河南省周口中英文学校2019届高三物理上学期全能竞赛试题

1 河南周口中英文学校河南周口中英文学校 2018 20192018 2019 年度上期高三理科综合竞赛年度上期高三理科综合竞赛 物理试卷物理试卷 考试时间 考试时间 9090 分钟 分值 分钟 分值 120120 分分 注意事项 注意事项 1 1 答题前填写好自己的姓名 班级 考号等信息 答题前填写好自己的姓名 班级 考号等信息 2 2 请将答案正确填写在答题卡上 请将答案正确填写在答题卡上 第第 i i 卷卷 一 选择题 本题共一 选择题 本题共 1010 个小题个小题 每小题每小题 4 4 分分 共共 4040 分分 在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中 有的小有的小 题只有一个选项正确题只有一个选项正确 有的小题有多个选项正确有的小题有多个选项正确 全部选对的得全部选对的得 4 4 分分 选对但不全的得选对但不全的得 2 2 分分 有选错或不选的得有选错或不选的得 0 0 分 分 1 顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上 a b两物体通过细绳如图连接 并处于静止 状态 不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦 现用水平力f作用于悬挂的物体b上 使其 缓慢拉动一小角度 发现a物体仍然静止 则此过程中正确的选项是 a 水平力f变大 b 物体a所受斜面给的摩擦力变大 c 物体a所受斜面给的作用力不变 d 细绳对物体a的拉力不变 2 如图所示 在水平光滑桌面上有两辆静止的小车a和b 质量之比ma mb 3 1 将两 车用细线拴在一起 中间有一个被压缩的弹簧 烧 断细线后至弹簧恢复原长前的某一时刻 两辆小车的 a 加速度大小之比aa ab 1 1 b 速度大小之比va vb 1 3 c 动能之比eka ekb 1 1 d 动量大小之比pa pb 1 1 3 t 0 时 甲乙两汽车从相距 70 km 的两地开始相向行驶 它们的v t图象如图所 示 忽略汽车掉头所需时间 下列对汽车运动状况的描 述正确的是 a 在第 1 小时末 乙车改变运动方向 b 在第 2 小时末 甲乙两车相距 10 km c 在前 4 小时内 乙车运动加速度的大小总比 甲车的大 d 在第 4 小时末 甲乙两车相遇 ab 2 4 在奥运比赛项目中 高台跳水是我国运动员的强项 质量为m的跳水运动员进入水中 后受到水的阻力而做减速运动 设水对他的阻力大小恒为f 当地的重力加速度为g 那么 在他减速下降高度为h的过程中 下列说法正确的是 a 他的动能减少了fh b 他的重力势能增加了mgh c 他的机械能减少了 f mg h d 他的机械能减少了fh 5 如图所示 在斜面顶端的 a 点以速度 v 平抛一小球 经 t1时间落到斜面上 b 点处 若在 a 点将此小球以速度 0 5v 水平抛出 经 t2落到斜面上的 c 点 处 以下判断正确的是 a t1 t2 4 1 b t1 t2 12 c ab ac 2 1 d ab ac 4 1 6 美国天文学家于今年 3 月 15 日宣布 他们发现了可能成为太阳系第十大行量的以女神 塞德娜 命名的红色天体 如果把该行星的轨道近似为圆轨道 则它绕太阳公转的轨 道半径约为地球绕太阳公转轨道半径的 470 倍 是迄今为止发现的离太阳最远的太阳系 行星 该天体半径约为 1000km 约为地球半径的 由此可以估算出它绕太阳公转的周 6 1 期最接近 a 15 年 b 60 年 c 470 年 d 104年 7 如图所示 在沿水平轨道运动的小车内有一个固定的斜面 用细线悬挂在小车上的小球 b 在图示位置与小车保持相对静止 且斜面上物体 a 与斜面始终保持相对静止 则下列 说法中正确的是 a 物体a与斜面间的动摩擦因数可能为零 b 物体a与斜面间的动摩擦因数一定不为零 c 若小车加速度为原来的 2 倍 则细线中拉力也为原来 2 倍 d 小车可能向右运动 8 从某一高处水平抛出一个物体 物体着地时的速度方向与水平方向成 角 不计空气 阻力 取地面为重力势能的参考平面 则物体抛出时的动能与重力势能之比为 a sin2 b cos2 c tan2 d cot2 9 游乐场中的一滑梯如图 3 所示 小朋友从轨道顶端由静止开始下滑 沿水平轨道滑动 了一段距离后停下来 则 v c b a a b 左右 3 a 下滑过程中支持力对小朋友做功 b 下滑过程中小朋友的重力势能增加 c 在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功 d 整个运动过程中小朋友的机械能守恒 10 水平面上有质量相等的 a b 两个物体 水平推力 f1 f2分别作用在 a b 上 一段时 间后撤去推力 物体继续运动一段距离后停下 两物体的图线如图所示 图中t ab cd 则整个过程中 a f1的冲量等于 f2的冲量 b f1的冲量大于 f2的冲量 c 摩擦力对 a 物体的冲量等于摩擦力对 b 物体的冲量 d 合外力对 a 物体的冲量等于合外力对 b 物体的冲量 二 本题共二 本题共 2 2 小题 共小题 共 2121 分 其中第分 其中第 1111 题题 1212 分 第分 第 1212 题为题为 9 9 分 把答案直接填在题题分 把答案直接填在题题 卷中得横线上或按要求作答 卷中得横线上或按要求作答 11 12 分 为了测量两个质量不等的沙袋的质量 由于 没有直接测量工具 某实验小组应用下列器材测量 轻质定滑轮 质量和摩擦可忽略 砝码一套 总质 量为 m 0 5kg 细线 米尺 秒表 他们根据已学过 的物理学知识 改变实验条件进行多次测量 选择合 适的变量得到线性关系 作出图线并根据图线的斜率 和截距求出沙袋的质量 操作如下 1 实验装置如图 设左右两边沙袋的质量分别为m1 m2 2 从 m 中取出质量为m 的砝码放在右边沙袋中 剩余 砝码都放在左边沙袋中 发现m1下降m2上升 3 用米尺测出沙袋m1从静止下降的距离h 用秒表测出沙袋m1下降时间t 则可知沙 袋的加速度大小为a 4 改变m 测量相应的加速度a 得到多组m 及a的数据 作出 选填 a m 或 a m 1 图线 5 若求得图线的斜率k 4m kg s2 截距b 2 m s2 沙袋的质量m1 kg m2 kg 12 9 分 某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率 进行了如下实验 4 用天平测出电动小车的质量为 0 4kg 将电动小车 纸带和打点计时器按如图所示安装 接通打点计时器 其打点周期为 0 02s 使电动小车以额定功率加速运动 达到最大速度一段时间后关闭小车电源 待小车静止 时再关闭打点计时器 设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定 在上述过程中 打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示 已知纸带左端与小车相 连 请分析纸带数据 试计算 结果均保留两位有效数字 1 电动小车运动得最大速度为 m s 2 电动小车关闭电源后加速度大小为 m s2 3 电动小车得额定功率为 w 三 本题共三 本题共 4 4 小题 共小题 共 5959 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只 写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 13 10 分 翼型飞行器有很好的飞行性能 其原理是通过对降落伞的调节 使空气升力 和空气阻力都受到影响 同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态 已知 飞 行器的动力 f 始终与飞行方向相同 空气升力 f1与飞行方向垂直 大小与速度的平方 成正比 f1 c1v2 空气阻力 f2与飞行方向相反 大小与速度的平方成正比 f2 c2v2 其中 c1 c2相互影响 可由运动员调节 满足如图 1 所示 的关系 飞行员和装备的总质量为 90kg 1 若飞行员使飞行器以smv 310 1 速度在空中沿水 平方向匀速飞行 如图所示 则飞行器受到动力 f 大 小为多少 5 2 若飞行员关闭飞行器的动力 使 飞行器匀速滑行 且滑行速度 2 v与 地平线的夹角 30 如图所示 则速度 2 v的大小为多少 结果可 用根式表示 14 14 分 一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度抛出一个 0 v 小球 测得小球经时间 t 落回抛出点 已知该星球半径为 r 万有引力常量为 g 求 1 该星球表面的重力加速度 2 该星球的密度 3 该星球的第一宇宙速度 15 16 分 如图所示 在光滑水平面上有一个长为 l 的木板 b 上表面粗糙 在其左端有 一个光滑的圆弧槽 c 与长木板接触但不连接 圆弧槽的下端与木板的上表面相平 1 4 b c 静止在水平面上 现有滑块 a 以初速度 v0从右端滑上 b 并以 v0 2 滑离 b 恰好能 到达 c 的最高点 a b c 的质量均为 m 试求 1 木板 b 上表面的动摩擦因数 2 圆弧槽 c 的半径 r 1 4 16 19 分 如图所示 水平桌面上有一轻弹簧 左端固定在 a 点 自然状态时其右端位 于 b 点 d 点位于水平桌面最右端 水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 mnp 其形 状为半径 r 0 8m 的圆环剪去了左上角 135 的圆弧 mn 为其竖直直径 p 点到桌面的 c b a v0 6 竖直距离为 r p 点到桌面右侧边缘的水平距离为 2r 用质量 m1 0 4kg 的物块将弹簧 缓慢压缩到 c 点 释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在 b 点 用同种材料 质量为 m2 0 2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 c 点释放 物块过 b 点后其位移与时间的关系为 物块从 d 点飞离桌面后恰由 p 点沿切线落入圆轨道 g 10m s2 求 2 26ttx 1 bd 间的水平距离 2 判断 m2能否沿圆轨道到达 m 点 3 释放后 m2运动过程中克服摩擦力做的功 7 高三物理竞赛参考答案 题号 12345678910 答案 abdbcdddaddcd 11 3 2h t2 4 a m 5 3 1 5 12 2 0 2 5 2 0 13 10 分 解 1 由受力分析可知 mg c1v1 则 c1 3n s2 m2 由 c1 c2关系图象可知 c2 2 5n s2 m2 动力 f f2 c2v12 所以 f 750n 5 分 2 由受力分析可知 2 21 cosvcmg 2 22 sinvcmg cot 21 cc 在图 1 中过原点作直线正确 得到直线与曲线的交点 c2 2 3 c1 4 得 2 v约为195m s 5 分 14 14 分 解 1 由 解得 4 分 2 0 1 2 xv tgt 0 2v g t 2 由得 6 分 2 gmm mg r 2 gr m g 3 4 3 vr 0 3 2 vm vrgt 3 由得 4 分 2 2 gmmv m rr 0 2v r v t 15 16 分 解 1 当 a 在 b 上滑动时 a 与 bc 整体发生相互作用 由于水平面光滑 a 与 bc 组成 的系统动量守恒有 001 1 2 2 mvmvmv 3 分 8 由能量守恒得知系统动能的减少量等于滑动过程中产生的内能即 3 分 222 001 1111 2 2222 mglmvmvmv 联立 解得 2 分 0 2 5 16 v gl 2 当 a 滑上 c b 与 c 分离 a c 发生相互作用 设 a 到达最高点时两者的速度相 等均为 v2 a c 组成的系统水平方向动量守恒有 3 分 012 1 2 mvmvmm v 由 a c 组成的系统机械能守恒 3 分 222 012 1111 2 2222 mvmvm vmgr 联立解得 2 分 2 0 64 v r g 16 19 分 解 1 设物块块由 d 点以初速做平抛 落到 p 点时其竖直速度为 d v 得grvy2 45tan d y v v smvd 4 或设平抛用时为 t 则 在水平方向 r gt2 2 在竖直方向 2r vdt 可得 3 分 smvd 4 在桌面上过 b 点后初速 d vsmasmv减速到加速度 4 6 2 0 bd 间位移为 3 分 m a vv s d bd 5 2 2 22 0 2 若物块能沿轨道到达 m 点 其速度为 m v 3 分 grmvmvm dm2 2