2018年浙江省高中物理聯(lián)賽

1、2021年浙江省高中物理聯(lián)賽試題卷本試題卷總分值200分,請將各題的答案寫在做題卷的相應(yīng)位置上,寫在試卷上無效本卷中重力加速度g均取10m/s2一、選擇題(此題共8小題,每題8分,共64分,選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的全部選又的得8分,選對但不全的得4分,不選、多項(xiàng)選擇、錯(cuò)選均不得分)1.如下圖,公交車內(nèi)的橫桿上固定著很多拉環(huán),當(dāng)你在沿平直道路行駛的公交車上站立時(shí)下述幾種站立方式中你認(rèn)為最平安的是()A.雙腳并找面向前方站立,雙手自然下垂B.雙腳并攏面向前方站立,一只于抓住車內(nèi)的拉環(huán)C.雙腳前后分開下而向前方站立,一只手抓住車內(nèi)的拉環(huán)D.雙腳左右分開面向前方站立,一只手抓住車內(nèi)的拉環(huán)2.人

2、類正存有方案地實(shí)施“火星一號方案,頂計(jì)在2023年前可運(yùn)送4人前往火星定居.假設(shè)人類在登陸火星后進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)或測量工作：(1)用天平測出物體A的質(zhì)量m;(2)測得物體A從高h(yuǎn)處水平拋出后白飛行時(shí)間t;(3)測出繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)飛船的周期T;(4)測出火星的平徑R.引力常量為G利用上述數(shù)據(jù)可計(jì)算出()A.物體A的密度B.火星的第一宇宙速度C.飛船的質(zhì)量D.宇宙飛船的向心加速度3.如圖甲所示是我國自主設(shè)計(jì)的全球第一款叮載客的元人駕駛飛機(jī)“億航184,其白重為260kg,最大載重為100kg.圖乙是該無人機(jī)存最大載重情況下,從地而開始豎直升空過程中的v-t圖象,那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A.0

3、-5s內(nèi)的平均速度為3m/s8.5- 8s內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為零C.0-5s發(fā)動(dòng)機(jī)用于升空的功率逐漸減小D.發(fā)動(dòng)機(jī)用于升空的功率至少為2.16104W4 .每當(dāng)彗星的碎屑高速運(yùn)行并與地球相遇時(shí),常有局部落入地球大氣層燃燒,形成劃過天空的流星雨.2021年較大型的流星雨預(yù)測有4次淇中已發(fā)生白一次是1月4日的象限儀座流星雨,對于其中一顆進(jìn)入地大氣層的流星(假設(shè)它在到達(dá)地球外表前燃燒殆盡)以下說法正確的選項(xiàng)是A.繞地球做勻速園周運(yùn)動(dòng)B.具有的機(jī)械能不斷增大C.地球?qū)α餍堑囊χ饾u變小D.同一時(shí)刻流星對地球的引力和地球?qū)α餍堑囊Υ笮∠嗟? .中國運(yùn)發(fā)動(dòng)武大靖在平昌冬奧會(huì)500m短道速滑項(xiàng)日中以395

4、848的成績?yōu)橹袊?duì)奪得首金,同時(shí)也創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄.如圖為比賽場地示意圖,起跑線和終點(diǎn)線在直道的中點(diǎn)場地周長為111.12m,直道長為28.85m,彎道內(nèi)側(cè)半徑為8.0m.假設(shè)不計(jì)空氣阻力,假設(shè)武大蜻在直道上的加速運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng),在彎道上的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),以下說法正確的選項(xiàng)是A.他起跑時(shí)的加速度大于第一個(gè)彎道的向心加速度B.他在第一個(gè)彎道的向心加速度不大于25m/s2C.冰面對他的支持力和重力的合力提供向心力D.冰面對他的作用力和重力的合力提供向心力6 .兩電源電動(dòng)勢分別為E1、E2E1<E2,內(nèi)阻分別為門、r2.當(dāng)這兩個(gè)電源分別和一阻值為R的電阻連接時(shí),電源的輸出

5、功率相等.假設(shè)將R的阻值誡小,電源的輸出功率分別為P1、P2,以下判斷正確的選項(xiàng)是A.r1r2B.r1r2C.RP2D.RP27 .如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置,BC、CD和DE為三段光滑圓弧軌道,其圓心角均為53.、半徑R為0.5m,O1C、O2E沿豎直方向,AB是傾角=53°的粗糙長直軌道,AB與圓弧BC在B點(diǎn)相切.現(xiàn)讓質(zhì)量為0.5kg的小物塊從長直軌道的F處由靜止釋放,FB為0.4m,小物塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,不計(jì)其它阻力,以下說法正確的選項(xiàng)是A.小物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度為J5m/s8 .小物塊滑至C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為8NC.小物塊不能沿軌道到達(dá)E點(diǎn)D.假設(shè)增大FB的間距,小物塊將

6、沿軌道運(yùn)動(dòng)至E再作平拋運(yùn)動(dòng)8.兩導(dǎo)電半球端面間有一極小的縫隙,構(gòu)成一電容器,其電容值為C,如下圖.初始時(shí)兩半球所帶的電荷量各為qi和q2,“對稱帶電電容器貯存電場能的計(jì)算公式為環(huán),C為電容器的電容,如果將開關(guān)長Q2WEWE為電場能,Q為其中一塊極板上的電何量2C時(shí)間閉合,那么電路中產(chǎn)生的內(nèi)能為()22A(qiq2)口(qiq2)A.B.2C8C22c(qq2)(qiq2)C.D.2C8C二、填空題此題共8小題,每題9分,共72分9 .有一如下圖的行李箱被同學(xué)提上了公交車,上車后有以下幾種擺放方式1豎放,如下圖；2側(cè)放即讓圖中的左側(cè)面與公交車地板接觸:3平放,即讓圖中面積最大的箱子反面與公交車地

7、板接觸.上述方式中你認(rèn)為最第穩(wěn)定的是選填1、2或310 .如下圖是歐姆表的根本原理圖,虛線方框內(nèi)是歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu),它包含表頭G、直流電源電池及調(diào)零電阻R0,由于長時(shí)間使用導(dǎo)致歐姆表內(nèi)的直流電源電動(dòng)勢c變小、內(nèi)阻r變大,但還能測量電阻.在某次標(biāo)準(zhǔn)操彳的前提下,它的測量值將選填“偏小、“偏大或“不受影響11 .某學(xué)習(xí)小組利用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)如上半圖所示測定風(fēng)速：將長為L質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出端直接相連連接局部未畫出統(tǒng)除有產(chǎn)生電動(dòng)勢的裝置外,還有保持輸出電壓穩(wěn)定的限制裝置,如下半圖所示,導(dǎo)體棒兩端用細(xì)導(dǎo)線相連,懸掛在絕綠水平橫桿上,整個(gè)裝置處在方向豎直向上、磁感應(yīng)弓II度為B的勻強(qiáng)

8、磁場中,當(dāng)速度為4m/s的水平風(fēng)吹向風(fēng)葉時(shí),根細(xì)導(dǎo)線均與豎直方向成30.角且保持穩(wěn)定,假設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同風(fēng)速時(shí)的A300*30,發(fā)電效率相同,發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變,那么當(dāng)兩細(xì)導(dǎo)線與豎直方向成60.角且保持穩(wěn)定時(shí),水平風(fēng)的風(fēng)速為;第11題圖12 .己知地球的質(zhì)量為M,半徑為Ro,地面的重力加速度為g.要從地面將質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星送入半徑為r的預(yù)定圓軌道,假設(shè)忽略大氣層對衛(wèi)星的阻力不計(jì)度為13 .如下圖,虛線框內(nèi)為方向垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域金屬圓環(huán)的環(huán)心O正好在磁場區(qū)域的右邊界線上,圓環(huán)與軸之間有三根互成120.的車§條,每根輻條的電阻都為r,長度都為l,不

9、計(jì)圓環(huán)的電阻,閾環(huán)在外力作用下以角速度逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),那么在圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,其中一根幅條上產(chǎn)生的焦耳熱為,以地面為參考系,那么發(fā)射速XXXII第13題圖14 .如下圖,兩軌道以60°角相交,大小可忽略的兩工件以v=6ms的恒定速率沿其運(yùn)動(dòng),其中一個(gè)向交叉點(diǎn)方向,另一個(gè)背離交叉點(diǎn)方向,初始時(shí)刻兩工件位于與交叉點(diǎn)相同距離處,它們之間相距l(xiāng)=5m.經(jīng)過時(shí)間t單位s,兩工件間的距離x的表達(dá)式為;15 .質(zhì)量為m的一段柔軟的導(dǎo)線固定在同一高度、相距L上白Cc、d兩點(diǎn),如下圖.,導(dǎo)線在紙面內(nèi),并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)導(dǎo)線中通以電流I時(shí),與兩固定點(diǎn)c、d

10、連線相距h的最低點(diǎn)導(dǎo)線的張力即該點(diǎn)導(dǎo)線左、右但U相互之間的拉力為Ft,那么固定點(diǎn)對導(dǎo)線拉力與水平方向間的夾角第15題國16小黃在玩悠悠球的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一些有趣的物理問題.為了研究問題,他將悠悠球的截面簡化為兩個(gè)圓柱面,內(nèi)圓柱面的半徑為r,外圓柱面的半徑為R,如下圖,將質(zhì)量為m的悠悠球放置在傾角為的斜面上,為使球處丁靜止?fàn)顟B(tài),施加在內(nèi)圓柱面邊緣繩上、與斜面平行的拉力F為;:在這種情況下悠悠球與斜面之間的靜摩擦因數(shù)巨淇中FnFf為靜摩擦力,Fn為壓力的最小值為;三、計(jì)算題(此題共3小題,共64分.計(jì)昇題的解容許寫出必要的文宇說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后結(jié)果的不能得分.)17 .(20分)

11、如下圖,兩根電阻不計(jì)、相距為l的足夠長的平行金屬直角導(dǎo)軌,一局部處在水平面內(nèi),另一局部處在豎直平面內(nèi).整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場金屬棒ab質(zhì)量為2m,電阻為R;金屬棒cd質(zhì)量為m,電阻為2R,兩棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為.ab棒在水平向左拉力作用下,由靜止開始沿水平軌道做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)cd棒由沿豎直軌道釋放,cd棒速度從零到達(dá)最大過程中,ab棒產(chǎn)生焦耳熱為Q.求(1)cd棒速度最大時(shí),ab棒兩端的電壓.(2)cd棒從運(yùn)動(dòng)到速度最大過程中,ab棒受到的水平拉力做的功.18 .(21分)如下圖是根據(jù)猴子撈月建立的一個(gè)模型.猴子抓住長為L、質(zhì)量可忽略的細(xì)滕

12、從與固定點(diǎn)O等高處C(OC=L)點(diǎn)自靜止沿圓弧蕩下,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)細(xì)滕被樹枝A阻擋,A點(diǎn)到.點(diǎn)的距離為L(1,假設(shè)猴子身長與細(xì)滕長度相比可忽略0時(shí),細(xì)滕對猴子的拉力恰(1)猴子經(jīng)過最低點(diǎn)繼續(xù)往左運(yùn)動(dòng),當(dāng)細(xì)滕與豎直方向的夾角為零,求0;(2)當(dāng)£時(shí),猴了經(jīng)過最低點(diǎn)繼續(xù)往左運(yùn)動(dòng),求猴子運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差d;19 .(23分)如圖甲所示,M、N為豎直放置、相距為R/2的兩塊平行金屬板,板的中間各有小孔SiS2.圓形虛線表示與金屬板N相連、半徑為R且接地的圓柱形金屬網(wǎng)罩,網(wǎng)罩內(nèi)有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,PQ為與圓柱形網(wǎng)罩同軸、圓心角21200的金屬收集屏,收集屏的外層與大地相連.小孔Si、S2、軸心O與收集屏PQ中點(diǎn)O位于同一水平線上.M、N問接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓,3eB2R2即：UmnU°sin1(0tT);UmnUo(tT)