2007年昆明市高一物理竞赛决赛试卷

2007年昆明市高一物理竞赛决赛试卷考生注意：1、本试卷全卷满分150分，考试时间180分钟；2、试题答案请全部填写在答题卡上，试卷上填的答案无效.一、选择题（本题包括15小题.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，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共计60分）1.热力学系统是由大量分子、原子等微观粒子组成的.单个粒子的运动服从力学规律,而大量粒子的集体行为服从统计规律.下列描述气体性质的物理量中,具有统计意义的量是A.压强B.温度C.内能D.质量2．几个做匀加速直线运动的物体,运动了相同的时间,则A.初速度大的物体,位移一定大B.末速度大的物体,位移一定大C.加速度大的物体,位移一定大D.初速、末速、加速度均不能唯一决定位移的大小3．若两分子间距离发生变化，两分子间的相互作用力和分子势能也会随之变化.下列判断正确的是A．若两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都减小B．若两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大C．若两分子间距离增大，分子间的引力将增大，而斥力将减小D．若两分子间距离增大，分子势能一定增大，分子力一定减小4.如图1所示,一个小球沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动,圆环的半径为R,关于小球的运动情况,下列说法中正确的是A.小球的线速度方向时刻在变化,但总在圆周切线方向上B.小球的加速度方向时刻在变化,但总是指向圆心的C.小球的线速度的大小总大于或等于RgD.小球通过轨道最低点的加速度的大小一定大于g5.跳高比赛时，在运动员落地的地方，必须垫上厚厚的软垫，这是为了（）A.减小运动员落地时的动量B.减小运动员落地过程中动量的变化C.减小运动员落地过程中所受的平均冲力D.减小运动员落地过程中所受的冲量6.两辆相同的汽车,一辆满载,一辆空载.在相同的平直公路上行驶,则A.它们具有相同的最大速率B.最大速率与质量成反比C.它们具有相同的最大动能D.最大动能与质量成反比R图17.做匀加速直线运动的物体，初速为1m/s，加速度为2m/s2，则该物体第1s、第2s、第3s、第ns内通过的位移大小之比为A.1:3:5::2n－1B.1:2:3::nC.2:4:8::2n，D.1:4:9::n28.如图2所示，轻杆BO一端装在铰链上，铰链固定在竖直墙上，另一端装一轻滑轮，重为G的物体用细绳经滑轮系于墙上A点，系统处于平衡状态，若将A点沿竖直墙向上缓慢移动少许，设法使系统重新平衡，则细绳所受拉力Fr和轻杆所受压力FN大小变化情况是A.Fr变小B.Fr不变C.FN不变D.FN变小9.如图3所示,玻璃杯底压一张纸,用手将纸以很大的速度匀速抽出,玻璃杯只有较小的位移.现保持抽纸的速率不变、压住纸的位置相同,而杯中水的质量不同,则下列说法中正确的是A.无论杯中盛水多少,杯子位移均相同B.杯中盛水少时,杯子的位移比盛水多时的大C.杯中盛水多时,杯子的位移比盛水少时的大D.杯子位移大小应由杯中两次盛水质量的比值确定10.为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.：时间t0t1t2t3体重秤示数（N）450500400450若已知t0时刻电梯静止，则：A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反C.t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向不一定相反D.t3时刻电梯可能向上运动11.A球的质量是mA，以某一速度v0沿光滑水平面向静止的B球运动，B球的质量是mB，A与B发生正碰，碰撞过程中机械能损失不计，当mA和v0不变，而B球质量取不同值时，下列说法中不正确的是A.mB＝mA时，碰撞后B球的速度最大B.mB＝mA时，碰撞后B球的动能最大C.mB＜mA时，mB越小，碰撞后B球速度越大AOBG图2图3D.mB＞mA时，mB越大，碰撞后B球动量越大12.如图4所示，一列简谐横波沿一直线向左运动，当直线上某质点a向上运动到达正的最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到负的最大位移处，已知这列波的周期为1s,则波速可能是A.0.1m/sB.0.2m/sC.0.3m/sD.0.6m/s13.如图5所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则A.球A的角速度一定大于球B的角速度B.球A的线速度一定大于球B的线速度C.球A的运动周期一定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力14.一个做简谐振动的质点离开平衡位置之后，过了0.5s第一次经过某点P，又过了0.2s第二次经过P点.质点从第二次经过P点到第三次经过P点所需的时间可能是A.0.5sB.2.2sC.0.6sD.2.4s15.如图6所示,在升降机内用细线悬挂质量相同的两个小球1和2,两小球间用轻弹簧相连接.现升降机正以加速度g匀加速竖直上升,两小球与轻弹簧组成的系统稳定后忽然细线断了,这时球1和球2的加速度a1、a2分别为（g为重力加速度）A.a1=g,a2=gB.a1=2g,a2=0C.a1=2g,a2=gD.a1=3g,a2=g二、填空题（每小题6分，共90分）16.在月球表面，一位宇航员竖直向上抛出一个质量为m的小球．经过时间t，小球返回抛出点．已知月球表面的重力加速度是地球表面的1/6，若地球表面的重力加速度为g．由此可知，宇航员抛出小球时对小球做的功为.17.现在许多高档汽车都应用了自动档无级变速装置，无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度.图7为某无级变速模型示意图，滚动轮与两个锥形从动轮、主动轮之间靠静摩擦力带动，当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速降低；当滚动轮从右向左移动时，从动轮转速增加.现在滚动轮处于主动轮直经D1、从动轮直经D2的位置，则主动轮转速n1与从动轮转速n2的关系是.18.某电梯的额定功率为3.0×104W，其中10%用来克服摩擦阻力做功，电梯自重为6.0×103N，b左右a图4图5g12图6图7设每位乘客平均体重700N，电梯以2m/s的速度匀速上升，那么此电梯最多能载乘客名.19.一定质量的理想气体，经过等压过程或等容过程，使它升高相同温度，则吸热较多的是过程。20.汽车和自行车在同一平直的公路上做匀速直线运动，汽车速度为10m/s，自行车速度为4m/s，汽车追上自行车后立即刹车做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动，则两车再次相遇所需时间和通过的路程分别为s;m.21.2006年，美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔１号彗星，这次撞击使该彗星自身的运行速度出现每秒0.0001mm的改变,探测器上所携带的总质量达370kg的彗星“撞击器”将以每小时38000km的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击后“撞击器”坠毁到彗星上.则：根据以上数据，可估算出彗星的质量约为kg.（结果保留一位有效数字）22.为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数，让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动，用闪光照像的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置，如图8所示.已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2，闪光照像机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，钢球质量为m，则阻力常数k的表达式为.23.如图9所示，A、B两物体叠放在光滑水平地面上，用水平力F拉A时，A、B间无相对运动，A、B间摩擦力为f.用同样的水平力F拉B时，A、B间也无相对运动，而二者间摩擦力变为f，若A、B的质量分别为Am、Bm，则f:f为.24.如图10为某风力发电站外观图，若风吹到风车叶片上的动能全部转化成风车能量，当风速度为v时风车获得的功率为P，若风速度提高到2v时风车获得的功率为.25.如图11所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆，转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面内，AOB＝120，COD＝60，若在O点处悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为AOT=;NOC=.FBA图8图10图926.如图12所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧.物体A以某一速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用.两物体的质量相等，作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能为EP.现将B的质量增加为原来的两倍，再使物体A通过弹簧与物体B发生作用（作用前物体B仍静止），作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能仍为EP.则在物体A开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中，物体A第一次和第二次的初动能之比为.27.某滑板爱好者在离地面h=1.8m高的平台上滑行，以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点（如图13所示），其水平位移S1=3m.着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v=4m/s，并以此为初速度沿水平面滑行S2=8m后停止.已知人与滑板的总质量m=70kg，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2.则：人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小为；人与滑板离开平台时的水平初速度的大小为；人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能为.28.如图14所示，O为一水平轴.细绳上端固定于O轴，下端系一质量m=1.0kg的小球，原来处于静止状态，摆球与平台的B点接触，但对平台无压力，摆长为l=0.6m.平台高BD=0.80m.一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰，碰后摆球在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力T恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面的C点，DC=1.2m.则：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小为.29.如图15所示，质量为m1＝l㎏、长为L＝2m的木板停放在光滑水平面上，在木板的右侧一定距离的竖直墙边放一轻质弹簧，质量为m2＝2㎏的铁块（视为质点）以水平向右的速度0v＝5m／s滑上木板的左端，滑到木板的正中央时木板刚好接触到弹簧，此时木板速度为1v＝2m／s．两者继续运动压缩弹簧，当弹簧被压缩到最短时，压缩量为S1＝0.2m．此DBAOCm图11图12图13MmOABCDv0图14时铁块距离木板的右端为S2＝0.2m．（不计木板与弹簧碰撞损失的机械能，且弹簧始终在弹性限度内）．则：木板刚好与弹簧接触时铁块的速度为；铁块与木板间滑动摩擦力的大小为；弹簧第一次被压缩到最短时的弹性势能为．30.经过用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多三星系统,通过对它们的研究,使人们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识.三星系统由三个质量都相同的星体沿同一圆形轨道运动构成,其中每个星体的线度都远小于它们间的距离.一般三星系统距离其他星体很远,可忽略其他星体对三星系统的影响.现根据对某一三星系统的光度学测量确定,该三星系统中每个星体的质量都是M,彼此相距L.它们正围绕同一中点做圆周运动.则：该三星系统运动的周期T计算＝;若实验上观测到的运动周期为T观测,且T观测:T计算=1:N（N1）.为了解释T观测与T计算的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质.作为一种简化模型,我们假定在这个三星所处的区域内分布着以三星系统中心为球心,以到每颗星体距离为半径的质量均匀分布着的暗物质,不考虑其他暗物质的影响.试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度＝.图15