2017年浙江高中物理聯(lián)賽試題卷

1、2017年浙江省高中物理聯(lián)賽試題卷本試題卷滿分200分。特別注意：所有解答均必須寫在答題卷上！本卷中重力加速度g均取10m/s2.一、選擇題（本題共6小題，每小題5分，共30分.選項中只有一個是符合題目要求的，選對的得5分。不選、多選、錯選均不得分）1中國首次在外太空授課活動是在圍繞地球運行的天宮一號內(nèi)進(jìn)行的。如圖所示，女航天員王亞平用單擺進(jìn)行實驗。用同一單擺在天宮一號內(nèi)進(jìn)行此實驗，下列說法正確的是（ ）A將球從靜止釋放，小球來回擺動B將球從靜止釋放，小球“飄浮”在空中C給小球一個初速度，只有當(dāng)該初速度大于某一值時，小球才能做勻速圓周運動D給小球一個初速度，小球就可以一直做速度大小不變的勻速圓

2、周運動2.如圖所示，有一能夠豎直起降的觀光電梯，當(dāng)其靜止在底層時，放入一漂浮著木塊的水桶，此時水面恰好與桶口齊平?，F(xiàn)讓電梯上升到頂層，下列說法正確的是（ ）A加速上升階段水將從桶口溢出B減速上升階段水將從桶口溢出C只有勻速上升階段沒有水從桶口溢出D整個上升過程均沒有水從桶口溢出3.如圖所示，一束單色光a射向半球形玻璃磚的球心，在玻璃與空氣的界面上同時發(fā)生反射和折射。 b表示反射光，c表示折射光，它們與法線間的夾角分別為和現(xiàn)逐漸增大入射角下列說法中正確的是（ ）A折射與反射光線始終存在Bb光束的能量逐漸減弱Cb光光子的能量大于c光光子的能量。Db光在玻璃中的波長小于其在空氣中的波長4.如圖所示，

3、兩塊豎直放置的平行金屬板A、B間的電勢差恒為U，板間距離為d，在兩板正中間放一半徑為的金屬球殼，M、N為球殼上左右兩側(cè)離平行板最近的兩點，P為球殼上的任意點（圖中未標(biāo)注)，則UAP為（ ）AB CD5.如圖所示，一集裝箱船裝載著眾多“長×寬×高”分別為6.0m×2.6m×2.4m的密閉集裝箱，當(dāng)船遇到風(fēng)浪傾斜時，有一只集裝箱落入海中。設(shè)集裝箱內(nèi)裝滿同一材料的貨物，整體的密度為0.5×l03kg/m3,海水的密度是1.0×103kg/m3現(xiàn)用直升機緩慢地將集裝箱豎直提升2.0m,則直升機所做的功至少為（ ）A.2.6×105J

4、 B. 7.5×105J C. 1.9×105J D. 3.7×105J 6.如圖所示，邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B. 方向垂直紙面向里。邊長也為a的等邊三角形導(dǎo)體框架ABC，以周期T繞其中心點在紙面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)，設(shè)t = 0時恰好與磁場區(qū)域的邊界重合，則該時刻的感應(yīng)電流大小為（ ）。設(shè)框架ABC的總電阻為R。A B C D二、填空題（本題共6小題，每小題6分，共36分）7如圖所示，為訓(xùn)練航天員適應(yīng)完全失重狀態(tài)?？梢岳蔑w機在地球表面附近創(chuàng)造短時間的完全失重環(huán)境。若有一架飛機在空氣稀薄的高空以與水平面成的初速度v1作斜上拋運動,進(jìn)入完全

5、失重飛行狀態(tài)，當(dāng)速率達(dá)到v2(v2> v1)時結(jié)束完全這種失重狀態(tài)。則這一完全失重狀態(tài)持續(xù)的時間t = _(用v1、v2、g、表示）。8如圖所示，三根輕繩、和三個小球A、B、C 連接，mA=3kg，mB=2kg、mc=4kg, C球離地高度hc=5m，A球距滑輪足夠遠(yuǎn)，不計一切阻力。假設(shè)在1s末剪斷號繩，則2s末號繩上的拉力大小為_N。9如圖所示，板1放在相同的板2上一起以速度v0沿光滑水平面滑動，與相同的板3碰撞后，板2與板3固連在一起，板1從板2上全部移到板3上后恰好相對板3靜止。己知板1與板3間的動摩擦因數(shù)為，板1與板2間的摩擦不計，則板長L=_（重力加速度g已知）10如圖所示，光

6、源L右側(cè)有兩平行擋板A1、A2相距為d, A1上有一單縫S，山上有兩平行雙縫S1、S2，雙縫間距為b，距擋板A2為D處有一光屏A3。已知L、S、S1S2中點、O都在同一直線上，且b<<d， d<<D，光源L發(fā)出單色光的波長為。若在圖中陰影區(qū)域加上折射率為n的介質(zhì)，那么雙縫干涉中央亮紋與O點的距離為_。11如圖1所示，4個邊長相同、電荷量相同恰均勻分布在表面的帶正電的絕緣立方體，并排放在起（忽略邊界效應(yīng)，假設(shè)移近過程電荷分布保持不變）。若在上表面4個角頂點相聚的O點處，測得場強大小是E0，現(xiàn)將前右側(cè)的小立方體移至無窮遠(yuǎn)處.如圖2所示，則此時O點的場強大小變?yōu)開。12.如圖

7、所示，有柱形氣缸.除底部加熱區(qū)以外都是絕熱的，中間有兩個隔斷，上面是一個不計重力的活塞，并放有質(zhì)量為m的平衡物，中間是一塊固定的導(dǎo)熱隔板，把氣缸分隔成體積相同的A和B兩部分，A和B空間內(nèi)各有1mol單原子理想氣體。現(xiàn)由底部緩慢地將320J熱量傳送給缸內(nèi)氣體，則B空間氣體吸收的熱量為_(普適氣體常數(shù)R=8.31J/k mol).三、計算題（本題共7小題，共134分.計算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后結(jié)果的不能得分。）13.（6分）如圖所示，一個質(zhì)量為M、半徑為R的均質(zhì)木球用一根長為L的輕質(zhì)細(xì)桿固定在墻上，細(xì)桿的左端用鉸鏈與墻壁相連，木球下面墊一質(zhì)量為m的木板后，

8、細(xì)桿恰好水平。假設(shè)木球與木板及木板與水平地面的摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力與滑動摩擦力近似相等，則要將木板從球下面向右水平抽出至少需要多大的水平拉力？ 14.（18分）“嫦娥一號”探月衛(wèi)星為繞月極地軌道衛(wèi)星，利用該衛(wèi)星可對月球進(jìn)行成像探測。如圖所示是“嫦娥一號”發(fā)射過程的示意圖。為了計算簡單，設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做勻速圓周運動，軌道平面朝向地球并與月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直（即軌道平面與地心到月心的連線垂直)。若已知衛(wèi)星距離月球表面的高度為H，繞行周期為TM；月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE,半徑為R0；地球半徑為RE，,月球半徑為RM及光速為c。則：（1）求衛(wèi)星向地面?zhèn)魉托畔⑺枰淖疃虝r間：（

9、2）忽略地球引力、太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，求月球與地球質(zhì)量之比。15.(20分）如圖所示，絕緣水平面上固定平行長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，一端接有阻值為R的電阻，整個導(dǎo)軌平面處于與之垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。己知金屬桿在導(dǎo)軌上的初速度大小為方向平行于導(dǎo)軌。忽略金屬桿與導(dǎo)軌的電阻，不計摩擦。當(dāng)金屬桿運動到總路程的倍（01)時，求安培力的瞬時功率。16.(20分）如圖所示為一古城墻的入城通道，指向讀者的方向為入城方向，通道的門寬L=6.0m,兩側(cè)有高H = 6.0m的豎直墻，上方接有半圓形的拱頂，豎直墻距離地面h = 0.8m處是

10、不平整的墻基。一經(jīng)過特殊訓(xùn)練的質(zhì)量m = 50kg的“高手”，在城墻門外緊貼城墻，從離左側(cè)墻3m處由靜止開始，在水平地面上正對右側(cè)墻沿直線勻加速運動x=9.0m后，臨近右側(cè)墻時向上躍起，到達(dá)右側(cè)墻基上方時豎直向上分速度恰好為零，隨后，“高手”通過蹬右側(cè)墻，使水平速度變?yōu)榈却蠓聪?，并獲得一定的豎直速度，經(jīng)t = 1.0s后恰能使其再跳到左側(cè)墻的墻基上方（與右側(cè)起跳點等高）。假設(shè)人與地面動摩擦因數(shù)均為1、人與墻面間的動摩擦因數(shù)均為2，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，人斜向上躍起前、后水平速度保持不變，蹬墻時腳與墻的豎直面接觸。此時不考慮“高手”沿入城方向的運動，忽略蹬墻時人的重力和空氣阻力.人可視

11、為質(zhì)點。求：（1）該“高手”起跳時所需要消耗的人體能量；（2）動摩擦因數(shù)1、2至少為多大？17.(20分）在盧瑟福氫原子模型中，個靜止的帶正電的氫核吸引核外的電子作勻速圓周運動，如圖所示，電子電荷量為e，電子質(zhì)量為m，運行軌道半徑為r，靜電力常數(shù)k。（1）根據(jù)經(jīng)典理論，導(dǎo)出電子運動的動能與氫原子的能量表達(dá)式；（2）按照經(jīng)典理論，電子做變速運動時會向外輻射電磁波，原子就不穩(wěn)定，與實際不符。為解釋原子的穩(wěn)定性有一種理論認(rèn)為電子具有波動屬性，當(dāng)電子圓軌道的周長恰等于波長的整數(shù)倍時，能量以駐波的形式儲存在特定區(qū)域內(nèi)。 （3）按照這個理論，請寫出氫原子基態(tài)軌道對應(yīng)波長的表達(dá)式，并估算波長的最大值。已知氫

12、原子基態(tài)軌道半徑r0=0.53×10-10m。（4）由玻爾等提出的另種理論認(rèn)為：氫原子不同軌道對應(yīng)的能量滿足，E0=-13.6eV，n為正整數(shù)，如果電子從軌道躍遷到軌道(n-1)時發(fā)射一個光子，當(dāng)n很大時，輻射頻率與能量E滿足怎樣的關(guān)系？18.(20分）2007年，拉塞爾.貝爾斯打破了吉尼斯世界“打水漂”紀(jì)錄，他扔出的鵝卵石在賓夕法尼亞州的湖上前行了76米，跳躍了51次?，F(xiàn)在有一人從岸邊離水面高度為h處，以初速度v0水平拋出一質(zhì)量為m的小石片，小石片會在水面上跳躍數(shù)次后沉入水中，即稱為“打水漂”（如圖所示)。假設(shè)每次小石片接觸水面滑動的時間均為t，所受摩擦力均為f，小石片在水面上滑動后在豎直方向上反彈的速度與此時沿水面滑動的速度之比為常數(shù)k，不計空氣阻力。求：(1)小石片在水面上一共向前跳躍了幾次？(2)小石片沉入水中時的位置與拋出點間的水平距離。19.(20分）一個身高h(yuǎn)的人從湖邊很高的平臺上做“蹦極跳