底端A上滑，到达最高点B后返回到底端A处。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图甲、乙所示，则（ ）
A. 上滑和下滑过程位移相同B. 上滑和下滑过程时间相同
C. 上滑过程加速度较大D. 上滑过程平均速度较小
4. 时刻，质点从原点由静止开始沿轴正向做直线运动，其加速度随时间按图示曲线周期性变化，周期为。在时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 时，回到原点B. 时，的运动速度最小
C. 时，的速度逐渐减小D. 时，沿轴负向运动
5. 如图甲所示，用水平力将质量为的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力随时间变化的规律如图乙所示，取，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中，能正确反映物块所受墙的摩擦力大小随时间变化规律的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，进站前连续经过三点，已知间的距离等于间距离，段的平均速度是，段的平均速度是，则公交车经过点时的瞬时速度为（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，某同学拉动一个箱子在水平地面上匀速前进，拉力与水平面的夹角为，现保持匀速前进逐渐增大夹角，箱子与地面间的动摩擦因数恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A. 箱子可能受到3个力B. 拉力F一定变大
C. 地面对箱子的作用力方向将发生变化D. 地面对箱子的摩擦力变小
8. 如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方处，空心管长度一定，小球与管的轴线重合。将小球先由静止释放，间隔一小段时间后再将管由静止释放（此时小球还没有进入管内），假设空间足够大，空心管不会碰到地面，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A. 越大，小球穿过管的时间越长
B. 无论为多少，小球穿过管时间保持不变
C. 一定时，越小，小球穿出管时管子的速度越大
D. 一定时，越小，小球穿过管的时间越短
9. 物体甲从地面上的点竖直上抛，同时物体乙从甲正上方的A点自由下落，经过时间两者在点相遇，相遇时（不接触）两者速度大小相等都是，空气阻力不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体甲从点再经过将回落到地面
B. 相遇时甲、乙两物体的速度方向一定相反
C. 物体甲的初速度大小为
D. A点距离地面高度为
10. 如图所示，一可视为质点的小球用两根不可伸长的轻质细线OA和OB连接后挂在天花板和墙上，AOM水平，OB倾斜，ON竖直，A、B、O、M、N各点在同一竖直平面内。现对小球施加一大小恒定、方向由OM逐渐变化至ON方向的力F，则此过程中，两细线上的拉力大小变化情况为（ ）
A. 细线OA上的拉力先增大后减小
B. 细线OA上拉力一直减小
C. 细线OB上的拉力先增大后减小
D. 细线OB上的拉力一直减小
第Ⅰ卷（非选择题 共58分）
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某同学利用如图（a）所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。
（1）本实验，对于减小实验误差来说，下列方法措施中有益是________（填字母）。
A．使用电火花打点计时器
B．先释放钩码，让小车运动，然后再接通电源
C．小车运动的加速度略大一些
D．木板的上表面必须是光滑的
（2）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为。以打出A点时小车位置为初始位置，相邻两计数点间距离如图（b）所示。根据纸带上的测量数据，请判断小车运动的性质：________，判断的依据：________．
（3）根据纸带数据，小车的加速度大小________，打点时小车速度大小________（结果均保留两位小数）
12. 某同学利用测质量的小型家用电子科，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。
如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子称放在水平地面上，木块A和放在电子称上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置（，，，，，）个砝码（电子称称得每个砝码的质量为），向左拉动木板的同时，记录电子称的对应示数。
（1）用和分别表示木块A和重物B的质量，则和、、、、所满足的关系式为________。
（2）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数________。（结果保留两位小数）
三、计算题（本大题共3小题，共42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. 平直公路上，甲车以速度v做匀速直线运动，同向行驶的乙车从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，乙车开始运动后，两车相遇两次，求：
（1）乙车开始运动时，甲、乙两车间的距离不应超过多少；
（2）第二次相遇时，乙车速度的取值范围。
14. 水平地面上堆放着6根相同的原木，如图甲所示，已知原木之间的滑动摩擦因数为，每根原木的重力为，可将原木看成圆柱体。求：
（1）原木2对原木4弹力大小；
（2）若要将最上面的原木1沿其轴线方向拉出，求水平拉力的最小值。
15. 儿童玩具实心弹力球从离地高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地的最高处。假设弹力球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，不计空气阻力（重力加速度大小为，结果可用根式表示）。
（1）求弹力球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；
（2）弹力球从高度处由静止下落，求弹力球从释放到第三次碰撞通过总路程；
（3）若弹力球在离地高度处获得一竖直向下的初速度，使得弹力球与地面碰撞一次后恰好反弹至离地的最大高度处，求该初速度大小。安徽省示范高中培优联盟2023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1卷第1至第4页，第Ⅱ卷第5至第6页。全卷满分100分，考试时间75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42分）
一、选择题（共10小题，共42分；其中1—8为单项选择题，每题4分；9-10为多项选择题，每题5分，全对得5分，选对但不全得2分，选错得0分）
1. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在杭州市举行，杭州亚运会竞赛项目设置为：40个大项，61个分项，481个小项，关于本届盛会的有关体育项目说法正确的是（ ）
A. 田径项目女子链球决赛中，中国选手王峥以71.53米的成绩获得冠军，其中为链球的路程大小
B. 我国游泳名将张雨霏共获得6枚金牌，她在参加女子50米蝶泳时可将其视为质点
C. 中国男女米接力赛，包揽了两个项目的金牌，成为亚运会短跑“双冠王”，参赛的四名队员每一位队员的位移大小均为
D. 在男子100米决赛中，田径名将谢震业以9秒97夺冠，成为新一任“亚洲飞人”，其中“9秒97”表示时间间隔
【答案】D
【解析】
【详解】A．王峥以71.53米的成绩获得冠军，其中为水平位移大小，A错误；
B．蝶泳时运动员的动作不可忽略，故不可将其视为质点，B错误；
C．米接力赛时跑弯道时位移大小不是；C错误；
D．“9秒97”表示时间间隔，D正确。
故选D。
2. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为，相邻两盘间距，重力加速度大小取。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有
解得
故选B。
3. 滑块以一定的初速度沿粗檖斜面从底端A上滑，到达最高点B后返回到底端A处。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图甲、乙所示，则（ ）
A. 上滑和下滑过程位移相同B. 上滑和下滑过程时间相同
C. 上滑过程加速度较大D. 上滑过程平均速度较小
【答案】C
【解析】
【详解】A．上滑和下滑过程位移大小相等，方向不同，A错误；
BCD．上滑过程中，重力的下滑分力和摩擦力都沿斜面向下，而下滑的过程中重力的下滑分力向下，摩擦力向上，因此上滑过程中，加速度大，所用时间短，平均速度大；下滑过程中加速度小，所用时间长，平均速度小，B、D错误，C正确。
故选C。
4. 时刻，质点从原点由静止开始沿轴正向做直线运动，其加速度随时间按图示曲线周期性变化，周期为。在时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 时，回到原点B. 时，的运动速度最小
C. 时，的速度逐渐减小D. 时，沿轴负向运动
【答案】B
【解析】
【详解】质点在时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的加速运动，此过程一直向前加速运动，在2t0时刻，速度达到最大；时间内加速度和速度反向，先做加速度增加的减速运动再做加速度减小的减速运动，时刻速度减速到零，此过程一直沿轴正向运动，以后重复此过程的运动。
故选B。
5. 如图甲所示，用水平力将质量为的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力随时间变化的规律如图乙所示，取，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图象中，能正确反映物块所受墙的摩擦力大小随时间变化规律的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】开始时物体受到的最大静摩擦力
物体所受重力
故开始时，物体处于静止状态，受到静摩擦力作用，当静摩擦力等于重力时
解得压力
时间为，分析可知，时间内，物体受到的静摩擦力大小为，的时间内，物体受到滑动摩擦力逐渐减小。
故选C。
6. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，进站前连续经过三点，已知间的距离等于间距离，段的平均速度是，段的平均速度是，则公交车经过点时的瞬时速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，两段距离相等，平均速度2倍的关系，设所用时间分别为，平均速度等于中间时刻瞬时速度，速度从减到所用时间为，因此在时间内速度减小，公交车经过S点时的瞬时速度为
故选A。
7. 如图所示，某同学拉动一个箱子在水平地面上匀速前进，拉力与水平面的夹角为，现保持匀速前进逐渐增大夹角，箱子与地面间的动摩擦因数恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A. 箱子可能受到3个力B. 拉力F一定变大
C. 地面对箱子的作用力方向将发生变化D. 地面对箱子的摩擦力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于匀速直线运动，物体可以受重力，支持力，拉力和摩擦力这4个力作用，A错误；
B．由于拉动箱子在水平面匀速前进，箱子处于平衡状态，正交分解可得
联立解得
其中
当时，随着的增大而减小；当随着的增大而增大，B错误；
C．地面对箱子有竖直向上的支持力N和水平向左的摩擦力f，他们的关系为
设他们的合力与竖直方向夹角为 ，则有
地面对箱子的作用力合力斜向左上方，并且方向保持不变，C错误；
D．地面对物体作用力为F地方向保持不变，物体受力分析如图所示
根据力合成，拉力的与水平方向夹角逐渐增大时，支持力和摩擦力合力逐渐减小，从而摩擦力逐渐减小，D正确。
故选D。
8. 如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方处，空心管长度一定，小球与管的轴线重合。将小球先由静止释放，间隔一小段时间后再将管由静止释放（此时小球还没有进入管内），假设空间足够大，空心管不会碰到地面，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A. 越大，小球穿过管时间越长
B. 无论为多少，小球穿过管的时间保持不变
C. 一定时，越小，小球穿出管时管子的速度越大
D. 一定时，越小，小球穿过管的时间越短
【答案】C
【解析】
【详解】AB．将小球先由静止释放，间隔一小段时间后再将管由静止释放，根据
可知，小球相对管的速度
穿过管子的时间
越小，小球穿过管时间越长，A、B错误；
CD．当一定时，越小，释放管时，小球距离管的入口越远，到达管入口的时间越长，穿过管的时间也越长，管的速度越大，且小球穿过管的时间与h的大小无关，C正确，D错误。
故选C。
9. 物体甲从地面上的点竖直上抛，同时物体乙从甲正上方的A点自由下落，经过时间两者在点相遇，相遇时（不接触）两者速度大小相等都是，空气阻力不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体甲从点再经过将回落到地面
B. 相遇时甲、乙两物体的速度方向一定相反
C. 物体甲的初速度大小为
D. A点距离地面高度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．因为经过时间两者在点相遇，则物体甲上升时间为，下落时间为，那么从点再经过将回落到地面，A错误；
B．相遇时甲球的速度方向一定向上，二者方向相反，B正确；
C．加速度相同，相等的时间速度的变化量相同，可知甲的初速度为，C正确；
D．之间的距离为
点距离地面高度为
因此
D正确。
故选BCD
10. 如图所示，一可视为质点的小球用两根不可伸长的轻质细线OA和OB连接后挂在天花板和墙上，AOM水平，OB倾斜，ON竖直，A、B、O、M、N各点在同一竖直平面内。现对小球施加一大小恒定、方向由OM逐渐变化至ON方向的力F，则此过程中，两细线上的拉力大小变化情况为（ ）
A. 细线OA上的拉力先增大后减小
B. 细线OA上的拉力一直减小
C. 细线OB上的拉力先增大后减小
D. 细线OB上的拉力一直减小
【答案】A
【解析】
【详解】未施加力前，将重力沿两细线方向分解，如图甲所示可知
，
外加方向顺时针改变的作用力后，采用画圆法将沿两细线方向分解，如图乙所示，先增加后减小，一直增大，细线上的拉力
细线上的拉力
细线上的拉力大小先增大后减小，细线上的拉力大小一直增大，故A正确，BCD错误。
故选A。
第Ⅰ卷（非选择题 共58分）
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某同学利用如图（a）所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。
（1）本实验，对于减小实验误差来说，下列方法措施中有益的是________（填字母）。
A．使用电火花打点计时器
B．先释放钩码，让小车运动，然后再接通电源
C．小车运动的加速度略大一些
D．木板的上表面必须是光滑的
（2）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为。以打出A点时小车位置为初始位置，相邻两计数点间距离如图（b）所示。根据纸带上的测量数据，请判断小车运动的性质：________，判断的依据：________．
（3）根据纸带数据，小车的加速度大小________，打点时小车速度大小________（结果均保留两位小数）
【答案】 ①. AC##CA ②. 匀变速直线运动 ③. 连续相等时间内位移之差近似为1.40cm ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]A．电火花计时器在打点过程与纸带间阻力较小，有益于减小误差，A正确；
B．打点计时器工作时一定是先接通电源，后释放小车，B错误；
C．在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，C正确；
D．本实验长木板上表面不需要光滑，D错误。
故选AC。
（2）[2][3]根据数据可得，连续相等的时间间隔内位移差近似为
所以，小车做匀变速直线运动。
（3）[4][5]根据逐差法得
解得
12. 某同学利用测质量的小型家用电子科，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。
如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子称放在水平地面上，木块A和放在电子称上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置（，，，，，）个砝码（电子称称得每个砝码的质量为），向左拉动木板的同时，记录电子称的对应示数。
（1）用和分别表示木块A和重物B的质量，则和、、、、所满足的关系式为________。
（2）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数________。（结果保留两位小数）
【答案】 ①. ②. 0.40
【解析】
【详解】（1）[1]对木块、砝码以及重物B分析，可知
解得
（2）[2]根据
结合图像可知
可得木块A和木板间的动摩擦因数为
三、计算题（本大题共3小题，共42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. 平直公路上，甲车以速度v做匀速直线运动，同向行驶的乙车从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，乙车开始运动后，两车相遇两次，求：
（1）乙车开始运动时，甲、乙两车间的距离不应超过多少；
（2）第二次相遇时，乙车速度的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）两车相遇两次，由此可以判定开始时，甲车在后，两车相遇时
根据数学知识知，若有两解，则
解得
（2）根据
第二次相遇时，时间
因为
联立解得
14. 水平地面上堆放着6根相同的原木，如图甲所示，已知原木之间的滑动摩擦因数为，每根原木的重力为，可将原木看成圆柱体。求：
（1）原木2对原木4的弹力大小；
（2）若要将最上面的原木1沿其轴线方向拉出，求水平拉力的最小值。
【答案】（1）;（2）
【解析】
【详解】（1）以原木1为对象，根据受力平衡可得
解得
以原木2为对象，根据受力平衡可得
又
联立解得原木2对原木4的弹力大小为
（2）对圆柱原木静止时受力分析，如图所示
根据平衡条件可得
每一个侧面所受的滑动摩擦力
根据平衡条件可得
代入数据联立解得
15. 儿童玩具实心弹力球从离地高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地的最高处。假设弹力球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，不计空气阻力（重力加速度大小为，结果可用根式表示）。
（1）求弹力球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；
（2）弹力球从高度处由静止下落，求弹力球从释放到第三次碰撞通过的总路程；
（3）若弹力球在离地高度处获得一竖直向下的初速度，使得弹力球与地面碰撞一次后恰好反弹至离地的最大高度处，求该初速度大小。
【答案】（1）;（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设弹力球自高度处静止下落与地面碰前、碰后速度大小分别为，，，由运动学公式有：下落过程
反弹上升过程
联立解得
（2）设某次下落高度，碰前速度大小，反弹上升高度，碰前速度大小，由运动学公式有：下落过程
反弹上升过程
由题意有
联立解得
由上式可知弹力球运动总路程
代入数据解得
（3）设初速度大小为，与地面碰前、碰后速度大小分别为，由运动学公式有：下落过程
反弹上升过程
由题意有
联立解得