2022-2022学年上学期竞赛试卷高二物理学科总分：100时间：90分钟一、选择题（其中1题至8题单选，9题至12题多选。每小题4分，共48分）1.甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移－时间图象如图所示，图象中的OC段与AB平行，CB段与OA平行，则下列说法中正确的是( )A．t1到t2时刻两车的距离越来越远B．0～t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度C．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度D．t3时刻甲车在乙车的前方2.沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5s内的平均速度比它在第一个1.5s内的平均速度大2.45m/s，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为( )A．2.45m/s2 B．－2.45m/s2C．4.90m/s2D．－4.90m/s23.如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )A．物体可能不受弹力作用B．物体可能受三个力作用C．物体可能不受摩擦力作用D．物体一定受四个力作用4.如图所示，质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为( )A.mgB.mgC.mgD．2mg5.2022年9月29日，在仁川亚运会跳高比赛中，卡塔尔选手穆·巴沙姆打破亚运32年跳高纪录，夺得金牌．假设穆·巴沙姆的重心离地面高1.2m，起跳后身体横着越过了1.96m的高度．据此可估算出他起跳时的竖直速度大约为(取g＝10m/s2)( )A．2m/sB．4m/sC．6m/sD．8m/s6.一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行，通过频闪照片分析得知，滑块在最初开始2s内的位移是最后2s内位移的两倍，且已知滑块最初开始1s内的位移为2.5m，由此可求得( )A．滑块的加速度为5m/s2B．滑块的初速度为5m/sC．滑块运动的总时间为4sD．滑块运动的总位移为4m-6-7.一条悬链长7.2m，从悬挂点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整条悬链通过悬挂点正下方20m处的一点所需的时间是(g取10m/s2)( )A．0.4sB．0.3sC．0.7sD．1.2s8.“叠罗汉”是一种高难度的杂技．由六人叠成的三层静态造型如图所示，假设六个人的质量均为m，下面五人弯腰后背部呈水平状态，则底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)( )A.mg B．mgC.mgD.mg9.(多选)如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态．则( )A．水平面对斜面体没有摩擦力作用B．水平面对斜面体有向右的摩擦力作用C．斜面体对水平面的压力等于(M＋m)gD．斜面体对水平面的压力小于(M＋m)g10.(多选)如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，且B与地面不接触，对A施加一水平向左的力F，使整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( )A．水平外力F增大B．墙对B的作用力减小C．地面对A的支持力减小D．A对B的作用力减小11.(多选)做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v，经历的时间为t，则对AB过程( )A．物体通过前半程用时B．前时间内通过的位移为C．后时间内通过的位移为D．后半程物体速度增加3v12.(多选)在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4s停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是( )A．加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2等于2∶1B．加速、减速中的平均速度大小之比为1∶2等于1∶1-6-C．加速、减速中的位移之比x1∶x2等于2∶1D．加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2不等于1∶2二、填空题（共14分，请将答案填入在答卷中，否则不计分）13.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．(1)部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．上述实验步骤的正确顺序是：________(用字母填写)(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s.(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝________.(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________.14.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．(2)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法 B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法(3)实验时，主要的步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2-6-的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出F′的图示；F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中有重要遗漏的步骤的序号是________和________；二、计算题（本大题共3小题，共38分，解答时要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不能得分．）15.(12分)在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，伞兵落地速度为5m/s，求：(取g＝10m/s2)(1)伞兵展伞时，离地面的高度为多少？(2)伞兵在空中的时间为多少？16.（14分）一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根轨道的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计．求：(1)客车运行速度的大小；(2)货车运行加速度的大小．-6-17.（12分）如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F的水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数；(2)这一临界角θ0的大小．-6-高一物理竞赛答案1.C2.D3.D4.B5.B6.#7.A8.C9.BD10.BD11.AC12.BC13.(1)D、C、B、A.(2)0.1s.(3)v5＝.(4)14.F’BCE15.(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，着地时相当于从h1高处自由落下，则有v2－v＝－2ah，又v＝2g(224m－h)联立解得h＝99m，v0＝50m/s以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即2gh1＝v2，所以h1＝＝m＝1.25m.(2)设伞兵在空中的最短时间为t，则有v0＝gt1，t1＝＝s＝5s，t2＝＝s＝3.6s，故所求时间t＝t1＋t2＝(5＋3.6)s＝8.6s.16.(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt，每根铁轨的长度为l，则Δt＝s＝s，(2分)客车速度为v＝(2分)解得v＝37.5m/s.(2分)(2)设从货车开始运动后t＝20.0s内客车行驶了s1，货车行驶了s2，货车的加速度为a,30节货车车厢的总长度为L＝30×16.0m．由运动学公式有s1＝vt(2分)s2＝at2(2分)由题给条件有L＝s1－s2(2分)联立以上各式可得a＝1.35m/s2.(2分)17.(1)斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足mgsin30°＝μmgcos30°解得μ＝.(2)设斜面倾角为α，受力情况如图，由匀速直线运动的条件：Fcosα＝mgsinα＋FfFN＝mgcosα＋FsinαFf＝μFN解得：F＝当cosα－μsinα＝0，即cotα＝μ时，F→∞，即“不论水平恒力F多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行，此时，临界角θ0＝α＝60°.-6-
