1、- 1 -西华一高 2018-2019 学年上学期高一年级竞赛考试物理试题注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第 I 卷（选择题)一、选择题（本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分，1-6 单选，7-10 多选，对而不全 2分）1伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学家具有重大的启蒙作用，至今仍具有重要意义。下列哪个过程是伽利略对物体下落规律的探究过程（ ）A问题猜想数学推理实验验证合理外推得出结论B猜想问题实验验证数学推理合理外推得出结论C问题猜想实验验证数学推理合理外推得出结论D猜想问题数学推理实验验证合理外推得出结论2如图，表面光
2、滑的半球体固定在水平面上，O 为球心，一小物体在拉力F 的作用下，缓慢地沿球面向上运动一小段距离，在物块运动过程中 F 始终沿球面的切线方向，球面对物块的弹力大小用 FN表示在运动过程中（ ）AF 减小，F N增大 BF 减小，F N减小 CF 增大，F N增大 DF 增大，F N减小3某同学描绘出小车做直线运动过程中的 v-t 图象如右图所示，则下列分析正确的是A小车在 3s 内做匀加速直线运动B小车第 2s 内的加速度是第 1s 内的加速度的 2 倍C小车 3s 内的平均速度大小为 4m/sD小车 3s 内的位移是 14m4如图所示，质量为 m2的物块 B 放置在光滑水平桌面上，其上放置质
3、量 m1的物块 A， A 通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为 M 的物块 C 连接释放 C， A 和- 2 -B 一起以加速度 a 从静止开始运动，已知 A、 B 间动摩擦因数为 1，则细线中的拉力大小为A Mg B Mg+Ma C( m1+m2)a D m1a+ 1m1g5关于下列情况中的物体可否看作质点，判断正确的是（ ）A研究一列火车通过南京长江大桥的时间，火车可视为质点B分析高射炮弹的轨迹长度，炮弹可视为质点C研究地球的自转，地球可视为质点D分析跳高运动员的过杆技术，运动员可视为质点。6甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动 vt 图象如图所示，在 3s 末两质点在途中相遇，两质点出发点
4、间的距离是（ ）A甲在乙之前 2m B乙在甲之前 2m C乙在甲之前 4m D甲在乙之前 4m7如图 a、 b 所示，是一辆质量 m=6103kg 的公共汽车在 t=0 和 t=4s 末两个时刻的两张照片。当 t=0 时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）。图 c 是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得 =150。根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有A汽车的长度B4s 末汽车的速度C汽车的牵引力D拉环的质量8汽车在平直公路上由静止开始做加速度为 a1 的匀加速直线运动，经过时间 t1，汽车刹车做匀减速运动，加速度大小为 a2，经过时间 t2后停下，则汽车在全程的平均速度为（
5、 ）A a1t1 B a2t2C （a 1+a2）（ t1+t2） D9如图所示的位移（ x）时间（ t）图象和速度（ v）时间（ t）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）A甲车做直线运动，乙车做曲线运动B0 t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等- 3 -C0 t2时间内，丙、丁两车在 t2时刻相距最远D0 t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等10如图所示，水平地面上放置一个质量为 m 的物体，在与水平方向成 角、斜向右上方的拉力 F 的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g。则下列说法正确的是（ ）
6、A若物体在拉力 F 的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力 F 的大小范围为B若物体在拉力 F 的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力 F 的大小范围为C若 m=10 kg、 = 0.5， g 取 10 m/s2，当物体在水平面上匀速直线运动时，拉力 F 的最小值为D若 m=10 kg、 = 0.5， g 取 10 m/s2，当物体以恒定加速度 a=5 m/s2向右做匀加速直线运动时，维持这一加速度的拉力 F 的最小值为第 II 卷（非选择题)二、实验题（共二题，11 题 6 分，12 题 9 分，共 15 分）11英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长量与拉力成正比，这就是著名
7、的胡克定律这一发现为后人对材料的研究奠定了基础现有一根用新材料制成的金属杆，长为 3 m，横截面积为 0.8 cm2，设计要求它受到拉力后伸长不超过原长的 .由于10这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，因此，选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试取得数据如下：长度/m 拉力/N伸长量/cm 250 500 750 1 000- 4 -截面积/cm 2 1 0.05 0.04 0.08 0.12 0.162 0.05 0.08 0.16 0.24 0.323 0.05 0.12 0.24 0.36 0.481 0.10 0.02 0.04 0.06 0.081 0.20 0.01 0.02
8、 0.03 0.04(1)测试结果表明金属丝或金属杆受拉力作用后其伸长量与材料的长度成_比，与材料的截面积成_比(2)通过对样品的测试，推算出用新材料制成的上述金属杆所能承受的最大拉力为_N.12某研究性学习小组分别用如图 1 所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”装置中，小车质量为 M，砂桶和砂子的总质量为 m，通过改变 m 来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度 a 可由打点计时器和纸带测出现保持小车质量 M 不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量 m 进行多次实验，得到多组 a、F 值（F 为弹簧秤的示数）（1）为了减小实验误差，下列做法正确的是_A只需平衡小车的摩擦力B沙桶和沙
9、的总质量要远小于小车的质量C滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻D先释放小车，后接通打点计时器的电源- 5 -（2）某同学根据实验数据画出了图 2 所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为_；A B Cmg DF（3）当砂桶和砂的总质量较大导致 a 较大时，图线_ （填选项前的字母）A逐渐偏向纵轴 B逐渐偏向横轴 C仍保持原方向不变（4）图 3 为上述实验中打下的一条纸带，A 点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得 AB=2.0cm、AC=8.0cm、AD=18.0cm、AE=32.0cm，打点计时器的频率为 50Hz，则 C 点的速度为_m/
10、s，小车的加速度_m/s 2三、解答题（本题共 4 小题，13 题 8 分，14 题 10 分，15 题 12 分，16 题 15 分，共 45 分，解题必须有必要的文字说明，只有公式者 0 分。）13（8 分）粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力 F 及运动速度 v 随时间变化的图象如图甲和图乙所示取重力加速度 g10 m/s 2求：（1）前 2 s 内物体运动的加速度和位移；（2）物体的质量 m 和物体与地面间的动摩擦因数 14（10 分）如图所示，质量为 24kg 的木板 B 放在水平地面上，质量为 22kg 的木箱 A 放在木板 B 上一根轻绳一端拴在木箱上，另一
11、端拴在地面的木桩上，轻绳绷紧时与水平面的夹角,已知木箱 A 与木板 B 之间的动摩擦因数 ，木板 B 与地面之间的动摩擦因数现用水平力 F=200N，将木板 B 从木箱 A 下面匀速抽出，试求：(1)绳上张力 T 的大小；(2)水平力 F 的大小；(3)若剪断轻绳，要把 B 从 A 下面抽出来，水平力 F 至少应为多大？- 6 -15（12 分）如图所示，质量 M=1kg 的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数 1=0.1，在木板的左端放置一个质量 m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数 2=0.4，取 g=10m/s2，在铁块上加一个水平向右的拉力，试求：（
12、1）F 增大到多少时，铁块能在木板上发生相对滑动？（2）若木板长 L=1m，水平拉力恒为 8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？16（15 分）一实验室中传送带装置如图所示，其中 AB 段是水平的，长度 LAB=6m， BC 段是倾斜的，长度 LBC=5m，倾角 ， AB 和 BC 在 B 点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带 的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦 ，重力加速度 g 取 10 。现将一个工件（可看成质点）无初速度地放在 A 点。（sin 37=0.6，cos 37=0.8） 求：（1）工件第一次到达 B 点所用的时间；（2）工件沿传送带 BC 上升的
13、最大位移大小；（3）工件运动了 18s 时的速度大小。- 7 -参考答案1C2A3D4C5B6D7AB8ABD9BC10ACD11 （1）正 反 110 412C D C 0.8 4.0【解析】【详解】（1）本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力，不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻，实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故 C 正确故
14、选 C（2）对小车分析，应有 F=ma，解得：a= F，由于图线经过坐标原点，所以横轴应为 F，故D 正确故选 D.（3）由于图象的斜率为 k= ，所以增大沙和沙桶质量，k 不变，仍保持原方向不变，所以 C正确故选 C.（4）纸带上面每打一点的时间间隔是 0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，T=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 3 点时小车的瞬时速度大小连续相等时间内的位移差为x=4cm=0.04m，根据匀变速直线运动的推论公式x=aT 2可得：a= =4m/s2；13（1）2 m/s 2 4 m （2）5 kg 01【解析】：（
15、1）根据速度图象的斜率等于加速度，知前 2s 内物体的运动加速度：前 2s 内物体的位移为：x= at2= 222=4m（2）根据牛顿第二定律得：前 2s 内：F 1-mg=ma后 2s 内：F 2=mg由图得 F 1=15N，F 2=5N- 8 -代入解得：m=5kg，=0114(1)100N；(2)200N；(3)232N【详解】（1）对物体 A 受力分析及建立直角坐标系，如图所示：A 静止，由于受力平衡，故在 x 轴上： 在 y 轴上： 又由于故由得： （2）对物体 B 受力分析及建立直角坐标系，如图所示： 由于 B 静止，受力平衡，故在 x 轴上： 在 y 轴上： 又由于故由得： （3
16、）木箱 A 恰好发生相对滑动的临界条件为：对 A，根据牛顿第二定律，有： 解得：15（1）F 增大到 6N 时，铁块能在木板上发生相对滑动（2）若木板长 L=1m，水平拉力恒为 8N，经过 1s 时间铁块运动到木板的右端解：（1）设 F=F1时，A、B 恰好保持相对静止，此时二者的加速度相同，两者间的静摩擦力达到最大根据牛顿第二定律得： 2mg 1（m+M）g=Ma可得 a=2m/s 2以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有F1 1（m+M）g=（m+M）a解得：F 1=6N（2）铁块的加速度大小 a 1= =4m/s2- 9 -木板的加速度大小 a 2= =2m/s2设经过时间 t 铁块运动到
17、木板的右端，则有 =L解得：t=1s16（1）1.9s；（2）4m；（3）4m/s【详解】（1）工件刚放在水平传送带上的加速度为 a1由牛顿第二定律得：mg=ma 1，解得：a1=g=5 m/s 2，经 t1时间与传送带的速度相同，则 t1= =0.8s，前进的位移为：x1= a1t12=1.6m，此后工件将与传送带一起匀速运动至 B 点，用时：t 2= =1.1s，所以工件第一次到达 B 点所用的时间：t=t 1+t2=1.9s；（2）设工件上升的最大位移为 s，由牛顿第二定律得：mgsin-mgcos=ma 2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：s= ，解得：s=4m；（3）工件沿传送带向上运动的时间为： ，此后工件将在传送带上做往复运动，其周期为 T，T=2t+2t 3=7.8s，工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分，且速度变为零所需时间：t 0=T+t2=8.9s，而：18s=t 0+T+1.3s，这说明经 18 s 工件在水平面匀速运动了 0.5s，此时工件的速度：v t=4m/s；
