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第十九届上海市高中物理竞赛(TI杯)试卷及解答

第十九届上海市高中基础物理知识竞赛(TI 杯) 考生注意:1、答卷前,考生务必先将区(县) 、学校、姓名、准考证号等填写清楚。 2、本卷满分 150 分。考试时间 120 分钟。 3、计算题要有解题步骤,无过程只有答案不得分。 4、本卷重力加速度 g 的大小均取 10m/s2。 5、全部答案做在答题纸上。 6、本卷允许使用 TI 图形计算器。 一.单选题(每小题 4 分,共 36 分) 1.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度 大小逐渐减小直到为零,在此过程中( ) (A)位移逐渐增大,当加速度减小到零后,位移将不再增大 (B)位移逐渐增大,当加速度减小到零后,位移将逐渐减小 (C)速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值 (D)速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最小值 2.如图所示,放在光滑水平面上的木块原先以速率 v0 向右做匀速直线运动。现有一 随时间从零开始做线性变化的水平力 F 向左作用在木块上。在这个过程中,以向右为正方 向,能正确描述木块运动的图线是下图中的( v0 F 0 (A) t 0 (B) t 0 (C) t 0 (D) t v v v ) v 3.动车组是由几节自带动力的车厢(动车)和几节不带动力的车厢(拖车)编成的 组。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比,每节动车与拖车的质量相等,每节动车的额 定功率都相等,若开一节动车带三节拖车时,最大速率为 120km/h,那么当开五节动车带三 节拖车时,最大速率为( (A)60km/h ) (B)240km/h y/m 0.2 0 -0.2 1 N M (C)300km/h 甲 P Q 3 4 x/m 0 -0.2 1 0.2 y/m (D)600km/h 乙 4.下图甲是一列沿 x 轴正方 向传播的波在所示 t=1.0s 时刻的波 形图,图乙是参与波动的某一质点 的振动图像,则以下说法中正确的 是( ) (A)波速是 8m/s 2 3 4 t/s (B)图中 Q 质点比 P 质点先回到平衡位置 (C)图乙可能是图甲中质点 M 的振动图像 (D)图乙可能是图甲中质点 N 的振动图像 5.如右图所示,小圆环 A 吊着一个质量为 m2 的物块并套在一 个竖直放置的大圆环上。另有一根一端拴着质量为 m1 的物块的细绳, 跨过固定在大圆环最高点 B 处的一个小滑轮后,另一端系在小圆环 A B ? m1 A m2 上。设小圆环、滑轮、绳子的质量以及相互之间的摩擦均不计,绳子不可伸长。若平衡时弦 AB 所对应的圆心角为?,则两物块的质量比 m1:m2 为( (A)cos ) (D)2 cos ? 2 (B)2sin ? 2 (C)sin ? 2 ? 2 6.水平抛出的物体,抵达光滑斜面上顶端 P 处时,速度方向恰好沿斜面方向,物体 沿斜面继续运动,Q 为斜面底端,如右图所示。下图是描述该物体沿 x 方向和 y 方向运动的 速度-时间图,其中正确的是( O P Y 0 Q tP (A) tQ t 0 tP (B) tQ t 0 (C) tP tQ t 0 tP (D) tQ t x vx ) vx vy vy 7. 小球 P 贴着水面每秒上下振动 5 次, 同时沿 x 轴正方 向匀速移动。 O 点是小球 P 的初始位置。 某一时刻的水面波如 图所示, 图中实线表示水面波的波峰位置 (此刻小球 P 恰好处 于波峰) 。则此水面波的传播速度及小球 P 匀速移动的速度大 小分别是 ( ) (B)0.2m/s,0.4m/s (D)0.2m/s,0.1m/s -40 -20 0 20 40 x/cm (A)0.4m/s,0.2m/s (C)0.1m/s,0.2m/s 8.2012 年 6 月 15 日,中国第一台自行设计、自主建成的“蛟龙号”载人潜水器在西 太平洋的马里亚纳海沟试验区开展了第一次下潜试验,最大下潜深度约为 6.4km。假设地球 是一半径 R=6400km、质量分布均匀的球体,则“蛟龙号”在最大下潜深度处的重力与海 面上的重力之比约为( (A)999/1000 (C)999 /1000 2 2 ) (B)1001/1000 (D)10012/10002 9.如图所示,水平高台上有一小车,水平地面上 有一拖车,两车间用一根不可伸长的绳跨过定滑轮相 连。拖车从滑轮正下方以恒定速度沿直线向右运动,则 在拖车行进的过程中,小车的加速度( (A)逐渐减小 (B)逐渐增大 ) (C)先减小后增大 (D)先增大后减小 二.多选题(每小题 5 分,共 45 分。选对部分答案得 2 分,有错不得分) 10.用 DIS 做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用” 。把两个 力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图所示。观察分 析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得 到以下实验结论: ( ) 0 t(s) F (N) (A)作用力与反作用力时刻相等 (B)作用力与反作用力作用在同一物体上 (C)作用力与反作用力大小相等 (D)作用力与反作用力方向相反 11.如图所示,一直升机通过软绳打捞河中物体,物体质量为 m,由于河水的流动将 物体冲离,使软绳偏离竖直方向,当直升机和物体相对地面静止时,与物体相连的绳端切线 与水平方向成?角,则下列说法中正确的是( (A)绳子的拉力为 mg/sin? (B)绳子的拉力可能小于 mg (C)物体受到河水的作用力等于绳子拉力的水平分力 (D)物体受到河水的作用力不等于绳子拉力的水平分力 m ) ? 12.如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角?,将一质量 m1 的小环套在杆上,通过 轻绳悬挂一个质量为 m2 的小球,静止释放后,环与小球保持相对静止一起下滑,此时绳子 与竖直方向夹角?,则下列说法正确的是: ( (A)杆对小环的作用力大于 m1g+m2g (B)m1 不变,则

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