2022年高一下学期物理竞赛试题 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆20XX 年 5 月山东明德中学竞赛试题物理注意事项：1.本试卷分第I 卷和第 II 卷两部分，共100 分，考试时间80 分钟2.答第 I 卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、科类写在第II 卷上3.将第 I 卷的答案写在第II 卷上4.答题结束后将第II 卷交上第 I 卷（ 共 24分）一、选择题（本题共6 小题；每小题4 分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项是正确的，有的有多个选项是正确的。全选对的得4分，部分对得2 分，有错选或不选的得0 分）1.如图所示，一定能表示两个做自由落体运动的物体同时落地的速度时间图象的是（t0表示落地时间）2.在

2、同一平台上的O 点抛出的3 个物体，作平抛运动的轨迹如图所示，则 3 个物体作平抛运动的初速度vA、vB、 vC的关系和3 个物体平抛运动的时间tA、 tB、tC的关系分别是（）A.vA vB vC，tA tB tCB.vA = vB = vC，tA = tB= tCC.vA vB tB tCD.vA vBvC，tA tB tC3.光滑小球放在光滑斜面上，释放后，它的运动方式是（）A.连滚带滑B.只滚不滑C.只滑不滚D.不滚不滑4.如图所示，将完全相同的两小球A、B，用长 L=0.8 米的细绳悬于以v=4 米/秒向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时，两

3、悬线中的张力之比TB：TA为（）A.1： 1 B.1：2 C.1：3 D.1：4 明德中学高一物理竞赛（第一页）共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆5.20XX 年初，欧空局的“ 猎兔犬 2” 号将在火星伊西底斯平原登陆。“ 猎兔犬 2” 号运用最新科技手段对火星进行近距离探测，将在火星的重力分布、磁场分布以及含有的元素测定方面做出最新研究。根据预测探测器有可能在一些环形山中发现质量密集区。当飞越这些密集区时，通过地面的大口径射电望远镜观察，探测器的轨道参数发生微小变化。这些可能的

4、变化是（）A.半径变小B.半径变大C.速率变小D. 速率变大6.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， 在力的方向上获得的速度分别为1、2那么在这段时间内其中一个力做的功为A.61m2B.31m2C.41m2D.21m2明德中学高一物理竞赛（第二页）共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆20XX 年 5 月山东明德中学高一竞赛试题物理第 II 卷（ 共 76 分）注意事项：用钢笔或圆珠笔直接答

5、在试卷中选择题答案1 2 3 4 5 6 二、计算、论述题（本题共6 小题，共76 分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）7.（8 分）如图所示，A 山的登山队员想从山顶到B 山与主力队员会合，为节省时间，他们在 A 山山顶与 B 山的半山腰上的D 点架起了一根钢丝绳 （假设是拉直且绷紧的） ，已知 A 山山顶的竖直高度CE 与 ED 长度相等（设为40m） 。 设队员们吊在套环上无初速地沿钢丝绳向下滑动且套环与钢丝绳间的摩擦不计， g 取 10m/s2。则每个登山队员从A 山山顶到达B 山半山腰D 点所需时间

6、为多少？8. （10 分）如图所示，以v0的速度向右匀速行驶的列车上，在高于车厢地板 h 处的光滑平台边缘有一小球，运动中它与车厢相对静止。某时刻起，列车以加速度a匀加速运动，求小球落在地板上的位置与平台边缘在地板上投影点A 相距多远，（设小球落在地板上立即停止运动）班级姓名考号科类A 山B 山C D E h A v0明德中学高一物理竞赛（第三页）共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆9. （12 分） 如图所示，平直传送带以v0=2m/s 的速度匀速运行， A 与 B 相距 L=1

7、0m，现把质量 m=1kg 的工件无初速地放在传送带的A 处，经过时间t=6s 送到 B 处，求：（1）欲用最短的时间把工件传送到B 处，问传送带的运行速度至少为多大？（2）传送带在这一最小速度下运行，物体从A 运送到 B 的过程中，摩擦力对工件做了多少功？10.（15 分）足球运动员在离球门s1=15m 的地方将地面上静止的质量m=0.4kg 的足球踢向球门， 结果球恰好水平垂直击中球门的横梁，反弹后落在离球门s2=10m的地方，已知横梁高h=2.5m，空气阻力忽略不计，g=9.8m/s2，试求：（1）击中横梁之前瞬间，球的速度为多大？（2）运动员至少对足球做了多少功？（3）撞击横梁的过程中

8、损失了多少机械能？A B 明德中学高一物理竞赛（第四页）共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆11.（13 分） 如图所示，一根长为L 的轻绳，一端固定在O 点，另一端拴一个质量为 m 的小球，开始时用力把绳子拉直，使小球静止在绳子与水平方向成30角的位置 A 处。试求放手后小球落至最低点B 时对绳子的拉力？12. （18 分）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

9、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O A L 30B 明德中学高一物理竞赛（第五页）共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆量 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

10、 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2=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

11、位数字 ) 明德中学高一物理竞赛（第六页）共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆参考答案选择题1 2 3 4 5 6 D C C C AD C 计算题7. 4 秒8. 解：以列车参照物，则小球在水平方向相对列车以a的加速度向左作初速为零的匀加速运动， 竖直方向作自由落体运动，设小球落到厢底的时间为t，落点距A 点距离为 s，则根据运动学公式有：竖直方向：221gth4 分水平方向：221ats4 分由联解得：hgas2 分9.解： （1）经分析可知，工件先匀加速到2m/s，然后随传送

12、带一起作匀速运动，设工件速度由零加速到2m/s 过程中的时间为t1，则有：10atv1 分Lttvtv)(210102 分联立以上各式解得：t1=2s，a=1m/s2 1 分若要用最短的时间把工件送到B 处，则必须使工件一直加速到B 处才行， 设工件加速到 B 处时的速度为v，此速度即为传送带运行的最小速度，则有：aLv22 2 分明德中学高一物理竞赛参考答案（第一页）共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆代入数据解得：)/(52smv2 分（2）此过程中，摩擦力对工件所做的功转化为

13、工件的动能，根据动能定理有：221mvWf3 分代入数据解得：)(10 JWf 1 分10. 解： （1）足球碰撞横梁前的运动可看成平抛运动的逆过程，设碰前瞬间的速度为v1，碰后瞬间的速度为v2，足球在空中飞行的时间为t，则有：221gth2 分tvs111 分tvs221 分联立解得：v1=21m/s，v2=14m/s 1 分（2）足球被踢出瞬间的动能Ek0 就是运动员对足球做的功W，根据机械能守恒定律有：mghmvEk210213 分W=Ek0 1 分代入数据解得： W=98（J） 1 分（3）损失的机械能为：2221212121mvmvEEEkk3 分代入数据解得：)(49 JE2 分1

14、1. 解：如图所示，由 AC 小球自由下落，只受重力作用，此过程中，小球下落的高度为：LLh30sin22 分落至 C 点时的速度为vC，取 C 点为零势面，根据机械能守恒定律有：明德中学高一物理竞赛（第二页）共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆mghmvC2212 分在 C 点，小球受重力和绳子拉力作用，它克服绳子拉力做功速度发生了突变，由vC 变为 vC1。且有30cos1CCvv3 分由 CB 小球在重力和绳子拉力共同作用下在竖直面内做圆周运动，设小球运动到 B 点时的速度为

15、vB，取 B 点为零势面，根据机械能守恒有：)60cos1(2121212mgLmvmvCB 3 分在 B 点，设绳子受到的拉力为T，则根据牛顿第二定律有：LvmmgTB22 分联立上述各式解得：mgT5 .3 1分12.解：(1)万有引力提供向心力2rGMm=m2r=m(T2)2r (1 分) 整理得23tr=24GM(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= 24GM(1 分) 由图知半长轴r=(209+2 6400+49991)/2 km (1 分) =31500km( 或 315105m) (1 分) T=GMr324(1 分) O A C B L T

16、vBmg vC3030vC1vC2明德中学高一物理竞赛（第三页）共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学而不思则惘，思而不学则殆=249153100.61015110315104s=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依题意和万有引力提供向心力得：fA=21)(RLGMm=m2AV(1 分) fB=22)(RLGMm=m2BV(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-RLGMm1=21mV2B-RLGMm2(1 分) 21mV2A-RLGMm1=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=10.6 km/s(2 分) 明德中学高一物理竞赛（第四页）共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页