2010年西城区“创新人才”杯知识高一竞赛

2010年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理注意事项：1、卷面满分为100分。2、考试时间为1:30~3:10共100分钟。3、请在答题卡上填上学校、姓名、班级，并在答题卡上做答。4、请用钢笔或圆珠笔作答。5、最后上交答题卡。一．选择题（36分）（12小题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）1．关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是A．加速度保持不变时，速度一定增加B．速度变化越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小2．如图所示，人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动。以下分析正确的是A．人受到重力和支持力的作用B．人受到摩擦力的方向水平向左C．人受到重力、支持力和摩擦力的作用D．人受到与速度方向相同的合外力3．如图所示，物体M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是A．竖直向下B．竖直向上C．斜向下偏左D．斜向下偏右4．物体从A点静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达B点时恰好停止。则在先后两段运动过程中vFMA．时间一定相同B．平均速度一定相同C．加速度的大小一定相同D．物体通过的路程一定相等5．放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B。A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧。A、B均处于静止状态。下列说法中正确的是A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力6．有关超重和失重，下列说法正确的是A．物体处于超重状态时，所受重力增大；处于失重状态时，所受重力减少B．竖直上抛运动的物体处于完全失重状态C．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于上升过程D．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于下降过程7．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示。在0-t0时间内，下列说法中正确的是A．Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小B．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小C．Ⅰ物体的位移不断增大，Ⅱ物体的位移不断减小D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是(v1+v2)/28．一质量为m的人站在电梯中，电梯向上运动，加速度大小为3g，g为重力加速度。人对电梯底部的压力可能为A．3mgB．32mgC．mgD．34mg9．雨滴从高空无初速落下，若雨滴下落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大。则在下列所示的四个v-t图中，可能正确反映雨滴下落速度随时间变化情况的是v0vtB0vtC0vtD0tAv1v2Ot0tⅠⅡvoAB10．如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量为15kg的重物，重物静止于地面上。有一质量为10kg的猴从绳子另一端沿绳向上爬。不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g取10m/s2）A．25m/s2B．5m/s2C．10m/s2D．15m/s211．“蹦极”是一项新兴的体育活动。如图所示，某跳跃者从高高的跳台上跳下后，由于绑在身上的弹性绳很长，足以使他在空中享受几秒钟的“自由落体运动”。当下落到一定距离时，人被拉伸的弹性绳向上拉起，之后又落下，如此反复。若不计空气阻力的影响，请判断下列说法正确的是A．当弹性绳达到原长后人开始做减速运动B．当弹性绳刚好达到原长时人的速度最大C．当弹性绳弹力刚好等于人的重力时人的速度最大D．当人达到最低点时加速度最大，且一定大于重力加速度12．如图1所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于a、b两点上，将一物体用动滑轮悬挂在绳子上，物体处于平衡时绳子中张力为T1。将绳子一端由b点移至c点，如图2所示，整个系统重新达到平衡时绳子中张力为T2。再将绳子一端由c点移至d点，如图3所示，待整个系统再次达到平衡时绳子中张力为T3。不计摩擦，则A．T1＞T2＞T3B．T1＜T2＜T3C．T1=T2=T3D．T1=T2＜T3二、填空题（每空2分，共26分）mabcd图2abcdm图3图1abcdm13．某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm。则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s，小车运动的加速度大小为m/s2。根据以上数据可求出AB的距离大约为cm。（保留三位有效数字）14．某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律。实验所需的器材有小车、砝码、小桶、砂、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、低压交流电源、导线、纸带、刻度尺。除了上述器材外，需要的器材还有。实验时他按照正确的步骤进行了操作。在研究小车的加速度a与作用力F的关系时，保持小车的质量不变，他根据得出的若干组F和a的数据，作出如图2所示的a－F图线，所得的图线不过原点，原因是；在研究小车的加速度a与质量M的关系时，保持小车所受拉力不变，他根据得出的若干组a和M的数据，作出如图3所示的a－M1图线，所得图线发生了弯曲，原因是。15．如图所示，小球A、B、C、D的质量均为m，其中A、C球均用细线分别悬挂于O1、O2点，A、B球用劲度系数为k的轻弹簧连接，C、D球用细线连接。若用剪刀分别剪断细线O1A与O2C，在剪断瞬间，A球的加速度大小为；B球的加速度大小为；C球的加速度大小为；D球的加速度的大小为。16．地面上有一质量为M的重物，用力F竖直向上提它。当F较小时重物不动，F大于某一值F0时，重物向上做加速运动，其加速度与力F的关系如图所示。从图象可知：F0=，重物加速度为零时作用力F为，图线反向延长线交a轴于a0，a0=。纸带图1图2FaOaaOaM1图3ABCDO1O2Faa0F0O三、计算题：（共4小题38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）17．（8分）为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）t=0.50s。刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？取重力加速度g=10m/s2。18．（8分）如图所示，用手、铅笔支起绳子，绳子下端挂一重物。手指可以感受到绳子的拉力，手掌可感受到铅笔施加的压力。若铅笔AB处于水平，绳BC与铅笔间的夹角为30°，所挂物体重力为5N。不计铅笔重力。求：（1）绳BC的拉力大小；（2）铅笔AB对手的压力大小。BCA19．（11分）质量为2kg的物体静止在光滑水平面上。现对它施加水平方向的推力F，F随时间变化情况如图所示（图中仅画出了5s内的图象，以后的变化相同）。求：（1）画出5s内物体的速度随时间变化的图象；（2）经过20s物体的速度大小；（3）经过20s物体的位移大小。20．（11分)如图所示，足够长的斜面倾角为37o，其上有一长0.5m的木板A，A上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数为0.25。现用手挡住使其不下滑。某时刻，在A的上端轻轻放上质量与它相同的铁块B（可视为质点），同时撤去挡住A的手。（sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2）。求：（1）分析A、B各自的运动情况；（2）B从A的上端开始到离开A的下端经历的时间；（3）B离开A时A的速度大小。2010年西城区“创新人才”杯知识竞赛参考答案F/Nt/s0Oo1234454AB37o一、选择题：（共12小题，每小题3分，共36分）（全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）题号123456789101112答案BAABDBABDCBCDD二、填空题：（每空2分，共26分）13．0.986，2.58，5.99；14．天平、打点计时器。平衡摩擦力时，所垫木板太低；小车的质量没有远远大于砂和小桶的质量（或砂和小桶的质量较大）。15．2g，0，g，g16．F0＝Mg，0FMg，a0＝－g三、计算题：（共4小题，共38分）17．（8分）解：在反应时间内汽车运动的距离s1=vt刹车后根据牛顿第二定律f=ma由题意知f=0.40mg从刹车到停下汽车运动的距离为s2v2=2as2汽车间距离至少为s=s1+s2由以上各式解得s=1.6×102m18．（8分）（1）绳BC的拉力0130sinmgF=10N（3分）（2）铅笔AB的作用力0230tgmgF=53N=8.65N（3分）根据牛顿第三定律，AB对手的压力大小为8.65N（2分）19．（11分）解：（1）（3分）如右图所示（2）（4分）由牛顿第二定律F=ma求出a=2m/s2v/m·s-1t/s012342546经过1s，物体的速度v1=at=2m/s经过2s，物体的速度v2=2m/s经过3s，物体的速度v3=v1+at=4m/s……由此可知，经过20s，物体的速度为20m/s（3）（4分）第1s内的位移x1221at=1m第2s内的位移x2=v2t=2m第3s内的位移x3=3m…………经过20s，物体的位移大小为x1=x2+x2+x3+…=1+2+3+…=210m20.（11分)解：（1）（4分）B：以aB=gsin37o=6m/s2的加速度做匀加速直线运动A：因为mgsin37oμ(2mg)cos37o，所以A也滑动以aA=gsin37o-μ(2g)cos37o=2m/s2的加速度沿斜面匀加速下滑（2）（4分）以A为参考系，B的加速度为aBA=4m/s2根据L=221taBA解得t=0.5s（3）（3分）B离开A时A的速度v=aAt解得v=1m/s