安徽省示范高中培优联盟2024-2025学年高一上学期12月冬季联考物理试卷（含答案）

1
安徽省示范高中培优联盟2024年冬季联赛（高一）
物理
本试卷分选择题和非选择题两部分，选择题第1至第3页，非选择题第4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．答选择题时，每小题选出答案后，用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．答非选择题时，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。
一、选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32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. 北京时间2024年7月31日，巴黎奥运会跳水女子双人10米跳台决赛中，全红婵和陈芋汐复制粘贴式的默契征服了所有人，以总分359.10分的绝对优势获得金牌。若不考虑空气阻力，从起跳到入水的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. 若要研究“水花消失术”，在入水过程中应将全红婵看成质点
B. 陈芋汐下落的速度越大，其惯性越大
C. 全红婵和陈芋汐腾空后受到重力和跳台的弹力作用
D. 两人在腾空后、入水前的加速度一定是相同的
2. 在刚刚结束的巴黎奥运会中，郑钦文获得女单网球冠军，创造历史性的一刻。如图所示，郑钦文把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　）
A. 球拍对球的弹力，是因为球发生弹性形变而产生的
B. 球拍对网球的作用力大于网球对球拍的作用力
C. 球被打飞回去，说明力是改变物体运动状态的原因
D. 若球拍没有击打球，则球会保持原来的运动状态不变
3. 关于下列四幅插图，说法正确是（　　）
A. 图甲中，可以利用悬挂法确定薄板重心，是由于作用力与反作用力总是等大反向共线
B. 图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，主要用了控制变量的物理方法
C. 图丙中，人用力推沙发，沙发静止不动，是由于人对沙发力和沙发对人的力效果相互抵消了
D. 图丁中，探究作用力与反作用力关系实验时，传感器的运动状态对实验结果没有影响
4. 如图所示为一款家用免打孔单杠，安装非常方便，无需打孔，只要通过调节单杠两端的卡槽，增加卡槽与墙面间的弹力就可以将单杠牢牢固定在两竖直墙面之间。某同学挂在单杠上进行静态训练时，下列说法正确的是（　　）
A. 只增大卡槽与墙面间的弹力，墙面对单杠的摩擦力增大
B. 墙面与单杠之间的动摩擦因数不可能大于1
C. 单杠对墙面的摩擦力方向沿墙面竖直向下
D. 单杠没有下滑，说明墙面对单杠的摩擦力大于单杠和该同学的总重力
5. 如图所示的四幅图分别为四个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 ~ t0这段时间内的平均速度等于
B. 乙图中，物体运动的加速度大小为10 m/s2
C. 丙图中，物体在6 s末的速度不一定等于18 m/s
D. 丁图中，物体做匀加速直线运动，其加速度大小为2 m/s2
6. 如图所示，质量相同的甲、乙两人以不同姿势悬挂在水平单杠上静止，甲双臂竖直平行，乙双臂斜向上张开，以下说法正确的是（　　）
A. 乙受到的合力比甲大
B. 单杠对甲、乙的左臂的作用力相等
C. 乙每条手臂沿胳膊方向的拉力与甲相等
D. 甲、乙对单杠的作用力相等
7. 如图所示，一竖直固定的足够长圆管内有一静止薄圆盘，一小球在O点与圆盘中心碰撞。碰撞后瞬间，小球的速度大小为，方向竖直向上；圆盘的速度大小为，向下匀速运动并且始终保持水平。不计空气阻力，重力加速度取，则再次碰撞前小球与圆盘间的最远距离为（　　）
A 1.8m B. 1.6m C. 1.4m D. 1.2m
8. 如下图所示，底面粗糙、质量为m、倾角为30°的斜面体放置在粗糙水平面上，斜面体的右上角安装有轻质定滑轮，带有轻质定滑轮的物块放置在斜面体的光滑斜面上，轻质细线跨越这两个定滑轮，上端连接在天花板上，下端悬挂一质量为2m的小球，整个系统处于静止状态时，物块与天花板间的细线成竖直状态，两定滑轮间的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A. 物块的质量为4m
B. 水平面对斜面的支持力大小为7mg
C. 水平面对斜面的摩擦力水平向左
D. 水平面对斜面的摩擦力水平向右
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
9. 质点做匀加速直线运动，先后经过A、B两点，速度分别为与，则关于该质点在A、B两点间的运动说法正确的有（　　）
A. 前一半路程和后一半路程所经历的时间之比为2:1
B. 前一半路程和后一半路程所经历的时间之比为3:2
C. 前一半时间和后一半时间所通过的位移之比为5:11
D. 前一半时间和后一半时间所通过的位移之比为6:11
10. 图（a）为某国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图（b），该装置由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面夹角。传送带匀
速转动时，工作人员将正方体货物从点由静止释放，货物先做匀加速运动，一段时间后，货物和传送带一起做匀速运动，货物运动时的剖面图如图（c）所示，已知货物质量，其底部与传送带上表面的动摩擦因数为，其侧面与挡板的动摩擦因数为。（重力加速度，，，不计空气阻力）。（　　）
A. 货物刚释放时，传送带上表面对货物的摩擦力大小为40N
B. 货物刚释放时，挡板对货物的摩擦力大小为16N
C. 货物和传送带一起匀速时，传送带上表面对货物摩擦力大小为16N
D. 货物和传送带一起匀速时，挡板对货物的摩擦力大小为12N
三、实验题（本大题共2小题，第11小题8分，第12小题8分，共16分。）
11. 某实验小组为测量自动笔里面被压缩弹簧的劲度系数，他们一开始设计如图甲所示的实验：将自动笔活动端竖直置于电子秤上，当沿笔身向下按下约0.80cm时（未触底且未超过弹簧弹性限度），稳定后电子秤上的读数增加了40.87g（重力加速度大小g取10m/s2）。
（1）此笔里的弹簧劲度系数为_____N/m（结果保留3位有效数字），这支笔（按钮、笔筒等）的重力对实验_____（填“有”或“无”）影响；若将自动笔向下按压时未保持竖直（即笔身与秤盘夹角为锐角），理论上由此计算出的弹簧劲度系数_____真实值（填“大于”或“小于”或“等于”）；
（2）由于弹簧较短，施加适当外力时长度变化不太明显，于是他们将实验设计成图乙所示：将三根相同的弹簧串起来，竖直挂在图乙所示的装置中。小组成员通过测量，作出三根弹簧的总长度l与相应所挂重物重力即拉力大小F的关系图像如图丙，则一根弹簧的劲度系数为_____N/m（结果保留3位有效数字）。
12. 某实验小组欲探究小车加速度与小车所受合力的关系。装置如图所示：水平轨道上安装两个光电门，
两个光电门中心距离为L，小车上的挡光板宽度为d，小车上装有力的传感器，小车和力的传感器总质量为M，细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为m时（滑轮质量可忽略），小车恰好匀速运动。已知重力加速度为g。
（1）关于实验的要点，下列说法正确的是（　　）
A. 重物的质量应远小于小车的质量
B. 小车释放的位置离光电门1近些会更好
C. 光电门1和光电门2的距离小些会更好
D. 调节定滑轮的高度使滑轮与小车间的细线与长木板平行
（2）某次实验测得小车通过光电门1、2时，挡光时间分别为和，计算出小车的加速度_____。
（3）保持M不变，改变物块质量，得到多组力的传感器示数F，通过计算求得各组加速度，该实验小组尝试描出图像，下列图像可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
（4）很显然，（3）中的结果与理论值略有差异，如果该小组再次尝试绘制，在确定以作为纵轴后，横轴应调整为_____将更为合适（用题中所给字母填空）。
四、计算题（第13小题10分；第14小题14分；第15小题18分，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. 如图为“眼疾手快”游戏装置示意图，游戏者接住从支架上随机落下的圆棒则游戏成功。已知圆棒长为30cm，圆棒下端距水平地面足够高，某次游戏中参赛者将手置于圆棒下方的A、B两点之间（A点到圆棒下端的距离可以自由调整），A、B间距10cm。当圆棒竖直下落经过A、B之间时，参赛者反应够快就可以抓住圆棒。若参赛者的反应时间定义为圆棒下端到达A点至手握住杆的时间。不计空气阻力。求：
（1）若要能接住圆棒，则允许参赛者的反应时间最长为多少？
（2）若Ａ点距圆棒下端5cm，若要能接住圆棒，则允许参赛者的反应时间最长为多少？
14. 如图所示，一根光滑轻绳穿过质量为m的小环A，轻绳的两端分别固定在等高的B、C两点，给小环施加一个水平向左的拉力，小环静止时，AB段轻绳竖直，AC段轻绳与水平方向的夹角为。已知重力加速度为，，，试求解下列问题：
（1）此时施加的拉力的大小？
（2）若将水平拉力缓慢增加到，求此时绳中拉力大小？
15. 随意变线加塞，是非常不文明的驾驶习惯，也极其不安全。下图演示了甲车变线加塞的过程，甲车加速后至少需要车尾超出乙车车头后（即图中实线位置），才能开始并线。从开始并线到完成并线，恰好需要时间。此时甲车若要安全并线插到乙车前方，且不影响乙车行驶，并线刚完成时的车距不得小于5m（甲车车尾到乙车车头的距离），而并道后又必须立即减速，以避免与前车追尾，甲车匀减速的加速度不超过10m/s2。假设汽车在变线并道过程中，沿前进方向的运动可认为不受影响，横向移动的速度可忽略。已知甲车车身长度d=4m，初始时，甲车车头与乙车车头并排行驶，且甲车、乙车以及前车此时均以v0=20m/s的速度做匀速直线运动，请计算：
（1）若甲车从此时开始做匀加速运动，并要求在4s内完成并线（不能影响乙车行驶），则甲车的加速度至少应为多大
（2）按（1）中加速度完成并线后，若甲车立即做加速度大小为1.5m/s2的匀减速直线运动，则初始时乙车与前车的车距L至少为多少
（3）若甲车以5m/s2匀加速的同时，乙车以3m/s2的加速度减速直至停止，要使三车均不会发生碰撞，则初始时乙车与前车的车距L′至少为多少
安徽省示范高中培优联盟2024年冬季联赛（高一）
物理
一、选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32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.
【答案】D
2.
【答案】C
3.
【答案】D
4.
【答案】C
5.
【答案】C
6.
【答案】D
7.
【答案】A
8.
【答案】B
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
9.
【答案】AC
10.
【答案】AD
三、实验题（本大题共2小题，第11小题8分，第12小题8分，共16分。）
11.
【答案】（1） ①. 51.1 ②. 无 ③. 小于
（2）50.0
12.
【答案】（1）D （2）
（3）A （4）
四、计算题（第13小题10分；第14小题14分；第15小题18分，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.
【解】
【小问1详解】
根据题意可得，当Ａ点刚好在圆棒下端时，圆棒经过A、B之间的时间最长，则圆棒从开始下落到其上端经过Ｂ点下落的高度为
设所用时间为，则有
求得
即参赛者的反应时间最长为。
【小问2详解】
根据题意可得，圆棒下端距离Ａ点的高度为
设圆棒下端到达点时的速度大小为，则
求得
设圆棒经过A、B之间的时间为，则
求得
即参赛者的反应时间最长为0.2s。
14.
【解】
【小问1详解】
设轻绳上的拉力大小等于，对环进行分析，根据平衡条件有
，
解得
【小问2详解】
将水平拉力缓慢增加到，对小环进行受力分析，如图所示
拉力F2与重力mg的合力为
令上述合力方向与水平方向夹角为，则有
解得
根据对称性可知，此时环两侧绳与上述合力方向的延长线的夹角相等，令夹角为，则有
根据对称性，作出几何示意图，如图所示
令绳长为L，则有
当AB段轻绳竖直，AC段轻绳与水平方向的夹角为时有
解得
则有
结合上述解得
15.
【解】
【详解】（1）由题知，甲车在内比乙车位移最少多，在内比乙车位移最少多，才能完成并线，以乙车为参考系，甲车做初速度为0的匀加速直线运动，故需满足
解得
综上，若甲车要在内完成并线，则甲车匀加速加速度至少
（2）按（1）中加速度完成并线后，此时，甲车前端与乙车前端间的距离为
并线完成后，以前车为参考系，甲车以做匀减速，甲车的相对初速度为
当相对速度减为0时，甲车与前车恰好相撞，则相对位移为
此时甲车前端刚好与前车后端挨着，乙车车头到前车车尾之间距离
（3）若甲车以匀加速的同时，乙车以的加速度减速，当甲经过时间刚好超过乙车一个车位，则有
解得
甲需再经过完成并线，并线完成时，甲车的速度为：
为避免与前车相撞，甲车若立即以做匀减速运动。画出三车的v-t图像
根据图像可知，甲车会比乙车先停下来，由图像面积可求出甲车运动总位移为
乙车运动总位移为
因此，这种情况下，甲车与乙车不会发生碰撞。
而若要甲车与前车也不发生碰撞，只要二者共速时不发生碰撞即可。设甲车减速时间后与前车共速，则
所以，甲从匀加速到此时，甲车比前车多行驶的位移可通过图像面积求出
则要保证三车均不会发生碰撞，初始时乙车与前车的车距至少为
PAGE
第1页