第十六届上海市高一物理竞赛试题及答案
第十六届上海市高中基础物理知识竞赛（TI 杯）
考生注意：1、答卷前，考生务必先将区（县）、学校、姓名、准考证号等填写清楚。 2、本卷满分150分。考试时间120分钟。 3、计算题要有解题步骤，无过程只有答案不得分。 4、本卷重力加速度g 的大小均取10m/s 2。 5、全部答案做在答题纸上。
6、本卷允许使用TI 图形计算器。
一．单选题（每小题3分，共30分）
1．如图所示，质量m ＝0.5kg 的木块放在倾角θ＝30?的斜面上，受平行于斜面的二个拉力F 1和F 2作用处于静止状态，其中F 1＝10N ，F 2＝2N 。若撤去F 1，则木块沿斜面方向受到的合力大小为（
）
（A ）10N （B ）4.5N
（C ）5.5N
（D ）0
2．研究发现，轿车的加速度变化影响乘客的舒适度：即加速度变化率越小，乘坐轿车的人感到越舒适。由于“轿车加速度变化率”是描述轿车加速度随时间变化快慢的物理量，由此可知，轿车加速度变化率的单位是（
） （A ）m/s
（B ）m/s 2
（C ）m/s 3
（D ）m/s 4
3．如图所示，轻杆的一端拴一小球，另一端与竖直杆铰接。当竖直杆以角速度ω匀速转动时，轻杆与竖直杆张角为θ。下图中能正确表示角速度ω与张角θ关系的图像是（
）
4．如图所示，一条小船位于200m 宽的河正中A 点处，从这里向下海游100 3 m 处有一危险的急流区，当时水流速度为4m/s ，为使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少为
（
）
（A ）2m/s
（B ）833 m/s
（C ）433
m/s
（D ）4m/s
5．如图所示，质量均为m 的小球A 、B 由不可伸长的轻绳串连悬挂于O 点，并由外力F 作用于小球A 而处于平衡状态。若要使悬线OA 与竖直方向的夹角θ能保持30?。则F 的大小（
）
（A ）可能为3
3 mg
（B ）不可能为5
2 mg
（C ）可能为 2 mg
（D ）不可能为mg
6．如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与水平木板连接，另一端与质量为m 的滑块相连。当木板绕左端轴缓慢地逆时针转动时，木板与水平面成夹角θ。若滑块与木板间的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为3
3
，则弹簧弹力F 与夹角θ的变化关系图可能是（
）
7．如图所示，表面光滑的斜面体A 静止在光滑水平地面上。物体B 从静止开始沿斜面下滑。设斜面对物体的作用力为F ，则相对地面，作用力F （
）
（A ）垂直于斜面，做功为零 （B ）垂直于斜面，做功不为零 （C ）不垂直于斜面，做功为零
（D ）不垂直于斜面，做功不为零
8．某汽车的最大输出功率与速率的关系如图所示。现在该汽车在平直路面上，从静止开始以0.5m/s 2的加速度行驶。设汽车质量为2?103kg ，所受阻力恒为3?103N 。则汽车能维持该匀加速度行驶的最长时间约为（
） （A ）32s
（B ）48s
（C ）60s
（D ）68s
9．如图所示，转轴相互平行且在同一水平面上的两个相同转轮，均以角速度ω＝8.0rad/s 匀速逆时针转动。将一块均质长木板平放在两轮上，木板将随轮转动。设转轮半径R ＝0.20m ，两轮间距d ＝1.6m ，木板长度L ＞2d ，木板与转轮间的动摩擦因数μ＝0.16。若开始时，木板重心好在右转轮的正上方，则木板重心到达左转轮正上方所需时间是（
）
（A ）1.0s （B ）0.78s （C ）1.5s
（D ）2.2s
10．质量为m 的质点在空间O 点处静止释放，在运动过程中始终受到x O y 竖直平面内的另一外力F 作用，该力的大小为F ＝kv t ，其中k 为常系数，v t 为t 时刻质点的速率，F 方向始终与质点的速度方向垂直。质点运动轨迹如图所示。若轨迹最低点的曲率半径为该点到x 轴距离的3倍。则质点运动第一次下降的最大距离为（
）
（A ）18m 2g 25k 2 （B ）25m 2g 18k 2
（C ）5m 2g
9k
2
（D ）9m 2g 5k
2
二．多选题（每小题5分，共20分。选对部分答案得2分，有错不得分）
11．图为直升飞机悬停于高空时，某伞兵离机沿竖直方向跳伞的v -t 图像。图中曲线表明 (
)
mg mg mg
（A ） （B ） （C ） （D ）
（A ）在0＜t ＜10s 内伞兵重力大于空气阻力
（B ）第10s 末伞兵打开降落伞，此后做匀减速运动直至第15s 末
（C ）在10s ＜t ＜15s 内伞兵的加速度大小和速度大小都逐渐减小
（D ）15s 后伞兵保持匀速下落，运动过程中机械能守恒 12．将质量为m 的物体A 以速率v 0水平抛出，经过时间t 后，物体下落了一段距离，
速率仍为v 0，方向却与初速度相反，如图所示。在这一运动过程中，下列说法中正确的是（
）
（A ）风对物体做功为零 （B ）风对物体做负功 （C ）物体机械能减少mg 2t 2/2 （D ）风对物体的冲量大小大于2mv 0
13．如图所示，系在轻绳上的A 、B 两球，从图示位置同时静止释放，两球向左摆过程中，下列说法中正确的是（
）
（A ）绳OA 对A 球做正功 （B ）绳OA 对A 球做负功 （C ）绳AB 对A 球做负功 （D ）绳AB 对B 球做正功
14．如图所示，在光滑水平面上，质量相同的物块A 和B ，用一轻弹簧相连接，处于静止状态。假设物块A 、B 运动时弹簧始终在弹性限度范围内。现在物块A 上施加一个水平恒力F ，经过一段时间，A 、B 速度第一次相等。在这一过程中，下列说法中正确的是（
）
（A ）当A 、B 加速度相等时，系统机械能最大 （B ）当A 、B 速度相等时，A 的速度达到最大 （C ）当A 、B 加速度相等时，A 、B 的速度差最大 （D ）当A 、B 速度相等时，弹性势能最大 三．填空题（14分）
15．若地球可看成是一个质量均匀的球体，则其球心处的重力加速度为__________。 16．如图所示，一内壁光滑的环形细圆管，由支架竖直支立在水平地面上。环形细圆管的环形半径为R （比细圆管的半径大得多）。在环形细圆管中有A 、B 两小球（可视为质点）沿顺时针方向运动。设A 、B 两小球的质量均为m ，环形细圆管的质量为2m ，若A 球以速率v 1运动到最低点时，B 球恰以速率v 2运动到最高点，此刻支架对环形细圆管的支持力为mg 。则与和的关系式为__________。
17．一条弹性绳沿x 轴方向放置，绳左端点在原点O 处。用手握住绳左端点使其沿y 轴方向做周期为1.0s 的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波。
v v
－
（1）当波传到x＝1.0m处的M绳点时开始计时。此时波形如图所示。那么再经过＿＿＿＿＿时间，x＝4.5m处的N绳点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置。在图中画出该时刻的波形图。
（2）当绳的左端点的运动路程第一次达到0.88m时，绳点N的运动路程是＿＿＿＿＿m。
18．2009年世界十大科学突破之一的事件是：天文学家利用高能伽玛射线光谱，发现了无线电波无法检测到的脉冲星。研究发现，脉冲星的自转周期极短且较为稳定。（万有引力常量G＝6.67?10－11Nm2/kg2）
（1）已知蟹状星云的中心星PSO531是一颗脉冲星，自转周期为0.331s。设万有引力是阻止脉冲星离心瓦解的主要力，由此可以推知PSO531的最小密度约为＿＿＿＿。
（2）如果PSO531的质量与太阳质量相等，为M＝2?1030kg，则该星的最大可能半径约为＿＿＿＿。
四．实验题（共12分）
19．瞬时速度是一个重要的物理概念。但在物理实验中通常只能通过v－＝?s
?t（
?s为
挡光片的宽度，?t为挡光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现?t或?s趋近零。
为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，让载有轻质挡光片（宽度为?s）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间?t。按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实
验，最后运动公式v－＝?s
?t计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自
?s区域内的v－A，并作
出v－-?t图如下图所示。
在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：
（1）依据v－-?t图，简述v－与?t或?s之间具有怎样的关系。
（2）依据实验图线，结合实验原理，推导出v－-?t图线所满足的函数式。
（3）根据v－-?t图线所满足的函数式，求出挡光片经过A点时的瞬时速度。
（4）指出实验操作须注意和主要事项。
四．计算题（共74分）
20．（10分）“嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H，绕行周期为T M；月球绕地球公转的周期为T E，半径为R0；地球半径为R E，月球半径为R M。
（1）如图所示，当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时（即与地心到月心的连线垂直时），求卫星向地面发送照片需要和最短时间；
（2）忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，求月球与地球的质量之比（已知光速为c）。
21．（8分）如图所示，物块A 和带有轻质弹簧的物块B 分别以v 1和v 2的速率在光滑水平面上同向运动。其中弹簧劲度系数k ＝1120N/m ，物块A 的质量m 1＝2.0kg ，v 1＝10m/s ，物块B 的质量m 2＝5.0kg ，v 2＝3.0m/s 。求物块要碰撞过程中弹簧的最大压缩量。
22．（12分）如图所示，小圆环A 套在竖直平面内的半圆弧轨道C 上，可以沿C 轨道无摩擦滑动。轻细绳两端分别与圆环A 和小物体B 相连，并且挂在C 轨道右上端的一个轻质小滑轮上。设小圆环A 的质量m A ＝4.0kg ，小物体B 的质量m B ＝2.0kg ，轨道C 的半径R ＝1.0m 。现在把小圆环A 移动到半圆弧轨道C 的最低点后无初速释放，求：
（1）小圆环A 能上升的最大高度；
（2）小圆环A 上升过程中可能达到的最大速率。（本题可以用图形计算器工具） 23．（12分）如图所示，光滑水平面AB ＝x ，其右端B 处国家利益一个半径为R 的竖直光滑半轨道。质量为m 的质点静止在A 处。若用水平恒力F 将质点推到B 处后撤去，质点将沿半圆轨道运动到C 处并恰好下落到A 处。求：
（1）在整个运动过程中水平恒力F 对质点做的功；
（2）x 取何值时，在整个运动过程中，水平恒力F 对质点做功最少？最小功为多少？ （3）x 取何值时，在整个运动过程中，水平恒力F 最小？最小值为多少？
24．（10分）甲同学设计了一道习题供乙和丙二位同学求解。乙同学和丙同学以各自的方法求解，却获得不相同的结论。显然，这不符合常识。请你通过定量分析的方法，找出其中的原因。
附
甲同学设计的题：
如图所示，小球从倾角θ＝45?有斜面顶端A 处以速率v 0做平抛运动，落到斜面上B 点时的速率为v B 。若调节v 0的大小，使v B 的大小为2v 0。求AB 之间的距离。
乙同学题解：
设AB 间高度差为h ，由动能定理得：mgh ＝12m （2v 0）2－12mv 02
，AB ＝2h ＝18v 022g ，
丙同学题解：
由运动合成分解原理，B 处速度正交分解得：（2v 0）2＝v 02＋v y 2，竖直方向自由落体，故v y ＝gt ，且y ＝12gt 2，水平方向做匀速运动，故x ＝v 0t ，又AB ＝x 2＋y 2
，解得AB ＝21v 022g
，
25．（10分）试管置于离心机上，静止时呈竖直状态，固体微粒在试管溶液中将以加速度a 下沉，如图甲所示。当离心机处于高速运动转时，可以近似地看成试管绕机轴水平旋转，固体微粒将以a 1的加速度沉向试管底部，如图乙所示。若离心机转速为每秒100转，固体微粒离转轴距离为0.100m ，不计相对运动阻力，求a 1/a 的比值。
26．（12分）竖直平面内有两个半径同为R 的圆环，完全重迭在一起。若一个圆环固定，另一个圆环做自由落体运动。试导出在两圆环完全分离之前，两圆环交点相对固定圆环圆心的向心加速度大小随时间变化的关系式。
参考答案： 一．1、D ， 2、C ，
3、D ，
4、A ，
5、C ，
6、C ，
7、C ，
8、B ，
9、C ，
10、B 。
二．，11、A 、C ，
12、B 、D ，
13、C 、D ， 14、C 、D ，
三．15、0，
16、v 22－v 12＝gR ，
17、（1）2.25s ，图略，（2）16cm ，
18、（1）1.3?1012kg/m 3，（2）7.16?105m ，
四．实验题
19、（1）v －的大小与?t 有关，且随?t 间隔变小其v －的大小也变小，v －随?t 的变化具有线性特征。（2）因为v 2＝v 1＋a ?t ，v －＝v 1＋v 22＝v 1＋a 2?t ，（3）由图线的截距得v A ＝0.5360m/s ，
（4）更换挡光片时应其前沿始终处于小车上的同一位置，每次实验都应保持小车由P 点静止释放。
五．计算题
20、（1）卫星到地面的距离为L ＝
R 02＋（H ＋R M ）2 ，t ＝L /c ＝
R 02＋（H ＋R M ）2 －R E c ，（2）月球绕地球做圆周运动：G m 地m 月R 02＝m 月4π2
T E 2R 0，卫星绕月球做
圆周运动：G mm 月（R M ＋H ）2＝m 月4π2
T M 2（R M ＋H ），m 月m 地
＝T E 2（R M ＋H ）3T M 2R 03，
21、弹簧压缩量最大时两物块速度相等，由动量守恒得：m 1v 1＋m 2v 2＝（m 1＋m 2）v ，
v ＝5m/s ，12m 1v 12＋12m 2v 22＝12（m 1＋m 2）v 2＋1
2
kx 2，x ＝0.25m ，
22、（1）设小圆环上升到最大高度时小圆环处的半径与竖直方向的夹角为θ，环半径为r ，由机械能守恒得：m A g （r －r cos θ）＝m B g [2r －2r sin （45?－θ/2）]，代入数据得2（1－cos θ）＝2－2sin （45?－θ/2），解得θ＝51.487?，h ＝r －r cos θ＝0.3773m ，（2）由机械能
守恒得：m B g [2r －2r sin （45?－θ/2）]－m A g （r －r cos θ）＝12m A v 2＋1
2m B [v cos （45?－θ/2）]2，
v 2＝20[2－2sin （45?－θ/2）]－40（1－cos θ）
2＋cos 2（45?－θ/2）
，θ＝23.9824?，v ＝1.060527697m/s ，
23、（1）质点做平抛运动回到A 点，设质点经过C 点时速度为v C ，x ＝v C t ，2R ＝1
2gt 2，
v C ＝
x 2
g R ，A 到C 做功为W F ＝2mgR ＋12mv C 2＝mg （16R 2＋x 2
）8R
，（2）由（1）知做功最小时v C 应取最小值，即恰好通过C 点，mg ＝m v C 2R ，v C ＝Rg ，Rg ＝
x
2
g
R
，x ＝2R ，W F ＝5
2 mgR ，（3）由（2）知Fx ＝W F ，F ＝mg （16R 2＋x 2）8xR ，当x ＝4R 时力有极值，最小力为F ＝mg ，
24、小球落到斜面上的时间由v 0t ＝12gt 2，得t ＝2v 0
g
，落到斜面上的速度v y ＝gt ＝2v 0，
v 2＝v 02＋v y 2＝5v 02，v ＝5v 0，不可能任意调节，所以是题错。
25、设固体密度为ρ，液体密度为ρ’，甲图中ρVg －ρ’Vg ＝ρVa ，a ＝ρ－ρ’
ρ
g ，乙图中ρV ω2r －ρ’V ω2r ＝ρVa 1，a 1＝
ρ－ρ’ρ
ω2
r ，a 1/a ＝ω2r /g ＝3.95?103， 26、两圆方程：x 2＋y 2＝R 2，x 2＋（y －12gt 2）＝R 2，解得交点坐标为y ＝1
4gt 2，x 2＝R 2
－116g 2t 4，交点在y 方向做匀加速运动，v y ＝1
2gt ，而沿固定圆周运动的速度为v ＝v y /cos θ，向心加速度为a ＝v 2R ＝v y 2R cos 2θ ＝Rv y 2R 2cos 2θ ＝Rv y 2x 2 ＝4g 2Rt 2R 2
－116
g 2t
4 ，
2014全国高中物理竞赛初赛试题与标准答案(全Word版)
2014 第 31 届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准 一、选择题．本题共 5 小题，每小题 6 分，在每小题给出的 4个选 项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英 文字母写在每小题后面的方括号内，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0分． 1．一线膨胀系数为α的正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．α1/3 B．α 3 C．α D． 3α 2．按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不 多，装秤钩的地方吊着一体积为 lcm 3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度．当秤砣放在 Q 点处时秤杆恰好平衡，如图所示，当合金块完全浸没在待测密度的液体中时， 移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度．下列说法中错误的是 A．密度秤的零点刻度在Q 点 B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 C．密度秤的刻度都在Q 点的右侧 D．密度秤的刻度都在Q 点的左侧 3．一列简谐横波在均匀的介质中沿z 轴正向传播，两质点P1和 P2的平衡位置在 x 轴上，它们相距 60cm，当 P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波的传播速 度为 24 m/s，则该波的频率可能为 A． 50Hz B ． 60Hz C． 400Hz D ． 410Hz 4．电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动方式，电磁驱动 的原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈上的环弹射出去． 现在同一个固定线圈上，先后置有分别用钢、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三 种环；当电流突然接通时，它们所受到的推力分别为F1、F2和 F3．若环的重力可忽略，下 列说法正确的是 A． F1>F 2>F3B． F2 >F3 >F1 C． F3 >F 2> F 1 D ． F1=F2=F3 5．质量为 m A的 A 球，以某一速度沿光滑水平面向静止的 B 球运动，并与 B 球发生弹性正碰．假设 B 球的质量m B可选取为不同的值，则 A．当 m B=m A时，碰后 B 球的速度最大 B．当 m B =m A时，碰后 B 球的动能最大 C．在保持m B>m A的条件下， m B越小，碰后 B 球的速度越大
高中物理竞赛试题及答案
高中物理竞赛模拟试卷（一） 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150 分，考试时间 120 分钟. 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的 4 个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2所示，甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动，乙上连有一段轻弹簧，甲乙相互作用过程中无机械能损失，下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大，则甲的速度后减到 0 B.若甲的初动量比乙大，则甲的速度后减到0 C.若甲的初动能比乙大，则甲的速度后减到0 D.若甲的质量比乙大，则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证安全，他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼内有一只质量为 m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F 1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F 2（如图Ⅰ-3），关于 F 1 和 F 2 的大小，下列判断中正确的是 A.F 1 = F 2＞(M + m )g B.F 1＞(M + m )g ,F 2＜(M + m )g C.F 1＞F 2＞(M + m )g D.F 1＜(M + m )g ，F 2＞(M + m )g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时，分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之 图Ⅰ -3 图Ⅰ -4 图Ⅰ-2
高一物理竞赛试题(含答案)
2015—2016学年度高州中学高一物理竞赛试题 一、单项选择题（共6小题，每题3分，共18分） 1．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ） A ． 211 μμ B ． 212 1-1μμμμ C ． 21211μμμμ+ D ．2 12 12μμμμ+ 2．如图所示，轻杆BC 的一端铰接于C ，另一端悬挂重物G ，并用细绳绕过定滑轮用 力拉住．开始时，∠BCA ＞90°，现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小，直到BC 接近竖直位置的过程中，杆BC 所受的压力（ ） A ．保持不变 B ．逐渐增大 C ． 逐渐减小 D ． 先增大后减小 3、如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）。与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A 一定升高 B 一定降低 C 保持不变 D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用，重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率为v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是 A ．1 2266g g v h h L L << B ．2 2 1 12(4)4 6g g v h h L L L +<< C ．2 2 1 12(4)12 626g g v h h L L L +<< D ．2 2 1 12(4)14 26g g v h h L L L +<< 5．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。我 们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm ，圆筒半径R=10cm ，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s ，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是 A ．顺时针转动，周期为1s B ．顺时针转动，周期为2πs C ．逆时针转动，周期为1s D ．逆时针转动，周期为2πs 6. 如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m m ω 桌面 图1 r
高一物理竞赛试题(含答案)
高一物理竞赛试题 一、单项选择题（共6小题，每题3分，共18分） 1．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ） A ． 211 μμ B ． 212 1-1μμμμ C ． 21211μμμμ+ D ．2 12 12μμμμ+ 2．如图所示，轻杆BC 的一端铰接于C ，另一端悬挂重物G ，并用细绳绕过定滑轮用 力拉住．开始时，∠BCA ＞90°，现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小，直到BC 接近竖直位置的过程中，杆BC 所受的压力（ ） A ．保持不变 B ．逐渐增大 C ． 逐渐减小 D ． 先增大后减小 3、如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）。与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A 一定升高 B 一定降低 C 保持不变 D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用，重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率为v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是 A ．1 22 66g g v h h L L << B ．22 112(4)4 6g g v h h L L L +<< C ．22 1 12(4)12 626g g v h h L L L +<< D ．2 2 1 12(4)14 26g g v h h L L L +<< 5．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。我 们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm ，圆筒半径R=10cm ，如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s ，则从上往下看，关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是 A ．顺时针转动，周期为1s B ．顺时针转动，周期为2πs C ．逆时针转动，周期为1s D ．逆时针转动，周期为2πs 6. 如图1所示,弹性杆插入桌面的小孔中, 杆的另一端连有一个质量为m m ω 桌面 图1 r
2020年浙江地区高一物理竞赛试卷
2020年浙江地区高一物理竞赛试卷 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在下列各题的四个选项中，至少有一个是符合题目要求的．．．．．．．．．．．，错选或不选得零分，漏选得．．．．．．．．．．．．．1．分。．． 1、如图所示，m 1和m 2两木块叠在一起以v 的初速度被斜向上 抛出去，不考虑空气阻力，抛出后m 2的受力情况是 A.只受重力作用 B.受重力和m 1的压力作用 C.受重力、m 1的压力和摩擦力的作用 D.所受合力的方向与初速度方向一致 2、蹦级是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是 A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态 B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态 C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态 D.运动员一直处于失重状态 3、将一物体的某一初速度坚直上抛，四幅图中，哪幅能正确表示该物体在整个运 动过程中的速率v 与时间t 的关系（空气阻力大小与速度成正比） v v o v v v V 0 V 0 V 0
4、质点在a、b两点之间做匀加速直线运动，加速度方向与初速度方向相同，当在 a点初速度为v时，从a点到b 点所用的时间为t，当在a点初速度为2v 时，而保持其他量不变，从a点到b点所用的时间为t'，则 A、t'
第20届全国高中生物理竞赛复赛试题
第二十届全国中学生物理竞赛复赛试卷 全卷共七题，总分为140分。 一、（15分）图中a为一固定放置的半径为R的均匀带电球体，O为其球心．己知取无限远处的电势为零时，球表面处的电势为U=1000 V．在 离球心O很远的O′点附近有一质子b，它以 E k＝2000 eV 的动能沿与O'O平行的方向射 向a．以l表示b与O'O线之间的垂直距离， 要使质子b能够与带电球体a的表面相碰，试 求l的最大值．把质子换成电子，再求l的最 大值．
二、（15分）U 形管的两支管 A 、B 和水平管C 都是由内径均匀的细玻璃管做成的，它们的内径与管长相比都可忽略不计．己知三部分的截面积分别为 2A 1.010S -=?cm 2， 2B 3.010S -=?cm 2，2C 2.010S -=?cm 2，在 C 管中有一段空气柱，两侧被水银封闭．当温度 为127t =℃时，空气柱长为l ＝30 cm （如图所示），C 中气柱两侧的水银柱长分别为 a ＝2.0cm ，b ＝3.0cm ，A 、B 两支管都很长，其中的水银柱高均为h ＝12 cm ．大气压强保持为 0p ＝76 cmHg 不变．不考虑温度变化时管和水银的热膨胀．试求气柱中空气温度缓慢升高到 t ＝97℃时空气的体积．
三、（20分）有人提出了一种不用火箭发射人造地球卫星的设想．其设想如下：沿地球的一条弦挖一通道，如图所示．在通道的两个出口处A和B，分别将质量为M的物体和质量为m的待发射卫星同时自由释放，只要M比m足够大，碰撞后，质量为m的物体，即待发射的卫星就会从通道口B冲出通道；设待发卫星上有一种装置，在待发卫星刚离开出口B时，立即把待发卫星的速度方向变为沿该处地球切线的方向，但不改变速度的大小．这样待发卫星便有可能绕地心运动，成为一个人造卫星．若人造卫星正好沿地球表面绕地心做圆周运动，则地 R＝6400 km．假定地球是质量均匀分心到该通道的距离为多少？己知M＝20m，地球半径 布的球体，通道是光滑的，两物体间的碰撞是弹性的．
高一上物理竞赛试题(含答案)
高一年级物理竞赛试题 班级 姓名 一、选择题 1．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将静止在木棍上 D ．圆筒将沿木棍减速下滑 2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN 。在半圆柱 体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小 B ．地面对P 的支持力逐渐增大 C ．Q 所受的合力逐渐增大 D ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O 、a 、b 、c 、d ……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 的运动员从高处落下，并恰好落在O 点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe ，bOg 均为120° 张角，如图乙所示，此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ，则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A ．F B ． 2 F C ．mg F +2 D ．2 2mg F + 4．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A 、B 两个圆环， 两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C 、D ，当它们都沿滑杆向下滑动时，A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是 （ ） A ．A 环与滑杆无摩擦力 B ．B 环与滑杆无摩擦力 C ．A 环做的是匀速运动 D ．B 环做的是匀加速运动 5、在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F 1与F 2的作用，在第1s 内物体保持静止状态。若力F 1、F 2随时间的变化如图所示。则物体（ ） A ．在第2s 内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大 F 1 F 2 O t /s F /N 1234567 M N Q P
高一物理竞赛试题及答案
高一物理竞赛 一 、单选题(每题5分，共90分) 1 . 在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时( ) (A)必须以这一规定速度行驶 (B)平均速度不得超过这一规定数值 (C)速度的平均值不得超过这一规定数值 (D)即时速度不得超过这一规定数值 2. 一个质点受到如图所示的五个共点力F 1、F 2、F 3、F 4、F 5的作用，则 物体所受合力大小为( ) （A ）0 （B ）2 F 5 （C ）F 1+ F 2+ F 3+F 4+F 5 （D ）F 1+ F 2+ F 3+F 4 3．三木块如图迭放，在a 上作用一个水平力F ，使a ，b ，c 一起匀速运动，则( ) (A) c 与a ，c 与b 间均无摩擦 (B) c 对a ，c 对b 摩擦力向右，地对b 摩擦力向左 (C) c 对a ，c 对b 摩擦力向左，地对b 摩擦力向右 (D) c 对a 和地对b 摩擦力向左，c 对b 摩擦力向右 4．如图所示，A 、B 为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，A 环向右，B 环向左，则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中，两环交点P 的速度方向和大小变化为( ) （A ）向上变小 （B ）向下变大 （C ）先向上再向下，先变小再变大 （D ）先向下再向上，先变大再变小 5．从某高处自由下落到地面的物体，在中间一秒内通过的路程为30米，则该物体下落时的高度为( ) （A ）60米 （B ）100米 （C ）140米 （D ）180米 ６．如图所示两块相同的竖直木板Ａ、Ｂ之间有质量均为m 的四块相同的砖，用两个大小均为Ｆ的水平力压木板，使砖静止不动，设所有接触面间的摩擦系数均为μ，则第二块砖对第三块砖的摩擦力的大小为（ ） （Ａ）０ （Ｂ）mg （Ｃ）μＦ （Ｄ）２mg ７．五个共点力平衡，现去掉其中3 N 和５ Ｎ两个力，那么，其余三个力的合力取值可能是（ ） F 1 F 2 F 3 F 5 F 4 c F b a v v A P B A B F F 1 2 3 4
全国高中物理竞赛历年(2009-2013年)试题与详解答案汇编
全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编 ———广东省鹤山市纪元中学 2014年5月
全国中学生物理竞赛提要 编者按：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全体会议的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国目前中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛和决赛命题的依据，它包括理论基础、实验基础、其他方面等部分。其中理论基础的绝大部分内容和国家教委制订的（全日制中学物理教学大纲》中的附录，即 1983年教育部发布的《高中物理教学纲要（草案）》的内容相同。主要差别有两点：一是少数地方做了几点增补，二是去掉了教学纲要中的说明部分。此外，在编排的次序上做了一些变动，内容表述上做了一些简化。1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。1991年9月11日在南宁由全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议正式通过，开始实施。 一、理论基础 力学 1、运动学 参照系。质点运动的位移和路程，速度，加速度。相对速度。 矢量和标量。矢量的合成和分解。 匀速及匀速直线运动及其图象。运动的合成。抛体运动。圆周运动。 刚体的平动和绕定轴的转动。 2、牛顿运动定律 力学中常见的几种力 牛顿第一、二、三运动定律。惯性参照系的概念。 摩擦力。 弹性力。胡克定律。 万有引力定律。均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。开普勒定律。行星和人造卫星的运动。 3、物体的平衡 共点力作用下物体的平衡。力矩。刚体的平衡。重心。 物体平衡的种类。 4、动量 冲量。动量。动量定理。 动量守恒定律。 反冲运动及火箭。 5、机械能 功和功率。动能和动能定理。 重力势能。引力势能。质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。弹簧的弹性势能。 功能原理。机械能守恒定律。 碰撞。 6、流体静力学 静止流体中的压强。 浮力。 7、振动 简揩振动。振幅。频率和周期。位相。
高中物理竞赛基础题训练
高中物理竞赛基础题训练 例题A．在天文学上，太阳的半径、体积、质量、密度都是常用的物理量，利用小孔成像原理和万有引力定律结合，可以简洁地估算出太阳的密度。假设地球上某处对太阳的张角为θ（如图所示），地球绕太阳公转的周期为T，太阳的密度为ρ，半径为R，质量为M，该处距太阳中心的距离为r，由于R与r间存在着三角关系，地球上该处物体绕太阳公转由万有引力提供向心力，因此，在θ已知的情况下，可方便地估算出太阳的密度。取一个长l为80cm的圆筒，在其一端封上厚纸，中间扎直径为1mm的圆孔，另一端封上一张画有同心圆的薄白纸，相邻同心圆的半径相差0.5mm，当作测量尺度。把小孔对着太阳，筒壁与光线平行，另一端的薄白纸上可以看到一个圆光斑，这就是太阳的实像，光斑的半径为r0=3.7mm。为了使观察效果明显，可在圆筒的观测端蒙上遮光布，形成暗室。利用小孔成像原理和万有引力定律，估算太阳的密度。【解析】由万有引力公式、圆周运动公式、密度公式、相似三角形原理可得：【参考答案】1.4×103kg/m3 例题B．天文学家根据天文观察宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，距“黑洞”60亿千米的星体以2000km/s的速度绕其旋转：接近“黑洞”的所有物质即使速度等于光速也逃脱不了其引力作用，试计算“黑洞”的最大半径。【解析】本题中的“黑洞”概念在中学教材中未出现过，是一个新情景，根据题意，星体能绕其旋转，它绕“黑洞”作圆周运动的向心力，显然是万有引力提供，据万有引力定律，可知“黑洞”是一个有质量的天体。设黑洞和转动星M和m，两者距离为R，利用万有引力定律和向心力公式列式：GMm/R2＝mV2/R，题中还告诉一个信息：即使是等于光速的物体也逃脱不出“黑洞”引力范围，据此信息，可以设想速度等于光速的物体恰好未被“黑洞”吸入，可类比近地卫星绕地球作圆周运动，设“黑洞”半径为r，用类比方法得到GM＝c2 r（c为光速）。【参考答案】r＝2.7×108m 例题C．目前的航天飞机的飞行轨道都是近地轨道，一般在地球上空300～700km飞行，绕地球飞行一周的时间为90min左右。这样，航天飞机里的宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为 A 0.38 B 1 C 2.7 D 16 【解析】航天飞机绕行到地球向阳的区域，阳光能照射到它时为白昼，当飞到地球背阳的区域，阳光被地球挡住时就是黑夜。航天飞机昼夜周期长短不一，在其椭圆轨道离地球较远时，速率变慢，昼夜周期长；而离地球较近时速率变快，昼夜周期短。白昼黑夜的时间长短也是变化的，因航天飞机绕地球一周所需时间约为90min，而地球昼夜交替的周期是24×60min，所以，航天飞机里的宇航员在绕行一周的时间内，看到的日落日出的次数n＝24×60/90＝16。【参考答案】D 例题D．飞行员从俯冲状态往上拉时，会发生黑视，第一次是因为血压降低，导致视网膜缺血，第二次是因为大脑缺血，问为了使飞行员适应这种情况，要在如右图所示的仪器中对飞行员进行训练，飞行员坐在一个垂直平面内作匀速圆周运动的舱内，要使飞行员受到的向心加速度a＝6g，则转速需为多少？（R＝20m）【解析】当飞行员往上加速时，处于超重状态，故血液视重增大，血压降低。飞行员所受加速度为v2/R，故可求得转速v。【参考答案】34.29m/s 基本训练一．选择题1．宇航员在围绕地球作匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法中正确的是 A 宇航员仍受重力作用B 宇航员受力平衡C 重力为向心力 D 宇航员不受任何力作用2．关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是 A 已知它的质量为1t，若增为2t，其同步轨道半径将变为原来的2倍 B 它的运行速度应为第一宇宙速度 C 它可以通过北京的正上方 D 地球同步通讯卫星的轨道是唯一的——赤道上方一定高度处3．宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 A 只能从较低轨道上加速 B 只能从较高轨道上加速C 只能从空间站同一高度轨道上加速 D 无论在什么轨道上，只要加速都行4．在宇宙飞船内的实验室里，不能使用的仪器有 A 比重计 B 水银气压计 C 天
高一物理竞赛初赛试题(含答案)
物理竞赛试题 班级 姓名 一、选择题 1．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将静止在木棍上 D ．圆筒将沿木棍减速下滑 答案：AC 2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN 。在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小 B ．地面对P 的支持力逐渐增大 C ．Q 所受的合力逐渐增大 D ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 答案：D 3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O 、 a 、 b 、 c 、 d ……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 好落在O 点上，该处下凹至最低点时，网绳dO e ，bOg 均为120° 张角，如图乙所示，此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ，则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A ．F B ．2 F C ．mg F +2 D ．2 2mg F + 答案：A 4．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A 、B 两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C 、D ，当它们都沿滑杆向下滑动时，A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下。 则下列说法中正确的是 （ ） , A ．A 环与滑杆无摩擦力 B ．B 环与滑杆无摩擦力 C ．A 环做的是匀速运动 D ．B 环做的是匀加速运动 答案：A 5、在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F 1与F 2的作用，在第1s 内物体保持静止状态。若力F 1、F 2随时间的变化如图所示。则物体（ ） A ．在第2s 内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增 大 B ．在第3s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增 大 C ．在第4s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 D ．在第5s 末加速度为零，运动方向与F 1方向相同 答案：BD 6、质量为的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v —t 图像，则下列说法中正确的是(g =10m/s 2)（ ） A ．水平拉力可能等于 B ．水平拉力一定等于 C ．物体的摩擦力一定等于 D ．物体的摩擦力可能等于 答案：BD 7、 如图所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速 度增大时（ ） A ．M 受静摩擦力增大 B ．M 对车厢壁的压力增大 C ．M 仍相对于车厢静止 D ．M 受静摩擦力不变 … 答案：BCD 8、如图4所示，两个质量分别为m 1=2kg 、m 2=3kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F 1=30N 、F 2=20N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上，则 ( ) 0 2 ） 6 2 1 3 4 5 v/ t /s a （ F 1 F 2 O t /s ~ 1234567M N Q P }
高一物理竞赛试题含答案
考生注意：本卷共三大题，20小题，满分100分，时量90分钟。 一．选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。第1~6题为单项选择题，每题所给的选 项中有的只有一个是符合题意的。第7~10题为不定项选择题，所给的选项中有的只有一个、有 的有几个符合题意。将所有符合题意选项的序号选出，填入题后的括号中。全部选对的得4分， 部分选对的得2分，有错选或不选的得0分） 1、下列四种吸引力中，哪一种是万有引力（） A．宇宙中的所有异种电荷之间存在的吸引作用 B．宇宙中的所有异名磁极之间存在的吸引作用 C．宇宙中的所有有质量的物体之间存在的吸引作用 D．宇宙中的所有的原子核内核子之间存在的强大吸引作用 2、某同学这样来计算第一宇宙速度：v = 2R T π = 6 2 3.14 6.410 243600 ??? ? = 645m/s = 0.645km/s 。这 一结果与正确的值相差很大。这是由于他在近似处理中错误地假设了（） A．卫星的轨道是圆 B．卫星的周期等于地球自转的周期 C．卫星的轨道半径等于地球的半径 D．卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力 3、假设地球的自转逐渐加快，而对仍静止在赤道附近的物体，会变大的物理量是（） A．地球的万有引力B．自转向心力C．地面的支持力D．重力 4、如果只有重力对物体做功，下列说法正确的是（） A．重力做正功，机械能增加 B．重力做负功，机械能减小 C．重力做负功，重力势能减少 D．无论重力做正功还是做负功，机械能都不改变 5、关于机械能下列说法，哪一项是正确的（） A．作变速运动的物体，只要有摩擦力存在，机械能一定减少 B．如果物体所受的合外力不为零，则机械能一定发生变化 C．斜向上抛出的物体，不计空气阻力时，机械能是守恒的。因而物体在同一高度，具 有相同的速度 D．在水平面上作变速运动的物体，它的机械能不一定变化 6、质量为5kg的物体，以5m/s2的加速度竖直下落4m的过程中（g取10m/s2），它的机械 能将（） A．减少100J B．增加100J C．减少200J D．增加200J 7、牛顿发现万有引力定律，在人类认识自然的历史上树立了一个里程碑，这一发现的深远 意义在于（） A．第一次揭示出自然界中一种基本的相互作用力规律 B．把地面上物体的运动规律和天体运动的规律统一起来 C．发现了天体运动的推动力，找到了太阳系演化的原因 D．在所有的物体相互作用中，万有引力均起主导作用 8、关于地球同步卫星，下列说法正确的是（） A．它处于平衡状态，且具有一定的高度 B．它的加速度小于9.8m/s2 C．它的周期等于24h ，且轨道平面与赤道平面重合 D．它的速度小于7.9km/s 9、下列说法正确的是（） A．海王星与冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 B．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 C．天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算而得的轨道，其原因是由于天王星受到 轨道外面其他行星的万有引力作用 D．以上均不正确 10、以地面为参考平面，从地面竖直上抛两个质量不等的物体（不计空气阻力），它们的初 动能相等。当它们上升到同一高度时，具有相等的（） A．重力势能B．动能C．机械能D．速率 二．填空题（本题共6小题，每题4分，满分24分；将正确、完整的答案填入相应的横线中） 11、两颗人造地球卫星的质量之比m A∶m B = 2∶1 ，轨道半径之比R A∶R B = 3∶1 ，那么， 它们的周期之比T A∶T B = ，它们所受向心力之比F A∶F B = 。 12、站在赤道某地的人观察天空，发现在日落后4小时的时候，自己头顶上空有一颗人造地 球卫星恰被阳光照亮。若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕 地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍。则该卫星绕地球运行的周期约为小时。
2019-2020年高一物理竞赛试题 含答案
2019-2020年高一物理竞赛试题含答案 （时量120分钟总分150分） 一、选择题（102分） 1．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，以地面为参考系，v2＞v1．从小物块滑上传送带开始计时，其v﹣t图象可能的是（） A． B． C． D． 2．如图所示，MN为一竖直墙面，图中x轴与MN垂直，距墙面L的A点固定一点光源．现从A点把一小球以水平速度向墙面抛出．则小球在墙面上的影子的运动应是( )． A．自由落体运动 B．变加速直线运动 C．匀加速直线运动 D．匀速直线运动 3．如图所示，小球 a 从倾角为θ = 60°的固定粗糙斜面顶端以速度 v 1沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球 b 在斜面底端正上方与 a 球等高处以速度 v 2 水平抛出，两球恰在斜面中点 P 相遇，则下列说法正确的是( )
A．v 1 : v 2 = 2 : 1 B．v 1 : v 2 = 1 : 1 C．若小球 b 以 2v 2水平抛出，则两小球仍能相遇 D．若小球 b 以 2v 2水平抛出，则 b 球落在斜面上时，a 球在 b球的下方 4．在水平地面上M点的正上方80m处，将S1球以初速度v1=30m/s水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，且S2球的速度变化量为20m/s,不计空气阻力，g=10m/s2，则两球从抛出到相遇过程中，下列说法错误的是( ) A．两球的速度变化量相等 B．抛出S2球的初速度方向与水平地面的夹角为37o C．MN的距离为60m D．两个小球都做匀变速运动[来源:] 5．如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的足够长光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为h A、h B、h C，则（） A．h A=h B=h C B．h A=h B
全国高中物理竞赛模拟题一
全国高中物理竞赛模拟题一 1.光子火箭从地球起程时初始静止质量（包括燃料）为M 0，向相距为R=1.8×1061.y.（光年）的远方仙女座星飞行。要求火箭在25年（火箭时间）后到达目的地。引力影响不计。 1）、忽略火箭加速和减速所需时间，试问火箭的速度应为多大？2）、设到达目的地时火箭静止质量为M 0ˊ，试问M 0/ M 0ˊ的最小值是多少？ 分析：光子火箭是一种设想的飞行器，它利用“燃料”物质向后辐射定向光束，使火箭获得向前的动量。求解第1问，可先将火箭时间a 250=τ（年）变换 成地球时间τ，然后由距离R 求出所需的火箭速度。火箭到达目的地时，比值0 M M '是不定的，所谓最小比值是指火箭刚好能到达目的地，亦即火箭的终速度为零，所需“燃料”量最少。利用上题（本章题11）的结果即可求解第2问。 解：1）火箭加速和减速所需时间可略，故火箭以恒定速度υ飞越全程，走完全程所需火箭时间（本征时间）为a 250=τ（年）。利用时间膨胀公式，相应的地球时间为 22 1c υττ- = 因 υτR = 故
22 1c R υτυ - = 解出 () 10 22 022 2021096.0111-?-=??? ? ??-≈+ = c R c c R c c ττυ 可见，火箭几乎应以光速飞行。 （2）、火箭从静止开始加速至上述速度υ，火箭的静止质量从M 0变为M ，然 后作匀速运动，火箭质量不变。最后火箭作减速运动，比值0 M M '最小时，到达目的地时的终速刚好为零，火箭质量从M 变为最终质量0 M '。加速阶段的质量变化可应用上题（本章题11）的（3）式求出。因光子火箭喷射的是光子，以光速c 离开火箭，即u=c ，于是有 2 1011???? ??+-=ββM M （1） c βυ=为加速阶段的终速度，也是减速阶段性的初速度。对减速阶段，可应 用上题（本章题11）的（4）式，式中的m 0以减速阶段的初质量M 代入。又因减速时必须向前辐射光子，故u=-c ，即有 2 1011???? ??+-=ββM M （2） 由（1）、（2）式，得 1020 22 2022010441411?=≈-=-+='ττββc R c R M M
第八届上海市高一物理竞赛试题 (2)
第八届上海市高一物理竞赛试题 一 单选题（每小题4分，共40分） 1 如图所示，A 、B 为半径相同的两个半圆环，以大小相同、方向相反的速度运动，A 环向右，B 环向左，则从两半圆环开始相交到最后分离的过程中，两环交点P 的速度方向和大小变化为（A ）向上变小，（B ）向下变大，（C ）先向 上再向下，先变小再变大，（D ）先向下再向上，先变大再变小。 （ ） 2 从某高处自由下落到地面的物体，在中间一秒内通过的路程为30米，则该物体下落时的高度为（A ）60米， （B ）100米，（C ）140米，（D ）180米。 （ ） 3 如图所示，物块A 放在倾斜的木板上木板的倾角α为30?和45?时物块所受 磨擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的滑动磨擦系数为（A ）1／2，（B ） 2 ／2，（C ） 3 ／2，（D ） 5 ／2。（ ） 4 在绕地球的圆形轨道上飞行的航天飞机上，将质量为m 的物体挂在一个弹 簧秤上，若轨道处的重力加速度为g ’，则下面说法中正确的是（A ）物体所受的合外力为mg ’，弹簧秤的读数为零， （B ）物体所受的合外力为零，弹簧秤的读数为mg ’，（C ）物体所受的合外力为零，弹簧秤的读数为零，（D ）物体所受的合外力为mg ’， 弹簧秤的读数为mg ’。 （ ） 5 如图所示，一单摆挂在木板上的小钉上，木板质量远大于单摆质量，木板平面在 竖直平面内，并可以沿两竖直轨道无磨擦地自由下落，现使单摆摆动起来，当单摆离开平 衡位置但未达到最高点时，木板开始自由下落，则摆球相对于木板的运动状态是（A ）静 止，（B ）仍做简谐运动，（C ）做匀速率圆周运动，（D ）做非匀速率圆周运动。 （ ） 6 水平放置的轻弹簧，劲度系数为k ，其一端固定，另一端系一质量为m 的 滑块A ，A 旁有一质量相同的滑块B ，如图所示，两滑块与桌面间皆无磨擦，若外力作用在B 上使A 、B 一起推进，弹簧由原长缩短了d ，然后撤消外力，则B 离开A 时（A ）速度为d k ／2m ，（B ）速度为d k ／m ，（C ）速度为d ／2 k ，（D ）条件不足，无法判断速度。 （ ） 7 如图所示，质量为m 的物块从光滑斜面上高为h 1的A 处由静止开始滑下，到达高为h 2的B 处时进入圆弧形的粗糙轨道BCD ，C 为轨道最低处，滑到和B 等高的D 处时速度恰好为零，若物块在D 处获得一定的动能后恰能滑回到A 处，不考虑圆弧面上物体速度大小对摩擦力的影响，则下面说法中正确的是（A ）物块在D 处的动能值等于mgh 1－mgh 2，（B ）物块在D 处的动能值等于mgh 1＋mgh 2，（C ）物块在D 处的动能值等于2mgh 1－mgh 2，（D ）物块在D 处的动能值等于2（mgh 1－mgh 2）。 （ ） 8 如图所示，质量为m 的小球固定在小车的木架ABC 的A 端上，AB 杆和竖直方向上的BC 杆夹角为θ，当小车以加速度a 向右作匀加速直线运动时，AB 杆对小球的作用力的大小为（A ）ma ，（B ）mg tg θ，（C ）ma ／sin θ，（D ）m a 2＋g 2 。 （ ） 9 如图所示，A 、B 两球的质量分别为m 1、m 2，分别用长为l 的细线拴住，细线 的一端固定于O 点，B 球静止于最低点，将拴住A 球的细线拉至水平时释放，A 球与B 球发生完全弹性碰撞后反弹至原来高度一半处，则m 1／m 2的值介于下列哪一范围内（A ）m 1／m 2＜0.1，（B ）0.1＜m 1／m 2＜0.5，（C ）1.5＜m 1／m 2＜2.0，（D ）m 1／m 2＞2.0。 （ ） 10 如图所示，质量均为m 的A 、B 两球穿在水平杆CD 上，两球与杆的最大静 磨擦力均为f m ，OO ’为杆CD 的转轴，A 、B 两球之间有一根长为3R 的轻绳连接，两球到转轴的距离AO ＝R ，BO ＝2R ，若使杆CD 绕OO ’轴转动时A 、B 两球能保持和杆相对静止，则杆CD 转动时角速度的最大值是（A ）f m ／mR ，（B ） 2f m ／mR ，（C ）4f m ／mR ，（D ）5f m ／mR 。 （ ） 二 复选题（每小题5分，共30分） 1 如图所示，甲、乙两玩具小车相距1.5米，甲在后，乙在前，沿相互平 行的两条直线向同一方向运动，它们的速度－时间图线如图所示，则它们相遇的 时刻是（A ）1秒末，（B ）2秒末，（C ）3秒末，（D ）4秒末。 （ ） v v A P B A B D
高一物理竞赛初赛试题(含答案)
物理竞赛试题 班级 姓名 一、选择题 1．如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则( ) A ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变 B ．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大 C ．圆筒将静止在木棍上 D ．圆筒将沿木棍减速下滑 答案：AC 2．半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板MN 。在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止，如图所示是这个装置的截面图。现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面之前，发现P 始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．MN 对Q 的弹力逐渐减小 B ．地面对P 的支持力逐渐增大 C ．Q 所受的合力逐渐增大 D ．地面对P 的摩擦力逐渐增大 答案：D 3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子， O 、a 、b 、c 、d ……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m 恰好落在O 点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe ， bOg 均为120° 张角，如图乙所示，此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ，则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为（ ） A ．F B ．错误！未找到引用源。 C ．错误！未找到引用源。 D ．错误！未找到引用源。 答案：A 4．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A 、B 两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C 、D ，当它们都沿滑杆向下滑动时，A 的悬线与杆垂直，B 的悬线竖直向下。 则下列说法中正确的是 （ ） A ．A 环与滑杆无摩擦力 B ．B 环与滑杆无摩擦力 C ．A 环做的是匀速运动 D ．B 环做的是匀加速运动 答案：A 5、在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F 1与F 2的作用，在第1s 内物体保持静止状态。若力F 1、F 2随时间的变化如图所示。则物体（ ） A ．在第2s 内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增 大 B ．在第3s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增 大 C ．在第4s 内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大 D ．在第5s 末加速度为零，运动方向与F 1方向相同 答案：BD 6、质量为0.3kg 的物体在水平面上做直线运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v —t 图像，则下列说法中正确的是(g =10m/s 2)（ A ．水平拉力可能等于0.3N B ．水平拉力一定等于0.1N C ．物体的摩擦力一定等于0.1N D ．物体的摩擦力可能等于0.2N 答案：BD 7、 如图所示，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速 度增大时（ ） A ．M 受静摩擦力增大 B ．M 对车厢壁的压力增大 C ．M 仍相对于车厢静止 D ．M 受静摩擦力不变 答案：BCD 8、如图4所示，两个质量分别为m 1错误！未找到引用源。2kg 、m 2=3kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F 1=30N 、F 2=20N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上，则 ( ) A ．弹簧秤的示数是25N F F