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2013惠州市高中应用物理竞赛试题(1)


2013 惠州市高中应用物理竞赛试题(高一组)
考试时间 2013 年 4 月 15 日(星期日)上午 9:30—11:30

本试卷共三大题 总分 150 分钟 一 。单项选择题 4×10=60 分 1. 如图所示,放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态,所挂的托盘和砝码总重量为 6 N, 弹簧秤读数为 2N,滑轮摩擦不计。若轻轻取走部分砝码,使 总重量减小为 4 N,将会出现的情况是 A.A 对桌面的摩擦力不变 C.A 仍静止不动 B.A 所受合力增大 D.弹簧秤的读数减小

2.如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板 A上, 整个装置处于静止状态. 现缓慢减小木板的倾角θ过程中,
C B

A

下列说法正确的是 A.A受到的压力逐渐变大 B.A受到的摩擦力逐渐变大 C.C对B的压力逐渐变大 D.C 受到三个力的作用 3. 某船在静水中划行的速率为 3m/s,要渡过 30m 宽的河,河水的流速为 5m/s,下列说法 中 不正确的是 ... A. 该船渡河的最小速率是 4m/s C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 B. 该船渡河所用时间最少为 10s D. 该船渡过河的位移的大小至少为 50m θ

4. 在一个以加速度 g 自由落下的密闭电梯内,有一人同时相对电梯由静止释放一只铅球和一 只氢气球,则电梯内的人将会看到 A.铅球坠落到电梯底板,氢气球上升到电梯顶板 B.铅球仍在人释放的位置,与人相对静止,而氢气球上升到电梯顶板 C.铅球坠落到电梯底板,氢气球仍在人释放的位置,与人相对静止 D.铅球和氢气球均在人释放的位置,与人相对静止 5. 做匀变速直线运动的物体,加速度为 a 在时间 t 内位移为 s,末速度为 v,则下列关系中 正确的是 A C s=v t+a t2/2, s=-v t-a t2/2, B D s=-v t+a t2/2, s=v t-a t2/2。

6.如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏.两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端, 保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉.若凳子下表面各处的粗糙程度相同,两位同学手掌粗

1

糙程度也相同,在乙端的凳面上放四块砖,下列判断正确的是 A.由于甲端比较轻,甲容易将凳子拉向自己 B.由于乙端比较重,可以和手之间产生较大的摩擦,乙可以将凳子拉向自己 C.谁用的力气大就可以将凳子拉向自己 D.谁的体重大就可以将凳子拉向自己

7. 做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的是 A.速率 B.速度 )rad/s D. C.合外力 D.加速度

8.一个电子钟的秒针角速度为( A.π B.2π C.

?
60

?
30

9.如图所示,某人从高出水平地面 h 的坡上水平击出一个质量为 m 的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直地落 入距击球点水平距离为 L 的 A 穴.则下列判断正确的是 A.球被击出后做平抛运动 B.球被击出后做匀变速曲线运动

C.该球从被击出到落入 A 穴所用的时间与 v0 有关 D.该球从被击出到落入 A 穴所用的时间为 L/ v0 10.假设火星和地球都是球体,火星的质量 M 火和地球的质量 M 地之比 M 火/M 地=p,火星的 半径 R 火和地球的半径 R 地之比 R 火/R 地=q,那么火星表面处的重力加速度 g 火和地球表面处 的重力的加速度 g 地之比等于 A. p/q B. pq C. p/q2 D. pq2

二.多项选择题(每小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对不全的得 2 分,有选错 或不答的得 0 分,共 4×5=20 分) 11.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最 后返回水面 10 min 内全过程的深度曲线(a)和速度图像(b) ,则下列说法中正确的是

2

A.图中 h3 代表本次最大深度

B.全过程中最大加速度是 0.025m/S2 D.最深处是在第 8S

C.潜水员感到超重发生在 3~4 min 和 6~8 min 的时间段内

12. 在无风的天气里,雨滴在空中竖直下落,由于受到空气的阻力,最后以某一恒定速度下 落,这个恒定的速度通常叫做收尾速度。设空气阻力与雨滴的速度成正比,下列对雨滴运动 的加速度和速度的定性分析正确的是 A.雨滴质量越大,收尾速度越大 C.雨滴收尾速度大小与雨滴质量无关 B.雨滴收尾前做加速度减小速度增加的运动 D.雨滴收尾前做加速度增加速度也增加的运动

13. 如图,传送带的水平部分长为 L,向右传动速率为 v ,在其左端无初速释放一小木块, 若木块与传送带间的动摩擦因数为μ ,则木块从左端运动到右端的时间可能是

A.

B.

C.

D.

14. 在离墙壁有一定距离的同一处,小朱同学将 A、B 两只“飞镖”水平掷向挂在竖直墙壁上的软木板,不计空气阻力,两只“飞 镖”插在靶上的状况如图所示(侧视图)。则下列说法中正确的是 A.A 镖掷出时的初速度比 B 镖掷出时的初速度大 B.B 镖插入靶时的末速度比 A 镖插入靶时的末速度大 C.B 镖的运动时间比 A 镖的运动时间长 D.A 镖的质量一定比 B 镖的质量大

15. 如图,在月球附近圆轨道上运行的“嫦娥二号”,到 A 点时变为椭圆轨道,B 点是近月 点,则 A.在 A 点变轨时,“嫦娥二号”必须突然加速 B.在 A 点变轨时,“嫦娥二号”必须突然减速 C.从 A 点运动到 B 点过程中,“嫦娥二号”受到月球的引力减小 D.从 A 点运动到 B 点过程中,“嫦娥二号”速率增大 三.填空题 (每题 6 分共 60 分) 16. 一 举 重 运 动 员 能 举 起 100kg 的 重 物 , 他 对 一 根 羽 毛 能 施 加 1000N 的 力 吗 ? 答: ,理由是 .

17.一跳伞员从 2.18 万米高空的静止的氦气球吊篮中跃下, 下落的最高速度到 163m/s.下落约 3 分 43 秒, 距地面 2400m 高处打开伞,整个下落到地面的时间持续 8 分 8 秒.请在图 中比较准确地画出跳伞员下落到地面过程的 v-t 图线.

3

18. 如图所示,质量为 M 的斜劈静止在水平地面上,斜劈的倾角为?,在斜 劈的光滑斜面上,有 A、B 两个物体,中间用轻杆相连,它们以一定的初速沿 斜面向上运动,已知它们的质量分别为 m、2m,则在它们运动过程中,杆中
A B M

?

的张力是_____, 水平地面对斜底部的支持力是_____, 水平地面对斜劈底部的静 摩擦力大小是_______。 19.某人骑自行车以 4m/s 的速度匀速前进,某时刻在其前面 7m 处以 10m/s 速度同向运行 的汽车开始关闭发动机,以 2m/s 的加速度减速前进,则此人追上汽车之前落后于汽车的最 大距离是 , 此人需要多长时间才能追上汽车 。
2

20.在一高山上水平抛一物体,为使它不再落回地面,其初速至少应为_;自地面竖直上抛 一物体,为使它不再落回地面,其初速至少应为_______ 。 (不计空气阻力) 21.被竖直上抛的物体的初速度与回到抛出点时速度大小之比为 k,而空气阻力在运动过程 中大小不变,则重力与空气阻力的大小之比等于_______。

22. 下雨天,假设无风,雨滴以速度 υ1 竖直下落,雨滴在空 中的分布是均匀的, 单位体积的雨量是ρ . 如图所示, 一个人 要从 A 处运动到 B 处,他没有带伞,A、B 的距离为 l,人的运 动速度为 υ2. 把人简化为长方体模型,头和肩的水平面积为

S1,身体前方正面的竖直面积为 S2. 则人从 A 到 B 过程中,打
到面积 S1 上的雨量为 , 打到面积 S2 上的雨量为 . A B

23. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分, 图中方格的边长 为 5cm,如果取 g=10m/s2,那么(1)闪光频率是 的水平分速度为 m/s. m/s.

Hz.(2)小球运动



(3)小球经过B点时速度的大小为

24.沿半径为 R 的半球型碗底的光滑内表面,质量为 m 的小球正以 角速度ω ,在一水平面内作匀速圆周运动,则此时小球离碗底的高 度为 。

25.已知地球的半径为 R,地面的重力加速度为 g,万有引力恒量为 G,如果不考虑地球自 转的影响,那么地球的平均密度的表达式为____________________。

4

2012 年惠州市高中物理竞赛试题(高一组) 答 题 卷
考生注意:请将答案填入下列表格中,考试结束后只交答题卷 一.选择题(每题4分,共 60 分) 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

二.填空题(每题6分,共 60 分) 16. ,

17.如图所示

18.

19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 17 题图 三.计算题.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能 得分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。共 30 分 26. (15 分)2012 年 11 月,我国舰载机在航母上首降成功。设某一舰载机质量为 m=2.5× 4 l0 kg,速度为 vo=42 m/s,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,飞机将在甲板上以 ao=0.8 m/s2 的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动. (1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑 到海里? (2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑 到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况, 飞机着舰时并不关闭发动机, 图示为飞机勾住阻拦索
5

后某一时刻的情景,此时发动机的推力大小为 F=1.2× 5N,减速的加速度 a1=20m/S2,此时 10 阻拦索夹角 ? =106o,空气阻力和甲板阻力保持不变,求此时阻拦索承受的张力大小?(已 知 sin 53o=0.8,cos 53o=0.6) (3) 如果航母在航行中,舰载机是逆风起飞还是顺风起飞好?为什么?

6

27(15 分)有一颗载有太阳能收集板的人造地球卫星,绕地球做匀速圆周运动。卫星与地 心的距离为地球半径 R0 的 2 倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。已知地球表面重 力加速度为 ,太阳光可看作是平行光,求

(1)卫星做匀速圆周运动的周期;

(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作的时间。

7

2012 年高中物理竞赛试题(高一)参考答案
题号 答案 1 C 2 A 3 A 4 D 5 D 6 B 7 B 8 D 9 B 10 C 11 AC 12 AB 13 CD 14 AC 15 BD

二.填空题(每题6分,共 60 分) 16. 不能 (2 分).一根羽毛不能对运动员施加 1000N 的力,根据牛顿第三定律,运动员也不能对 羽毛施加 1000N 的力.

.18.0,Mg+3mg cos2?,3mg cos ? sin ?, 19.16 m ,8s 11.2 千米/秒

17 题图

20. 7.9 千米/秒

21. 2+1)/(k2-1) (k

22.





23、10,

1.5, 2.5 24

?2R ? g ?2

25.

3g 4?GR

26

(3)航母不仅是要在舰载机起飞时要逆风航行,(2 分)而且在飞机降落时也要逆风全速 航行,这样可以增大相对速度,增大机翼产生的升力,缩短起飞距离。(2 分)



8

27. 解:(1)卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律

3分

在地球表面有

3分

卫星做匀速圆周运动的周期为

3分

(2)如图所示,当卫星在阴影区时不能接受阳光,由几何关系

∠AOB = ∠COD = 卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为

3分

t =

T=

3分

9

县区

学校

姓名

考号

座位号

------------------------------

密 封 线 -----------------------------------

------------------------------

密 封 线 -----------------------------------

10


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