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备赛第30届全国中学生物理竞赛广西赛区培训活动


备赛第 30 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) (时间:150 分钟)
第一部分(共 120 分)
一、选择题(共 48 分,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.如图, 一小球放置在木板与竖直墙面之间。 设

墙面对球的压力大小为 FN1, 球对木板的压力大小为 FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴, 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位 置。不计摩擦,在此过程中 ( )

A. FN1 始终减小,FN2 始终增大 B. FN1 始终减小,FN2 始终减小 C. FN1 先增大后减小,FN2 始终减小 D. FN1 先增大后减小,FN2 先减小后增大 2.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出 了惯性的概念,从而奠定了牛顿力 学的基础。早期物理 学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力的作用,物体只能处于静止状态 C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D.运动物体如果没有查到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 3.关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是( ) )

A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不向位置可能具有相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合 4.将地面上静止的货物竖直向上吊起, 货物 由地面运动至最高点的过程中, 图象 如图所示。 v-f 以下判断正确的是( )

A.前 3 s 内货物处于超重状态

B.最后 2 s 内货物只受重力作用
C.前 3s 内与最后 2s 内货物的平均速度相同
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D.第 3 s 末至第 5 s 末的过程中,货物的机械能守恒 5.如图所示,与水平面夹角为 30°的固定斜面上有一质量 m = 1.0kg 的物体。细绳的一端与 物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上,弹簧秤的示 数为 4.9 N。关 于物体受力的判断(取 g=9.8m/s2),下列说法正确的是( )

A.斜面对物体的摩擦力大小为零 B.斜面对物体的摩擦力大小为 4.9N,方向沿斜面向上 C.斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向竖直向上

D.斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向垂直斜面向上 6. 一卫星绕一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为 V。假设宇航员

在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体的重力,物体静止时, 弹簧测力计的示数为 N。己知引力常量为 G,则这颗行星的质量为( )

7.如图所示,在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道,半径 OA 水平、 OB 竖直,一个质量为 m 的小球自 A 的正上方 P 点由静止开始自由下 落,小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力。已知 AP=2R, 重力加速度为 g,则小球从 P 到 B 的运动过程中( A.重力做功 2mgR B.机械能减少 mgR C.合外力做功 mgR D.克服摩擦力做功 mgR )

8.如图甲所示,静止在水平地面的物块 A,受到水平向右的拉力 f 作用,f 与时间 f 的关系如图 乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值/m 与滑动摩擦力大小相等,则( A.0~t1 时间内 F 的功率逐渐增大 C.t2 时刻后物块 A 做反向运动 B. t2 时刻物块 A 的加速度最大 D. t3 时刻物块 A 的动能最大 )

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二、填空题(18 分) 9.(每空 3 分, 6 分) 共 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。 质量分别为 mA 和 mB 的 A, B 小球处于同一高度,M 为 A 球中心初始时在水平地面上的垂直投'影。 小锤打击 用 弹性金属片,使 A 球沿水平方向飞 出,同时松开 B 球,B 球自由下落。A 球落到 地面 N 点处,B 球讀:到地面 P 点 处。测得 mA =0.04 kg, mB =0.05 kg, S 球距地面的高 度是 1.225m,M, N 点间的距离为 1.500m, 则 B 球落到 P 点的时间为__________s,A 球落地时的动能是________J. (忽略空气阻力,g 取 9.8 m/s2) 10.(每空 2 分,共 12 分)某同学利用图示的实验装置,探究 物块在水平桌面上 的运动规律。物块在重物的牵引下开始 运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚 末到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每 5 个点 取 1 个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计 时器电源的频率为 50 Hz。 ①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点______ 和_______之间某时刻开始减速。 ②计数点 5 对应的速度大小为_______m/s,计数点 6 对应的速度大小为_______m/s. (保留三位 有效数字)

③物块减速运动过程中加速度的大小为 a=_______ m/s2,若用 a/g 来计算物块与桌面间擦因数 (g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值_______(填 “偏大”或“偏小”).

三、计算题(54 分) 11. (15 分)质量为 0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,历时 0.5 s 落到地面,下落过 程的图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的 速度大小为碰撞前的 3/4。设球受到的
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空气阻力大小恒为 f,取 g=10m/s2,求: (1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小: (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度 h。

12. (19 分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如 1 所示, 考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度 a 随时间 t 变化的。已知电梯在 t=0 时由静止开 始上升, 图像如图 2 所示, a-t 电梯总质最 m=2.0×103kg, 忽略一切阻力, 重力加速度 g 取 10m/s2。

(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F1 和最小拉力 F2; (2)类比是一种常用的研究方法,对于直线运动,教科书中讲解了由 v-t 图像来求位移的方 法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图 2 所示的 a-t 图像,求电梯在第 1s 内的速度改变量△v1 和第 2s 末的速率 v2; (3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率 P,再求在 0~11s 时间内,拉力和重力对电 梯所做的总功 W。

13.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为 m、形状不同 的“A 鱼”和“B 鱼”,如图所示。在高出水面 H 处分别静止释放“A 鱼”和“B 鱼”,“A 鱼”竖直下 潜 hA 后速度减小为零,“B 鱼”竖直下潜 hB 后速度减小为零。“鱼”在水中运动时,除受重力外, 还受到浮力和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的 10/9 倍,重力加速度为 g, “鱼”
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运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计。求: (1)“A 鱼”入水瞬间的速度 VA (2)“A 鱼”在水中运动时所受阻力 fA (3)“A 鱼”和“B 鱼”在水中运动时所受阻力之比 fA:fB

第二部分(共 80 分)
14.(20 分)(1)恒星演化到了后期,某些恒星在其内部核燃料耗尽时,会发生强烈的爆发,在短 短的几天中亮度陡增千万倍乃至上亿倍。天文学上把演化到这一阶段的恒星称为________,恒星演 变到这一阶段,预示着一颗恒星的终结.此后,它可能成为________或________。 (2)蟹状星云脉冲星的辐射脉冲周期是 0.033s。假设它是由均匀分布的物质构成的球体,脉冲周期 是它的旋转周期,万有引力是唯一能阻止它离心分解的力,已知万有引力常量 G=6.67× -11 10 m3· 2 ,由于脉冲星表面的物质未分离,故可估算出此脉冲星密度的下限是________kg/m3。 kg/s

15.(20 分)已知第一宇宙速度是 v1=7.9km/s,求第二宇宙速度 v2(空气阻力不计)。

16.(20 分)一薄壁圆柱形烧杯,半径为 r,质量为 m,重心位于中心线上,离杯底的距离为 H,将 水慢慢注入烧杯中,问烧杯连同杯内的水的共同重心最低时水面离杯底的距离是多少?

17.(20 分)一质点沿 x 轴做直线运动,其速度 v 随时间 t 的变化关系如图所示。 设 t=0 时,质点 位于坐标原点处。试根据 v-t 图分别在图中尽可能准确地画出: (1)表示质点运动的加速度 a 随时间 t 变化关系的 a-t 图; (2)表示质点运动的位移 x 随时间 t 变化关系的 x-t 图。
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