衡阳八中高一下学期物理竞赛试题有答案.docx

2025年高一下期物理竞赛试题
一、单选题（每题4分）
1．如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以相同速率v竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被射出，经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是 ( )

2．动车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等），若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为（ ）
A． B． C． D．

3.如右图所示，竖直面内的固定圆环光滑，两个有孔的小球A和B套在环上．中间用一根轻绳相连，B处在过圆心的水平线上，绳与水平方向的夹角为30°时A、B均保持静止，已知B的质量为m，下列判断正确的是(　　)
A．绳的张力大小等于mg
B．A的质量为2m
C．剪断细绳的瞬间A的加速度大小为g/2
D．剪断细绳的瞬间A的加速度大小为g

4．如图是汽车运送圆柱形工件的示意图。图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零。已知sin150=0.26，
cos150=0.97，tan150=0.27，g=10m/s2。则汽车向左匀加速启动的加速度可能为( )
A. 3 m/s2 B. 2.5 m/s2
C. 2 m/s2 D. 1.5 m/s2

5．如图所示，在光滑水平面上，用弹簧水平连接一斜面，弹簧的另一端固定在墙上，一玩具遥控小车，放在斜面上，系统静止不动。用遥控启动小车，小车沿斜面加速上升，则（ ）
A．系统静止时弹簧处于压缩 B．小车加速时弹簧处于原长
C．小车加速时弹簧处于压缩 D．小车加速时可将弹簧换成细绳

6．如图所示，斜面倾角为37°，在离地面高为H的P处分别以v0和2v0的初速度水平抛出A、B两个小球。小球A落在斜坡上，小球B落在水平地面上。假设两小球落地后均不发生反弹且不计空气阻力，则A、B两球水平射程的比值是（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（每题4分）
7.受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t图线如图所示，则(　 )
A．在0～t1秒内，外力F大小可能不断增大
B．在t1时刻，外力F可能为零
C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小
D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大

8．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（ ）
A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
B．弹簧的劲度系数为5N/cm
C．物体的质量为2kg
D．物体的加速度大小为5m/s2

9．如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上，物体距传送带左端的距离为L．当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1＜v2)，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，绳中的拉力分别为F1，F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是(　　)
A．F1＜F2 B．F1＝F2 C．t1一定大于t2 D．t1可能等于t2
10．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线保持竖直，则在铅笔未碰到橡皮前，橡皮的运动情况是(　　)．
A．橡皮在水平方向上做匀速运动
B．橡皮在竖直方向上做加速运动
C．橡皮的运动轨迹是一条直线
D．橡皮在图示虚线位置时的速度大小为

11．如图所示，在光滑的水平面上放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放一个大小、形状、质量完全相同的物体，开始时都处于静止状态，现分别对两物体施加水平恒力F1、F2，当物体与板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，若已知v1＞v2，且物体与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是（ ）
A．F1＝F2，且M1＞M2 B．F1＝F2，且M1＜M2
C．F1＜F2，且M1＝M2 D．F1＞F2，且M1＝M2

12．如图所示，相互垂直的光滑挡板PO、OQ被竖直固定放置在重力场中，a、b为质量相同的小颗粒（可看成质点），相互间存在大小与距离平方成反比的斥力作用，方向沿a、b连线。当力F水平向左作用于b时，a、b处于静止状态。现若稍增大力F，且使b稍有移动，则当则a、b重新处于静止状态时重新（ ）
（A）a对b的作用力大小减小
（B）a对b的作用力大小增大
（C）OQ面板对b的支持力大小不变
（D）OQ面板对b的支持力大小增大

题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

三、实验题
13．（4分）一数码相机能每秒拍摄10帧照片。现用该数码相机拍摄小球的平抛运动。已知小球在距地面0.9m高度水平抛出，则：
（1）能拍摄到小球影像的照片最多可以有＿＿＿＿帧。
（2）右图是将所拍摄到的连续三张做平抛运动的小球照片移入至同一方格纸的图像，由图可以计算出小球做平抛运动的初速度大小为＿＿＿＿m/s。

14．（12分）瞬时速度是一个重要的物理概念。但在物理实验中通常只能通过＝ （Ds为挡光片的宽度，Dt为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现Dt或Ds趋近零。
为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质挡光片（宽度为Ds）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间Dt。接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式＝计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Ds区域内的A，并作出-Dt图如下图所示。
在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：
（1）依据-Dt图，简述与Dt或Ds之间具有怎样的关系。
（2）依据实验图线，结合实验原理，推导出-Dt图线所满足的函数式。
（3）根据-Dt图线所满足的函数式，求出挡光片经过A点时的瞬时速度。
（4）指出实验操作须注意的主要事项。

四、计算题
15．（7分）如图是迈克耳孙测定光速实验的示意图，开始八面镜静止，光源S发出的光，经过狭缝射到八面镜的面1上，反射后射到凹镜B上，又反射到平面镜M上，经M反射后，再由B反射回八面镜的面3上，经面3反射后，进入望远镜C，进入观察者的眼中，看到光源S的像。再让八面镜开始转动，观察者看不到S的像，通过缓缓加速调整，观察者再一次看到S的像，若测得此时八面镜的旋转角速度为ω，八面镜与凹镜间的距离为L，平面镜M与凹镜的距离远小于L，试推导此实验计算光速的公式。

16.（8分）由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为，方向与水平面夹角为600，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，并假设水流在空中不散开（重力加速度g取10m/s2）。求
（1）空中水柱的高度
（2）从喷口到着火位置之间的总水量有多少立方米
（3）水离开喷口处水柱的横截面面积与最高处水柱的横截面面积之比

17．（13分）人类为了探测距地球约30万公里的月球，发射了一种类似于四轮小车的月球登陆探测器，它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s钟向地球发射一次信号. 探测器上还装有两个相同的减速器（其中一个是备用的）. 这种减速器的最大加速度为5m/s2.
某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物. 此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作.
下表为控制中心的显示屏的数据
收到信号时间 与前方障碍物距离（单位：m）
9:1020 52
9:1030 32
发射信号时间 给减速器设定的加速度（单位：m/s2）
9:1033 2
收到信号时间 与前方障碍物距离（单位：m）
9:1040 12
已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快，科学家每次分析数据并输入命令最少需3s. 问：
(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？
(2)假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？请计算说明,

18.（13分）有些家庭或教室的门上安装有一种“暗锁”,在将门关闭的过程中,门锁会自动锁上,这种“暗锁”由外壳A、骨架B、弹簧C、连杆D、锁舌E以及锁槽F等部件组成，如图甲所示。若弹簧的劲度系数为k，锁舌E与外壳A和锁槽F之间的动摩擦因数均为μ，且受到的最大静摩擦力f=μN(N为正压力)。当需要在关门时顺便将门锁上，则应在如图乙所示的状态下（此时弹簧的压缩量为x，锁舌E与锁槽F之间的接触点为P），用力拉门，先使锁舌E进入外壳A内，待门关闭后有弹簧将其弹入锁槽F中，从而将门锁上。要顺利完成上述锁门过程，锁舌头部的倾角θ应满足什么条件？

19. (15分)一圆环A套在一均匀圆木棒B上，A的高度相对B的长度来说可以忽略不计。A和B的质量都等于m，A和B之间的滑动摩擦力为f (可能f<mg ，也可能f > mg)。开始时B竖直放置，下端离地面高度为h，A在B的顶端，如图所示。让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动，并且碰撞前后的速度大小相等。设碰撞时间很短，不考虑空气阻力，问：在B再次着地前，要使A不脱离B，B至少应该多长？

题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
C
B
A
D
C
CD
BCD
BD
ABD
BC
AC

13、（1）5张（包含0-0.04s内一张），（2）1m/s，

14、（1）的大小与Dt有关，且随Dt间隔变小其的大小也变小，随Dt的变化具有线性特征。
（2）因为v2＝v1＋aDt，＝＝v1＋Dt，
（3）由图线的截距得vA＝0.5360m/s，
（4）更换挡光片时应其前沿始终处于小车上的同一位置，每次实验都应保持小车由P点静止释放。

15. V=2L/t =8ωL/π
16.

17．①由9∶1020 ～9∶1030 求车速 == 2 m/s (2’)
而由9∶1030 ～9∶1040 车行△S = 32-12 = 20 m (2’)
此为车以20m/s行10s的距离，故未执行命令. (2’)
②立即启动备用减速器，命令需3s，传播==1s
故到9∶1044可接收命令，而12m并不是9∶1040，而是9∶1039
故车又前行△S＇=△t＇=2×5=10m，到接收命令时余2m (5’)
这时车要防止相撞，加速度大小（2’）

18.

19. (1) f<mg时

方法一：
假设棒B上升到第二次着地，不会出现速度相等，则：
B相当竖直上抛，再次着地时的速度与第一次着地的速度v1相等
因为f<mg ，A一直以初速度V1向下做加速运动，速度始终大于v1。
所以，假设成立，即B落地前追不上A的速度，B再次着地前不会出现速度相等。

即B落地前追不上A的速度，B再次着地前不会出现速度相等。

（2）f > mg时

依题意分析可知：B落地前，A、B的速度已相同，然后A、B一起做自由落体运动，A、B之间无摩擦力。A沿B向下的运动时间等于速度达到相等过程的时间