2018年浙江省高中物理聯(lián)賽

1、.2018 年浙江省高中物理聯(lián)賽試題卷本試題卷滿分 200 分 ,請將各題的答案寫在答題卷的相應(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 ( 本題共8 小題 , 每小題 8分 , 共 64 分, 選項中至少有一個是符合題目要求的,全部選對的得 8 分 , 選對但不全的得 4分 , 不選、多選、錯選均不得分 )1.如圖所示 ,公交車內(nèi)的橫桿上固定著很多拉環(huán),當你在沿平直道路行駛的公交車上站立時,下述幾種站立方式中你認為最安全的是()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)

2、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. 人類正存有計劃地實施“火星一號”計劃,頂計在 2023 年前可運送 4 人前往火星定居 .假設(shè)人類在登陸火星后進行下列實驗或測量工作:(1)用天平測出物體a 的質(zhì)量 m;(2) 測得物體 a 從高 h 處水平拋出后的飛行時間t;(3) 測出繞火星做勻速圓周運動飛船的周期t;(4)測出火星的平徑r.已知引力常量為g,利用上述數(shù)據(jù)可計算出()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)計的全球第一款叮載客的元人駕駛飛機“億航184” ,其白重為 260kg, 最大載重

3、為 100kg.圖乙是該無人機存最大載重情況下,從地而開始豎直升空過程中的v-t 圖象 ， 則 下 列 說 法 正 確 的 是()a.0-5s 內(nèi)的平均速度為 3m/sb.5-8s 內(nèi)發(fā)動機的輸出功率為零c.0-5s 發(fā)動機用于升空的功率逐漸減小d. 發(fā)動機用于升空的功率至少為2.16 104w4.每當彗星的碎屑高速運行并與地球相遇時,常有部分落入地球大氣層燃燒,形成劃過天空的流星雨 .2018 年較大型的流星雨預(yù)測有 4次 ,其中已發(fā)生的一次是1 月 4 日的象限儀座流星雨 ,對于其中一顆進入地球大氣層的流星(假設(shè)它在到達地球表面前燃燒殆盡) 下列說.法正確的是 ()a. 繞地球做勻速園周運

4、動b. 具有的機械能不斷增大c.地球?qū)α餍堑囊χ饾u變小d. 同一時刻流星對地球的引力和地球?qū)α餍堑囊Υ笮∠嗟?. 中國運動員武大靖在平昌冬奧會 500m 短道速滑項日中以 395848 的成績?yōu)橹袊爦Z得首金 ,同時也創(chuàng)造了新的世界紀錄 . 如圖為比賽場地示意圖 ,起跑線和終點線在直道的中點 , 場地周長為 111.12m,直道長為 28.85m, 彎道內(nèi)側(cè)半徑為 8.0m.若不計空氣阻力 ,假設(shè)武大蜻在直道上的加速運動可視為勻變速直線運動,在彎道上的運動可視為勻速圓周運動, 下列說法正確的是 ()a. 他起跑時的加速度大于第一個彎道的向心加速度b. 他在第一個彎道的向心加速度不大于25m

5、/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6.兩電源電動勢分別為e1、e2(e1e2),內(nèi)阻分別為 r1、r2.當這兩個電源分別和一阻值為r 的電阻連接時 ,電源的輸出功率相等.若將 r 的阻值誡小 ,電源的輸出功率分別為p1、p2,下列判斷正確的是 ()a. r1 r2b. r1r2c. p1 p2d. p1 p27.如圖所示的實驗裝置 ,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,o 1c、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 點相切 .現(xiàn)讓

6、質(zhì)量為 0.5kg 的小物塊從長直軌道的f 處由靜止釋放 ,已知 fb 為 0.4m,小物塊與 ab 間的動摩擦因數(shù)為 0.5, 不 計 其 它 阻 力 , 下 列 說 法 正 確 的 是().a.小物塊滑至b 點時的速度為5m / sb. 小物塊滑至c 點時對軌道的壓力為8nc.小物塊不能沿軌道到達e 點d. 若增大 fb 的間距 ,小物塊將沿軌道運動至e 再作平拋運動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, 如圖所示 .初始時兩半球所帶的電荷量各為q1 和 q2，已知“對稱帶電”電容器貯存電場能的計算公式為環(huán)q 2we(we 為電場能 ,q 為其中一塊極板上的電荷

7、量,c 為電容器的電容 ),如果將開關(guān)長2c時間閉合 ,則電路中產(chǎn)生的內(nèi)能為 ()a. (q1q2 ) 2b. (q1q2 )22c8cc. ( q1q2 ) 2d. (q1q2 )22c8c二、 填空題 (本題共 8 小題 ,每小題 9 分 ,共 72 分 )9.有一如圖所示的行李箱被同學提上了公交車,上車后有以下幾種擺放方式 (1) 豎放 ,如圖所示;(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背面與公交車地板接觸.上述方式中你認為最第穩(wěn)定的是( 選填 (1)、 (2) 或(3)10.如圖所示是歐姆表的基本原理圖,虛線方框內(nèi)是歐姆表的內(nèi)部結(jié)

8、構(gòu) ,它包含表頭g、直流電源 (電池 )及調(diào)零電阻r0,由于長時間使用導(dǎo)致歐姆表內(nèi)的直流電源電動勢c 變小、內(nèi)阻r 變大 ,但還能測量電阻 .在某次規(guī)范操作的前提下,它的測量值將(選填“偏小”、“偏大”或“不受影響”).11. 某學習小組利用小型風力發(fā)電機 (如上半圖所示 ) 測定風速 : 將長為 l 質(zhì)量為 m 的導(dǎo)體棒 ab 與風力發(fā)電系統(tǒng)的輸出端直接相連(連接部分未畫出統(tǒng)除有產(chǎn)生電動勢的裝置外 ,還有保持輸出電壓穩(wěn)定的控制裝置 ), 如下半圖所示 ,導(dǎo)體棒兩端用細導(dǎo)線相連 ,懸掛在絕綠水平橫桿上 ,整個裝置處在方向豎直向上、 磁感應(yīng)強度為 b 的勻強磁場中 ,當速度為 4m/s 的水平風

9、吹向風葉時 ,根細導(dǎo)線均與豎直方向成 30角且保持穩(wěn)定 ,假設(shè)風力發(fā)電機在不同風速時的發(fā)電效率相同 ,發(fā)電機的輸出電壓不變 ,則當兩細導(dǎo)線與豎直方向成 60角且保持穩(wěn)定時,水平風的風速為；12.己知地球的質(zhì)量為m, 半徑為 r0,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,若忽略大氣層對衛(wèi)星的阻力不計,以地面為參考系,則發(fā)射速度為；13.如圖所示 ,虛線框內(nèi)為方向垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強度大小為b 的有界勻強磁場區(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的輻條 ,每根輻條的電阻都為 r,長度都為 l ,不計圓環(huán)的電阻 ,國

10、環(huán)在外力作用下以角速度 逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動 ,則在圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周的過程中 , 其中一根幅條上產(chǎn)生的焦耳熱為；.14.如圖所示 ,兩軌道以 60o 角相交 ,大小可忽略的兩工件以v =6ms 的恒定速率沿其運動,其中一個向交叉點方向,另一個背離交叉點方向,初始時刻兩工件位于與交叉點相同距離處,它們之間相距 l =5m。經(jīng)過時間t(單位 s),兩工件間的距離x 的表達式為；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(xiāng) 上的 c、 d 兩點 ,如圖所示 .,導(dǎo)線在紙面內(nèi) ,并處于方向垂直紙面向外、 磁感應(yīng)強度大小為 b 的勻強磁場中 .當導(dǎo)線中通以電流 i 時 ,與兩固定點 c、d 連線相

11、距 h 的最低點導(dǎo)線的張力 (即該點導(dǎo)線左、 右側(cè)相互之間的拉力 )為 ft ,則固定點對導(dǎo)線拉力與水平方向間的夾角；16 小黃在玩悠悠球的時候發(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圓柱面 ,內(nèi)圓柱面的半徑為 r,外圓柱面的半徑為 r,如圖所示 ,將質(zhì)量為 m 的悠悠球放置在傾角為 的斜面上 ,為使球處丁靜止狀態(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)（f f,其中fnff 為靜摩擦力 , fn 為壓力 )的最小值為；.三、計算題 (本題共 3 小題 ,共 64 分。計昇題的解答應(yīng)寫出必要的文宇說明、方程式和

12、重要的演算步驟 ,只寫出最后結(jié)果的不能得分。)17.(20 分 )如圖所示 ,兩根電阻不計、 相距為 l 的足夠長的平行金屬直角導(dǎo)軌,一部分處在水平面內(nèi) ,另一部分處在豎直平面內(nèi).整個空間存在磁感應(yīng)強度大小為b 、方向豎直向下的勻強磁場金屬棒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 的勻加速運動 ,同時 cd 棒由沿豎直軌道釋放,cd 棒速度從零達到最大過程中,ab 棒產(chǎn)生焦耳熱為q.求(1)cd 棒速度最大時 ,ab 棒兩端的電壓 .(2)cd 棒從運動到速度最大過程

13、中,ab 棒受到的水平拉力做的功.18. (21 分 )如圖所示是根據(jù) “猴子撈月 ”建立的一個模型 .猴子抓住長為 l 、質(zhì)量可忽略的細滕從與固定點 o 等高處 c(oc=l) 點自靜止沿圓弧蕩下 ,到達最低點時細滕被樹枝 a 阻擋 , 已知 a 點到 o 點的距離為 l ( 1 ),若猴子身長與細滕長度相比可忽略(1) 猴子經(jīng)過最低點繼續(xù)往左運動,當細滕與豎直方向的夾角0 時 ,細滕對猴子的拉力恰為零 ,求0 ;3(2) 當時,猴了經(jīng)過最低點繼續(xù)往左運動，求猴子運動軌跡的最高點與a 點的高度差7d;.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 s1s2.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)強度大小為b的勻強磁場,pq 為與圓柱形網(wǎng)罩同軸、圓心角2120的金屬收集屏 ,收集屏的外層與大地相連.小孔 s1、 s2、軸心 o 與收集屏 pq 中點 o位于同一水平線上. 已知m 、 n問接有如圖乙所示的隨時間t 變化的電壓 ,即 : u mn u 0 sin t ( 0tt ); u mnu 0 (t3eb2r2,t 已知 ), 質(zhì)量為t ) )( 式