惠州市高中应用物理竞赛试题高一组竞赛题_-高中教育.pdf

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1、2016年惠州市高中应用物理竞赛试题(高一组)考试时间 2016 年 5 月 29 日(星期日)上午 9:3011:30 本试卷共四大题 总分 150 分钟 一.单项选择题(每小题只有一个选项正确 4 10=40 分)1.如图所示,一只猴子抓附在倾斜的树枝上,下面说法正确的是 A.树枝对猴子的支持力垂直树枝向上 B.树枝对猴子的支持力竖直向上 C.树枝对猴子的支持力等于猴子的重力 D.树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力 2.有一个小实验:当向两片竖直放置的纸片的中间吹气时,会发现两个小纸片不但不分离,反而靠拢了。这一现象告诉我们,流体运动部分产生的压强要比它周围静止部分产生的压强小。也可以概括为

2、流速大,压强小,流速小,压强大。飞机上天就是由于机翼上下方空气流速不同造成的压力差所致。F1 赛车在尾部都装有尾翼板,其作用是 A 减小摩擦 B抵消升力 C减小阻力 D升高重心 3.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t0 时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的vt图中(如图),直线a、b分别描述了甲、乙两车在 020 s 内的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 A 在 010 s 内两车逐渐靠近 B在 1020 s 内两车逐渐远离 C 在 515 s 内两车的位移相等 D在t10 s 时两车在公路上相遇 4.如图所示,物体 B叠放在物体 A上,A、B的

3、质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为的固定斜面 C匀速下滑,则:A.A、B间没有静摩擦力 B.A受到 B的静摩擦力方向沿斜面向上 C.A 受到斜面的滑动摩擦力大小为 mg sin D.A 与斜面间的动摩擦因数,=tan t/s 0 5 10 10 15 20 5 v/(m/s)b(乙)a(甲)5.一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为 A.gFM2 B.)(2gFM C.gFM 2 D.0 6.如图甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个

4、水平力 F1与 F2的作用,静止不动,现保持力 F1不变,使力 F2逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是图乙中的 7.如图所示,光滑的半圆柱体的半径为 R,其上方有一个曲线轨道AB,轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量为m的小球沿轨道滑至底端(也就是半圆柱体的顶端)B点时的速度大小为gR,方向沿水平方向。小球在水平面上的落点为C(图中未标出)则:A小球将做平抛运动到达C点 B小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点 C小球先沿圆柱体表面做圆周运动后平抛运动滑至C点 D.小球先平抛运动后沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点 8.发射人造卫星是将卫星以一定的速

5、度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,如图这样选址的优点是,在赤道附近 A地球的引力较大 B重力加速度较大 C地球自转线速度较大 D地球自转角速度较大 9.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到密度为、且均匀分布的星球的最小自转周期 T是(G为万有引力常量)AT G/4 BTG/3 C T G/2 DTG/v B O R A m 只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力

6、等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在物体上的质量均为且上下表面均与斜面平行它们以共同速10.如图(a)所示,下端固定的一根轻弹簧竖直立在水平地面上,弹簧正上方有一物块,从高处自由下落到弹簧上端的O点,开始将弹簧压缩。弹簧被

7、压缩了x0 时,物块的速度变为零。从O点开始接触,物块的加速度数值随弹簧O点下降位移x的变化图像是图(b)中的 (a)(b)二不定项选择题(每小题有 2 个或者 2 个以上选项正确,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 45=20 分)11.图中 a、b、c 为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮 的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态。A.有可能 N处于拉伸状态而 M处于压缩状态 B.有可能 N处于压缩状态而 M处于拉伸状态 C.有可能 N处于不伸不缩状态而 M处于拉伸状态 D.有可能 N处于拉伸状态而 M处于不伸不缩状态 12.如图所示,一水平

8、方向足够长的传送带以恒定的速度 V1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,物体以速率 V2沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面上,这时速率为 V2/,则下列说法正确的是:A若1v 2v,则2v=2v C 不管2v多大,总有2v=2v D 只有1v=2v时,才有2v=1v 13.如图所示,一质点沿螺旋线自外向内运动,已知其走过的弧长 S 与运动时间t成正比,关于该质点的运动,下列说法正确的是 A小球运动的线速度越来越大 B 小球运动的加速度越来越大 C小球运动的角速度越来越大 D 小球所受的合外力越来越大 a a a a g g g g O x0/2 x0 x

9、 O x0/2 x0 x O x0/2 x0 x O x0/2 x0 x (A)(B)(C)(D)O x0 M N a R c b 只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是

10、在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在物体上的质量均为且上下表面均与斜面平行它们以共同速14.某同学能查阅到的物理数据有:地球质量M、地球半径R、月球半径r、月球质量m、地球表面重力加速度g、月球表面重力加速度g、月球绕地球转动的线速度v、周期T以及光速c。该同学又知道,1969 年人类首次用激光器向月球表面发射激光光束,并经过时间t后接收到了经月球表面反射回来的激光光束。该同学要计算地球表面与月球表面之间的距离s,则下列方法中正确的是 A.按光的传播规律sct/2 B.按圆周运动线速度、周期关系v2(sRr)T 计算 C.按重力作为圆周运动的

11、向心力mgmv2sRr 计算 D.按重力作为圆周运动的向心力及线速度、周期关系mgm42T2(sRr)计算 15.如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中,下列说法正确的是 AF对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 BF对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能 DF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 三填空题(共 70 分)16.(4 分)在下面括号内列举的科学家中,对发现和完善万有引力定律有贡献的是 。(安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许

12、、麦克斯韦、开普勒、法拉第)17.(6 分)物体由静止开始做匀加速直线运动已知物体在第n秒内的平均速度大小为v,则该物体的加速度大小为 。18.(6 分)用一根长 1m 的轻质细绳将一副质量为 1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为 10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为 (g 取 10m/s2)19.(6 分)通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度。在时间 t内踏脚板转动的圈数为 N,那么脚踏板转动的角速度=;要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有 ;自行车骑行速度的计算公式 v=.F 只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正

13、确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在物体上的质量均为且上下表面均与斜面平行它们以共同速O A B 20.(6 分)如图所示,球网高出桌面 H,

14、网到桌边的距离为 L。某人在乒乓球训练中,从左侧 L/2 处,将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘。设乒乓球运动为平抛运动。则(1)击球点的高度与网高度之比为 ;(2)乒乓球在左、右两侧运动时间之比为 .21.(6 分)一个质量为 4kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数1.0.从0t开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力 F作用,力 F随时间的变化规律如图所示.则前 10s 内物体位移大小是 .(g取2/10sm)22.(6 分)为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小,让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动,用闪光照相方法拍摄钢球在

15、不同时刻的位置。如图所示为拍摄中的一段图片。已知钢球在液体中运动时所受阻力 F=kv2,闪光照相机的闪光频率为 f,图中刻度尺的最小分度为 s0,钢球的质量为 m,重力加速度为 g,则阻力常数 k 的表达式为 k=_。23.(6 分)一人坐在雪橇上,从静止开始沿高度为 15m的斜坡滑下,到达底部时速度为 10m/s,人和雪橇的总质量为 60kg,下滑过程中克服阻力做的功等于 J。(g=10m/s2)24.(6 分)质量均匀无弹性的一条柔软绳索,自h高度静止释放,竖直地下坠至地板上。设绳索长度为L,单位长度的质量为。当绳索在空中的长度为x(x L)时,空中绳索的速度为 25.(6 分)天文观测发

16、现宇宙空间中存在一些双星系统某双星系统的A、B两颗星的质量分别为 MA和 MB,A、B相距为 d,它们绕同一点O做匀速圆周运动,如图所示此双星系统的运动周期为 G为万有引力常量 26.(12 分)羚羊从静止开始奔跑,经过 50m距离能加速到最大速度 25m/s,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过 60m的距离能加速到最大速度 30m/s,以后只能维持这个速度 4.0s 设猎豹距离羚羊m时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后 1.Os 才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,则的取值范围为_;若猎豹要在其加速阶段追上羚羊

17、,则的取值范围为_。只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在物体上的质量均为且上下表

18、面均与斜面平行它们以共同速2016 年惠州市高中物理竞赛试题(高一组)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(每题分,共 60 分)题号123456789101112131415答案二填空题(共 70 分)16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.三计算题.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 20 分27.(20 分)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB 是一长为 2R的竖直细管,上半部BC 是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,A

19、B 管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到 0.5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m 的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求:(1)质量为m 的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;(2)弹簧压缩到 0.5R时的弹性势能Ep;(3)已知地面与水面相距 1.5R,若使该投饵管绕AB 管的中轴线OO 在 900角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在 2m/3 到m 之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长

20、时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在

21、物体上的质量均为且上下表面均与斜面平行它们以共同速 2016年惠州市高中物理竞赛试题(高一组)参考答案 一选择题(每题分,共 60 分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 A B C D B B A C B D AD AB BCD AB CD 二填空题(共 70 分)16 答案:第谷(1 分);开普勒(1 分);牛顿(1 分);卡文迪许(1 分)评分说明:每选错 1 个扣1 分,最低得分为 0 分。17 .2v/(2n-1);18.19.答案:;2tN牙盘的齿轮数 m、飞轮的齿轮 数 n、自 行 车 后 轮 的 半 径 R(牙 盘 的 半 径 r

22、1、飞 轮 的 半 径 r2、自 行 车 后 轮 的 半 径R);)2(22121RwrrtrNrRntmNRwnm或或 20.98;12 21。20m 22.2204fsmg 23.6000 24 2g(hlx)25.)(4A32BMMGd 26.55;31.9 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 20 分 27.(20 分)解析:此题考查平抛运动规律、牛顿运动定律、竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律等知识点(1)质量为 m的鱼饵到达管口 C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则(1)(2分)解得

23、 (2)(2分)只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在物体上的质量均为且上下表面均

24、与斜面平行它们以共同速(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由机械能守恒定律有 .(3)(2分)由(2)(3)得.(4)(2分)(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响,质量为 m的鱼饵离开管口 C后做平抛运动,设经过t 时间落到水面上,离 OO 的水平距离为 x1,由平抛规律有.(5)(2分)(6)(1分)由(5)(6)两式得.(7)(2分)当鱼饵的质量为时,设其到达管口 C时速度大小为 V2,由机械能守恒定律有.(8)(2分)由(4)(8)两式解得.(9)(1分)质量为的鱼饵落到水面时上时,设离 OO 的水平距离为 x2则.(10)(1分)由(5)(9)(10)解得:(1 分)

25、鱼饵能够落到水面的最大面积 S,S=(x22-x12)=R2(或 8.25 R2)。(2 分)只有一个选项正确分如图所示一只猴子抓附在倾斜的树枝上下面说法正确的是树枝对猴子的支持力垂直树枝向上树枝对猴子的支持力竖直向上树枝对猴子的支持力等于猴子的重力树枝对猴子的摩擦力等于猴子的重力有一个小实验当生的压强要比它周围静止部分产生的压强小也可以概括为流速大压强小流速小压强大飞机上天就是由于机上下方空气流速不同造成的压力差所致赛车在尾部都装有尾板其作用是减小摩擦抵消升力减小阻力升高重心甲乙两辆汽车在平甲乙两车在内的运动情况关于两车之间乙甲的位置关系下列说法正确的是在内两车逐渐靠近在内两车逐渐远离在内两车的位移相等在时两车在公路上相遇如图所示物体叠放在物体上的质量均为且上下表面均与斜面平行它们以共同速

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