第十二届上海市高一物理竞赛试卷
上传者:胡宪能|上传时间:2015-04-15|密次下载
第十二届上海市高一物理竞赛试卷
高一物理竞赛试卷
第十二届上海市高中基础物体知识竞赛(TI杯)
试题
考生注意:1、本卷满分150分。
2、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、全部答案写在答题纸上。 一.单选题(每小题4分,共40分)
1.图一(a)所示,质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接,竖直于水平面上处于平衡状态。一力F竖直向上作用于A,使A做匀加速直线运动。图一(b)中的(A)、(B)、(C)、(D)分别用来表示力F从开始作用,到B将
内容需要下载文档才能查看离开地面期间,力F
内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看和A的位移x之间的v关系图,其中正确的 是( )
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2.图二所示,
内容需要下载文档才能查看图一(b) 轻质弹性杆p一端竖直插在桌面上,另一端套有一个质量为m的小球。小球在水平面内做半径为R、角速度为?的匀速圆周运动。则杆上端在图示位置时受到的作用力的方向 ( ) (A)指向x轴的正方向 (B)指向x轴的负方向 (C)指向坐标系的第四象限
图二 (D)指向坐标系的第三象限
3.一杂技演员表演抛、接4只小球的节目。期间,每隔0.40 s抛出一只小球,且其手中始终只持有一只小球。则被抛出的小球能达到的最大高度(高度从抛球点算起,取g=10 m/s2)为 ( )
(A)1.6 m (B)1.8 m (C)3.2 m (D)4.0 m
4.图三所示,物块M通过与斜面平行的细绳与物块m相连,斜面的倾角 大小可以改变 ( ) (A)若物块M保持静止,则 角越大,摩擦力一定越大 (B)若物块M保持静止,则 角越大,摩擦力一定越小 (C)若物块M沿斜面下滑,则 角越大,摩擦力一定越大
(D)若物块M沿斜面下滑,则 角越大,摩擦力一定越小
5.质量为1 kg的木块受合力F作用由静止开始运动。图四 为力F随时间t的变化规律。则在t=50 s时,木块的位移为 ( ) (A)0, (B)2 m, - (C)50 m, (D)-50 m。
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6.图五所示,质量为m的小球悬挂在质量为M的半圆形光滑轨道
的顶端,台秤的示数为(M+m)g。忽略台秤秤量时的延迟因素,则从
烧断悬线开始,到小球滚到半圆形光滑轨道底部这段时间内,台秤的示 数为 ( )
(A)一直小于(M+m)g (B)一直大于(M+m)g (C)先小于(M+m)g后大于(M+m)g (D)先大于(M+m)g后小于(M+m)g 7.2005年1月17日,在太空中飞行了31年的美国“雷神”火箭
内容需要下载文档才能查看废弃物和我国1999年发射的长征四号火箭残骸相碰,使长征四号火箭
残骸的轨道下降了14 km。则长征四号火箭残骸的运行情况是 ( )
(A)速度变小,周期变长,角速度变小,势能增加
(B)速度变大,周期变短,角速度变大,势能增加
(C)速度变小,周期变长,角速度变小,势能减少
(D)速度变大,周期变短,角速度变大,势能减少
8.图六所示,在倾角为 的光滑斜面A点处,以初速度
v0与斜面成?角斜抛出一小球。小球下落时将与斜面做弹性碰
撞。若小球返跳回出发点A,则?、 满足的条件是( ) (A)sin ? cos =k
内容需要下载文档才能查看(B)cos ? sin =k
(C)cot ? cot =k
(D)tan ? tan =k
9.图七所示,长为L的杆一端用铰链固定于O点处,另
一端固定小球A。杆靠在质量为M、高为h的物块上。若物块以
内容需要下载文档才能查看速度v向右运动且杆与物块始终保持接触,则当杆与水平方向的夹角为 时,小球A的速率vA为 ( ) (A)vL sin cos /h
(B)vL sin2 /h 图七 (C)vL/h
(D)无法确定
10.图八所示,小木块m、带支架的大木块M以及水平面之间均光滑接触。轻质弹簧左端与支架连接,右端与m连接,构成一个系统。开始时m和M都静止,现同时分别对m、M施加等大反向的水平恒力F1、F2,在m、M开始运动以后 的整个过程中(整个过程中弹簧的伸缩不超过其弹性限度),下列说法中不正确的是( )
(A)由于F1和F2分别对m、M做正功,故系统的机械能不断增加
(B)由于F1和F2等大反向,故系统的动量守恒
(C)当弹簧有最大伸长量时,m、M的速度为零,系统机械能最大
(D)当弹簧弹力的大小与F1和F2的大小相等时,系统动能最大
二.多选题(每小题5分,共25分。选对部分答案得2分,有错不得分)
11.图九所示,一个质量为2 kg的物体从坐标原点O
沿x轴正方向由静止开始做匀加速直线运动,它的动量P随位移x的变化规律为P=x kgm/s,则( )
内容需要下载文档才能查看图九
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(A)物体在第一秒内受到的冲量是16 Ns
(B)物体通过A、B、C、?各点时动量对时间的变化经是16 kgm/s
(C)物体通过相同的距离,动量增量可能相等
(D)物体通过相同的时间,动量增量一定相等
12.图十所示,半径为R、内径均匀的圆形弯管水平放置,小球 在管内以足够大的初速度v0做圆周运动,小球与管壁间的动摩擦因数
为?。设小球从A到B和从B到A的连续一周内,摩擦力对小球做功
的大小分别为W1和W2,在一周内摩擦力所做总功在大小为W3,则下 列关系式中正确的是 ( )
(A)W1>W2 (B)W1=W2
图十 (C)W3=0 (D)W3W1+W2
内容需要下载文档才能查看13.铁道部决定在前3次火车提速的基础上还将实现两次大提速,旅客列车在500 km敬意内实现"朝发夕至".为了适应提速的要求,下列做法中正确的是 ( )
(A)机车的功率可保持不变
(B)机车的功率必须增大
(C)可加大铁路转弯处的路基坡度
(D)可减小铁路转弯处的路基坡度
14.图十一所示,MN为水平滑槽,其中M端保持固定,
内容需要下载文档才能查看轻滑轮A可固定于MN上任意位置。若轻滑轮A、轻滑轮B、物块m1、物块m2的轻绳组成的系统处于平衡状态,则m1与m2的关系为 ( )
(A)m1可能大于m2
(B)m1可能等于m2/2 图十一 (C)m1可能小于m2/2
(D)m1一定大于m2
15.图十二所示,半径为R的圆桶固定在小车上,桶内
有一光滑的小球m,在小车以v向右做匀速运动期间,小球m
始终处在圆桶最低点。当小车遇到障碍物突然停止时,小球m 上升的高度可能为 ( ) 22(A)等于v/2g (B)大于v/2g 2(C)小于v/2g (D)等于2R
内容需要下载文档才能查看三.填空题(共25分)
16.(2分)2005年____________、_____________(填国名)科学家获得诺贝尔物理学奖,以表彰他们在激光精密光谱学、光学相干量子理论领域取得的突出贡献。
17.(4分)一质点从A点出发,以恒定 速率v经时间t运动到B处,已知质点在平面 内运动,其运动轨迹如图十三所示,图中x轴
内容需要下载文档才能查看上方的轨迹都是半径为R的半圆,下方的轨迹 都是半径为r的半圆。则此质点由A到B的平
均速度大小为_____________。 18.(4分)图十四是用高速摄影机拍摄到的子弹射过朴克牌的一幅照片。已知子弹的平均速度约为900 m/s,子弹的真实长度为2.0 cm。试估算子弹穿过朴克牌的时间t约为_____________s。
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19.(5分)计算机上常用的“3.5英寸、144 MB“软磁盘的 磁道和扇区(每个扇区为1/18圆周),每个扇区可记录512个字节。电动机使磁盘以每分钟300转匀速转动,磁头在读、写数据时保持不动。磁盘每转一圈,磁头沿半径方向跳动一个磁道。则 (1)一个扇区通过磁头所用的时间是__________s。
(2)不计磁头转移磁道的时间,计算机每秒内可以从软盘 图十五 上最多读取__________字节。
20.(5分)图十六所示,轻细绳AB和AC的一端与质量为2 kg
的小球相连,它们的另一端连接于竖直墙面上,在小球上另施加一个方向与水平线成 =60?的拉力F。若要使细绳都能伸直,拉力F的大小范围为_____________。 21.(5分)一辆车速大于40 km/h的汽车以恒定速度行驶。车中有一台钟,钟上分针已折断。设秒针示数为0时,汽车位置为运动起点。当汽车行驶了3 km时,钟上秒针示数为30 s,汽车再行驶1 km,秒针示数为20 s,则汽车行驶的速度为_____________km/h。 四.计算题(共60分)
22.(15分)大型火车站
有列车编组用的驼峰,将需要编组的车厢用火车头推到驼峰顶上,再让它沿斜坡下滑,到坡底时利用道岔组把它引导到指定 图十七 的轨道上和其他车厢撞接,实现编组。图十七所示,A车厢从左侧被推上驼顶后,由于惯性
会继续向前运动,然后,沿斜坡下滑与静止在道岔上的B车厢撞接且撞接后两车厢不再分开。若两节车厢的质量均为m,车厢长度都忽略不计,车轮与铁轨的动摩擦因数均为?,斜坡高为h,道岔距坡底的距离为s1,两车厢撞接后共同滑行的最短距离为s2。试根据上述设计要求,推导出驼峰斜坡倾角 应满足的关系式。
23.(15分)在空间站长期工作的宇航员体重会发生改变。为了检查宇航员的健康状况,宇航员要定期秤量体重,但太空中宇航员的体重不能用体 图十八 重计秤量。
科学家设计了图十八所示的装置来“秤量”宇航员的体重。其中,两个大小不同的凹形构件质量分别为m’与M,相互光滑接触,M固定于航天器上,m’(又称作踏板)通过两侧劲度系数分别为k1、k2的弹簧与M连接。
(1)试分析利用该装置“秤量”宇航员体重的原理。
(2)简要写出宇航员利用该装置“秤量”体重的操作步骤。
(3)试推导出用上述方法测定宇航员体重的公式。
24.(15分)光滑的水平面上有两个质量分别为m1、m2
的物块A、B,其中m1>m2。在它们的右侧有一竖直墙面,如图十九所示。B开始时处于静止状态,A以速度v朝B
内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看设A、B的碰撞为完全弹性碰撞,物块与墙面碰撞后的速率为碰 撞前速率的4/5倍。如果两物块仅能发生两次碰撞,试确定两物
块质量比的取值范围。
25.(15分)卫星绕地球沿着近似圆形轨道以速度v运行,轨道的变动与大量微尘对卫星阻力f=av?作用有关,式中a和?为常数,设卫星轨道半径均匀变化。试求?。(卫星与
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地球因引力作用而存在引力势能。卫星轨道半径为R,则引力势能可以表示为EP=-GMm/R。)
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