2006年温州市高一物理竞赛试题卷（B卷） - 4

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/s；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/s B.4.2m/s C.6.0m/s D.8.2m/s 2.2005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

2

A.摩擦力大小为mωR，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

2

C.摩擦力大小为mωR，小木块A的速度方向指向圆盘中心0 D.摩擦力大小为μmg，小木块A的速度方向指向圆盘中心0

5．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

00

别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为 A．

2

1133mg，mg B.mg，mg 22421133mg，mg D. mg，mg

2242C.

6．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r>R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

0

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60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.

11112222

mυ B.mυ C. mυ D. mυ 63428.一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VT B．可能等于VT

C.一定小于VT D.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. π

LL B. 2π ggC. 2π

Lsin?Lcos? D. 2π

gg栓在腰间沿水

11.测定运动员体能的一种装置如图，运动员质量m1=60kg， 绳

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200J B.人对传送带每秒做功为600J C.人对传送带每秒做功1000J D.人对传送带每秒做功为1200J

12.一个小球以初速度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）

RRV0hV0V0R

13.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.

mghmghmghmgh–ma B. +ma C. –ma D. +ma

2L2L2L222L0

15.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90，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)

22

16.甲物体受5N的力，产生0.4m/s的加速度. 乙物体受10N的力，产生1.2m/s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，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/s.则推动空气的阻力系数K的值是 ▲ N?s/m.(结果保留三位数字) 三、计算题(要求写出必要的分析过程.B类考生只做类考生全做)

22..北京时间05年4月12日20时0分，我国在

2

2

2

R处放置一个质量为m的质点，均2匀球壳和质点之

开始从太空调控减速下这一过程中力系数），所的运动v-t图横轴一点B的

第22题中的(1),A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

3

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(209×10m)、离地球表面最远的点B(远地点)高度L2=49991km(49991×10m)。已知地球质量M=6.0×10kg、引力常量G=R=6400km=6.4×10m.

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-6

3

24

1-922

×10N·m/kg、地球半径15GMm h2

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π=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 1 答案 D 2 B 3 A 4 A 5 D 6 C 7 C 8 C 9 D 10 11 12 13 14 15 D C C B A A 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. 2 18. 2 19.

s121 20. 0 21. 0.84 2gs2三、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

GMm2?22

=mωr=m()r (2分)

Tr2r3GM整理得2== (4分)

4?2tr3GM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=2== (2分) 24?t由图知半长轴r=(209+2×6400+49991)/2 km (2分)

5

=31500km(或315×10m) (2分)

4?2r3T= (2分)

GM4?10?3153?1015=s=0.64天 (4分)

1?10?9?6.0?102415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

GMm2?22

=mωr=m()r (1分) 2Trr3GM整理得2== (1分) 24?tr3GM由开普勒定律及上面推证知任一椭圆中上式同样适用：k=2== (1分)

4?2t由图知半长轴r=(209+2×6400+49991)/2 km (1分)

5

=31500km(或315×10m) (1分)

4?2r3T= (1分)

GM4?10?3153?1015=s=0.64天 (1分)

1?10?9?6.0?102415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：

VA2GMmfA==m…………………………………………………………….. (1分) 2?(L1?R)

VB2GMmfB==m…………………………………………………………….. (1分)

?(L2?R)2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：

12GMm12GMmmVA--=mVB--………………………………………….(1分)

2L1?R2L2?R12GMm12GMmmVA--=mV0--……………………………………………..(1分)

2L1?R2RVA·(L1+R)= VB(L2+R) 联立解得V0=

2GM(L1?L2?R)…………………………………………..(2分)

(L1?L2?2R)R代入数据得V0=10.6km/s…………………………………………………………(2分)

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