安徽省2021-2022学年高一上学期冬季联赛 物理 Word版含解析

绝密★启用前安徽省2021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40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1.2021年8月1日，在东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添跑出9秒83，以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录，成为中国首位闯入奥运男子百米决赛的运动员。在此次百米比赛中A.研究苏炳添的起跑技术时，可以将他看成质点B.苏炳添的百米成绩9秒83，指的是时刻C.苏炳添起跑时速度为零，加速度也为零D.苏炳添的平均速度一定最大2.伽利略被誉为&ldquo;近代物理第一人&rdquo;&ldquo;现代物理学之父&rdquo;，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法，一直影响着现代科学研究。伽利略对&ldquo;落体运动&rdquo;和&ldquo;运动和力的关系&rdquo;15,做过深入研究，图(a)、(b)分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是A.伽利略通过图(a)中的甲图直接测量速度，得到&ldquo;速度与时间成正比&rdquo;的结论，然后合理外推得出小球的竖直下落也是匀变速运动B.伽利略通过图(a)中的甲图先在倾角较小的斜面上进行实验，可&ldquo;冲淡&rdquo;重力，目的是使该小球的重力变小C.图(b)的实验为&ldquo;理想实验&rdquo;，通过逻辑推理得出：&ldquo;力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因&rdquo;，伽利略并由此提出了牛顿第一定律D.图(b)的实验推翻了亚里士多德&ldquo;力是维持物体运动的原因&rdquo;的结论，为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据3.目前中国高铁线路的总运营里程数已经是妥妥的全球第一了，乘坐高铁成为很多人的出门首选。某高铁站台，正有一节16节编组的高铁列车出站，看成做匀加速直线运动，每节车厢长度相等。车头经过站台上站立执勤的列车员时速度为vA，车尾经过该列车员时速度为vB，则第五节车厢的前端经过该列车员时的瞬时速度为A.B.C.D.4.如图所示，一质量为m的木箱，与地面间的动摩擦因数为&micro;，小明同学通过轻绳拉着木箱在水平面内匀速向右运动，则下列说法中正确的是A.木箱运动过程中可能受到三个力的作用B.仅改变前进的速度，速度越大，拉力F越大C.木箱运动过程中，地面对木箱的作用力竖直向上D.拉动木箱至少需要施加的拉力大小为15,5.如图甲所示，某兴趣小组为测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，把两根弹簧连接起来，测量两弹簧的劲度系数。弹簧2的一端固定在竖直放置的透明有机玻璃管底端，再将单个质量为100g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口放入，每放入一个钢球，待弹簧静止，测出弹簧1上端和弹簧2上端到玻璃管底端的距离L1、L2。在坐标纸上画出L1、L2与钢球个数n的关系L-n图像，如图乙所示。忽略摩擦，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是A.弹簧1的原长为50cmB.n=5时，弹簧1和弹簧2的形变量相同C.弹簧1的劲度系数为50N/mD.弹簧2的劲度系数为N/m6.A、B两质点在同一直线上运动，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知A质点的xt图象为抛物线的一部分，第8s末图线有交点，B质点的x-t图象为直线，则下列说法正确的是A.0～8s内，A、B两质点的平均速度大小相等B.A质点的加速度大小为2.5m/s2C.A质点在经过x=20m处的瞬时速度大小为5m/sD.t=2s时，A、B两质点间的距离最大7.如图所示，水平传送带速度v2顺时针匀速运动，质量为m的物块连接水平轻质细线，绕过光滑滑轮，下端悬挂一质量为m0的物体，某时刻物块以速度v1向右运动，物块与传送带间的动摩擦因数为&micro;。则关于物块m所受的摩擦力f，下列说法正确的是15,A.若是v1<v2，则f=μmg，方向向左b.若是v1>v2，则f=&mu;mg，方向向左C.若是v1=v2，且物块m保持匀速运动，则f=0D.若是v1=v2，且物块m保持匀速运动，则f=m0g，方向向左8.如图1所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁缓缓下降，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点(重心处)。在下降过程中可以把人简化为如图2所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，下降过程中的某时刻OA长等于OC长，OC与崖壁成60&deg;夹角，则A.绳子对人的拉力与人对绳子的拉力是一对平衡力B.在该时刻，绳子对人的拉力大小等于GC.若保持O点不动，AC间绳子缓慢放长少许，则轻绳AC承受的拉力变大D.若保持O点不动，AC间绳子缓慢放长少许，则轻杆OC段承受的压力变大9.某学习小组的同学乐于思考、善于分析、勤于总结，在研究连接体平衡问题时，发现了很多有趣的现象。在下列四个图中，两段等长轻质细线将质量均为m的小球A、B(均可视为质点)悬挂在O点，在外力作用下系统均处于静止状态。下列说法正确的是A.在图甲中，小球B受到水平向右的恒力F1的作用，则有tan&beta;=2tan&alpha;15,B.在图乙中，保持&theta;=30&deg;，作用于小球B的拉力最小值F2=mgC.在图丙中，水平恒力F3、F4分别作用于小球A、B，保持小球A在O点正下方，则有F3=F4D.在图丁中，水平恒力F5、F6分别作用于小球A、B，保持小球B在O点正下方，则有F5=3F610.如图所示，倾角为&alpha;的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮2挂在C点，滑轮2下悬挂物体b，细线与竖直墙壁之间的夹角为&theta;，系统处于静止状态，点c可以沿墙壁向上或向右移动少许，移动过程中物体a和斜劈均静止，则下列说法正确的是A.点c向上移动，&theta;不变，物体b的位置不变B.点c向右移动，&theta;变大，斜劈对物体a的摩擦力变大C.点c向右移动，&theta;变大，地面对斜劈的摩擦力变大D.点c向右移动，&theta;变大，地面对斜劈的支持力不变第II卷(非选择题共60分)二、实验题(11小题8分；12小题8分，共16分。)11.(8分)某学习小组利用如图所示的实验装置来验证&ldquo;力的平行四边形定则&rdquo;。一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线。弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录O点的位置和拉线的方向。15,(1)图中弹簧测力计a的示数为N。(2)关于实验下列说法正确的是。(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物Q所受的重力B.弹簧测力计a、b通过细线对O点作用力的合力就是重物Q的重力C.连接弹簧测力计a、b以及重物Q的细线不必等长，但三根细线应与木板平行D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动，且保持两弹簧测力计间的夹角不变，直到弹簧测力计a方向水平为止，此过程中弹簧测力计a的示数会、弹簧测力计b的示数会(填&ldquo;变大&rdquo;、&ldquo;不变&rdquo;、&ldquo;变小&rdquo;、&ldquo;先变大后变小&rdquo;、&ldquo;先变小后变大&rdquo;)。12.(8分)某实验小组利用图甲所示的装置进行&ldquo;探究加速度与力、质量的关系&rdquo;的实验。小车的加速度可由打点计时器打出的点计算出：(1)实验时，某同学没有进行平衡摩擦力这一步骤，他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到a-F图象。可能是图乙中的(选填&ldquo;A&rdquo;&ldquo;B&rdquo;&ldquo;C&rdquo;)图线。(2)关于本实验，下列说法正确的是。(填字母)A.实验时应先释放小车后接通电源B.小车质量应远远大于钩码的质量C.每次改变小车质量时，都应重新平衡摩擦力D.平衡摩擦力时，应将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上(3)如图丙为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间的时间间隔T=0.10s，由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2。(计算结果保留两位有效数字)15,(4)智能手机可以辅助完成很多物理实验，实验小组的同学们又利用手机测量小车的加速度。如图丁所示，同学们在桌边固定一刻度尺，其零刻度正与小车前端对齐。调整手机使其摄像头正对刻度尺，开启视频摄像功能，用手机记录小车在水平桌面上从开始释放做匀加速直线的运动情况。然后通过视频回放，得到小车前端在刻度尺上的位置坐标x与运动时间t的数据。为了减小实验误差，该组同学采用图像法来处理实验数据，他们根据测量的x和t，所绘图像如图戊所示，算出该图线斜率大小为k，则小车运动的加速度大小为。三、计算题(13小题10分；14小题10分；15小题12分；16小题12分，共44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.(10分)如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。某兴趣小组的同学在某次飞行训练中，无人机在地面上从静止开始，匀加速竖直向上起飞，t=3s后无人机出现故障突然失去升力，此时离地面高度为h=15m。无人机运动过程中所受空气阻力不计，g取10m/s2。求：(1)无人机在第3s末的速度大小v；(2)无人机离地面的最大高度H；(3)无人机从出现故障到刚坠落地面的时间t&#39;。14.(10分)如图所示，半径为R的光滑小球A放置在竖直墙和半球B之间，半球B半径也为R，两球球心在同一竖直平面内。已知球A和球B质量均为m，B球与水平地面间的动摩擦因数&mu;=，系统处于静止状态。已知此时两球心连线与水平面夹角&theta;=45&deg;，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：15,(1)此时竖直墙壁对A球的弹力大小FA和水平地面对B球的弹力大小FB；(2)若保持系统仍处于静止状态，B球球心离竖直墙壁的最远距离L。15.(12分)一汽车以速度v1在平直公路上匀速行驶，正前方有一货车以v2=12m/s的较慢速度匀速前进。因大雾，能见度很低，汽车司机在距货车50m处才发现前方的货车。于是汽车司机准备刹车，已知从司机发现货车到刹车的反应时间为t1=1.0s。从刹车做匀减速直线运动直到停止，汽车第1s内的位移为d1=24m，最后1s内的位移为d2=4m。(1)刹车做匀减速直线运动运动时，汽车的加速度大小a为多少？汽车匀速行驶的速度v1为多少？(2)通过计算说明两车是否会相撞？如果相撞，求汽车司机发现货车后经过多长时间与货车相撞？如果不会相撞，则两车间最近的距离是多少？16.(12分)如图所示，倾角为37&deg;的斜面固定在水平面上，质量分别为mA=1kg和mB=2kg的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与斜面间的动摩擦因数均为&mu;=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于斜面向上的力F用于物块B上，使之向上匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，sin37&deg;=0.6，cos37&deg;=0.8，试求：(1)A、B间摩擦力大小f1和轻绳对A的拉力大小T；(2)B与斜面间的摩擦力大小f2；(3)力F的大小。15,15,15,15,15,15,15,15</v2，则f=μmg，方向向左b.若是v1>