2017年浙江省高中物理联赛试题卷及答案

1、2017年浙江省高中物理联赛试题卷本试题卷满分200分。特别注意：所有解答均必须写在答题卷上！ 本卷中重力加速度 g均取10m/s2一、选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分.选项中只有一个是符合题目要求的，选 对的得5分。不选、多选、错选均不得分）1.中国首次在外太空授课活动是在围绕地球运行的天宫一号内进行的。如图所示，女航天 员王亚平用单摆进行实验。 用同一单摆在天宫一号内进行此实验，下列说法正确的是（）A.将球从静止释放，小球来回摆动B.将球从静止释放，小球 飘浮”在空中C.给小球一个初速度， 只有当该初速度大于某一值时，小球才能做匀速 圆周运动D.给小球一个初速度，小球就可以一直做

2、速度大小不变的匀速圆周运动2.如图所示，有一能够竖直起降的观光电梯，当其静止在底层时， 放入一 漂浮着木块的水桶，此时水面恰好与桶口齐平。现让电梯上升到顶层，下列说法正确的是（ ）A .加速上升阶段水将从桶口溢出 B.减速上升阶段水将从桶口溢出 C.只有匀速上升阶段没有水从桶口溢出 D.整个上升过程均没有水从桶口溢出 3.如图所示，一束单色光a射向半球形玻璃砖的球心，在玻璃与空气的界面上同时发生反射和折射。b表示反射光，c表示折射光，它们与法线间的夹角分别事为融留为。和3现逐渐增大入射角”下列说法中正确的是（A.折射与反射光线始终存在B. b光束的能量逐渐减弱C. b光光子的能量大于 c光光子

3、的能量。D. b光在玻璃中的波长小于其在空气中的波长4 .如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B间的电势差恒为 U,板间距离为d,在两板正中间放一半径为的金属球壳,M、点，P为球壳上的任意点（图中未标注N为球壳上左右两侧离平行板最近的两），则 UAP为（）D 2RUd5 .如图所示，一集装箱船装载着众多长侬萍T分别为6.0m >2.6m >2.4m的密闭集装箱，当船遇到风浪倾斜时，有一只集装箱落入海中。设集装箱内装满同一材料的货物，整体的密度为0.5 W3kg/m3,海水的密度是1.0 103kg/m3现用直升机缓慢地将集装箱竖直提升2.0m,则直升机所做的功至少为（）A. 2.

4、6 105JB. 7.5 1 短JC. 1.9 1 短J D. 3.7 105J6 .如图所示，边长为 a的等边三角形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向里。边长也为a的等边三角形导体框架ABC,以周期T绕其中心点在纸面内匀速旋转，设t = 0时恰好与磁场区域的边界重合，则该时刻的感应电流大小为（）。设框架ABC的总电阻为RoBa23 Ba2/3 Ba2.3 Ba2A，4TR B。4tr，RT D- 2TR二、填空题（本题共6小题，每小题6分，共36分）7 .如图所示，为训练航天员适应完全失重状态。可以利用飞机在地球表面附近创造短时间的完全失重环境。若有一架飞机在空气稀薄的高

5、空以与水平面成0的初速度V1作斜上抛运动，进入完全失重飞行状态， 当速率达到V2（V2> VI）时结 束完全这种失重状态。则这一完全失重状态持续的时间t =（用 VI、V2、g、0 表示）。8 .如图所示，三根轻绳、和三个小球A、B、C连接，mA=3kg ,mB=2kg、mc=4kg, C球离地高度hc=5m, A球距滑轮足够远，不计一切阻力。假小设在1s末剪断号绳，则 2s末号绳上的拉力大小为 No9 .如图所示，板1放在相同的板2上一起以速度vo沿光滑水平面滑动， 与相同 的板3碰撞后，板2与板3固连在一起，板1从板2上全部移到板3上后恰好 相对板3静止。己知板1与板3间的动摩擦因数

6、为 丛板1与板2间的摩擦不计， 则板长L= （重力加速度g已知）士出事总闻10 .如图所示，光源 L右侧有两平行挡板 A1、A2相距为d, A1上有一单缝S,山上有两平行双缝Si、S2,双缝间距为b,距挡板A2为D处有一光屏 A3。已知 L、S、S1S2中点、。都在同一直线上，且 b<<d, d<<D,光源 L 发出单色光的波长为为若在图中阴影区域加上折射率为n的介质，那么双缝干涉中央亮纹与 。点的距离为 。11 .如图1所示，4个边长相同、电荷量相同恰均匀分布在表面的带正电的绝缘立方体，并 排放在一起（忽略边界效应，假设移近过程电荷分布保持不变）。若在上表面4个角顶点

7、相聚的 O点处，测得场强大小是 Eo,现将前右 侧的小立方体移至无穷远处 .如图2所示，则此时。点的场强大小变12 .如图所示，有 一柱形气缸.除底部加热区以外都是绝热的，中间有两个隔断，上面是个不计重力的活塞，并放有质量为m的平衡物，中间是一块固定的导热隔板，把气缸分隔成体积相同的A和B两部分，A和B空间内各有1mol单原子理想气体。现由底部缓慢地将 320J热量传送给缸内气体，则 B空间气体吸收的热量为（普适气体常数 R=8.31J/k mol）.三、计算题（本题共7小题，共134分.计算题的解答应写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。）L的轻质细杆固定1

8、3 . （6分）如图所示，一个质量为 M、半径为R的均质木球用一根长为 在墙上，细杆的左端用钱链与墙壁相连，木球下面垫一质量为m的木板后，细杆恰好水平。假设木球与木板及木板与水平地面的摩擦 因数均为科，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，则要将木板从球下面向右水平抽出至少需要多大的水平拉力？14 . （18分）“嫦娥一号”探月卫星为绕月极地轨道卫星，利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示是“嫦娥一号”发射过程的示意图。为了计算简单，设卫 星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动，轨道平面朝向地球并与月球 绕地球公转的轨道平面垂直（即轨道平面与地心到月心的连线垂 直）。若已知卫星距离月球表面的高度为H,

9、绕行周期为Tm；月球绕地球公转的周期为 Te,半径为Ro；地球半径为 Re,月球半径为Rm 及光速为c。则：（1）求卫星向地面传送信息所需要的最短时间：（2）忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，求月球与地球质量之比。15 . （20分）如图所示，绝缘水平面上固定平行长直金属导轨，导轨间距为 L, 一端接有阻 值为R的电阻，整个导轨平面处于与之垂直的匀强磁场中，磁感应强 度大小为Bo 一根质量为m的金属杆置于导轨上，与导轨垂直并接触 良好。己知金属杆在导轨上的初速度大小为方向平行于导轨。忽略金 属杆与导轨的电阻，不计摩擦。当金属杆运动到总路程的入倍（0W入w 1）时，求安培力的瞬时功率。16

10、 . （20分）如图所示为一古城墙的入城通道，指向读者的方向为入城方向，通道的门宽 L=6.0m,两侧有高H = 6.0m的竖直墙，上方接有半圆形的拱顶，竖直墙距离地面 h = 0.8m处是不平整的墙基。一经过特殊训练的质量m = 50kg的“高手”，在城墙门外紧贴城墙，从离左侧墙3m处由静止开始，在水平地面上正对右侧墙沿直线匀加速运动x=9.0m后，临近右侧墙时向上跃起，到达右侧墙基上方时竖直向上分速度恰好为零，随后，高手”通过蹬右侧墙，使水平速度变为等大反向，并获得一定的竖直速度， 经t = 1.0s后恰能使其再跳到左侧墙的墙基上方（与右侧起跳 点等高）。假设人与地面动摩擦因数均为国、人与

11、墙面间的动摩擦因数均为 巴最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力， 人斜向上跃起前、后水平速度保持不变，蹬墙时脚与墙的竖 直面接触。此时不考虑“高手”沿入城方向的运动，忽略蹬墙时人的重力和空气阻力.人可视为质点。求：第16超国（1）该“高手”起跳时所需要消耗的人体能量； （2）动摩擦因数 生 戌至少为多大？17 . (20分)在卢瑟福氢原子模型中，一个静止的带正电的氢核吸引核外的电子作匀速圆周运动，如图所示，电子电荷量为 e,电子质量为m,运行轨道半径为 r,静电力常数ko(1)根据经典理论，导出电子运动的动能与氢原子的能量表达式；(2)按照经典理论，电子做变速运动时会向外辐射电磁波，原子就不稳定，与

12、实际不符。为解释原子的稳定性有一种理论认为电子具有波动属性，当电子圆轨道的周长恰等于波长的整数倍时，能量以 驻波的形式储存在特定区域内。(3)按照这个理论，请写出氢原子基态轨道对应波长的表达式，并估算波长的最大值。已知氢原子基态轨道半径 ro=0.53 x 10-10m。(4)由玻尔等提出的另一种理论认为：氢原子不同轨道对应的能量满足E 与，nE0=-13.6eV, n为正整数，如果电子从轨道跃迁到轨道(n-1)时发射一个光子，当 n很大时,辐射频率丫与能量E满足怎样的关系？18 . (20分)2007年，拉塞尔.贝尔斯打破了吉尼斯世界 打水漂”纪录，他扔出的鹅卵石在宾 夕法尼亚州的湖上前行了

13、 76米，跳跃了 51次。现在有一人从岸边离水面高度为h处，以初速度V0水平抛出一质量为 m的小石片，小石片会在水面上跳跃数次后沉入水中，即称为 打水漂”(如图所示)。假设每次小石片接触水 面滑动的时间均为 At,所受摩擦力均为f, 方.小石片在水面上滑动后在竖直方向上反弹.的速度与此时沿水面滑动的速度之比为常务IEn国数k,不计空气阻力。求：(1)小石片在水面上一共向前跳跃了几次？(2)小石片沉入水中时的位置与抛出点间的水平距离。19 . (20分)一个身高h的人从湖边很高的平台上做“蹦极跳”，弹性绳的一端系在他的脚»14上，另一端固定在平台上，他从静止开始下落。弹性绳 的长度和弹

14、性选择为他的头顶触及湖面时，其速度恰好 减小为零。己知绳的原长为Io,当悬挂人体平衡后，绳的长度为l,忽略空气阻力。(1)求跳台离水面的高度；(2)判断在跳下过程中何处速度最大？何处加速度最 大？并求出相应的大小(设人的质心位于人体几何中 心)；(3)求从开始下落到最低点所用的时间。2017年浙江省高中物理联赛参考答案2017年新江芬高中物,取鹿才答案弟，页共&寅选择J8本屋共6小毯,小题5分,共30分.狂友中只为 个是符合就【1俣求 的.选对的沟8分.不必.多雄.转迭均不得分）二,培空U（本X共6小屋.极小（26分.共36分）二小。+Js：MQ封一”：叼套储0. 而二彳嬴万8. 4O

15、N7. I ®IK, .1 gg9.空拒II，一-&，12. 0，2OOJ三计算腰（本履共7小ft共13“分讨鼻出的州答龙可出必修的字说明，方程式和“修的演 鼻步霁,乂局山所地果的不蛉招分.）（4分）（16分）【解析】受力MAD图斯水.以球Lj升仔力码究好领,与为（火心）/? =豚（R+工）18球与轻杆觌。“特助勒,有（2分）潘初时向专二*（2分）42分) 42分）取,，制I肃气.依叫先依牌）上驾上陶*上0!)Mg./g(R/)RtL 。+)R+Lig2(R + L) “再而小"8分）【解析】探月卫星在提月强岫“遇上就行if. A"轴刈 蚱性（他心与月心双

16、烧为粕）,电取UW在坡地轨道的皇高点进行a /.<r 1 -克,如图所不.比较到达堆凛上。.I 4b. C三点的跖胸.可加利送b A9 分） 卫星刽他的i：。戊的外禹，V £ 虐f V 向埴血传送信息所*使的发娅叼回r,_A_jR，（K4Ra¥-凡 cCP型与月宪均作网用以功.行G*娜 。急r彳部） 叽彳型打 %1 & ）i4 unn（2例。分）（4分）（4分）。分）2017年浙江省商中8国联安考答案第2页共8页I5（20分）【解析】取金属件开始运动町为ilH配由.&优时M （畲BUT停止之的）金双H的速收为1所受何的女即力人小力，,E, -BLt（I

17、 分）2017年册江省富中也探联安考答案第、页共8页/I分）。分）婢用；工三哈1找定向为正方向的动量定理用:，3力）rib Ar,-"也对一角附间进行以依.（2分）改经过的总跻履为s对应的未通度为0.，。得叫（2分）当金修杆运动到路程无十时,有BLAs -巾 - m%R小分）D u B 吧,18个，8七;、丁（”靛刈 整理不p华。W12分（20）N s ¥显。世 堂田余嘉近步期翡4roz“owWfla80=§x-W 峋MVM$3，h% .529=、酎("I)(ND"广=/""的也磔力以 =（0）w- %wN/ (aaiu )

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