2009~2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛

2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第1页共25页2011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．请在答题纸上填写学校、姓名、班级，并在答题纸上作答。4．请用钢笔或圆珠笔作答，作图可用铅笔。5．最后只收答题纸。一．选择题（共15小题，每小题3分，共45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。）1．一汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为12m/s，加速度大小为2m/s2，该物体A．在5s内的位移为35mB．在5s内的位移为36mC．在7s内的位移为35mD．在7s内的位移为36m2．在同一直线上有A、B、C三点，一质点由A点开始以v0=0做匀加速运动，若在B点时速率为v，在C点速率为2v，则AB:AC为A．1:3B．1:1C．1:2D．1:43．一物体的运动图象如图所示。下列说法中正确的是A．物体3s末开始改变速度方向B．物体4s末开始改变位移方向C．物体在第5s内的加速度的大小大于第1秒内的加速度的大小D．物体在前5s内的位移方向不变4．物体沿一直线运动，在t时间内通过的路程为s，它在中间位置s/2处的速度为v1，在中间时刻t/2时的速度为v2，则v1和v2的关系为A．当物体做匀加速直线运动时，v1＞v2B．当物体做匀减速直线运动时，v1＞v2C．当物体做匀速直线运动时，v1=v2D．当物体做匀减速直线运动时，v1＜v2t/sv0123452011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第2页共25页F1F25．一个小球从某一高度自由落下，在1秒钟之后，又有另一个小球从该处自由下落，在第一个小球落地之前，两个小球之间的距离将A．保持不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．条件不足，无法判断6．下列各组共点的三个力，合力可能是零的有A．3N4N8NB．2N3N5NC．4N7N8ND．7N9N1N7．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为A．10N，方向向左B．8N，方向向右C．2N，方向向左D．零8．如图所示，三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物．其中OB绳是水平的，OA绳与水平方向成θ角，A、B端固定，C端所挂物体受重力为G。OA、OB绳受到的拉力大小分别为T1、T2，则A．T1=θGsinT2=θGtanB．T1=θGcosT2=θGsinC．T1=θGsinT2=θGcosD．T1=θGcosT2=θGtan9．关于运动和力的关系，以下说法正确的是A．力是维持物体运动的原因B．一个物体受到的合力越大，则它的速度越大C．一个物体受到的合力越大，则它的加速度越大D．在不受力的情况下，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态10．竖直起飞的火箭在推动力F的作用下产生10m/s2的加速度，若推动力增大到2F，则火箭的加速度将达到（g取10m/s2）A．20m/s2B．25m/s2C．30m/s2D．40m/s211．人站在电梯中随电梯一起运动。下列现象中，人处于“超重”状态的是A．电梯加速上升B．电梯减速上升C．电梯加速下降D．电梯减速下降OABCθ2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第3页共25页θva12．一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下，若雨滴下落过程中所受重力保持不变，且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大，则如图所示的图象中能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是13．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为A．gB．2gC．3gD．4g14．如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上随扶梯向上运动，运动方向与水平面夹角θ=30°。当扶梯向上做匀加速运动时，人对扶梯的压力为其重力的1.2倍，则A．扶梯的加速度为5gB．扶梯的加速度为52gC．人与扶梯间的静摩擦力为52mgD．人与扶梯间的静摩擦力为53mg15．如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力fa≠0，b所受摩擦力fb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间A．fa大小不变B．fa方向改变C．fb仍然为零D．fb方向向右OatBOvtDOvtCaOtAab2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第4页共25页二、填空题（共2小题，20分。）16．在某次城际列车的测试中，测试人员从列车启动开始，每隔一段时间记录下列车的速度。列车速度v与对应时间t的数据记录如下表所示：t/s0100200300400500600700800v/(m·s-1)020.040.060.080.0100.0100.0100.0100.0t/s90010001100120013001400150016001700v/(m·s-1)100.0100.0100.0100.080.060.040.020.00在下列问题中，将铁路作为平直路面处理。①以时间t为横轴、速度v为纵轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据上表中的v、t数据，在如图所示的坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图象。②在这次测试中，列车在0至400s内的加速度是________m/s2，在1300s至1700s内的加速度是________m/s2，列车在整个运动过程中运动的距离约为________km。17．某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了小车的运动情况。在打点计时器所打出的纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6、7共八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了1、2、3、4、5、6、7计数点到0计数点的距离，如图所示，图中所标数据的单位是cm。t/sv/(m﹒s-1)020402004006008001000120014001600608010011018002011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第5页共25页①为了验证小车的运动是否做匀变速直线运动，请进行下列计算，并填入表内。表1：连续相等时间内的位移（单位：cm）x1x2x3x4x5x6x73.353.80表2：连续相等时间内的位移之差（单位：cm）x2-x1x3-x2x4-x3x5-x4x6-x5x7-x6x②各位移差与平均值最多相差________cm，由此可以得出结论：小车所做的运动是________。小车运动的加速度大小为________。三、计算题（共3小题，35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。g=10m/s2。）18．（10分）如图所示，水平地面上放一质量m=5kg的物块，当用大小为10N、方向与竖直方向成θ=53°的力F斜向下推物块时，物块恰能保持匀速运动。若改用水平力F’推该物块，仍使其保持匀速运动，则F’的大小应是多少？（sin53°=0.8，cos53°=0.6）01234563.357.1511.3515.9521.0526.55732.45mFθmF’2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第6页共25页19．（12分）质量为10kg的物块能沿倾角为30°的斜面由静止开始匀加速下滑，当下滑的距离为0.5m时，物块的速度为1m/s。（1）求物块在下滑过程中所受摩擦力的大小；（2）如果仅将斜面的倾角由30°增大为60°，要使物块能沿斜面匀速上滑，那么，可以给物块施加一个平行于斜面向上的拉力F，求此拉力F的大小。20．（13分)如图所示，水平地面上一个质量M=4.0kg、长度L=2.0m的木板，在F=8.0N的水平拉力作用下，以v0=2.0m/s的速度向右做匀速直线运动。某时刻将质量m=l.0kg的物块（物块可视为质点）轻放在木板最右端。（1）若物块与木板间无摩擦，求物块离开木板所需的时间；（2）若物块与木板间有摩擦，且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等，求将物块放在木板上后，经过多长时间木板停止运动。（结果保留二位有效数字）MFm30°60°F2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第7页共25页2011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理参考答案一、选择题（共15小题，每小题3分，共45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。）12345678ADCCDABCBBCDA9101112131415CDCADACBBDAD二、填空题（共2小题，20分。）16．①如图所示（2分）②0.2，-0.2，120（6分）17．①表1（单位：cm）（共3分，错1空扣1分，扣完为止）x1x2x3x4x5x6x73.353.804.204.605.105.505.90表2（单位：cm）（共3分，错1空扣1分，扣完为止）x2-x1x3-x2x4-x3x5-x4x6-x5x7-x6x0.450.400.400.500.400.400.43或0.425②0.070或0.075（2分）；匀加速直线运动（2分）；0.43m/s2（2分）t/sv/(m﹒s-1)020402004006008001000120014001600608010011018002011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第8页共25页三、计算题（共3小题，35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。）18．（10分）解：物块在力F作用下保持匀速运动，受力分析如图。11o11o=0=-53cos-0=-53sinNμfmgFNfF解得71=μ（5分）物块在力F’作用下保持匀速运动，受力分析如图。222=0=-0=-NμfmgNf'F2解得F’=N750=7.1N（5分）19．（12分）解：（1）（6分）物块沿倾角为30°的斜面匀加速下滑，受力分析如图。11o11o2=0=30cos-=-30sin2=NμfmgNmafmgaxv解得40=1fN1534=μ（2）（6分）物块在力F作用下沿斜面匀速上滑，受力分析如图。22o22o=0=60cos-0=-60sin-NμfmgNfmgF解得33190=FN=109.7N（或110N）mgF’N2f2mgFN1f153°30°mgN1f160°Fmgf2N22011年西城区“创新人才”杯知识竞赛高一物理试题第9页共25页20．（13分）解：（1）（6分）未放物块之前，木板做匀速运动。木板与地面之间的动摩擦因数μ=MgF=0.20若物块与木板间无摩擦，则木板做匀减速直线运动，水平方向受力如图所示。f1－F=Ma1f1=μ(m+M)ga1=MFgMm)(=0.50m/s2设物块经过时间t离开木板，木板在这段时间内的位移L=v0t－21a1t2解得t=1.2s或6.8s，其中t=6.8s不合题意，舍去。（2）（7分）若物块与木板间的动摩擦因数也为μ，则物块放在木板上后做匀加速运动。μmg=ma2a2=μg=2.0m/s2木板做匀减速直线运动，水平方向受力如图所示。f1+f2－F=Ma3μ(M+m)g+μmg－F=Ma3a3=1.0m/s2设经时间tⅠ，物块与木板速度相等，此时它们的速度为v，此过程中木板的位移为s1，物块的位移为s2。v=v0－a3tⅠv=a2tⅠs1=v0tⅠ－21a3tⅠ2s2=21a2tⅠ2解得tⅠ=32s，v=34m/s，s1=910m，s2=94m因为s1－s2L，所以物块仍然在木板上。之后，它们一起做匀减速直线运动，水平方向的受力如图所示。f1－