安徽省示范高中培优联盟2025-2026学年高一上学期12月冬季联赛物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1安徽省示范高中培优联盟2025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。）1.2025年4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松（21.0975km）在北京亦庄鸣枪开跑。来自北京的天工Ultra人形机器人以2时40分42秒成绩获得冠军。此机器人身高1.8m，体重55kg，最高配速达到12km/h。根据以上数据可以准确计算出的物理量是（）A.该人形机器人在整个比赛过程中的平均速度B.该人形机器人在整个比赛过程中的平均速率C.该人形机器人站立时重心到地面的高度D.该人形机器人冲过终点线时的瞬时速度【答案】B【解析】AB．题干中给出的是路程与时间，没有给出位移，因此只能计算平均速率，不能计算平均速度，A错误，B正确；C．机器人不是均匀的物体，因此无法准确计算其重心的高度，C错误；D．题中并没有相关信息可以计算冲线速度，D错误。故选B。2.合肥轨道交通（HefeiMetro）使合肥成为中国内地第三十座开通轨道交通的城市，截至2025年8月25日，合肥轨道累计客运量突破24亿人次。现将一地铁进站过程视为匀减速直线运动，则关于该过程下列说法正确的是（）A.地铁的加速度一定小于0B.地铁的加速度随时间均匀减小C.地铁的速度随位移均匀减小D.地铁的速度随位移减小得越来越快【答案】D【解析】AB．匀减速直线运动中，加速度方向与速度方向相反，且加速度恒定，但加速度正负由选取的参考方向决定，故AB错误；CD．匀变速直线运动中，速度的变化量相同位移对应的时间就越大，因此位移随时间变化的越来越快，故C错误，D正确。故选D。3.关于下列四幅图片的描述，正确的是（）A.甲图中使战斗机向前运动的推进力的施力物体是战斗机自身B.乙图中足球对球网的作用力大于球网对足球的作用力C.丙图中书对桌面的压力就是书受的重力D.丁图中手握得越紧，手与杯子之间最大静摩擦力越大【答案】D【解析】A．使战斗机向前运动的推力的施力物体是发动机喷出的气流，故A错误；B．一对相互作用力总是大小相等，故B错误；C．重力和压力是不同性质的力，只能说书对桌面的压力大小等于书受到的重力大小，故C错误；D．最大静摩擦力与正压力成正比，故D正确。故选D。4.四川油菜籽产量和菜籽油消费量均居全国首位，如图所示为“古法榨油”简化原理图，木楔截面可看作顶角为θ的等腰三角形，两木块截面均为直角三角形且木块只能左右移动，用力撞击木楔，木楔挤压木块水平移动便可将油榨出。现撞击木楔的力为F，若不考虑一切摩擦和木楔、木块质量的影响，则油饼受到木块的压力大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】将F分解如图所示由图可知再将F2分解到水平方向，故选A。5.高速避险车道是指在高速公路上设置的一种特殊车道，主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车，如图甲。图乙是高速避险车道简化图，B、C、D为AE的四等分点。汽车刚冲进避险车道A点时的速度为v，经过t时间到达D，最终在E点停下。汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动，下列说法正确的是（）A.汽车运动的总位移为B.汽车运动的总位移为C.汽车从C运动到E的时间为D.汽车从C运动到E的时间为【答案】C【解析】AB．根据初速度为零匀加速比例关系，将运动过程逆向看，因为ED︰AD=1︰3，所以总时间为2t，根据平均速度公式可知，汽车运动的总位移为vt，故AB错误；CD．又根据连续相等的位移内所用时间关系，有故汽车从C运动到E的时间为，C正确D错误。故选C。6.如图一水平传送带上表面放置质量为0.8kg物块，物块A左侧与水平轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙壁上，传送带速度v0不变且与弹簧、竖直墙面不接触，物块A右侧与竖直方向成的不可伸长的轻绳一端相连且保持静止。已知轻绳张力不为0，弹簧形变量为6cm，物块与传送带的动摩擦因数，弹簧劲度系数为100N/m，g取10m/s2，，则物块A的受力个数为（）A.3 B.4 C.5 D.6【答案】A【解析】物块A所受重力为弹簧弹力弹力和重力的合力大小为10N，由于物块处于静止状态，传送带向右走，此时弹簧只可能被拉长，设重力与弹簧弹力二者合力方向与竖直夹角为，且满足可知，即在绳反向延长线上。假定物块受到支持力和滑动摩擦力，则二者合力的方向与竖直方向的夹角必然小于37°（）。故此时物块A不受到支持力和摩擦力作用，仅受3个力作用。故选A。7.无人机已广泛应用于生产生活中。在测试某无人机性能时，先让无人机从静止开始匀加速上升到某高度的A点，再立即关闭电源只在重力作用下（不考虑空气阻力）运动。某次测试时，测得无人机加速上升的时间为t，关闭电源后又经过相同时间t返回到出发点，已知重力加速度为g，则无人机匀加速上升过程中的加速度大小为（）A. B. C.g D.2g【答案】A【解析】取向上为正方向，根据运动学公式有解得8.如图，一光滑轻质滑轮用柔软轻绳OO'悬挂于点O'，另一柔软轻绳跨过光滑轻质滑轮，其中一端悬挂质量为m的小球A，另一端系一质量为2m的小球B，A、B均可看作质点，外力F作用在B上，使A、B球始终保持静止。现缓慢改变外力F的大小和方向，使α角在0°～90°范围内变化，则下列说法中正确的是（）A.当β=90°时， B.F的最小值为mgC.图中角度关系有可能为：β≠2α D.若β角增大，则轻绳OO'对滑轮的拉力可能增大【答案】B【解析】A．当BO绳水平时，F拉力的水平分量等于A球的重力mg，F拉力的竖直分量等于B球的重力2mg，因此F拉力的大小为；故A错误；B．小球B三力平衡，F最小值应当是重力与细线拉力之差，由于绳子拉力的大小始终等于A球的重力，F的最小值为，故B正确；CD．由于绳子拉力大小始终等于A球的重力，AO与BO的夹角不断增大时，两绳拉力的合力逐渐减小，根据平衡可知，绳OO'上的张力逐渐减小。又轻滑轮三力平衡，OO'拉力与OA、OB绳拉力的合力等大反向共线，合成后是菱形，根据菱形对角线平分对角可知，一定有β=2α，CD错误；故选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.小安同学参加折返跑比赛，从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点，再跑回起点，则该同学运动过程中速度v、位移x与时间t的关系图像可能是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】AB．图像中，曲线上某点切线的斜率表示小安同学该时刻的速度，在时刻，小安同学由静止出发，此时曲线斜率应为0与时间轴相切。随后正向加速运动后正向减速运动到0再反向加速运动，A正确，B错误；CD．图像中，图线与时间轴所围图形面积等于小安同学在该时间段内的位移大小，在时间轴上方为正向，时间轴下方为反向。小安同学参加的是折返跑比赛，两个方向位移大小应相等，C错误，D正确。故选AD。10.如图，一小孩在玩躲猫猫游戏时，徒手靠摩擦爬上墙壁（地面有保护措施），已知该屋角两侧的竖直墙壁互相垂直，她爬升墙壁时利用手脚交替即双脚支撑时双手上移，双手支撑时双脚上移的方法，最后靠双脚与墙面作用停在某高度，假设此时双手不受力，双脚两个受力点受力对称且相等，小孩重力为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.小孩单只脚受到墙壁的摩擦力大小为B.小孩脚与墙壁间的动摩擦因数大于1C.若对称增加脚与墙壁的挤压力，则静摩擦力变大D.若对称增加脚与墙壁的挤压力，则静摩擦力不改变【答案】BC【解析】AB．对小孩受力分析，小孩受到竖直向下的重力G，墙壁对每只脚的支持力为FN，对每只脚的摩擦力为f，则手脚交替的弹力、摩擦力，摩擦力的方向斜向上，如图所示设每个受力点受到的支持力为FN，摩擦力为f，由图可知，不能确定小孩受到墙壁的支持力与重力的大小关系，但小孩受到墙壁的摩擦力大于重力的大小，小孩受到墙壁的摩擦力大于支持力，即，所以，故A错误，B正确；CD．由图可知，若对称增加脚与墙壁的挤压力，则摩擦力增大，故C正确，D错误。故选BC。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.在实验室中，同学们设计了多种测量物体加速度的方法。（1）王同学通过打点计时器测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.67cm，BC=8.30cm，CD=8.94cm，DE=9.57cm，EF=10.19cm。根据以上数据判断小车做匀加速直线运动的理由是_____；并计算出该小车的加速度a=_____m/s2（保留三位有效数字）。（2）李同学设计了图甲中实验测量小车加速度。他在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带（d）和宽度相同的透明条带（L）交替排列组成，其中。实验步骤如下：A．测量出不透明条带的宽度d和透明条带的宽度L；B．调整栅栏，使栅栏与导轨平行；C．将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4；D．根据所测量的数据，李同学运用我们学过的逐差法，可计算出小车的加速度大小为：a=________。（用实验中测得的数据表示）E．如果栅栏没有调整到与斜面平行，则加速度的测量值________（填“<”“>”或“=”）真实值。【答案】（1）在误差允许范围内，相邻两段的位移差恒定.0.631（2）>【解析】【小问1解析】在误差允许范围内，相邻两段的位移差恒定。相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s根据逐差法，该小车的加速度【小问2解析】根据匀变速直线运动规律，，可得如果栅栏没有与斜面平行，设与斜面夹角为θ，则理论上，可知，真实的加速度大于测量值。12.某学习小组利用图甲中装置探究滑块的加速度与其所受合外力之间的关系。轻绳跨过滑轮，一端与滑块相连，另一端可悬挂钩码。已知每个钩码的质量为m0，滑块的质量为M，遮光条的质量为m0，宽度为d，重力加速度取g。实验要点如下：（1）实验开始时需调节气垫导轨水平。调节后需打开气泵，取下细线及钩码，轻推滑块观察________________以此来判断导轨是否已调节水平；（2）将细线的一端系在滑块上，另一端绕过定滑轮系在挂钩上；（3）将n（依次取n=1，2，3，4…）个钩码挂在左端，由静止释放滑块，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2，经数据处理后可得到相应的加速度a．（4）本次实验中，小段同学认为：不需要满足“滑块质量远大于所挂钩码质量”这样的条件。他的观点正确吗？答：________（填“正确”或“不正确”）。（5）图乙是利用a和对应n作出的________（填“a—n”或“”图象，图线斜率k的表达式应为k=________。（用题中字母表示）【答案】（1）两光电门记录的时间是否相等（4）不正确（5）a-n【解析】（1）反复调节气垫导轨水平，使滑块恰好做匀速直线运动，所以两光电门记录的时间应该是相等的；（4）观点不正确。由于研究对象是滑块，在加速向下的过程中，细线拉力小于钩码重力，所以需要满足钩码的质量远小于滑块的质量，因此小段同学的观点不正确。（5）根据牛顿第二定律nm0g=Ma整理得可以看出，a-n图象为经过原点一条直线，由于图象斜率四、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.图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔，相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示，现将两个小铁球P和Q用长L=3.25m不可伸长的轻绳连接，从比萨斜塔上距地面高为H（未知）的A点将悬吊Q球的P球由静止释放。若P、Q两球落地的时间差Δt=0.ls，已知g=10m/s2，忽略空气阻力，两球均可看成质点，且落地后不反弹，求：（1）Q球在空中运动的时间t；（2）Q球在下落过程中的平均速度。【答案】（1）3.2s（2）16m/s，方向竖直向下【解析】【小问1解析】由静止释放两球后，均做自由落体运动，则有解得H=54.45m，t=3.2s【小问2解析】Q球从释放到刚落地的过程中的平均速度大小解得方向竖直向下。14.在某一封闭路段，甲、乙两车正在进行某项性能测试。当甲车经过乙车前方x0=9m处位置时，仪器开始记录两车的运动数据，并得到它们各自速度的平方v2随位移x的变化图像如图所示，已知两车在两条相邻车道上沿同一方向做直线运动，不考虑车身大小，并排视为相遇。根据图像求：（1）甲、乙两车共速时的速度大小；（2）甲车在运动过程中与乙车间的最大距离；（3）从仪器开始记录到甲、乙两车相遇的时间。【答案】（1）2m/s（2）15m（3）6s【解析】小问1解析】由图可知v2随x的变化关系成一次函数变化，故甲、乙两车均做匀变速直线运动，根据可知，图像斜率为2a