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高一物理竞赛复赛试题


高一物理竞赛复赛试题
小题, 一.不定项选择题(本题共 7 小题,每小题 5 分,共 35 分。全部选对得 5 分,选不全得 3 不定项选择题( 选择题 分,多选、选错或不选的得 0 分) 多选、 1.如图 1 所示,在水平桌面上叠放着质量相等的 A、B 两块木板,在木板上放着一个 物块 C,木板和物块均处于静止状态。已知物块 C 的质量为 m, A、B、C 之间以及 B 与地面之间的动摩擦因数均为μ。用水平 恒力 F 向右拉动木板 A 使之做匀加速运动,物块 C 始终与木板 A 保持相对静止。 设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等, 重力 的加速度为 g。则以下判断正确的是( A.A、C 之间的摩擦力可能为零 B.A、B 之间的摩擦力不为零,大小可能等于μmg C.A、B 之间的摩擦力大小一定小于 F D.木板 B 一定保持静止 2.打开水龙头,水顺流而下,仔细观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中, 是逐渐减小的(即上粗下细) ,设水龙头出口处半径为 1 cm,安装在离接水盆 75 cm 高处, 如果测得水在出口处的速度大小为 1 m/s,g=10 m/s2,则水流柱落到盆中的半径( ) A.1 cm B.0.75 cm C.0.5 cm D.0.25 cm 3.如图 2 所示,A 与 B 质点的运动情况在 v-t 图像中,由 A 与 B 表示,则下述正确的是 ( ) A.t=1 s 时,B 质点运动方向发生改变 B.t=2 s 时,A 与 B 两质点间距离一定等于 2 m C.在 t=4 s 时 A 与 B 相遇 D.A 与 B 同时由静止出发,朝相反的方向运动 ) 图1

图2

4.如图 3 所示,小车沿倾角为θ的斜面运动,由于运动情况不同,挂在小车支架上的摆 球可能稳定在不同的位置,图中所标的位置 1 垂直于斜面;位置 2 垂直于水平面,位置 3 摆线与竖直方向成θ角。下列判断正确的是: ( ) A.小车沿斜面匀速下滑时,摆球一定稳定在位置 1 1 3 B.小车沿光滑斜面下滑时,摆球一定稳定在位置 2 2 C.小车沿光滑斜面上滑时,摆球一定稳定在位置 3 θ D.小车沿粗糙斜面加速下滑时,摆球一定稳定在位置 1、2 之间 图3 5.如图 4 所示,A、B、C、D 是四块材料相同的木块,A、C 的质 量为 m,B、D 的质量为 2m,水平面光滑,木块间的动摩擦因数为μ。 在水平力 F 的作用下,四个木块始终一起运动,则在此过程中 C、D 间的摩擦力不会超过: ( ) A.μmg B.μmg/5 C.2μmg/5 D.2μmg/3

F

A B

C D

图4

6.我国于 2007 年 10 月 24 日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图 5 所示。卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊 轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星 开始对月球进行探测。如果以地球、月球和”嫦娥一号”卫星为一个 系统,则当卫星进入地月转移轨道至进入环月球飞行的轨道过程中, 地球和月球对卫星的做功情况以及卫星引力势能的变化情况(相对于 地月之间的距离,卫星的运行轨迹可视为直线),以下说法正确的是: A.卫星所受万有引力一直做负功,卫星引力势能一直增加 B.卫星所受万有引力一直做正功,卫星引力势能一直减少 C.卫星所受万有引力先做负功,后做正功,卫星引力势能先增加后减 D.卫星所受万有引力先做正功,后做负功,卫星引力势能先减少后 增加 7. 一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知小物块的初动能 为 E,它返回到斜面底端的速度为 v,克服摩擦力所做功为 E/2,若小物块以 2E 的初动能冲 上斜面,则有 ( ) A.返回到斜面底端时的动能为 3E/2 B.返回斜面底端时的动能为 E C.返回斜面底端时的速度大小为 2 v D.小物块在两次往返过程中克服摩擦力做的功相同 二、 填空实验题, (共 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 填空实验题, 共 24 分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. ( ) 8.某校高一“物理探究小组”学生想了解学校科教楼内电梯运行的大致规律,设计了 一个利用称体重的磅秤来进行测量和研究的方案如下: 观察 ①把磅秤平放在电梯的地板上,其中一人站在磅秤上,另外两 位同学观察磅秤示数的变化情况, 并记录电梯运行过程中不同 时刻磅秤的示数。 ②将两位同学随机记录的 7 个数据列表. 由于不知记录时刻的 先后,故表格数据按从小到大的次序排列,并相应标明 t1、 t2……t7。 (记录时电梯作平稳运动) ③对实验数据进行分析研究,了解电梯的运行情况,并粗略测 定电梯的加速度。 思考回答下列问题: (1)在测量过程中该学生所受的重力将__________(填“变 大”“变小”、“不变”) (2)如果先记录到的是较小的示数,后记录到的是较大的示数,则记录时电梯相应的 运动可能是 ( ) B.先减速下降后匀速下降 A.先加速下降后减速下降 1 2 3 4 5 6 7 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 次数 时 刻 磅 秤 读数 (N) 449 450 450 549 550 551 551 图5 少 地球 停泊轨道 地月转移轨道 发射轨道
月球

轨道

C.先匀速上升后减速上升

D.先减速上升后加速上升 )

(3)如果电梯在运行过程中经历过匀加速、匀速和匀减速三个过程,而两位同学记录 的数据不知处于哪一运动阶段, 则由记录数据推断此电梯加速度的可能值为 ( A.1.0 m/s
2 2 2 2

B.1.82 m/s

C.2.22 m/s

D.2.50 m/s

(4)由于每部电梯运行时加速度都是设定好的,如果要能测得该楼电梯的加速度,还 需要测量的物理量是______________. 9. “神舟”五号飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后, 返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回,返回舱开始时 通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后,在一 定的高度下打开阻力降落伞进一步减速下降,这一过程中若返 回舱所受空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为 K(空气 阻力系数) ,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落,从某时 刻开始记时,返回舱的运动 v-t 图象如右图中的 AD 曲线所示, 图中 AB 是曲线在 A 点的切线, 切线交于横轴一点 B 的坐标为 (8, 2 0) ,CD 是曲线 AD 的渐近线,假如返回舱总质量 M=400Kg,g=10m/s .则推动空气的阻力 2 2 系数 K 的值是_________ N?s /m .(结果保留三位数字) (本题共 小题, 解答写出必要的文字说明、 三.计算题, 本题共 2 小题,41 分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 计算题, ( 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. 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. ) 10. (20 分)有一个固定竖直放置的圆形轨道,半径为 R,由左右两部分组成。如图 6 所示,右半部分 AEB 是光滑的,左半部分 BFA 是粗糙的.现在最低点 A 给一个质量为 m 的小 球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点 B,小球在 B 点又能沿 BFA 轨道 回到点 A,到达 A 点时对轨道的压力为 4mg. B 在求小球在 A 点的速度 V0 时, 甲同学的解法是: 由于小球恰好到 达 B 点,故在 B 点小球的速度为零,

1 2 mv 0 = 2mgR 2

所以: F R E

V0 = 2 gR

在求小球由 BFA 回到 A 点的速度时,乙同学的解法是:由于回 到 A 点时对轨道的压力为 4mg 故:

A 图6

V0

4mg = m

2 vA R

所以:

V A = 2 gR

你同意甲、乙两位同学的解法吗?如果同意请说明理由;若不同意,请指出他们的错误 之处,并求出结果.根据题中所描绘的物理过程,求小球由 B 经 F 回到 A 的过程中克服摩擦 力所做的功.

11.(21 分)如图 7 所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为 L=8 m,传送带的皮带轮的半径均为 R=0.2 m,传送带的上部距地面的高度为 h=0.45 m,现有一 个旅行包(视为质点)以 v0=10 m/s 的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之 2 间的动摩擦因数为μ=0.6。本题中 g 取 10 m/s 。试讨论下列问题: (1)若传送带静止,旅行包滑到 B 端时,人若没有及时取下,旅行包将从 B 端滑落。则包 落地点距 B 端的水平距离为多少? (2)设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为 8 m,旅行包滑上传送带的初速 度恒为 10 m/s。当皮带轮的角速度ω1 值在什么范围内,旅行包落地点距 B 端的水平距离始 终为(1)中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω2 =40 rad/s,旅行包落地点距 B 端的水 平距离又是多少? (3)设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距 B 端的水平距离 s 随 (不必写出演算步骤) 皮带轮的角速度ω 变化的图象。 s /m A B h O 图7

ω/rad·s-1


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