2012年广西高中物理竞赛试卷及答案高一资料

1、学习-好资料备赛第29届全国中学生物理竞赛广西赛区培训活动中期检查测试卷（高一）|r（时间：150分钟）分数一二总分第一部分（共120分）一、选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项 正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分。）1. 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用.此后该质点的动能可能（）A. 一直增大B.先逐渐减小到零，再逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大E2 .质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质 量为m的小物快，小物块与

2、箱子底板间的动摩擦因数为N .初始时小物块停在箱子正中间，如图所示.现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁 碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（12A. -mv1 一一C. - N JmgL1 mMB. 2 m MD. N -mgL3.由于通讯和广播等方面的需要, 星的（）许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫更多精品文档A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同4 .如图所示，将小球a从地面以初速度vo竖直上抛的同时，将另一相同质量的 小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在h/2处相遇（不

3、计空气阻力）.则（）A .两球同时落地B.相遇时两球速度大小相等C.从开始运动到相遇，球 a动能的减少量等于球 b动能的增加量D.相遇后的任意时刻，重力对球 a做功功率和对球 b做功功率相等5 .如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计，冰面可看成光滑， 则下列说法正,外界孰确的是（）A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反 作用力C.若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利6 .如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率V1

4、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的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示.已知V2V1,则（）A. t2时刻，小物块离 A处的距离达到最大B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用7 . 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分， 即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图甲所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过 A点和曲线上紧邻 A点两侧的两点作一圆，在

5、极 限情况下，这个圆就叫 A点的曲率圆，其半径 P叫做A点的曲率半径.现将 一物体沿与水平面成 仪的方向以速度V0抛出，如图乙所示.则在其轨迹最高 点P处的曲率半径是（）2Vog22 一v0 cos -D.g sin ;2.2.22 .v0 sin - c v0 cos -gg8 .如图，人沿平直的河岸以速度 v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此 过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角A. vsin ;sin .不C. v cosa为a时，船的速率为（）100二、填空题（17分）9 .（9分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下

6、端用细线挂一重物 M.弹簧测力计B的一端用细 线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止于某位置.分别读出弹簧测 力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为 N.（2）下列不必要的实验要求是 .（请填写选项前对应的字母 ）A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力，进行多次实验，每次都要许乂 A使o点静止在同一位置n）（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力9M ”卢韭歹计A的指针稍稍超出量程，请您提出两.一一个解决办法.10 .（8分）某实验小组在利用单摆测定当

7、地重力加速度的实验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图,所示，则该摆球的直径为 cm.n1二）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正（hi川iiii力1确的是.（填选项前的字母）川|叫A .把单摆从平衡位置拉开 30。的摆角，并在I。释放摆球的同时开始计时B.测量摆球通过最低点 100次的时间t,则单摆周期为 C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小三、计算题（55分）11.（18分）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在 。点，下端系一质量为 m的 小球（小球的大小可以忽略）.（1）在水平拉力F的作用

8、下，轻绳与竖直方 向的夹角为a，小球保持静止.画出此时小球的受力图，并求力 F的大小；（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力.不计空气阻力12 .(22分)如图所示，在高出水平地面 h = 1.8 m的光滑平台上放置一质量 M =2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度li =0.2 m且表面光滑，左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物快B ,其质量m=1 kg, B与A左段间动摩擦因数 N =0.4.开始时二者均静止，现 ： 对A施加F =20 N水平向右的恒力，待 B脱离A ( A尚未露出平台) ； 后，将A取走.B离开平台后的落地

9、点与平台右边缘的水平距离x = 1.2:m.(取 g =10 m/s2)求：(1) B离开平台时的速度vB ；1(2) B从开始运动到刚脱离 A时，B运动的时间tB和位移xB；(3) A左端的长度l2r n；乙 r13 .（15分）（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的长3半轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即当=k, k是一个对所有行星都相同的常数.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M太.（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立，经测定月地距离为3.84

10、M108m,月球绕地球运动的周期为2.36M106S,试计算地千的质量.（G =6.67 Ml0,1N|_m2/kg2,结果保 留一位有效数字）第二部分（共80分）14 .（12分，每空4分）一匀质圆柱体，在地面静止时测得其长度为10、横截面积为S0、质量为m,当圆柱体沿轴线方向以速度 v=0.9c（c为真空中的光 速）相对于地面做匀速运动时，地面上的观察者测得其长度为： 、横截面积为： 、质量为： .15 . （22分）如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A, A放在才e盘B上，以N表示B对A的作用力，x表示弹簧的 伸长量.初始时全都静止，弹簧处于自然状态，x

11、= 0.现设计控制 B的运动，使A匀加速下降，以a表示其加速度，考察能保持A匀加速下降的整个过程.（1）试求N随x的变化关系式，并画出当a趋近于0和a等于1g时N随x2变化的图线（g为重力加速度）.丁“（2）求各种能量在所考察的整个过程中的终态值和初态值之差学习-好资料16 .（24分）一只小而重的球被缚在一条轻而结实的绳上，绳的另一端固定在点，如图所示.给小球沿圆周切线方向的初速度可使小球在竖直平面内做逆时 针转动，但如果初始速度较小，它将会在某一位置脱离圆轨道.小球到达P点时，此时0a90o,绳子变松弛.证明小球继续运动到达最高点所需时间 为绳子继续保持松弛时间的1/4.一、/、尸更多精品

12、文档学习-好资料17 . (22分)一块足够长的木板放在光滑的水平面上，如图所示，在木板上自左向右放有序号为1、2、3、n的木块，所有的木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数均为R.开始时，木板静止不动，第 1、2、3、n号木板的初速度分别为 vo、2Vo、3Vo、nvo,方向均水平向右，木板的质量 与所有木块的总质量相同，最终所有的木块与木板以共同的速度运动，求： (1)第n号木块从开始运动到与木板速度刚好相等时的位移(2)第(n-1)号木块在整个运动过程中的最小速度.I/：,如I 加、p n ri n学习-好资料备赛第29届全国中学生物理竞赛广西赛区培训活动 中期检查测试卷答案（高一）第一

13、部分（共120分）一、选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分。）题号12345678答案A B DB DACCBCC、填空题9 .（9分，每空3分）（1）3.6（2）D（3）改变弹簧测力计 B的拉力大小；减小重物 M的质量10 .（8 分，每空4分）0.97 （0.96, 0.98均可） C三、计算题11 . （18 分）,（1）小球受力如图所示（4分）：弋打由平衡条件有“*f cos =mg（2 分）f sin a = F（2 分）联立解得：F =mg tana（2 分）（2）由机械能守

14、恒和牛二定律有1 2mgl（1cosa） =-mv（2 分）22 v八f -mg =m（2 分）由解得当小球通过最低点时：球的速度： V = J2gl（1 -cosa）（2 分）轻绳对球的拉力： f =（3-2cosa）mg （2分）12 .（22 分）（1）由平抛运动的公式：1 2h=1gt（2 分）X=VBt（2 分）联立代入代入已知得：VB=2m/s（2分）（2）施加上F后，A立即开始向右运动，B则暂时保持静止直到跟 A左端的粗 糙表面开始接触，从这时起B才开始相对于地做初速度为零加速度为 aB（向右） 的匀加速运动，当其脱离 A时速度为Vb,有学习-好资料maB - mgvB - aB

15、tB_ 1+ 2Xb = _ aBtB2联立代入已知得:（2分） （2分）（2分）（3）设B开始运动的时刻 运动是初速度为 Va（向右卜 牛二定律和运动学公式，有一 1 - 2Fl 1 = m MvA2F - mg = MaAtB=0.5sXB=0.5mA的速度已达到（1分）（1分）VA（向右），那么从这一时刻起A的加速度为aA （向右）的匀加速运动，根据动能定理、D （2 分）（2分）12=1.5（2 分）1,2（l2 XB） =VAtB 2 aAtB联立代入已知解得：13 .（15 分）（1）把行星绕太阳的椭圆轨道近似视为圆周时，椭圆的长半轴即为圆周的半 径r,由万有引力定律和牛二定律，有

16、m行M太 ，2元、2八G2=1行（）r （3 分）rTr3 G故得：2M太（3分）T2 4二2即 k=-G7M太（3分）4 二（2）同理，在月地系统中有R月3G 一、-T =M 地（3 分）T月4-由上式代入已知值算得：M地=6父1024 Kg（ M地=5父1024 Kg也算对）（3分）第二部分（共80分）14 . （12分，每空4分）l /0.19 0s - s0m = 00.1915 .（22 分）（1）根据牛二定律，A以加速度a匀加速下降时有 mgNkx=ma （2 分）学习-好资料即 N =m（g -a） -kx （2分）上式即为N随x变化的关系式，当 a趋近于零和a=g/2时N随x变

17、化的图象如下图所示（4分）（2）依题意，初态时 x=0,由N与x的关系式知 这时N取最大值：Nmax=m（ga） （2 分）终态时N=0,由N与x的关系式知这时 x取最大值:m，、八xmax = （g -a）（2分）k由式算得：弹性势能的终态值和初态值之差为21 ,2 m ,、2iEi =-kxmax = （g -a）（2 分）2 2k重力势能的终态值和初态值之差为2m gE2 = -mgxmax = （g -a） （2分）k而整个过程N所做的功为1 m2（g -a）2、W ,Nmaxxmax=_（2 分）2 2k设动能的终态值和初态值之差为AE3 ,根据功能原理有W =AEi+AE2 +AE

18、3 （2 分）联立解得： 2 m a八E3=（ga）（2 分）k16.（24 分）证明：如图，设绳长为r,球经过p点时速度为V0,这时绳子因变松弛拉力为零， 由牛二定律有2v0_m=mgsinu（3 分）r绳子后变松弛后，球脱离圆轨道以初速度 vo做斜抛运动，抛射角为 a ,从p点上升到最大高度所需的时间是：（3分）（3分）_ v0 cos :th 二g-r sin联立解得：th =. cos：自球经过p点的时刻开始计算时间，设绳子继续保持松弛的时间为t,即直到t时刻绳子才恰好重新被拉紧，那么在这一时刻小球的坐标（x, y）满足:学习-好资料（3分）（3分）（3分）（3分）（3分）222x y = r由斜抛运动的公式有x = r