2018-2019学年河南省西华县第一高级中学高一上学期期末竞赛选拔考试物理试题

2018-2019学年河南省西华县第一高级中学高一上学期期末竞赛选拔考试物理试题

‎ ‎ ‎2018-2019学年河南省西华县第一高级中学高一上学期期末竞赛选拔考试物理试题 ‎ 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（ ）‎ A．F减小，FN增大 B．F减小，FN减小 ‎ C．F增大，FN增大 D．F增大，FN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/s D．小车3s内的位移是14m ‎4．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μ1，则细线中的拉力大小为 A．Mg B．Mg+Ma ‎ C．(m1+m2)a D．m1a+μ1m1g ‎5．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v﹣t图象如图所示，在3s末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是（　　）‎ 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4m ‎7．如图a、b所示，是一辆质量m=6×103kg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θ=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 B．4s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（　　）‎ A． a1t1 B． a2t2‎ C．（a1+a2）（t1+t2） D．‎ ‎9．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 B．0—t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等 C．0—t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D．0—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θ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μ，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）‎ 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、μ=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、μ=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 ‎250‎ ‎500‎ ‎750‎ ‎1 000‎ 伸长量/cm　　　　　　‎ 截面积/cm2　　　　 　 　‎ ‎1‎ ‎0.05‎ ‎0.04‎ ‎0.08‎ ‎0.12‎ ‎0.16‎ ‎2‎ ‎0.05‎ ‎0.08‎ ‎0.16‎ ‎0.24‎ ‎0.32‎ ‎3‎ ‎0.05‎ ‎0.12‎ ‎0.24‎ ‎0.36‎ ‎0.48‎ ‎1‎ ‎0.10‎ ‎0.02‎ ‎0.04‎ ‎0.06‎ ‎0.08‎ ‎1‎ ‎0.20‎ ‎0.01‎ ‎0.02‎ ‎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 ‎（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． C．mg D．F ‎（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/s，小车的加速度___________m/s2．‎ 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g＝10 m/s2．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μ．‎ ‎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？‎ ‎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μ1=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μ2=0.4，取g=10m/s2，在铁块上加一个水平向右的拉力，试求：‎ ‎（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上升的最大位移大小；‎ ‎（3）工件运动了18s时的速度大小。‎ ‎参考答案 ‎1．C2．A3．D4．C5．B6．D7．AB8．ABD ‎9．BC10．ACD ‎11． （1）正 反 1×104‎ ‎12．C 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=aT2可得：a==4m/s2；‎ ‎13．（1）2 m/s2 4 m （2）5 kg 0．1‎ ‎【解析】：（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=×2×22=4m ‎（2）根据牛顿第二定律得：‎ 前2s内：F1-μmg=ma 后2s内：F2=μmg 由图得 F1=15N，F2=5N 代入解得：m=5kg，μ=0．1‎ ‎14．(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：①在y轴上：②又由于③故由①②③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： ④在y轴上：⑤又由于⑥故由④⑤⑥得：（3）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：μ2mg﹣μ1（m+M）g=Ma 可得 a=2m/s2‎ 以系统为研究对象，根据牛顿第二定律有 F1﹣μ1（m+M）g=（m+M）a 解得：F1=6N ‎（2）铁块的加速度大小 a1==4m/s2‎ 木板的加速度大小 a2==2m/s2‎ 设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有 ‎﹣=L 解得：t=1s ‎16．（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：μmg=ma1，解得：a1=μg=5 m/s2，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：t2==1.1s，所以工件第一次到达B点所用的时间：t=t1+t2=1.9s；（2）设工件上升的最大位移为s，由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，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+2t3=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：t0=T+t2=8.9s，而：18s=t0+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：vt=4m/s；‎