2017年浙江省高中物理聯(lián)賽試題卷及答案

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(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，選 對(duì)的得5分。不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.中國(guó)首次在外太空授課活動(dòng)是在圍繞地球運(yùn)行的天宮一號(hào)內(nèi)進(jìn)行的。如圖所示，女航天 員王亞平用單擺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 用同一單擺在天宮一號(hào)內(nèi)進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.將球從靜止釋放，小球來(lái)回?cái)[動(dòng)B.將球從靜止釋放，小球 飄浮”在空中C.給小球一個(gè)初速度， 只有當(dāng)該初速度大于某一值時(shí)，小球才能做勻速 圓周運(yùn)動(dòng)D.給小球一個(gè)初速度，小球就可以一直做

2、速度大小不變的勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)， 放入一 漂浮著木塊的水桶，此時(shí)水面恰好與桶口齊平?，F(xiàn)讓電梯上升到頂層，下列說(shuō)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(gè)上升過(guò)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(shí)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事為融留為。和3現(xiàn)逐漸增大入射角”下列說(shuō)法中正確的是（A.折射與反射光線始終存在B. b光束的能量逐漸減弱C. b光光子的能量大于 c光光子

3、的能量。D. b光在玻璃中的波長(zhǎng)小于其在空氣中的波長(zhǎng)4 .如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B間的電勢(shì)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、點(diǎn)，P為球殼上的任意點(diǎn)（圖中未標(biāo)注N為球殼上左右兩側(cè)離平行板最近的兩），則 UAP為（）D 2RUd5 .如圖所示，一集裝箱船裝載著眾多長(zhǎng)儂萍T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(shí)，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 W3kg/m3,海水的密度是1.0 103kg/m3現(xiàn)用直升機(jī)緩慢地將集裝箱豎直提升2.0m,則直升機(jī)所做的功至少為（）A. 2.

4、6 105JB. 7.5 1 短JC. 1.9 1 短J D. 3.7 105J6 .如圖所示，邊長(zhǎng)為 a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里。邊長(zhǎng)也為a的等邊三角形導(dǎo)體框架ABC,以周期T繞其中心點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)，設(shè)t = 0時(shí)恰好與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合，則該時(shí)刻的感應(yīng)電流大小為（）。設(shè)框架ABC的總電阻為RoBa23 Ba2/3 Ba2.3 Ba2A，4TR B。4tr，RT D- 2TR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(jī)在地球表面附近創(chuàng)造短時(shí)間的完全失重環(huán)境。若有一架飛機(jī)在空氣稀薄的高

5、空以與水平面成0的初速度V1作斜上拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入完全失重飛行狀態(tài)， 當(dāng)速率達(dá)到V2（V2> VI）時(shí)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(shí)間t =（用 VI、V2、g、0 表示）。8 .如圖所示，三根輕繩、和三個(gè)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(jì)一切阻力。假小設(shè)在1s末剪斷號(hào)繩，則 2s末號(hào)繩上的拉力大小為 No9 .如圖所示，板1放在相同的板2上一起以速度vo沿光滑水平面滑動(dòng)， 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(duì)板3靜止。己知板1與板3間的動(dòng)摩擦因數(shù)

6、為 叢板1與板2間的摩擦不計(jì)， 則板長(zhǎng)L= （重力加速度g已知）士出事總聞10 .如圖所示，光源 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Si、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(diǎn)、。都在同一直線上，且 b<<d, d<<D,光源 L 發(fā)出單色光的波長(zhǎng)為為若在圖中陰影區(qū)域加上折射率為n的介質(zhì)，那么雙縫干涉中央亮紋與 。點(diǎn)的距離為 。11 .如圖1所示，4個(gè)邊長(zhǎng)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 排放在一起（忽略邊界效應(yīng)，假設(shè)移近過(guò)程電荷分布保持不變）。若在上表面4個(gè)角頂點(diǎn)

7、相聚的 O點(diǎn)處，測(cè)得場(chǎng)強(qiáng)大小是 Eo,現(xiàn)將前右 側(cè)的小立方體移至無(wú)窮遠(yuǎn)處 .如圖2所示，則此時(shí)。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變12 .如圖所示，有 一柱形氣缸.除底部加熱區(qū)以外都是絕熱的，中間有兩個(gè)隔斷，上面是個(gè)不計(jì)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?，F(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(jì)算題（本題共7小題，共134分.計(jì)算題的解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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。）L的輕質(zhì)細(xì)桿固定1

8、3 . （6分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 M、半徑為R的均質(zhì)木球用一根長(zhǎng)為 在墻上，細(xì)桿的左端用錢鏈與墻壁相連，木球下面墊一質(zhì)量為m的木板后，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)均為科，最大靜摩擦力與滑動(dòng)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(hào)”探月衛(wèi)星為繞月極地軌道衛(wèi)星，利用該衛(wèi)星可對(duì)月球進(jìn)行成像探測(cè)。如圖所示是“嫦娥一號(hào)”發(fā)射過(guò)程的示意圖。為了計(jì)算簡(jiǎn)單，設(shè)衛(wèi) 星在繞月極地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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,

9、繞行周期為Tm；月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為 Te,半徑為Ro；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(shí)間：（2）忽略地球引力、太陽(yáng)引力對(duì)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(zhǎng)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(gè)導(dǎo)軌平面處于與之垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng) 度大小為Bo 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(jì)摩擦。當(dāng)金屬桿運(yùn)動(dòng)到總路程的入倍（0W入w 1）時(shí)，求安培力的瞬時(shí)功率。16

10、 . （20分）如圖所示為一古城墻的入城通道，指向讀者的方向?yàn)槿氤欠较颍ǖ赖拈T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處是不平整的墻基。一經(jīng)過(guò)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(duì)右側(cè)墻沿直線勻加速運(yùn)動(dòng)x=9.0m后，臨近右側(cè)墻時(shí)向上躍起，到達(dá)右側(cè)墻基上方時(shí)豎直向上分速度恰好為零，隨后，高手”通過(guò)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(diǎn)等高）。假設(shè)人與地面動(dòng)摩擦因數(shù)均為國(guó)、人與

11、墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 巴最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力， 人斜向上躍起前、后水平速度保持不變，蹬墻時(shí)腳與墻的豎 直面接觸。此時(shí)不考慮“高手”沿入城方向的運(yùn)動(dòng)，忽略蹬墻時(shí)人的重力和空氣阻力.人可視為質(zhì)點(diǎn)。求：第16超國(guó)（1）該“高手”起跳時(shí)所需要消耗的人體能量； （2）動(dòng)摩擦因數(shù) 生 戌至少為多大？17 . (20分)在盧瑟福氫原子模型中，一個(gè)靜止的帶正電的氫核吸引核外的電子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，電子電荷量為 e,電子質(zhì)量為m,運(yùn)行軌道半徑為 r,靜電力常數(shù)ko(1)根據(jù)經(jīng)典理論，導(dǎo)出電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)向外輻射電磁波，原子就不穩(wěn)定，與

12、實(shí)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(dòng)屬性，當(dāng)電子圓軌道的周長(zhǎng)恰等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，能量以 駐波的形式儲(chǔ)存在特定區(qū)域內(nèi)。(3)按照這個(gè)理論，請(qǐng)寫出氫原子基態(tài)軌道對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的表達(dá)式，并估算波長(zhǎng)的最大值。已知?dú)湓踊鶓B(tài)軌道半徑 ro=0.53 x 10-10m。(4)由玻爾等提出的另一種理論認(rèn)為：氫原子不同軌道對(duì)應(yīng)的能量滿足E 與，nE0=-13.6eV, n為正整數(shù)，如果電子從軌道躍遷到軌道(n-1)時(shí)發(fā)射一個(gè)光子，當(dāng) n很大時(shí),輻射頻率丫與能量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

13、 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(huì)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(dòng)的時(shí)間均為 At,所受摩擦力均為f, 方.小石片在水面上滑動(dòng)后在豎直方向上反彈.的速度與此時(shí)沿水面滑動(dòng)的速度之比為常務(wù)IEn國(guó)數(shù)k,不計(jì)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(shí)的位置與拋出點(diǎn)間的水平距離。19 . (20分)一個(gè)身高h(yuǎn)的人從湖邊很高的平臺(tái)上做“蹦極跳”，彈性繩的一端系在他的腳»14上，另一端固定在平臺(tái)上，他從靜止開始下落。彈性繩 的長(zhǎng)度和彈

14、性選擇為他的頭頂觸及湖面時(shí)，其速度恰好 減小為零。己知繩的原長(zhǎng)為Io,當(dāng)懸掛人體平衡后，繩的長(zhǎng)度為l,忽略空氣阻力。(1)求跳臺(tái)離水面的高度；(2)判斷在跳下過(guò)程中何處速度最大？何處加速度最 大？并求出相應(yīng)的大小(設(shè)人的質(zhì)心位于人體幾何中 心)；(3)求從開始下落到最低點(diǎn)所用的時(shí)間。2017年浙江省高中物理聯(lián)賽參考答案2017年新江芬高中物,取鹿才答案弟，頁(yè)共&寅選擇J8本屋共6小毯,小題5分,共30分.狂友中只為 個(gè)是符合就【1俁求 的.選對(duì)的溝8分.不必.多雄.轉(zhuǎn)迭均不得分）二,培空U（本X共6小屋.極?。?6分.共36分）二小。+Js：MQ封一”：叼套儲(chǔ)0. 而二彳嬴萬(wàn)8. 4O

15、N7. I ®IK, .1 gg9.空拒II，一-&，12. 0，2OOJ三計(jì)算腰（本履共7小ft共13“分討鼻出的州答龍可出必修的字說(shuō)明，方程式和“修的演 鼻步霽,乂局山所地果的不蛉招分.）（4分）（16分）【解析】受力MAD圖斯水.以球Lj升仔力碼究好領(lǐng),與為（火心）/? =豚（R+工）18球與輕桿覿?！疤刂?有（2分）潘初時(shí)向?qū)６?（2分）42分) 42分）取,，制I肅氣.依叫先依牌）上駕上陶*上0!)Mg./g(R/)RtL 。+)R+Lig2(R + L) “再而小"8分）【解析】探月衛(wèi)星在提月強(qiáng)岫“遇上就行if. A"軸刈 蚱性（他心與月心雙

16、燒為粕）,電取UW在坡地軌道的皇高點(diǎn)進(jìn)行a /.<r 1 -克,如圖所不.比較到達(dá)堆凜上。.I 4b. C三點(diǎn)的跖胸.可加利送b A9 分） 衛(wèi)星劊他的i：。戊的外禹，V £ 虐f V 向埴血傳送信息所*使的發(fā)婭叼回r,_A_jR，（K4Ra¥-凡 cCP型與月憲均作網(wǎng)用以功.行G*娜 。急r彳部） 嘰彳型打 %1 & ）i4 unn（2例。分）（4分）（4分）。分）2017年浙江省商中8國(guó)聯(lián)安考答案第2頁(yè)共8頁(yè)I5（20分）【解析】取金屬件開始運(yùn)動(dòng)町為ilH配由.&優(yōu)時(shí)M （畬BUT停止之的）金雙H的速收為1所受何的女即力人小力，,E, -BLt（I

17、 分）2017年冊(cè)江省富中也探聯(lián)安考答案第、頁(yè)共8頁(yè)/I分）。分）婢用；工三哈1找定向?yàn)檎较虻膭?dòng)量定理用:，3力）rib Ar,-"也對(duì)一角附間進(jìn)行以依.（2分）改經(jīng)過(guò)的總躋履為s對(duì)應(yīng)的未通度為0.，。得叫（2分）當(dāng)金修桿運(yùn)動(dòng)到路程無(wú)十時(shí),有BLAs -巾 - m%R小分）D u B 吧,18個(gè)，8七;、丁（”靛刈 整理不p華。W12分（20）N s ¥顯。世 堂田余嘉近步期翡4roz“owWfla80=§x-W 峋MVM$3，h% .529=、酎("I)(ND"廣=/""的也磔力以 =（0）w- %wN/ (aaiu )

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