13上海市第十三届高一物理竞赛预赛试卷及解答
上传者:黄允华|上传时间:2015-05-05|密次下载
13上海市第十三届高一物理竞赛预赛试卷及解答
第十三届上海市高中基础物理知识竞赛(TI杯)
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、全部答案做在答题纸上。 一.单选题(每小题4分,共40分)
1.如图所示,质量为m的小球一端被水平弹簧系住,另侧被倾角为30 的光滑木板AB托住,处于静止状态。若突然向下撤离木板AB,则此刻小球的加速度为(
(A)0,
23
(Bg,方向竖直向下,
3
23
(Cg,方向垂直于原木板平面向下,
3(D3
g,方向水平向右。 3
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)
2.心电图是现代医疗诊断的重要手段,医生通过测量心电图上相邻两波峰的时间间隔(即心动周期),就可以计算出1分钟内心脏跳动的次数(即心率)。图是甲、乙两人在同一台心电图杨上做出的心电图。医生通过测量后获知甲的心率每分钟60次,由此可推断出其图纸移动的速率以及乙的心率为
(
)
(A)25 mm/s、每分钟75次, (B)25 mm/s、每分钟48次, (C)20 mm/s、每分钟75次, (D)20 mm/s、每分钟48次,
3.如图所示,一物体从A点出发以妆速度v0
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面AB,并能沿斜面升高到h确的是( h。
(B)若把斜面弯曲成圆弧形AB’,物体能沿AB’升高到h。
)
(A)若斜面从C点被锯断,物体冲出C点后仍能升高到
(C)若把斜面从C点锯断或弯曲成圆弧形AB’,物体都不能升高到h,因为机械能不守恒。
(D)若把斜面从C点锯断或弯曲成圆弧形AB’,物体都不能升高到h,但机械能守恒。 4.如图所示,在一粗糙水平面上有三块质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3(木块体积可忽略),中间分别用一根自然长度为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,且弹簧均处于自
1
然伸长状态。木块与地面间的动摩擦因数为 。现用一水平力向右拉木块3,当木块一起匀速运动时,木块1和3之间的距离为
(A)l+
(
mg
k
k
)
(m1+m2)g
(B)l+
k2 (m1+m2)g
(D)2l+
k
(C)2l+
(2m1+m2)g
5.图是某种型号的“千斤顶”,常用于汽车换轮胎时顶 升汽车。图中的AC、BC、AD、BD各杆长度相等。当顺时针摇动手柄时,在水平螺杆的带动下,A、B间距离变小,汽车
就会被顶升起来,反之,汽车下降。若用“千斤顶”顶升汽车时,汽车对C点的正压力为G,AB与AC间夹角为 ,则A 端受到杆AC、AD的合力大小为(
(A)G/2 sin , (C)G/tan ,
)
(B)2G cos , (D)G tan 。
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- 6.如图所示,一列简单谐横波沿x轴传播。甲、乙两图分别为传播方向上相距3 m的两质点的振动图像。如果波长大于1 m,则波的传播速度大小不可能为(
)
(A)30 m/s, (B)15 m/s, (C)10 m/s, (D)6 m/s。
7.图为洗衣机脱水制动示意图。脱水桶的半径为20 cm,正常工作时以每分钟1200转高速旋转。脱水后衣服可视为均匀地紧贴脱水桶壁上,且当衣服和桶的总质量为3 kg时,测得从打开脱水桶盖到脱水桶静止,脱水桶共旋转了50圈。设脱水桶刹车盘的半径为6 cm,则脱水桶制动过程中刹车带上的平均摩擦力的大小约为 (
(A)50 N, (C)100 N,
)
(B)15 N, (D)40 N。
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8.如图所示,一电扇有3片叶片,叶片间的夹角为120 ,稳定转速为每分钟300转。若在暗室中,电扇达到稳定转速时被每秒闪光30次的频闪光源照射时,观察者能感觉到的电风扇叶片数为
(A)3, (C)9,
(B)6,
(
)
(D)无法分清电风扇的叶片数。
9.我国西昌是发射地球同步卫星的主要基地。发射地球同步卫星时,运载火箭通常需要经历先竖直上升,然后高速姿态,再向某一方向倾斜上升的过程。为有利于发射,运载火箭倾斜上升的方向大致应为
(A)西南方向, (C)西北方向,
(
)
(B)东南方向, (D)东北方向。
10.如图所示,在竖直平面内的光滑圆弧轨道QN所对的圆心角小于10 。O
内容需要下载文档才能查看点是弧
2
QN的中点,也是圆弧轨道的最低点,且Q、N等高。在Q和O之间放置一块光滑的木板(木板的厚度可忽略)。若将A、B、C三个小球(可视为质点)分别同时从Q、P、N处由静止释放,则
(
)
内容需要下载文档才能查看(A)C球最先到达O点,A、B球同时到达O点, (B)A球最先到达O点,B球最后到达O点, (C)B、C两球几乎同时到达O点,且先于A球, (D)B、C两球几乎同时到达O点,且迟于A球。
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.如图所示,重100 N的物体放在倾角为30 的粗糙斜面上,一根原长为10 cm、劲度系数为10 N/m的轻质弹簧,一端固定在斜面底部,另一端与物体连接。设物体静止时弹簧长度为7 cm,现用一弹簧秤沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间
(A)5 N,
(B)15 N,
(C)50 N,
)
3
内容需要下载文档才能查看的最大静摩擦力为35 N,且弹簧长度不变,则弹簧秤的示数可能是(
(D)85 N。
)
12.原“和平号”空间站是二十世纪技术最先进的航天器。在空间站环绕地球做匀速圆周运动的过程中,站内不能进行的实验有(
(A)验证阿基米德定律,
(C)测定弹簧振子的周期,
(B)利用天平测物体的质量, (D)验证机械能守恒定律。
13.如图所示,光滑圆形轨道的管径远小于轨道半径R。质量为m的相同小球a、b的直径略小于管径,能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速率v通过轨道最低点,且当a在最低点时,b在最高点。以下说法中正确的是 (
)
(A)速率v ,才能使两球在管内做圆周运动, (B)当v 时,b在轨道最高点对轨道无压力,
(C)当b在最高点对轨道无压力时,a比b所需的向心力大5mg,
(D)只要v≥ ,a对轨道最低点压力比b对轨道最高点压力都大6mg。 14.如图所示,相互垂直的光滑挡板PO、OQ被竖直固定放置在重力场中,a、b为质量相同的小颗粒(可看成质点),相互间存在大小与距离平方成反比的斥力作用,方向沿a、b连线。当力F水平向左作用于b时,a、b处于静止状态。现若稍增大力F,且使b稍有移动,则当则a、b重新处于静止状态时重新(
)
(A)a对b的作用力大小增大, (B)a对b的作用力大小减小 (C)OQ面板对b的支持力大小不变 (D)OQ面板对b的支持力大小增大
15.如图所示, 质量为M的小车在光滑的水平面上以速度v0
向右匀速运动,一质量为m的小球(m M)从高h处自由下落,与小车碰撞后,反弹上升的最大高度仍为h
内容需要下载文档才能查看。设球与车间的动摩擦
3
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h
因数为 ,则小球弹起后的水平速度可能是(
(A)v0,
(B)0, (D)-v0。
(C)2 gh ,
)
三.填空题(共25分)
16.(6分)如图所示, 乌篷船又称“脚划船”是我国绍兴水乡“流动的生命”。它船身狭小,一丈多长,但船速极快。其一侧伸出的木质长桨A,不仅可以成为小船行进的动力,并具有调控小船行进方向的功能,此外,木质长桨还具有__________的功能。实
现这种功能的具体过程是____________________。
17.(3分)在一级方程式汽车大赛中,法拉利赛车总质量为m,为使赛车经过弯道时,仍能保持一定的高速行驶,工程师对赛车的外形进行了精心的设计,使得赛车在高速行驶时,相对车辆运动的空气能对车身产生向下的附加压力(此压力被称为气动压力),从而增大赛车对地面的正压力。已知该正压力与摩擦力的比值为 (称为侧向附着系数)。要使赛车以速度v经过半径为R的水平弯道时不侧滑,所需气动压力至少为__________。
18.(3分)距行星表面高h处以速度v1绕行星做匀速圆周运动的航天器,由于某种原h5 因过渡到距行星表面高 处的新轨道上,并以速度v1绕行星做匀速圆周运动。由此可
22以推断,假定在该行星表面以速度v0竖直上抛一物体并仍回到抛出处,则该物体在空中运动时间为__________(计算时不计空气阻力)。
19.(4分)图为某同学自制的加速度计。构造如下:一根轻质细杆的下端固定一个小球,杆的上端与光滑水平轴相连接。杆可在竖直平面内左右摆动。硬质面板紧靠杆摆动的平面放置,并标有刻度线。其中,刻度线c位于经过O的竖直线上,刻度线b在bO连线上, bOc=30 ,刻度线d在dO连线上, cOd=45 。
使用时,若约定加速度计的右侧为汽车前进的方向,则在c
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处应标上加速度______m/s2;在b处应标上加速度______m/s2;汽车前进时,若细杆稳定地指示在d处,则0.5 s内汽车速度______(选填“增大”或“减少”)了______m/s。(本题g取9.8 m/s2)
20.(4分)我国将进行宏伟的”嫦娥计划”,对月球进行探测.已知地球半径R为月球半径的3.6倍,地球表面的重力加速度g为月球的6倍。若将月球和地球都视为匀质球体,则可以估算出:
(1)地球与月球的密度之比是__________;
(2)若长期在月球工作,需要在月球表面覆盖压强p0=1.0 105 Pa的大气层。则该大气层的大气质量是_______kg(设大气层厚度远小于月球半径)。
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21.(5分)研究表明,汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与(1)汽车正面投影面积S,(2)等因素有关。表一是在风洞实验室中通过摸摸实验采集到的一组数据。
由上述数据可以得到汽车所受到的风阻f与汽车正面投影面积S以及汽车行驶速度v的关系式为f=__________(要求用k表示比例系数);由上述数据得出k的大小和单位是__________。
四.计算题(60分)
22.(15分)为确保行车安全,在高速公路的不同路段都会竖有限速指示牌。若有一段直行连接弯道的路段,其弯道半径为60 m,弯道路面的倾斜角度 为5 ,静摩擦因数 为0.37。假定直行路段的限速为120 km/h,限速指示牌的可见视野为100 m,驾驶员的操作反应时间为2 s,为保持平稳减速,限定最大减速度为2.5 m/s2。试计算:(1)至少应该在弯道前多少距离处竖置限速指示牌;(2)指示牌应标注的限速。(tan5 =0.087)
23.(15分)如图所示,D是倾角为 的固定斜面,长方体A、B叠放在D斜面上。重物C通过轻滑轮、轻绳与A、B相连,A、B相对静止地沿斜面加速向上运动。设B与D之间的动摩擦因数为 ,A、B、C质量分别为mA=m、mB=2m、mC=4m。绳对A、B的拉力与斜面始终保持平行。求: A、B间的静摩擦因数 0。
24.(15分)如图所示,在光滑的水平面上,质量为m的88个相同弹性小球,沿直线MN静止排列,编号自右向左分别为1至88。现有一质量为2m的弹性小球A沿最后的速度。
25.(15分)如图所示,在舞台上,甲、乙、丙三位舞蹈演员分别从边长为a的正三角形顶点A、B、C出发,随舞曲节拍以平均速率v运动。其舞蹈行进的规则为:以舞曲的若干节拍为时间单位,在第一个时间单位内,她们始终保持甲朝乙,乙朝丙,丙朝甲运动;在第二个时间单位求:(1)经过多少时间她们三人相聚;(2)每位演员行进的路程。
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MN直线以速率v0水平向右与第88号小球相碰。设所有碰撞均为弹性正碰,求这89个小球
内,则始终保持甲朝丙,丙朝乙,乙朝甲运动;若三位舞蹈演员一直以上述方式交替运动,
5
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