高一物理竞赛试卷
考试范围:xxx;考试时间:xxx分钟;出题人:xxx 姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 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
评卷人 得 分 一、选择题
1.一个物体作自由落体运动,下落速度V 跟时间,的关系可以用图中哪一个图表示( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示为一质点做直线运动的v-t图象,下列说法正确的是( )
A.CE段质点加速度最大 B.BC段的加速度最大 C.BC段质点通过的路程是30m D.整个过程中,C点离出发点最远
3.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的库仑力大小为F。若将它们之间的距离和带电量均增大为原来的2倍,则它们之间的库仑力大小变为( )
A.
B.F
C.2F D.4F
4.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力
A.等于零,对人不做功 B.水平向左,对人做负功 C.水平向右,对人做正功 D.沿斜面向上,对人做正功
5.如图所示为四个物体在一条直线上运动的图象,那么由图象可以看
出,做变加速直线运动的物体是( )
A.
B.
C.
D.
6.在100m竞赛中,测得某一运动员5s末瞬时速度为10.4m/s,10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/s。则他在此竞赛中的平均速度为( ) A.10m/s B.10.2m/s C.10.3m/s D.10.4m/s
7.物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点,如图所示,则它的位移和路程分别是( )
A.2(R+r),π(R+r) B.2(R+r)向东,2πR向东 C.2π(R+r)向东,2π(R+r) D.2(R+r)向东,π(R+r)
8.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图象分别如图中的a和b所示.在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同 B.它们的运动方向相反 C.甲的速度比乙的速度大 D.甲和乙的加速度相同
9.2013年修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》于2013年1月1日正式施行,司机闯黄灯要扣6分,被称为“史上最严交规”.某小轿车驾驶员看到绿灯开始闪时,经短暂思考后开始刹车,小轿车在黄灯刚亮时恰停在停车线上,如图所示.若绿灯开始闪烁时小轿车距停车线距离L=10.5 m,则绿灯开始闪烁到黄灯刚亮的时间t0为( )
A.0.5 s B.3 s C.1.5s D.3.5 s
10.自然界中有很多物体做曲线运动,在所有的曲线运动中,物体的运动速度( )
A.方向一定改变 B.方向一定不变 C.大小一定改变 D.大小一定不变 评卷人 得 分 二、多选题
11.“嫦娥五号”是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返卫星,计划于2017年左右在海南文昌卫星发射中心发射,设月球表面的重力加速度为g,月球半径为R,“嫦娥五号”在离月球表面高度为h
的绕月圆形轨道上运行的周期为T,则其在该轨道上的线速度大小是( ) A.
B.
C.
D.
12.某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的前方,如图所示。不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,可能做出的调整为( )
A.减小初速度,抛出点高度不变 B.增大初速度,抛出点高度不变 C.初速度大小不变,降低抛出点高度 D.初速度大小不变,增大抛出点高度
13.如图所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在直角劈上匀速下滑,直角劈仍保持静止,那么下列说法正确的是( )
A.直角劈对地面的压力等于(M+m)g B.直角劈对地面的压力大于(M+m)g C.地面对直角劈没有摩擦力
D.地面对直角劈有向左的摩擦力
14.如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏斗a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则
A.b对c的摩擦力一定减小 B.地面对c的摩擦力先减小后增大 C.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上 D.地面对c的摩擦力方向一定水平向左
15.如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B保持静止状态,重力加速度为g.则( )
A.A对地面的压力大于(M+m)g B.A对地面的摩擦力为零
C.B对A的压力大小为 D.细线对小球的拉力大小为
评卷人 得 分 三、填空题
16.某汽车由甲地开出,沿平直公路开到乙地时,刚好停止运动。它的v-t图象如图所示。在0-t0和t0-3t0。两段时间内,汽车的加速度大小之比为________。
17.如图所示是质量为m的小球靠近墙面竖直上抛的频闪照片,甲图是上升时的照片,乙图是下降时的照片,O是运动的最高点.假设小球所受阻力大小不变,重力加速度为g,据此估算小球受到的阻力大小为 .
18.小明撑一雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为R,现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r的圆形,当地重力加速度的大小为g,则水滴刚离开伞边缘的线速度大小为 ,伞边缘距地面的高度 。
19.月球绕地球转动的周期为T,轨道半径为r,则由此可得地球质量的表达式为M= ;若地球的半径为R,则其密度的表达式为ρ= 。 20.一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空,宇宙探测器升空到某一高度,发动机关闭,其速度随时间的变化如图所示.宇宙探测器在该星球表面所能达到的最大高度是 m.该星球表面的重力加速度大小是 m/s2.
评卷人 得 分 四、实验题
21.某同学在用打点计时器记录物体的运动信息时,其开始时的装配如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来。 错误之处:__________________
不妥之处:________________________________________
⑵把纸带的下端固定在重物上,上端用手提着,纸带穿过打点计时器。接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,
其中有一段如图所示,纸带的哪端_________(填“左端”或“右端”)与重物相连?
22.某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与 木板间的动摩擦因数μ,使用的器材有:带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个相同的钩码(质量已知)以及细线等,实验操作过程如下:
A.在水平桌面上按照图甲所示装置组装好实验器材;
B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,带点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;
C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复步骤B;
D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如下表所示。
①实验开始时,必须调节滑轮高度,保证__________; ②根据表中数据,在图乙的坐标纸中作出a-n图像__________;
③由图像求得动摩擦因数μ=_________(保留两位有效数字,
),还可求得的物理量是________(只需填写物理量名称)。评卷人 得 分 五、简答题
23.如图把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做半径为r匀速圆周运动,重力加速度为g,则小球运动的线速度是多少?设此漏斗壁与水平面的夹角为θ(如图所示).
24.一物体以10m/s的初速度水平抛出,落地时速度与水平方向成45°.(g=10m/s²)求:
(1)落地速度的大小? (2)开始抛出时距地面的高度? (3)水平射程的大小? 评卷人 得 分 六、综合题
25.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O
点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少。(g取10m/s2)
参
1 .D
【解析】解:自由落体运动的速度时间关系公式为v=gt=10t,速度与时间成正比,故v﹣t图象是一条通过坐标原点的直线,故A、B、C均错误,D正确; 故选:D.
【点评】本题关键明确自由落体运动的运动性质,知道速度与时间的关系v=gt,然后再得到v﹣t图象的特点. 2 .AC 【解析】
试题分析:v-t图像的斜率表示物体运动的加速度,所以倾斜程度越大,加速度越大,从图中可知CE的倾斜程度最大,故加速度最大,A正确,B错误,图像围成的面积表示物体运动的位移,所以BC段的位移为
,C正确,整个过程中OD过程中物体都是朝着正
方向运动,DE反向运动,故整个过程中D点离出发点最远,D错误, 故选AC,
考点:考查了对v-t图像的理解
点评:速度图象的“面积”等于位移,图象位于t轴上方,位移为正值,位于t轴下方,位移为负值.斜率等于加速度,根据几何知识判断加速度的大小.分析物体的运动情况,确定何时质点离出发点最远.根据位移求出平均速度.
3 .B 【解析】略 4 .B
【解析】解:人的加速度斜向下,将加速度分解到水平和竖直方向得: ax=acosθ,方向水平向左; ay=asinθ,方向竖直向下,
水平方向受静摩擦力作用,f=ma=macosθ,水平向左,
物体向上运动,设扶梯与水平方向的夹角为θ,运动的位移为x,则W=fxcosθ<0,做负功. 故选:B
【点评】解决本题时可以把加速度进行分解,结合牛顿第二定律求解,难度适中. 5 .D
【解析】A、速度图线平行于t轴,说明速度不随时间变化,说明物体做匀速直线运动,不符合题意,故A错误;
B、速度均匀减小,说明物体做匀减速直线运动,不符合题意,故B错误;C、此图属于图象,物体通过的路程与时间t成一次函数关系,表示物体的速度保持不变,做匀速直线运动,故C错误;
D、此图属于图象,而且图线斜率不断增大,物体的速度增大,说明物体做变速直线运动,故D正确。
点睛:本题是图象问题,由图线形状直接读出物体速度的变化,抓住图线的“斜率”等于加速度,“面积”等于位移。 6 .A
【解析】试题分析:平均速度应由平均速度的定义求,即物体的位移和发生这段位移所用的时间的比;
解:由平均速度的定义,总的位移是100m,总的时间是10s, 所以V==m/s=10m/s,
故选A.
【点评】平均速度等于物体的位移和发生这段位移所用的时间的比值,找出总的位移和总的时间就可以了,中间的10.4m/s和10.2m/s都是迷糊同学的,千万不能上当. 7 .D
【解析】位移的大小位移首末位置的距离,为,路程等于运动轨
迹的长度,为,D正确. 8 .A 【解析】
试题分析:ab的速度都是正值,所以运动方向相同,A正确,B错误,两者的速度在变化,交点表示速度相等,C错误,斜率的大小表示加速度的大小,故ab的加速度大小相同,斜率的正负表示加速度的正负,所以两者的正负不同,D错误, 考点:考查了对v-t图像的理解
点评:做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示加速度,值的正负表示运动方向 9 .B
【解析】在反应时间内小轿车匀速运动的距离为:x=v0△t=\"6×0.5\" m=\"3\" m,则小轿车匀减速运动的距离为:,解得:t0=\"3\" s,
故B正确,ACD错误。 10 .A 【解析】略 11 .BD
【解析】月球表面任意一物体重力等于万有引力:
,解得:
,“嫦娥四号”绕月运行时,万有引力提供向心力:
,以上联立解得:
,故B正确;由圆周运动公式:
,故D正确。所以BD正确,AC错误。
12 .AC
【解析】试题分析:小球做平抛运动,飞到小桶的前方,说明水平位移偏大,应减小水平位移才能使小球抛进小桶中.将平抛运动进行分解:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式,再进行分析选择.
设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,则平抛运动的时间
,水平位移
,由上式分析可知,
要减小水平位移x,可保持抛出点高度h不变,减小初速度,要减小水平位移x,可保持初速度大小不变,减小降低抛出点高度h,故AC正确. 13 .AC
【解析】对物体进行受力分析,建立坐标系如图甲所示,
因物体沿斜面匀速下滑,由平衡条件得:支持力FN=mgcosθ,摩擦力Ff=mgsinθ.对直角劈进行受力分析,建立坐标系如图乙所示,由牛顿第三定律得FN′=FN,Ff′=Ff.在水平方向上,压力FN′的水平分量FN′sinθ=
mgcosθ·sinθ,摩擦力Ff′的水平分量Ff′cosθ=mgsinθ·cosθ,可见Ff′cosθ=FN′sinθ,所以直角劈相对地面没有运动趋势,所以地面对直角劈没有摩擦力.故C正确,D错误;在竖直方向上,直角劈受力平衡,由平衡条件得:FN地=F′fsinθ+F′Ncosθ+Mg=mg+Mg,故A正确,B错误。所以AC正确,BD错误。 14 .CD 【解析】
试题分析:设a、b的重力分别为Ga、Gb.若Ga=Gbsinθ,b受到c的摩擦力为零;若Ga≠Gbsinθ,b受到c的摩擦力不为零.若Ga<Gbsinθ,b受到c的摩擦力沿斜面向上;故A错误,C正确.以bc整体为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得,水平面对c的摩擦力f=Tcosθ=Gacosθ,方向水平向左.在a中的沙子缓慢流出的过程中,则摩擦力在减小.故B错误,D正确.故选CD。
考点:物体的平衡
【名师点睛】本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题及B所受的摩擦力,要根据B所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系,分析摩擦力的大小和方向。 15 .ABC 【解析】
试题分析:对AB整体受力分析,受重力和支持力,相对地面无相对滑动趋势,故不受摩擦力,根据平衡条件,支持力等于整体的重力,为
(M+m)g;根据牛顿第三定律,整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力,大小相等,故对地面的压力等于(M+m)g,故AB正确;
对小球受力分析,如图所示:根据平衡条件,有:,T=mgtanθ;其中
,
,故:
,
,故C正确,D错误.故选ABC.
考点:物体的平衡
【名师点睛】本题关键是采用整体法和隔离法,受力分析后根据平衡条件及几何关系列式分析。 16 .2:1
【解析】根据“面积”等于位移大小,则有位移之比为a1:a2=v/t0: v/2t0=2:1. 17 .mg 【解析】
试题分析:闪光频率相同,则小球每经过两个相邻位置的时间间隔是相同的,根据位移公式求出两种情况的加速度之比,根据牛顿第二定律列方程表示出上升和下落的加速度,联立即可求解.
解:设每块砖的厚度是d,向上运动上运动时:9d﹣3d=aT2
①
向下运动时:3d﹣d=a′T2 ②
联立①②得: ③
根据牛顿第二定律,向上运动时:mg+f=ma ④
向下运动时:mg﹣f=ma′ ⑤ 联立③④⑤得:f=mg 故答案为:mg
【点评】解决本题的关键是利用匀变速直线运动的推论△x=aT2求出两种情况下的加速度,进而由牛顿第二定律即可求解. 18 .ωR
【解析】本题考查的是圆周运动问题与平抛运动结合的问题。
;
由于水滴离开伞边缘的速度方向与半径方向垂直,则
,可得h为
;
19 .略 【解析】略 20 .768m 4m/s2 【解析】
试题分析:(1)由图可知,空间探测器在 t1=\"8\" s时具有最大瞬时速度,t2=\"24\" s时才达到最大高度,且其最大高度为图象中24s前图线与坐标轴所围的面积,hm=768m(2)由图知8s后关闭发动机,8至24s内由加速度公式得a=
考点:v-t图象 运动学公式 21 .见解析 左端 【解析】
试题分析:⑴错误之处:是使用了直流电源,应该使用低压交流电源。 不妥之处:小车离打点计时器较远,应该让小车离开打点计时器近一些,合理利用纸带的有效长度。
⑵ 小车做的是匀加速直线运动,相等的时间内走过的位移越来越大,所以开始的一端距离比较小,所以纸带的左端与中午相连, 考点:本题考查了打点计时器的使用,
点评:(1)了解打点计时器的工作原理,掌握用打点计时器的使用即可正确解答本题.(2)物体下落越来越快,相同时间经过位移越来越大,因此打点间距越来越大,由此可知纸带的哪端与重物相连.
22 .保证细线与木板表面平行0.28~0.32木块的质量
【解析】实验开始时,必须调节滑轮高度,保证细线与木板表面平行; 根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点,然后作出图象,如图所示;
对木块与钩码组成的系统,由牛顿第二定律得: nmg-μ[(8-n)mg+m木g]=(8m+m木)a,
由图象得:n=0时,-μg=a=-3,μ≈0.31(0.29~0.33均正确),由图象还可以求出木块质量. 23 .
【解析】小球做匀速圆周运动受重力和支持力两个力作用,两个力的合力提供向心力.
根据牛顿第二定律得:
解得
24 .(1)
m/s(或14.14m/s)(2)5m(3)10m
【解析】(1)物体做平抛运动,落地时速度与水平方向成,将落地时的速度进行分解,可得:落地速度的大小。 (2)物体落地时竖直分速度,由
得
,所以开始
抛出时距地面的高度为。
(3)水平射程的大小为
。
点睛:解决本题的关键是要掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。 25 .见解析
【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为:在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为。则有+=\"S \" ①式中S为投掷线到圆心O的距离。
②
③
设冰壶的初速度为,由功能关系,得 ④
联立以上各式,解得
⑤
代入数据得
⑥