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2014—2015学年度第一学期高一物理竞赛试题


2014—2015 学年度第一学期高一物理竞赛试题
一,选择题:每题 6 分共 48 分,其中 12457 单选,368 多选 1.下列说法正确的是 ( ) A.牛顿运动定律都是实验定律 B.自然界中的四种基本相互作用是万有引力作用、强相互作用、磁相互作用、电相互作用 C.伽利略首先建立了描述运动所需的概念,诸如平均速度、瞬时速度以及加速度等 D.亚里士多德最早提出关于运动与力正确关系 2.下列说法正确的是( )

A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零 B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动 C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动 D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动 3.如图所示,一个质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固 定在竖直墙上的 P 点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为 30°.则( ) A.斜面对滑块的支持力大小不可能为零 B.弹簧一定处于压缩状态 C.滑块可能受到三个力作用 D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于

1 mg 2

4. 2012 年 6 月 1 日,空降兵某部官兵使用新装备从 260 m 超低空跳伞成功.若跳伞空降兵 在离地面 224 m 高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落 伞,以 12.5 m/s 的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大 不得超过 5 m/s(g 取 10 m/s ).则(
2 2



A.空降兵展开伞时离地面高度至少为 125 m,相当于从 2.5 m 高处自由落下 B.空降兵展开伞时离地面高度至少为 125 m,相当于从 1.25 m 高处自由落下 C.空降兵展开伞时离地面高度至少为 99 m,相当于从 1.25 m 高处自由落下 D.空降兵展开伞时离地面高度至少为 99 m,相当于从 2.5 m 高处自由落下

5, 如图所示,A、B 为半径相同的两个半圆环,以大小相同、方向相反的速度运动,A 环向 右,B 环向左,则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中,两环交点 P 的速度方向和大小 变化为( ) A. 向上变小, B.向下变大, v v C.先向上再向下,先变小再变大, A P B D.先向上再向下,先变大再变小。

6 如图所示,两根质量可忽略的轻弹簧静止系住一小球,弹簧处于竖直状态,若只撤去弹 簧 a,撤去的瞬间小球的加速度大小为 2.5 米/秒 2,若只撤去弹簧 b,则撤去瞬间小球的加 速度可能为( ) 2 A.7.5 米/秒 ,方向竖直向上, a B.7.5 米/秒 2,方向竖直向下, C.12.5 米/秒 2,方向竖直向上, b 2 D.12.5 米/秒 ,方向竖直向下。 7.[2014· 新课标全国卷Ⅰ] 如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平 衡状态. 现使小车从静止开始向左加速, 加速度从零开始逐渐增大到某一值, 然后保持此值, 小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比,小球 的高度( )

A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 8.[2014· 四川卷] 如图所示,水平传送带以速度 v1 匀速运动,小物体 P、Q 由通过定滑轮且 不可伸长的轻绳相连,t=0 时刻 P 在传送带左端具有速度 v2,P 与定滑轮间的绳水平,t= t0 时刻 P 离开传送带.不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦,绳足够长.正确描述小物体 P 速度随时间变化的图像可能是 ( )

A

B

C

D

二,实验题:9 题每空 4 分。10 题(1)每空 3 分, (2)4 分,共 18 分 9. (8 分)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在 平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零, 如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力 恒定.

(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬 车后自行车向前滑行的距离 s,为了计算自行车的初速度 v ,还需要测量____________(填 写物理量的名称及符号) . (2)设自行车受到的阻力恒为 f,计算出阻力做的功及自行车的初速度.改变人停止蹬 车时自行车的速度, 重复实验, 可以得到多组测量值. 以阻力对自行车做功的大小为纵坐标, 自行车初速度为横坐标,作出 W 一 V 曲线.分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行 车速度变化的定性关系.在实验中作出 W 一 V 图象如图所示,其中符合实际情况的是

10.(10 分)某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”,他们在实验室组装了一套如 图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力 传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。 实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的 摩擦力(图中未画出)。

(1)该实验中小车所受的合力

(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数,该实验是 (选填“需要”或“不需要”)

否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?

(2)实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量 M,挡光板的宽度 l,光电门 1 和 2 的中心距离为 s。某次实验过程:力传感器的读数为 F,小车通过光电门 1 和 2 的挡光时 间分别为 t1、 t2(小车通过光电门 2 后,砝码盘才落地),已知重力加速度为 g,则该实验要验证 的关系式是 。

三,计算题:要有必要的解题步骤和图,只写结果不给分。共 4 4 分 11. (14 分)F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速 0 加速到 100 km/h 仅需 2.3 s,此时加速 度仍达 10 m/s ,时速为 200 km/h 时的加速度仍有 3 m/s ,从 0 加速到 200 km/h 再急停到 0 只需 12 s.假定 F1 赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小 恒为 9.2 m/s .上海 F1 赛道全长 5.451 km,比赛要求选手跑完 56 圈决出胜负.求: (1)若某车手平均时速为 210 km/h,则跑完全程用多长时间? (2)该车手的 F1 赛车的最大加速度.
2 2 2

12、 (12 分)如图所示,在一个小山坡上竖直地立了一根电线杆 AC,其高度为 h,现自其 顶端拉一根光滑的铁索 AB 到坡底,且 B 与 C 两点间的距离与电线杆的高度相等,现将一 个光滑的铁环串在铁索上,试问让其从 A 点由静止开始滑到 B 点的时间为多少? A

C B

13.(18 分)图 l 中,质量为 m 的物块叠放在质量为 2m 的足够长的木板上方右侧,木板放 在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为 ? =0.2。在木板上施加一水平向右 的拉力 F, 在 0~3s 内 F 的变化如图 2 所示, 图中 F 以 mg 为单位, 重力加速度 g ? 10 m/ s . 整
2

个系统开始时静止。 (1)求 1 s、1.5 s、2 s、3 s 末木板的速度以及 2 s、3 s 末物块的速度; (2)在同一坐标系中画出 0~3s 内木板和物块的 v–t 图像,据此求 0~3 s 内物块相对于木 板滑过的距离。 F/mg 1 m 2m 图1 F 0.4 0 1 1.5 图2 2 3 t/s

2014--2015 高一上学期物理竞赛试题答题卡
一,选择题:每题 6 分共 48 分,其中 12457 单选,368 多选

题号 答案

1

2

3

4

5

6

7

8

二,实验题:9 题每空 4 分。10 题(1)每空 3 分, (2)4 分,共 18 分 9.(1)____________ (2) ____________ 10.(1)____________,____________ (2)________________________ 11.

12

A

C B

13 m F

F/m 1g 2m 图 1 0. 40

1 1. 2 图 5 2

3 t/ s

2014--2015 高一上学期物理竞赛试题参考答案
一,选择题:每题 6 分共 48 分,其中 12457 单选,368 多选

题号 答案

1 C

2 D

3 ACD

4 C

5 C

6 BD

7 A

8 BC

二,实验题:9 题每空 4 分。10 题(1)每空 3 分, (2)4 分,共 18 分 9.(1)人停止蹬车后滑行时间 t (2)C 10.(1)等于

不需要

(2)F=错误!未找到引用源。(错误!未找到引

用源。-错误!未找到引用源。)
11.解 (1)由 v= ,得

s t

s 56×5.451×103 t= = s=5 233 s v 210
3.6 (2)由题意得 F1 赛车的加速度为

a=am-kt
当 t=2.3 s 时,有 10=am-k×2.3① 车从 200 km/h 减速到 0 所用时间为

vt-v0 t0= =6 s a
则车加速到 200 km/h 用时 t=12 s-6 s=6 s 则当 t=6 s 时,有 3 m/s =am-k×6② 联立①②式,解得 am=14.4 m/s
2 2

12.解:如图所示,以 C 为圆心,以 AC 长 h 为半径画圆,因为 BC=h,由数学知识可知 B 点必在此圆周上,延长 AC 交圆周于 D 点,连接 BD,则由∠ABD=90°,AD=2h,设∠CAB=θ , 则有:s=AB=2hcosθ , 铁环在铁索上滑行时的加速度为:a=gcosθ 由错误!未找到引用源。得:错误!未找到引用 源。 解之得:错误!未找到引用源。 B C A θ

D

13.(1)设木板和物块的加速度分别为 a 和 a? ,在 t 时刻木板和物块的速度分别为

vt 和 vt? ,

木板和物块之间摩擦力的大小为 f ,依据牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得

f ? ma? f ? ? mg ,
当 v/(m?s-1) 4.5 4 2 物块 0 1 1.5 2 3 t/s 木板

vt? ? vt 时

vt?2 ? vt?1 ? a?(t2 ? t1 )
F-f=2ma

vt2 ? vt1 ? a (t2 ? t1 )
由以上各式及题给条件得

v1 ? 4 m/s, v1.5 ? 4.5 m/s, v2 ? 4 m/s, v3 ? 4 m/s ? v? 2 ? 4 m/s, v3 ? 4 m/s
(2)由(1)中数据得到物块与木板运动的 v ? t 图像,如图所示。在 0~3s 内物块相对于木 板的距离 ?s 等于木板和物块 v ? t 图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边 形由两个三角形组成,上面的三角形面积为 0.25(m),下面的三角形面积为 2(m),因此

?s ? 2.25 m


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