上海市第四届高三物理竞赛参考答案

第1页共4页上海市第四届高三物理竞赛参考答案（上海市物理业余学校杯）I卷一．（40分）单项选择题（本大题共8小题，每小题5分）题号12345678选项DCCBDACD二．（20分）填空题（本大题共5小题，每小题4分）9.2:310.向下11.(S1＋S2)2/（4S1）12.0.8213.3.6II卷三．（15分）多项选择题（本大题共3小题，每小题5分）题号141516选项BDABCAC四．（12分）填空题（本大题共3小题，每小题4分）17.gv3218.nBl23119.]cos6,0[lgqm五．（10分）实验题（①～④每空格1分；⑤、⑥各2分）20.①A②变大③8852④14.438.4⑤低⑥B第2页共4页六．（53分）计算题21.（8分）解：（1）托起重物前缸内气体的压强Smgpp01①1分设开始释放重物时，活塞位置比原来下降了'h)'()(00ShVpVSmgp②2分解得20'SpmgVh③1分（2）设重物下落过程中气体对重物做功为W，气体内能增量等于零，据热力学第一定律有WQ0，即QW④1分根据动能定理0)'()'(0hhSphhmgW⑤1分解得))(()')((2000hSpmgVmgSphhmgSpW⑥2分22.（15分）解：（1）若物体速度始终比传送带速度小，则物体在1.2s内运动的距离大于3.8m，不合题意。设物体运动时间t1以后与传送带速度相同，则运动可分为两个阶段。第一阶段，物体做初速度为0的匀加速直线运动，用时t1，加速度gmFa17.51025.0525(m/s2)①2分第二阶段，物体做初速度为a1t1的匀加速直线运动，用时t－t1，加速度gmFa22.51025.0525(m/s2)②2分整个运动过程中)(2)(211121111211ttttatatatas③1分代入数据，整理得026-2.5121tt解得t1＝2s1.2s（舍）或t1＝0.4s④1分传送带速度30.47.511tav(m/s)⑤1分（2）物体到达B点时的速度Bv)(1211ttata5)4.02.1(5.24.05.7(m/s)⑥2分（3）物体在第一阶段前进的距离6.04.05.7212122111tas(m)⑦2分物体在第二阶段前进的距离2.36.08.312sss(m)整个过程中摩擦力做的功)(21ssmgWf-32.5)2.36.0(10525.0(J)⑧2分（4）因摩擦而产生的热能)]()[(2211vtssvtmgEQ17.5)]8.032.3()6.04.03[(10525.0(J)⑨2分mQmQmQ'hh'h第3页共4页23.（14分）解：（1）当电阻R取最大值Rmax时，金属棒受力如右图所示，根据平衡条件可得Ffmgsin①1分Nmgcos②1分又Nf③1分BlRrIBlF④1分①、②、③式代入④解得rmgBlR)cos(sinmax4.71.0)30cos6330(sin102.025.08.012(Ω)⑤2分当电阻R取最小值Rmin时，金属棒受力如右图所示，根据平衡条件可得Ffmgsin⑥1分将⑥、②、③式代入④式解得rmgBlR)cos(sinmin1.51.0)30cos6330(sin102.025.08.012(Ω)⑦2分（2）由于minRR所以金属棒将会向上滑动，根据平衡条件可得Ffmgsin⑧1分又BlRrIBlF总⑨1分Blv总⑩1分将②、③、⑧、⑨代入⑩式解得)]cos(sin[1mgBlRrBlv)]30cos6330(sin102.025.08.01.11.012[25.08.011.5(m/s)⑾2分NmgfFNmgfF第4页共4页24.（16分）解：（1）在秋千摆到最高点时下蹲，在秋千摆到最低点时起立1分（2）秋千从左侧最高点运动到最低点过程中机械能守恒。设秋千在最低点时速度为v0，以秋千悬挂点所在水平面为零势能面，有20021cosmvmglmgl①1分到最低点时，迅速起立，在此过程中系统角动量守恒)(10hlmvlmv②1分此后秋千再从最低点运动到右侧最高点过程中，机械能守恒121cos)(21)(hlmgmvhlmg③1分解得301cos1cos1hll④1分即)]cos1()(1arccos[031hll)]5cos1()5.033(1arccos[3≈6.6°⑤2分（3）由①可得)cos1(21020mglmv⑥1分由②可得01vhllv⑦1分由动能定理可得20212121mvmvmghW⑧1分将⑥、⑦代入⑧可得1)cos1(20hllmglmghW]1)5.033[(*)5cos1(*3*10*505.0*10*502252.5(J)⑨2分（4）设下蹲n次后能摆到的最大角度为80n，由④可得nnhll30cos1cos1⑩1分所以hllnnlgcos1cos1lg3105.033lg5cos180cos1lg31≈9.8⑾2分即需要下蹲10次以后，秋千摆角能超过80°1分