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高一物理竞赛试卷


2011 年上海市浦东新区高一物理竞赛试卷
说明:1.试卷满分 100 分,考试时间 90 分钟。 2.本卷取 g=10m/s 一、单项选择题(每小题 3 分,共 24 分) 1.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位( ) A.米、牛顿、千克. B.千克、焦耳、秒. 2 C.米、千克、秒 D.米/秒 、千克、牛顿. 2.某同学找了一个用过的“易拉罐”,在靠近底部的侧面

打了一个洞,用手指按住洞,向罐中装满水,然后将易 拉罐竖直向上抛出,空气阻力不计,则下列说法正确的是( ) A.易拉罐上升的过程中,洞中射出的水的速度越来越快 B.易拉罐下降的过程中,洞中射出的水的速度越来越快 C.易拉罐上升、下降的过程中,洞中射出的水的速度都不变 D.易拉罐上升、下降的过程中,水不会从洞中射出 3. 如图所示, 弹簧振子正在 BC 之间作简谐运动, 振子位于 O 点时弹簧为原长。 在振子从 C 运动到 O 的过程中 ( ) A.动能不断增大,加速度不断增大 B. 动能不断增大,加速度不断减小 pdwulicyh C. 弹性势能不断增大,加速度不断增大 C B O D.弹性势能不断增大,加速度不断减小 4.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同 时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间 变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。下面四个单位中,适合做加速度的变化 率单位的是: 2 A.m/s B.m/s ( ) 3 4 C.m/s D.m/s 5.水平面上质量相等的两木块 A、B,用轻弹簧相连接,系统处于平衡状态(如图 a 所 示),现用一竖直向上的力 F 拉动木块 A,使木块 A 向上做匀加速直线运动(如图 b 所示) 。 研究从力 F 刚作用在木块 A 瞬间到木块 B 刚离开地面瞬间的这一过程,并选定该过程中木 块 A 的起点位置为座标原点.则下面图中能正确表示力 F 和木块 A 的位移 x 之间关系的图 是 ( ) F F F F
2

O A.

x

O B.

x

O C.

x

O D.

x

6.小船横渡一条河,船相对水的的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所 示,则河水的流速 ( ) A、越接近 B 岸水速越大 B、越接近 B 岸水速越小 C、由 A 到 B 水速先增后减 D、水流速度恒定 7.如图所示,一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为 f1。若沿斜 面向下方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,设此过程中斜面受到地面的摩擦力为 f2。 则( ) A.f1 为零,f2 为零 B.f1 为零,f2 不为零 C.f1 不为零,f2 为零 D.f1 不为零,f2 不为零 8.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于 O 点,现用一枝铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度 v 匀速移动,运动中始
1

终保持铅笔的高度不变、悬挂橡皮的那段细线竖直,则运动到图中虚线所示位置时,橡皮的速度情况是( A.水平方向速度大小为 vcosθ B.竖直方向速度大小为 vsinθ C.合速度大小为 v D.合速度大小为 vtgθ
O θ



二、多项选择题(每小题 5 分,共 30 分) 9.两个完全相同的小球 A 和 B,在同一高度处以相同大小的初速度 V0 分别水平抛出和竖直向上抛出,不计空气阻 力,下列说法中正确的是( ) A.两小球落地时的速度大小相同 B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同 D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同 10.如图所示长木板 A 放在光滑的水平地面上,物体 B 以水平速度冲上 A 后,由于 摩擦力作用,最后停止在木板 A 上,则从 B 冲到木板 A 上到相对板 A 静止的过程中,下 述说法中正确是( ) A.物体 B 动能的减少量等于系统损失的机械能 B.物体 B 克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C.物体 B 损失的机械能等于木板 A 获得的动能与系统损失的机械能之和 D.摩擦力对物体 B 做的功和对木板 A 做的功的总和等于系统内能的增加量 11.如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为 m 的质点,在恒力 F 和重力的作用下,从 坐标原点 O 由静止开始沿直线 ON 斜向下运动,直线 ON 与 y 轴负方向成 θ 角(θ <90°)。不计空气 阻力,则以下说法正确的是( ) A.当 F=mgtanθ 时,拉力 F 最小 B.当 F=mgsinθ 时,拉力 F 最小 C.当 F=mgsinθ 时,质点的机械能守恒 D.当 F=mgtanθ 时,质点的机械能可能减小也可能增大 12.如图所示 A、B 两物体用跨过定滑轮的轻绳相连,A 放置于水平面上,与水平面的动摩 擦因数恒定。对 A 施加水平向右的外力 F,使 A 在沿水平面向右运动的过程中 B 保持匀速上升。 设绳的拉力为 T, 地面对物体 A 的弹力为 N, 地面对 A 的摩擦力为 f, 以下判断正确的是 ( ) A.T 保持不变, B.N 逐渐减小 C.f 逐渐增大 D.F 逐渐增大 13.如图,一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波,振幅为 4cm,波速为 2m/s,在波的传播方 向上两质点 A、B 的平衡位置相距 0.8m(小于一个波长) 。当质点 A 在波谷位置时,质点 B 在 x 轴上方与 x 轴相距 2cm 的位置,则( ) A.此波的波长可能为 1.2m 0.8m B.此波的周期可能为 1.2s x O A B C.从此时刻起经过 0.7s,B 点可能在波谷位置 D.从此时刻起经过 0.7s,B 点可能在波峰位置 14.如图所示,长为 L 的轻杆上端连着一质量为 m 的小球,杆的下端用铰链固接于水 平面上的 O 点,轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为 M 的立方体恰与小球接触。 对小球施加微小的扰动,使杆向右倾倒,当立方体和小球刚脱离接触的瞬间,杆与水平面 的夹角恰好为 π /6,忽略一切摩擦, ( ) A.此时立方体 M 的速度达到最大 B.此时小球 m 的加速度为零 C.此时杆对小球 m 的拉力为零 D.M 和 m 的质量之比为 4:1
2

三、填空题(15-18 题每小题 4 分,19-23 题每小题 6 分,共 46 分) 15.将一个力传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大 小随时间变化的曲线如图所示。由此图线提供的信息可判断摆球摆动的周期 T 为______s,在摆动过程中小球的机械能 ________(选填“减小”、“增大”、“不变”或“时而增大时而减小”) 。
F/N 15 10 05 t/s O 1.0 2.0 3.0

15 题 16 题 16. 一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内, 环上套着一个质量为 m 的小球 P, 用细绳相连系于 A 点, 处于平衡状态, 如图所示。若细绳与水平面夹角为 30?,则细绳对小球的拉力 FT 为_______,环对小球的弹力 FN 为________。 17.已知 O、A、B、C 为同一直线上的四点,A、B 间的距离为 1m,B、C 间的距离为 2m,一物体自 O 点由静止出发, 沿此直线做匀加速运动,依次经过 A、B、C 三点,已知物体通过 AB 段与 BC 段所用的时间相等,则物体通过 A 点和 B 点时的速度大小之比为__________,O、A 间的距离为___________m。
链轮 后轮 链条 牙盘 飞轮 踏板

18.如图所示是自行车传动装置的示意图。如果踏板转一圈需要时 间 T,要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,需要测量的物理 量有:牙盘半径 R,飞轮半径 r 和 _______________ (把它设为 A) 。 请用这些量推导出自行车前进速度的表达式为 v= ________。

19.如图所示,AB、BC 均为轻杆,处在同一竖直平面内,AB 杆高为 h。 A、B、 C 三处均用铰接连接,其中 A、C 两点在同一水平面上,BC 杆与水平面夹角为 30°。 一个质量为 m 的小球穿在 BC 杆上,并静止在 BC 杆底端 C 处,不计一切摩擦。现在 对小球施加一个水平向左的恒力 F= mg,则当小球运动到 BC 杆的中点时,它的 速度大小为 ,此时 AB 杆对 B 处铰链的作用力大小为 。 3

20.一物体 A 从某一行星(行星表面不存在空气)表面竖直向上抛出。从抛出时开始计时,得到如图所示的 s-t 2 图像,则该行星表面的重力加速度大小为_____m/s 。2s 后,在同一地点以初速度 10m/s 竖直向上抛出另一物体 B,则 再经过________s 两物体在空中相遇。
s/m 20 16 10 2 8 4 0 2 4 6 8

t/s

20 题 21 题 21.如图所示,在倾角为 α 的斜面的顶点将小球水平抛出,若抛出时的初速度较大,小球落到斜面上时的速度也
3

较大,因此有人猜想“小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度大小成正比”。这个猜想是________(选填“正确 0 的”或“不正确的”) 。若 α =30 ,小球抛出时的动能为 6J,则小球落到斜面上时的动能为______ J。

22.两物块 A、B 用轻弹簧相连,质量均为 2kg,初始时弹簧处于 原长,A、B 两物块都以 v=6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动, A B 质量 4kg 的物块 C 静止在前方,如图所示。B 与 C 碰撞后二者会粘在 一起运动。则在以后的运动过程中, 当弹簧的弹性势能最大时物块 A 的速度大小为___________ m/s,弹性势能的最大值为__________ J。 23.要发射一颗人造地球卫星,使它在半径为 r2 的预定轨道上绕地球做匀速圆周 运动,为此先将卫星发射到半径为 r1 的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动。如图 所示,在 A 点,使卫星速度瞬时增加,从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上,当卫 星到达转移轨道的远地点 B 时,再次瞬时改变卫星速度,使它进入预定轨道运行。已 知地球表面的重力加速度大小为 g,地球的半径为 R,则卫星在半径为 r1 的近地暂行 轨道上的运动周期为______________, 卫星从半径为 r1 的近地暂行轨道上的 A 点转移 到半径为 r2 的预定轨道上的 B 点所需时间为_______________。 一、单项选择题(每小题 3 分,共 24 分)

v

C

r1 A

r2 B

C D B C A B A B
二、多项选择题(每小题 5 分, 共 30 分) 题号 答案 9 AC 10 CD 11 BCD 12 ACD 13 ABD 14 ACD

三、填空题(15-18 题每小题 4 分,19-23 题每小题 6 分,共 46 分)

15、1.2s;减小。 16、mg; 3mg。 17、1:3;1/8 18、后轮半径 A ;2π RA/Tr 。 19、 2gh ; mg 。 20、2 ;2 。 21、正确的;14 。 22、3 ;12 。 23、
2?r1 R r1 g



? (r1 ? r2 ) r1 ? r2
2R 2g



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