2006年温州市高一物理竞赛试题卷(B卷)

2006年温州市高一物理竞赛试题卷（B卷）考生须知：1.时间共120分钟；g取10m/s2；可以使用计算器；答案写在答题卷上有效2.在答题卷上空白栏内打√，以确认自己是A类还是B类考生.一、单选题(每题6分.无论A类或B类考生15道单选题全部都要做)1.某同学身高1.8m，在运动会上他参加背跃式跳高比赛。起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为A.2.4m/sB.4.2m/sC.6.0m/sD.8.2m/s2.2005年是国际“世界物理年”.全世界以“灯光接力”的方式纪念伟大的科学家A.牛顿B.伽利略C.开普勒D.爱因斯坦3.斜面上放着的木盒刚好能沿斜面匀速滑下，若在盒中加入砝码，则木盒将A.匀速下滑B.加速下滑C.减速下滑D.静止在斜面上4.一圆盘以角速度ω绕竖直轴转动．在圆盘上离转轴R处放置一个质量为m的小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动.设小木块A和水平圆盘之间的动摩擦因数为μ，下列关于小木块受到的摩擦力大小和速度方向,下列说法正确的是A.摩擦力大小为mω2R，小木块A的速度方向不断变化B.摩擦力大小为μmg，小木块A的速度方向指向圆盘边沿C.摩擦力大小为mω2R，小木块A的速度方向指向圆盘中心0D.摩擦力大小为μmg，小木块A的速度方向指向圆盘中心05．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为300和600，则ac绳和bc绳中的拉力分别为A．21mg，43mgB.21mg，23mgC.43mg，21mgD.23mg，21mg6．第一宇宙速度是用人造地球卫星轨道半径r等于地球半径R计算出来的，实际上是rR的，那么轨道上的人造卫星的线速度实际上是A．等于第一宇宙速度B．大于第一宇宙速度C．小于第一宇宙速度D．以上三种情况都可能7.如图，一个原来静止的质量为m的物体。放在光滑的水平面上，在互成600角的大小相等的两个力的作用下，经过一段时间物体获得的速度为υ，在力的方向上获得的速度分别为υ1、υ2．那么在这段时间内其中一个力做的功为A.61mυ2B.31mυ2C.41mυ2D.21mυ28.一列火车由静止从车站出发，沿直轨道运动过程中加速度不断增大.行驶时间T后速度达到V，则可以判定列车在这段时间内行驶的路程A．一定大于VTB．可能等于VTC.一定小于VTD.条件不足。无法确定．9．下列各种运动中，在任何相等时间内，速度的变化不一定相等的是A．匀速直线运动B．自由落体运动C．竖直上抛运动D．变速直线运动10.如图所示，用两根等长的轻线悬挂一个小球，设绳长L和角α已知，当小球垂直于纸面做简谐运动时，其周期表达式为A.πgLB.2πgLC.2πgLcosD.2πgLsin11.测定运动员体能的一种装置如图，运动员质量m1=60kg，绳栓在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦），悬挂重物m2=50kg，人用力蹬传送带而保持人的重心不动，使传送带上侧以v=2m/s的速率向右运动，设运动员与传送带之间的动摩擦因数是0.5.下面是人对传送带做功的四种说法正确的是A.人对传送带每秒做功200JB.人对传送带每秒做功为600JC.人对传送带每秒做功1000JD.人对传送带每秒做功为1200J12.一个小球以初速度V0竖直上抛，能达到的最大高度为h。现给小球以相同的初速度V0滑上如图所示的四种轨道，则在哪种情况下，小球不能达到高度h（忽略一切摩擦及空气阻力）RRV0ABCDRhRhhV0V0V013.如图斜面体P放在水平面上，物体Q放在斜面上，Q受到一个水平推力F，P、Q都保持静止，Q受到的静摩擦力大小为f1，P受到的水平面的摩擦力大小为f2，当力F变大而未破坏Q、P的静止状态时A．f1、f2都变大B．f2变大，f1不一定变大C．f1变大，f2不一定变大D．f2与f1都不一定变大14.一辆质量为m的汽车在平直的公路上做匀加速直线运动，其加速度大小为a.整个汽车的重心恰好在前后两轮的中心垂直线上、离地面的高度为h；前后两轮的轮心相距为L.则运动中前轮对地面的压力是A.2mg–LhmaB.2mg+LhmaC.2mg–Lh2maD.2mg+Lh2ma15.如图所示，重为G的物体用两根绳子0A、OB悬挂，开始时绳OA水平，现将两绳同时顺时针缓慢转过900，始终保持角大小不变，且物体始终静止，绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则在此旋转过程中不可能发生的是A.T1先减小后增大B．T1先增大后减小C.T2逐渐减小D．T2最终变为零二、填空题(每空10分.B类考生只做第16题----19题,A类考生只做18----21题)16.甲物体受5N的力，产生0.4m/s2的加速度.乙物体受10N的力，产生1.2m/s2的加速度.则惯性较大的是▲物体.17.一平直的传送带以一定的速率匀速运动，如图所示。今将一个工件从A处轻轻放到传送带上，工件从A处向B处过程中，已知作匀加速运动的路程和作匀速运动的路程恰好相等。工件作匀加速运动的时间是作匀速运动的时间的▲倍.18．如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度v。=▲m/s.19．在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：若通过测量纸带上某两点间距离来计算即时速度，进行验证，设已测得点2到点4间距离为s1，点0到点3间距离为S2，打点周期为T，为验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，s1、s2和T可能满足的关系式为T=▲.20.质量为M、半径为R的均匀球壳内，离球心2R处放置一个质量为m的质点，均匀球壳和质点之间的万有引力的大小是▲．21.“神舟”五号飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后，返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回，返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降，穿越大气层后，在一定的高度下打开阻力降落伞进一步减速下降，这一过程中若返回舱所受空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为K（空气阻力系数），所受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落，从某时刻开始记时，返回舱的运动v-t图象如右图中的AD曲线所示，图中AB是曲线在A点的切线，切线交于横轴一点B的坐标为（8，0），CD是曲线AD的渐近线，假如返回舱总质量M=400Kg,g=10m/s2.则推动空气的阻力系数K的值是▲N•s2/m2.(结果保留三位数字)三、计算题(要求写出必要的分析过程.B类考生只做第22题中的(1),A类考生全做)22..北京时间05年4月12日20时0分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”捆绑式运载火箭，成功地将“亚太六号”通信卫星(其质量用m表示)送入太空。这颗“亚太六号”通信卫星在围绕地球的椭圆轨道上运行。离地球表面最近的点A(近地点)高度L1=209km(209×103m)、离地球表面最远的点B(远地点)高度L2=49991km(49991×103m)。已知地球质量M=6.0×1024kg、引力常量G=151×10-9N·m2/kg2、地球半径R=6400km=6.4×106m.地球上空任一高度处h(h为到地球中心的距离)，卫星具有的引力势能表达式为-hGMm求：(1)此卫星在围绕地球的椭圆轨道上从近地点A运动到远地点B的时间约为几天(设π2=10.保留两位数字)(2)证明：VA·(L1+R)=VB(L2+R)其中VA和VB分别是“亚太六号”通信卫星在近地点A和远地点B的速度；L1+R和L2+R分别是“亚太六号”通信卫星在近地点A和远地点B到地球球心的距离(提示：根据椭圆的对称性可知近地点A和远地点B所在轨道处的极小的弧形应是半径相等的圆弧的弧)(3)试计算“亚太六号”通信卫星的发射速度V0的大小是多少km/s(保留两位数字)2006年温州市高一物理竞赛（B卷）评分意见一、单项选择题(每题6分共90分.无论A类或B类考生15道单选题全部都要做)题号123456789101112131415答案DBAADCCCDDCCBAA二、(每空10分共40分.B类考生只做第16题----19题,A类考生只做第18----21题)16.甲17.218.219.21s221gs20.021.0.84三、计算题(每题20分.B类考生只做第22题中的(1),A类考生全做)22.(B类)(1)万有引力提供向心力2rGMm=mω2r=m(T2)2r(2分)整理得23tr==24GM(4分)由开普勒定律及上面推证知任一椭圆中上式也同样适用：k=23tr==24GM(2分)由图知半长轴r=(209+2×6400+49991)/2km(2分)=31500km(或315×105m)(2分)T=GMr324(2分)=249153100.61015110315104s=0.64天(4分)从近地点A运行到远地点B的时间t=T/2=0.32天(2分)22.(A类)解：(1)万有引力提供向心力2rGMm=mω2r=m(T2)2r(1分)整理得23tr==24GM(1分)由开普勒定律及上面推证知任一椭圆中上式同样适用：k=23tr==24GM(1分)由图知半长轴r=(209+2×6400+49991)/2km(1分)=31500km(或315×105m)(1分)T=GMr324(1分)=249153100.61015110315104s=0.64天(1分)从近地点A运行到远地点B的时间t=T/2=0.32天(1分)(2)设近地点A和远地点B所在轨道处的极小圆弧的半径为ρ依题意和万有引力提供向心力得：fA=21)(RLGMm=m2AV……………………………………………………………..(1分)fB=22)(RLGMm=m2BV……………………………………………………………..(1分)联立解得VA·(L1+R)=VB(L2+R)………………………………………………...(1分)(3)由机械能守恒及上面的证明得：21mV2A--RLGMm1=21mV2B--RLGMm2………………………………………….(1分)21mV2A--RLGMm1=21mV20--RGMm……………………………………………..(1分)VA·(L1+R)=VB(L2+R)联立解得V0=RRLLRLLGM)2()(22121…………………………………………..(2分)代入数据得V0=10.6km/s…………………………………………………………(2分)