2018年浙江省高中物理联赛试题卷【全WORD版】

2018年浙江省高中物理联赛试题卷

本试题卷满分200分,请将各题的答案写在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效

本卷中重力加速度g均取10m/s2

一、选择题(本题共8小題,每小题8分,共64分,选项中至少有一个是符合題目要求的,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,不选、多选、错选均不得分)

1.如图所示,公交车内的横杆上固定着很多拉环,当你在沿平

直道路行驶的公交车上站立时,下述几种站立方式中你认为

最安全的是( )

A.双脚并找面向前方站立,双手自然下垂

B.双脚并拢面向前方站立,一只于抓住车内的拉环

C.双脚前后分开下而向前方站立,一只手抓住车内的拉环

D.双脚左右分开面向前方站立,一只手抓住车内的拉环

2.人类正存有计划地实施“火星一号”计划,顶计在2023年前可运送4人前往火星定居.假设人类在登陆火星后进行下列实验或测量工作:(1)用天平测出物体A的质量m;(2)测得物体A从高h处水平抛出后的飞行时间t;(3)测出绕火星做匀速圆周运动飞船的周期T;(4)测出火星的平径R.已知引力常量为G,利用上述数据可计算

出( )

A.物体A的密度

B.火星的第一宇宙速度

C.飞船的质量

D.宇宙飞船的向心加速度

3.如图甲所示是我国自主设计的全球第一款叮载客的元人驾驶飞机“亿航184”,其白重为260kg,最大载重为100kg.图乙是该无人机存最大载重情况下,从地而开始竖直升空过程中的v-t图象，则下列说法正确的是( )

A.0-5s内的平均速度为3m/s

B.5-8s内发动机的输出功率为零

C.0-5s发动机用于升空的功率逐

渐减小

D.发动机用于升空的功率至少为

2.16×104w

4.

4.每当彗星的碎屑高速运行并与地球相遇时,常有部分落入地球大气层燃烧,形成划过天空的流星雨.2018年较大型的流星雨预测有4次,其中已发生的一次是1月4日的象限仪座流

星雨,对于其中一颗进入地球大气层的流星(假设它在到达地球表面前燃烧殆尽)下列说法正确的是( ) A.绕地球做匀速园周运动 B.具有的机械能不断增大 C.地球对流星的引力逐渐变小

D.同一时刻流星对地球的引力和地球对流星的引力大小相等

5. 中国运动员武大靖在平昌冬奥会500m 短道速滑项日中以395848的成绩为中国队夺得首金,同时也创造了新的世界纪录.如图为比赛场地示意图,起跑线和终点线在直道的中点,场地周长为111.12m,直道长为28.85m,弯道内侧半径为8.0m.若不计空气阻力,假设武大蜻在直道上的加速运动可视为匀变速直线运动,在弯道上的运动可视为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )

A.他起跑时的加速度大于第一个弯道的向心加速度

B.他在第一个弯道的向心加速度不大于25m/s 2

C.冰面对他的支持力和重力的合力提供向心力

D.冰面对他的作用力和重力的合力提供向心力

6.两电源电动势分别为E 1、E 2(E 1

A. 12r r >

B.12r r =

C.12P P >

D. 12P P <

7.如图所示的实验装置,BC 、CD 和DE 为三段光滑圆弧轨道,其圆心角θ均为53°、半径R 为0.5m,O 1C 、O 2E 沿竖直方向,AB 是倾角θ=53°的粗糙长直轨道,AB 与圆弧BC 在B 点相切.现让质量为0.5kg 的小物块从长直轨道的F 处由静止释放,已知FB 为0.4m,小物块与AB 间的动摩擦因数为0.5,不计其它阻力,下列说法正确的是( )

A. 小物块滑至B 点时的速度为5/m s

B.小物块滑至C 点时对轨道的压力为8N

C.小物块不能沿轨道到达E 点

D.若增大FB 的间距,小物块将沿轨道运动至E 再作平抛运动

8.两导电半球端面间有一极小的缝隙,构成一电容器,其电容值为C,如图所示.初始时两半球所带的电荷量各为q 1和q 2，已知“对称带电”电容器贮存电场能的计算公式为环

2

2E Q W C

=(E W 为电场能,Q 为其中一块极板上的电荷量,C 为电容器的电容),如果将开关长

时间闭合,则电路中产生的内能为( )

212().2q q A C - 212().8q q B C -

212().2q q C C + 2

12().8q q D C

+

二、填空题(本题共8小题,每小题9分,共72分)

9.有一如图所示的行李箱被同学提上了公交车,上车后有以下几种摆放方式(1)竖放,如图所示;(2)侧放(即让图中的左侧面与公交车地板接触):(3)平放,即让图中面积最大的箱子背面与公交车地板接触.上述方式中你认为最第稳定的是 (选填(1)、(2)或(3))

10.如图所示是欧姆表的基本原理图,虚线方框内是欧姆表的内部结构,它包含表头G 、直流电源(电池)及调零电阻R0,由于长时间使用导致欧姆表内的直流电源电动势c 变小、内阻r 变大,但还能测量电阻.在某次规范操作的前提下,它的测量值将 (选填“偏小”、“偏大”或“不受影响”)·

11.某学习小组利用小型风力发电机(如上半图所示)测定风速:将

长为L质量为m的导体棒ab与风力发电系统的输出端直接相连

(连接部分未画出统除有产生电动势的装置外,还有保持输出电压

稳定的控制装置),如下半图所示,导体棒两端用细导线相连,悬挂

在绝绿水平横杆上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B

的匀强磁场中,当速度为4m/s的水平风吹向风叶时,根细导线均与

竖直方向成30°角且保持稳定,假设风力发电机在不同风速时的

发电效率相同,发电机的输出电压不变,则当两细导线与竖直方向

成60°角且保持稳定时,水平风的风速为；

12.己知地球的质量为M,半径为R0,地面的重力加速度为g.要从地面将质量为m的人造卫星送入半径为r的预定圆轨道,若忽略大气层对卫星的阻力不计,以地面为参考系,则发射速度为；

13.如图所示,虚线框内为方向垂直纸面向内、磁感应强度大小为

B的有界匀强磁场区域金属圆环的环心O正好在磁场区域的右

边界线上,圆环与轴之间有三根互成120°的辐条,每根辐条的电

阻都为r,长度都为l,不计圆环的电阻,國环在外力作用下以角速

度 逆时针方向匀速转动,则在圆环转动一周的过程中,其中一

根幅条上产生的焦耳热为；

14.如图所示,两轨道以60o

角相交,大小可忽略的两工件以v =6ms 的恒定速率沿其运动,其中一个向交叉点方向,另一个背离交叉点方向,初始时刻两工件位于与交叉点相同距离处,它们之间相距l =5m 。经过时间t(单位s),两工件间的距离x 的表达式为

；

15.质量为m 的一段柔软的导线固定在同一高度、相距L 上的c 、d 两点,如图所示.,导线在纸面内,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中.当导线中通以电流I 时,与两固定点c 、d 连线相距h 的最低点导线的张力(即该点导线左、右側相互之间的拉力)为T F ,则固定点对导线拉力与水平方向间的夹角 ；

16小黄在玩悠悠球的时候发现了一些有趣的物理问题.为了研究问题,他将悠悠球的截面简化为两个圆柱面,内圆柱面的半径为r,外圆柱面的半径为R,如图所示,将质量为m 的悠悠球放置在倾角为θ的斜面上,为使球处丁静止状态,施加在内圆柱面边缘绳上、与斜面平行的拉力F 为 ；:在这种情况下悠悠球与斜面之间的静摩擦因数（f N

F F μ=

,其中

f F 为静摩擦力,N F 为压力)的最小值为 ；

三、计算题(本题共3小题,共64分。计昇题的解答应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。)

17.(20分)如图所示,两根电阻不计、相距为l的足够长的平行金属直角导轨,一部分处在水平面内,另一部分处在竖直平面内.整个空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场金属棒ab质量为2m,电阻为R;金属棒cd质量为m,电阻为2R,两棒与导轨间动摩擦因数均为 .ab棒在水平向左拉力作用下,由静止开始沿水平轨道做加速度大小为a的匀加速运动,同时cd棒由沿竖直轨道释放,cd棒速度从零达到最大过程中,ab棒产生焦耳热为Q.求

(1)cd棒速度最大时,ab棒两端的电压.

(2)cd棒从运动到速度最大过程中,ab棒受到的水平拉力做的功.

18. (21分)如图所示是根据“猴子捞月”建立的一个模型.猴子抓住长为L 、质量可忽略的细滕从与固定点O 等高处C(OC=L)点自静止沿圆弧荡下,到达最低点时细滕被树枝A 阻挡,已知A 点到O 点的距离为L α(1α<),若猴子身长与细滕长度相比可忽略

(1)猴子经过最低点继续往左运动,当细滕与竖直方向的夹角0θθ=时,细滕对猴子的拉力恰为零,求0θ; (2)当3

7

α=

时,猴了经过最低点继续往左运动，求猴子运动轨迹的最高点与A 点的高度差d;

19.(23分)如图甲所示,M 、N 为竖直放置、相距为R/2的两块平行金属板,板的中间各有小孔S 1S 2.圆形虚线表示与金属板N 相连、半径为R 且接地的圆柱形金属网罩,网罩内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,PQ 为与圆柱形网罩同轴、圆心角2θ=120°的金属收集屏,收集屏的外层与大地相连.小孔S 1、S 2、轴心O 与收集屏PQ 中点O 位于同一水平线上.已知M 、N 问接有如图乙所示的随时间t 变化的电压,即:0sin

MN U U t T

π

=(0t T ≤≤);0()MN

U U t T =>)(式中22

03eB R U m

=,T 已知),质量为

m 、电荷量为e 的质子连续不断地经S 1进入M 、N 问的电场,接着通过S 2进入磁场.假定质子通过M,N 的过程中,板间电场视为恒定,质子在s 1处的速度可视为零,质子的重力及质子间相互作用均不计.

(1)求质子能够到达收集屏PQ 对应的时间段;

(2)若质子从进入s 1到穿出金属网罩经历的时间记为t ',写出t '与MN U 之间的函数关系(tan x a =可表小为1

tan x a -=)

2018年浙江省高中物理联赛参考答案

一、选择题（本题共8小题，每小题8分，共64分。选项中至少有一个是符合

题目要求的，选对的得8分，不选、多选、错选均不得分）

二、填空题（本题共8小题，每小题9分，共72分）

9． （3）； 10．偏大；

11．334 m/s ； 12．v =

13．

r

l B 94

2πω； 14．m 108252t x +=；

15．)(2tan

1

IBh F IBL mg T -+-； 16．sin ()mgR F R r θ=-；θμtan )

(r R r

-=。

三、计算题（本题共3小题，共64分。计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和

重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。） 17．（20分）

（1）ab 棒匀加速运动，速度at v = （1分）

ab 棒运动产生电动势Blv =ε （1分） 电路中电流R

Blv

I 3=

（1分） cd 棒受到滑动摩擦力BIl F f μ= （1分） 当滑动摩擦力与重力相等时，cd 棒速度最大

mg BIl =μ （1分）

得：2

23l

B mgR

v μ=

（2分） ab 棒两端电压Bl

mgR U με232==

（3分）

（2）cd 棒速度达最大时，ab 棒运动时间223l

B a mgR a v t μ==

（1分） ab 棒受到摩擦力做功4

42

33219212l

aB R g m at mg W μμ-=?-= （2分） ab 棒受到的安培力做功Q W 32-= （2分） 由动能定理 k F E W W W =++21 （3分）

得4

422

23442332939l

B R g m Q l aB R g m W F μμ++= （2分）

))1()

(2mg Mg L

R L R μμμ++++=

（2分）

18．(21分)

（1）根据机械能守恒定律

()2

11cos 2

mv mgR mgL θ+-= （2分） 向心力公式2

cos v T mg m R

θ-= （2分）

联立可得，绳子拉力为23cos 1T mg αθα??

=+

?-??

（2分）

当0T = 时，有()02cos 31α

θα=-

-（1分）

))

1(32(

cos 10αα

θ--=- （1分）

（2）当绳子拉力0T = 后，小球作斜抛运动。 以O 点为坐标原点建立如图所示平面直角坐标系，如题答图所示。

斜抛运动的竖直方向的位移方程为

18题答图