1、2012惠州市高中应用物理竞赛试题（高一组）考试时间2012年4月15日（星期日）上午9:3011:30本试卷共三大题 总分150分钟一 。单项选择题（每小题只有一个正确答案410=40分）1. 春天有许多游客放风筝，会放风筝的人，可使风筝静止在空中，以下四幅图中AB代表风筝截面，OL代表风筝线，风向水平，风筝可能静止的是60O60OCBA2如图所示，AB绳和BC绳静止吊一物体，AB绳与水平方向成60角，BC绳沿水平方向。现让AB绳的方向不变，BC绳的方向由水平逐渐变至与水平成60角的位置，物体始终保持静止不动，则在这一过程中，AB绳拉力的变化，圖7下列叙述何者正确？A 变小 B 变大 C 先
2、变大再变小 D 先变小 再变大 3如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成角，船相对水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸，现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是A减小角，增大船速v B增大角，增大船速vC减小角，保持船速v不变 D增大角，保持船速v不变4. 如图所示，有两个光滑固定斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长，一个滑块自A点以速度vA上滑，到达B点时速度减小为零，紧接着沿BC滑下，设滑块从A点到C点的总时间是tc，那么下列四个图中，正确表示滑块速度大小v随时间t变化规律的是5航天器正在远离星球的太空中航行，若航天器内的一个宇
3、航员将一个铅球推向另一个宇航员，下列说法中错误的是A.铅球碰到宇航员后，宇航员不觉得痛 B.铅球碰到宇航员后，会对宇航员造成伤害C.铅球推出后作匀速直线运动 D.太空中宇航员拿着铅球不觉得费力6. 在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中A.物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B.物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小C.物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小D.物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大7如图所示，在秋收的打谷场上，脱粒后的谷粒用传送带送到平地上堆积起来形成圆锥体，随着堆积的谷粒越来越多
4、，圆锥体体积越来越大，用力学知识可分析得出，圆锥体底角的变化情况应该是A. 保持不变 B. 不断增大 C. 不断减小 D. 先增大后减小8在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用，中国汽车驾驶员 杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式：,式中 L 是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体A、B沿公路方向上的水平距离，h1、h2分别是散落物A、B在车上时的离地高度,如图所示。只要用米尺测量出事故现场的 L、hl、h2三个量，根据上述公式就能够估算出碰撞瞬间车辆的速度，则下列叙述正确的是 A. A、B 落地时间相同 B. A、B 落地时间差与车辆速度无关C. A、B
5、 落地时间差与车辆速度成正比DA、B 落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积小于L9. 航天员常乘坐飞机作失重状态训练，若飞机在高空水平飞行时，突然要作失重训练，飞机应作何种飞行？（不考虑安全状态） A .关掉引擎并突然转向铅直向下 B .关掉引擎自由滑行 C. 水平速度维持不变，向下加速度为g D .作水平圆周运动，向心加速度为g 10. 若已知某行星绕太阳公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出A.某行星的质量B.太阳的质量 C.某行星的密度D.太阳的密度二多项选择题（每小题有多个选项正确，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. 质量
6、相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t0时刻，两物体的速度图象如图所示则下列判断正确的是At0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力Bt0时刻之后，甲物体受到的空气阻力总是小于乙物体受到的空气阻力Ct0时刻甲、乙两物体到达同一高度Dt0时刻之前甲下落的高度小于乙物体下落的高度12.飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行，每隔相等时间投放一个物体如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向，在竖直平面内建立直角坐标系，如图所示是第5个物体e离开飞机时，抛出的5个物体(a、b
7、、c、d、e)在空间位置的示意图，其中可能的是 13.在原有的铁轨线上对火车进行提速，需要考虑很多具体的技术问题，其中火车提速后可能会使弯道处的外轨受损。为了解决这个问题，你认为以下措施中可行的是：A 更换车轮的材质 B .适当增加内外轨的高度差 C 增大弯道的曲率半径 D .减小火车的轴距和两铁轨间的间距14如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的A运动周期相同 B运动线速度一样 C运动角速度相同D向心加速度相同15. 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的是A甲
8、的周期大于乙的周期 B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度 D甲在运行时能经过北极的正上方二 填空题 (每小题6分，共60分)16从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5(图)，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为_，方向_.17如图所示，重6N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为 18. 某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度该同学在实验中得到6条纸带，如图所示为其中一条，在
9、纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T0.02s.其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点X1是1、3两点的距离，X3是4、6两点的距离，X2是2、5两点的距离。（1）测X1、X2、X3后，点2速度的表达式V2 。（2）该同学测得的数据是X1=4.00cm，X219.30cm，X38.72cm，根据数据求出重力加速度g ms2（保留三位有效数字）19.一步行者以8 m/s之速度在一直线道路上追赶一辆同向行驶而被红灯所阻之静止公车，当他距公车30米时，交通灯改变，公车以2 m/s2加速度驶去，则人车之最短距离为_米20 如图所示，在固定的光滑水平地面上有质
10、量分别为mA和mB的木块A、B.A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右作加速度为a的匀加速直线运动，以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度是aA=_，小块B的加速度是aB=_.21如图所示，光滑斜面长为b，宽为a，倾角为，一物块沿斜面左上方顶点P水平射出，恰从右下方顶点Q离开斜面，则入射初速度v0，应为 22如图所示，有一只狐狸以不变的速度v1沿着直线AB逃跑，一猎犬以不变的速率v2追击，其运动方向始终对准狐狸，某时刻狐狸在F处，猎犬在D处，FDAB，且FD=L，猎犬此时的加速度大小为 23设地球半径为R，
11、地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为_；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_24一个质量为m的硬币放在一转盘上，距离轴心r。转盘由静止开始转动，角加速度为。若硬币保持随转盘一起转动且无滑动，若t秒后硬币恰好开始滑动，则硬币与转盘间的静摩擦系数为 25如图所示，有一个沿水平方向以加速度a作匀加速直线运动的半径为R的半圆柱体，半圆柱面上搁着一个只能沿竖直方向运动的竖直杆.在半圆柱体速度为v时，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为，这时竖直杆的速度为 和加速度为 .2012年惠州市高中物理竞赛试题（高一组）答 题 卷考生注意：请将答案填入下列
12、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（每题分，共60分）题1617181920答题2122232425答三计算题.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30分26（15分）4100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前s0 处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力
13、区的前端听到口令时立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），已知接力区的长度为L=20m，设乙起跑后的运动是匀加速运动，试求：（1）若s0 =13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？（2）若s0 =16m，乙的最大速度为8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力区完成交接棒，则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少？27. （15分）据报道：美国将多颗最先进的KH-11、KH-12“锁眼”系列照相侦察卫星调集到中亚地区上空“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运动，如图所示，近地点265km（指卫星与地面的最近距离）
14、，远地点650km（指卫星距地面最远距离），重量13.6t-18.2t这些照相侦察卫星上装有先进的CCD数字照相机，能够分辨出地面上0.1m大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心由开普勒定律知道：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径跟椭圆轨道的半长轴相等，那么，卫星沿圆轨道运动的周期跟卫星沿椭圆轨道运动的周期相同。请你由上述数据估算这些“锁眼”系列侦察卫星绕地球运动的周期要求保留一位有效数字地球的半径为R6400km，取g=10m/s22012惠州市高中应用物理竞赛试题（高一组）参考答案题号123456789101112131415答案BABCADBBCBBDCDBCACAC题16
15、17181920答6f沿AD方向5N9.7214a题2122232425答2 vtan二填空题（每题分，共60分）26、（1）设经过时间t，甲追上乙，则根据题意有vtvt/213.5m 1分将v9m/s代入得到：t3s， 1分又 vat 解得：a3m/s2 1分在追上乙的时候，乙走的距离为s则：sat2/2 1分代入数据得到s13.5m 1分所以乙离接力区末端的距离为s20m13.5m6.5m 1分（2）由题意可知，乙的加速度越大，在完成交接棒时走过的距离越长。当在接力区的边缘完成交接棒时，乙的加速度最大 1分设乙的加速度为a2，运动的时间t= 1分乙加速的时间t1= 1分L=a2t12+v乙（t- t1） 2分a2=m/s2=2.67 m/s2 1分27. 解：卫星做椭圆轨道运动时的半长轴为：-（2分）卫星沿半径为a的圆轨道运动的周期T由牛顿第二定律得：-（4分）在地球表面上质量为的物体满足：-分）由上两个方程得：-分）由开普勒定律知道，卫星沿椭圆轨道运动的周期为-分）