2014年温州市高一物理竞赛试卷和答案(图片版)

2014 第 31 届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准一、选择题．本题共 5 小题，每小题 6 分，在每小题给出的 4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0分．1．一线膨胀系数为α的正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于A．α1/3B．α3C．αD． 3α2．按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一体积为 lcm 3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度．当秤砣放在 Q 点处时秤杆恰好平衡，如图所示，当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度．下列说法中错误的是A．密度秤的零点刻度在Q 点B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边C．密度秤的刻度都在Q 点的右侧D．密度秤的刻度都在Q 点的左侧3．一列简谐横波在均匀的介质中沿z 轴正向传播，两质点P1和 P2的平衡位置在 x 轴上，它们相距 60cm，当 P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波的传播速度为 24 m/s，则该波的频率可能为A． 50Hz B ． 60HzC． 400Hz D ． 410Hz4．电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动方式，电磁驱动的原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈上的环弹射出去．现在同一个固定线圈上，先后置有分别用钢、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种环；当电流突然接通时，它们所受到的推力分别为F1、F2和 F3．若环的重力可忽略，下列说法正确的是A． F1>F 2>F3B． F2 >F3 >F1C． F3 >F 2> F 1 D ． F1=F2=F35．质量为 m A的 A 球，以某一速度沿光滑水平面向静止的 B 球运动，并与B 球发生弹性正碰．假设 B 球的质量m B可选取为不同的值，则A．当 m B=m A时，碰后 B 球的速度最大B．当 m B =m A时，碰后 B 球的动能最大C．在保持m B>m A的条件下， m B越小，碰后 B 球的速度越大D．在保持 m B<m A的条件下， m B越大，碰后 B 球的动量越大二、填空题．把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求得结果的过程．6．（ 10 分）用国家标准一级螺旋测微器（直标度尺最小分度为0.5mm，丝杆螺距为0.5mm，套管上分为 50 格刻度）测量小球直径．测微器的初读数如图(a)所示，其值为 _____mm，测量时如图 (b) 所示，其值为_____mm ，测得小球直径d=___________mm ．7．（ 10 分）为了缓解城市交通拥问题，杭州交通部门在禁止行人步行的十字路口增设“直行待区”（行人可从天桥或地下过道过马路），如图所示．当其他车道的车辆右拐时，直行道上的车辆可以提前进入“直行待行区”；当直行绿灯亮起时，可从“直行待行区”直行通过十字路口．假设某十字路口限速50km/h ，“直行待行区”的长度为12m，从提示进入“直行待行区”到直行绿灯亮起的时间为4s.如果某汽车司机看到上述提示时立即从停车线由静止开始匀加速直线运动，运动到“直行待行区”的前端虚线处正好直行绿灯亮起，汽车总质量为 1.5t ，汽车运动中受到的阻力恒为车重的0.1 倍，则该汽车的行驶加速度为_________；在这4s 内汽车发动机所做的功为 _____________ （取 g=10m/s2）8．（ 10 分）如图所示，两个薄透镜L 1和 L2共轴放置，已知 L 1的焦距 f 1=f ，L 2的焦距 f 2=―f ，两透镜间的距离也是f，小物体位于物面 P 上，物距 u1=3f ．(1)小物体经过这两个透镜成的像在L 2的 _____边，到 L2的距离为 ________，是 ______像（填“实”或“虚”）、 _______像（填“正”或“倒”），放大率为 ___________．(2)现把两个透镜位置调换，若还要使给定的原物体在原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向 ______边移动距离 _________．这个新的像是 ______（填“实”或“虚”）、______像（填“正”或“倒”），放大率为 __________ ．9．(10 分 )图中所示的气缸壁是绝热的．缸内隔板 A 是导热的，它固定在缸壁上．活塞 B 是绝热的，它与缸壁的接触是光滑的，但不漏气． B 的上方为大气． A 与Ｂ之间以及 A 与缸底之间都盛有n mol 的同种理想气体，系统在开始时处于平衡状态．现通过电炉丝 E 对气体缓慢加热，在加热过程中，A、 B 之间的气体经历____过程． A 以下气体经历____过程；气体温度每上升１K， A、 B 之间的气体吸收的热量与 A 以下气体净吸收的热量之差等于＿＿＿＿＿．已知普适气体常量为Ｒ．10.（ 10 分）字宙空间某区域有一磁感应强度大小为B=1.0 ×10-9 T 的均匀磁场，现有一电子绕磁力线做螺旋运动．该电子绕磁力线旋转一圈所需的时间间隔为_____s；若该电子沿磁场方向的运动速度为 1.0 ×10-2c（c 为真空中光速的大小），则它在沿磁场方向前进 1.0 ×10-3 光年的过程中，绕磁力线转了 _____圈. 已知电子电荷量为 1.60 ×10 -19C，电子质量为 9.11 ×10-31kg ．三、计算题，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．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．11．（ 15 分）如图所示，一水平放置的厚度为t 折射率为 n 的平行玻璃砖，下表面镀银（成反射镜）．一物点 A 位于玻璃砖的上方距玻璃砖的上表面为h 处．观察者在 A 点附近看到了A 点的像． A 点的像到 A 点的距离等于多少？不考虑光经玻璃砖上表面的反射．12.（ 20 分）通常电容器两极板间有多层电介质，并有漏电现象．为了探究其规律性，采用如图所示的简单模型，电容器的两极板面积均为A．其间充有两层电介质l 和 2，第 1 层电介质的介电常数、电导率（即电阻率的倒数）和厚度分别为ε、σ和 d ，第 2 层电介质的111则为ε、σ和 d ．现在两极板加一直流电压U，，电容器处于稳定状态．222(1)画出等效电路图；(2)计算两层电介质所损耗的功率；(3)计算两介质交界面处的净电荷量；提示：充满漏电电介质的电容器可视为一不漏电电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路．13. (20 分 )如图所示，一绝缘容器内部为长方体空胶，其长和宽分别为 a 和 b，厚度为 d，其两侧等高处装有两根与大气相通的玻璃管（可用来测量液体两侧的压强差）．容器内装满密度为ρ的导电液体，容器上下两端装有铂电极 A 和 C，这样就构成了一个液体电阻，该液体电阻置于一方向与容器的厚度方向平行的均匀恒定的磁感应强度为 B 的磁场中，并通过开关 K 接在一电动势为ε、内阻为 r 的电池的两端，闭合开关．若稳定时两侧玻璃管中液面的高度差为 h，求导电液体的电导率σ．重力加速度大小为 g．14.（ 20 分） lmol 的理想气体经历一循环过程l— 2— 3—1，如 p— T 图示所示．过程l — 2 是等压过程，过程3— 1是通过 p — T图原点的直线上的一段，描述过程 2 — 3的方程2为 c1p + c2p =T ，式中 c1和 c2都是待定的常量， p 和 T 分别是气体的压强和绝对温度．已知，气体在状态 l 的压强、绝对温度分别为p1和 T1．气体在状态 2 的绝对温度以及在状态 3 的压强和绝对湿度分别为T 2以及 p3和 T3．气体常量 R 也是已知的．(1)求常量 c1和 c2的值；(2)将过程 l— 2— 3— 1 在 p—V 图示上表示出来；(3)求该气体在一次循环过程中对外做的总功．15. (20 分 )一个ω介子飞行时衰变成静止质量均为m 的三个π介子，这三个π介子的动量共面．已知：衰变前后介子运动的速度都远小于光在真空中的速度c；衰变后的三个π介子的动能分别为T 1、 T2和 T 3，且第一、二个π介子飞行方向之间的夹角为θl，第二、三个π介子飞行方向之间的夹角为θ（2如图所示）；介子的动能等于介子的能量与其静止时的能量（即其静止质量与c2的乘积）之差．求ω介子在衰变前的辨阀的飞行方向（用其飞行方向与衰变后的第二个介子的飞行方向的夹角即图中的φ角表示）及其静止质量．16. (25 分 )一圈盘沿顺时针方向绕过圆盘中心O 并与盘面垂直的固定水平转轴以匀角速度ω =4.43rad/s转动．圆盘半径r=1.00m ，圆盘正上方有一水平天花板．设圆盘边缘各处始终有水滴被甩出．现发现天花板上只有一点处有水．取重力加速度大小g=9. 80m/s 2．求(1) 天花板相对于圆盘中心轴 O 点的高度；(2) 天花板上有水的那一点的位置坐标，参考答案与评分标准一、 1. (D) 2. (C) 3. (AD) 4. (A) 5. (BCD)二、6. 0.022～ 0.024mm (3 分 )；3.772～ 3.774mm(3 分) ；3.748～ 3.752mm(4 分) ( 若有效位数错，无分 )7. 24分 )1.5m/s (5 分 ) ；4.5 ×10 J(58. (1) 右， f ，实，倒， 1 (每空 1 分 ) (2)左， 2f ，实，倒， 1 (每空 1 分 ) 9. 等压 (2 分) ；等容 (2 分)； nR(6 分) 10. 3.6 ×10-2(5 分) ； 8.8 ×10 (5 分)7三、 11. (15 分) 由折射定律得： sin θ, ①i = sin θd―θ由几何关系得： x1=htan θi , ②， x 2 =htan θd , ③， H=2(x 1+x 2)tan(90④， H 为物A 到i ), 像 A /的距离，在小角度近似下有： tan θi ≈ sin θi ， tan θd ≈ sin θd ，tan(900― θi1, ⑤，联) ≈sin θi 立以上各式得： H=2(h+ t) , ⑥n评分标准：①式 3 分，②③④式各 2 分，⑤⑥各 3 分12. (20 分 )(1) 等效电路如图所示(2) 等效电容 C 1 和 C 2 为： C 1=ε1A ， C 2 =ε2A , ①d 1d 2等效电阻 R 1 和 R 2 为： R 1=d 1 ， R 2= d 2, ② σ1 A σ2 A两层电介质所消粍的功率为： P= U 2 U 2 A σ1σ2, ③ =R 1+R 2 d 1σ2+d 2σ1 (3) 没两层介质各自上下界面之间的电压分别为U 1 和 U 2 ，上层介质界面上的电荷为：ε1A · UR 1 ε1σ2AU Q 1 =C U 1= d 1 R 1+R 2 = d 1σ2+d 2σ1 , ④，下层介质界面上的电荷为：Q 2= ε2σ1AU , ⑤d 1σ2+d 2σ1―ε两层介质交界面处的净电荷量为：Q=Q 1― Q 2=, ⑥d 1σ2+d 2σ1评分标准：第 (1) 问 4 分 (可不标字母、箭头 )，第 (2)问 9 分，①②③式各 3 分，第 (3)问 7 分，④⑤式各 2 分，⑥式 3 分13. (20 分 )沿着电流 I 的方向液柱长度为 a ，该液柱受到的安培力大小为：F 安 =BIa, ①液柱两侧面受到的由压强差产生的压力大小为：F P =ρghad , ②水平方向上二力平衡，有：F 安 = F P , ③，由欧姆定律得：ε=I(R+r) , ④，式中 R= a , ⑤σbd由以上各式解得： σ=ρgha, ⑥b(B ε―r ρghd)评分标准：①式 4 分，②③④⑤式各 3 分，⑥式 4 分14. (20 分 )(1) 设气体在状态i(i=1 、 2 和 3)下的压强、体积和绝对温度分别为p i 、 V i 和 T i ，由题设条件有： c 1 222 22, ①， 1 3 22 3=T 3, ②p + c p =T c p + c pT 2p 3―T 3p 2 T 2p 3―T 3p 1T 2 p 32―T 3p 22 T 2 p 32―T 3p 12由此解得： c 1= p 22 p 3― p 3 2p 2= p 12 p 3― p 32p 1 , ③， c 1 = p 2p 3 2― p 22p 3 =p 1p 3 3― p 12 p 3 , ④(2) 利用气体状态方程pV=RT ，以及 V 1=R T 1， V 2=R T 2，V 3=R T 3, ⑤p 1 p 2 p 3 可将过程 2― 3 的方程为： p V 2― V 3V 2p 3― V 3p 2 , ⑥p 2― p 3=V+p 2―p 3可见，在 p ― V 图上过程 2― 3 是以 (p 2， V 2 )和 (p 3 ， V 3 ) 为状态端点的直线段，过程3―1 是通过原点直线上的一段，因而描述其过程的方程为：p , ⑦，式中c 3 是一常量，利用气=c 3T体状态方程 pV=RT ，可将过程 3— 1 的方程改写为： V=R31, ⑧， 这是以 (p 3，V 1 和 (p 1，c 3V 1) 为状态端点的等容降压过程 .综上所述，过程 1―2― 3― 1 在 p ― V 图上是一直角三角形，如图所示 .1 3― p 1 2― V 1(3) 气体在一次循环过程中对外做的总功为： W= ― 2(p)( V) , ⑨利用气体状态方程 pV=RT 和⑤式，上式即1p 3 ―1) , ⑩W=― R(T 2― T 1)(2 p 1评分标准： 第 (1) 问 8 分，①②③④式各 2 分；第(2) 问 10 分，⑤⑥式各 2 分，过程 1― 2― 3―1 在 p ― V 上的图示正确得 6 分；第 (3) 问2 分，⑩式 2 分.15. (20 分 )以第二个 π介子的飞行方向为 x 轴，以事件平面为 x ―y 平面，设衰变前ω介子和衰变后三个 π介子的动量大小分别为 P ω、 P 1 、P 2 和 P 3，衰变前后粒子在x 和 y 方向的动量分别守恒，有： P ωcos φ= P 1cos θ1+P 2+ P 3cos θ2 ,? ，― P ωsin φ= ― P 1sin θ1+ P 3sin θ2 ,?衰变前后粒子的总能量守恒，有： m ω2ω21 )+( mc 2 2 2 3 ) ,? ，c +T =(mc +T +T )+( mc +T式中左端和右端三个括号内的分别是衰变前ω 介子的总能量 (静能和动能之和 ) 和衰变后三个 π介子的总能量，动能可由动量和静质量表示：T ω= p ω2,? ， T 1=p 12,? ， T 2= p 22 ,? ， T 3 =p 32,?2m ω 2m 2m 2m分别由⑤⑥⑦式得 p 1 = 2mT 1 ,? ， p 2 = 2mT 2 ,? ， p 3 = 2mT 3 ,?联立①②⑧⑨⑩式得：φ=arctanT 1sin θ1― T 3sin θ2, ⑴T 1cos θ1+ T 2+T 3cos θ22T 1T 3cos(θ1+θ2)+ T 1 T 2cos θ1+ T 2T 3 cos θ2] , ⑵P ω =2m(T 1+T 2+T 3)+4m由③④式得：2 2 ― 2m ω 212 3 1 2 3 1 3 1 21 2 12 3 2m ωc+T )+4m[ T(3mc +T +T +T )+2m(T +T T cos(θ+θ)+ T T cos θ+T Tcos θ2]=0 , ⑶3 12(T 1+T 2+T 3 )+31 2 P ω2, ⑷其解为 m ω= m+[ m+ 2(T 1+T 2+T 3)] ―2c 22 2c2 2c式中 p ω2 由⑵式给出。

2014年第31届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案(全Word版)第31届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题2014年9月20日说明：所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上无效。

一、2013年6月20日，“神舟十号”女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课. 授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应. 视频中可发现漂浮的液滴处于周期性的“脉动”中. 假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性的微小变化，如图所示. 该液滴处于平衡状态时的形状是__________；决定该液滴振动频率f的主要物理量是__________________________________ ______；按后面括号中提示的方法导出液滴振动频率与上述物理量的关系式.二、(16分) 一种测量理想气体的摩尔热容比??Cp/CV的方法如图所示：大瓶G 内装满某种理想气体，瓶盖上通有一个灌气开关H，另接出一根U形管作为压强计M．瓶内外的压强差通过U形管右、左两管液面的高度差来确定. 初始时，瓶内外的温度相等，瓶内气体的压强比外面的大气压强稍高，记录此时U形管液面的高度差hi．然后打开H，放出少量气体，当瓶内外压强相等时，即刻关闭H. 等待瓶内外温度又相等时，记录此时U形管液面的高度差hf．试这两次记录的实验数据hi和hf，导出瓶内气体的摩尔热容比?的表达式．三、如图所示，一质量为m、底边AB长为b、等腰边长为a、质量均匀分布的等腰三角形平板，可绕过光滑铰链支点A和B的水平轴x自转动；图中原点O位于AB 的中点，y轴垂直于板面斜向上，z轴在板面上从原点O指向三角形顶点C. 今在平板上任一给定点M0(x0,0,z0)加一垂直于板面的拉 A x M0 C Q z y 振动的液滴? O B 力Q. 若平衡时平板与竖直方向成的角度为?，求拉力Q以及铰链支点对三角形板的作用力NA和NB；若在三角形平板上缓慢改变拉力Q的作用点M的位置，使平衡时平板与竖直方向成的角度仍保持为?，则改变的作用点M形成的轨迹满足什么条件时，可使铰链支点A或B对板作用力的垂直平板的分量在M变动中保持不变？四、如图所示，半径为R、质量为m0的光滑均匀圆环，套在光滑竖直细轴OO?上，可沿OO?轴滑动或绕OO?轴旋转．圆环上串着两个质量均为m的小球. 开始时让圆环以某一角速度绕OO?轴转动，两小球自圆环顶端同时从静止开始释放．设开始时圆环绕OO?轴转动的角速度为?0，在两小球从环顶下滑过程中，应满足什么条件，圆环才有可能沿OO?轴上滑？若小球下滑至??30?时，圆环就开始沿OO?轴上滑，求开始时圆环绕OO?轴转动的角速度?0、在??30?时圆环绕OO?轴转动的角速度?和小球相对于圆环滑动的速率v.五、如图所示，现有一圆盘状发光体，其半径为5cm，放置在一焦距为10cm、半径为15cm的凸透镜前，圆盘与凸透镜的距离为20cm，透镜后放置一半径大小可调的圆形光阑和一个接收圆盘像的光屏．图中所有光学元件相对于光轴对称放置．请在几何光学近轴范围内考虑下列问题，并忽略像差和衍射效应．圆盘凸透镜光阑光屏 C O O? ? ? R 未放置圆形光阑时, 给出圆盘像的位置、大小、形状；若将圆形光阑放置于凸透镜后方6cm处. 当圆形光阑的半径逐渐减小时，圆盘的像会有什么变化？是否存在某一光阑半径ra，会使得此时圆盘像的半径变为中圆盘像的半径的一半？若存在，请给出ra的数值. 若将圆形光阑移至凸透镜后方18cm处，回答中的问题；圆形光阑放置在哪些位置时，圆盘像的大小将与圆形光阑的半径有关？若将图中的圆形光阑移至凸透镜前方6cm处，回答中的问题. 六、如图所示，一电容器固定在共同导电底座上的N+1片对顶双扇形薄金属板和固定在可旋转的导电对称轴上的N片对顶双扇形薄金属板组成，所有顶点共轴，轴线与所有板面垂直，两组板面各自在垂直于轴线的平面上的投影重合，板面扇形半径均为R，圆心角均为?0开始时两组金属板在垂直于轴线的平面上的投影重合，忽略边缘效应，求可旋转金属板的转角为?时电容器的电容C(?)；当电容器电容接近最大时，与电动势为E 的电源接通充电，稳定后断开电源，求此时电容器极板所带电荷量和驱动可旋转金属板的力矩；假设?0?；固定金属板和可??0??）N+1片固定金属板?2，考虑边缘效应后，第问中的C(?)可视为在其最大值和最小值之间光滑变化的函数11C(?)?(Cmax?Cmin)?(Cmax?Cmin)cos2? 22式中，Cmax可第问的结果估算，而Cmin是因边缘效应计入的，它与Cmax 的比值?是已知的．若转轴以角速度?m 匀速转动，且???mt，在极板间加一交流电压V?V0cos?t．试计算电容器在交流电压作用下能量在一个变化周期内的平均值，并给出该平均值取最大值时所对应的?m．七、Z-箍缩作为惯性约束核聚变的一种可能方式，近年来受到特别重视，其原理如图所示．图中，长20 mm、直径为5?m的钨丝组成的两个共轴的圆柱面阵列，瞬间通以超强电流，钨丝阵列在安培力的作用下以极大的加速度向内运动, 即所谓自箍缩效应；钨丝的巨大动量转移到处于阵列中心的直径为毫米量级的氘氚靶球上，可以使靶球压缩后达到高温高密度状态，实现核聚变．设内圈有N根钨丝均匀地分布在半径为r的圆周上，通有总电流I 内?2?107A；外圈有M根钨丝，均匀地分布在半径为R的圆周上，每根钨丝所通过的电流同内圈钨丝．已知通有电流i 的长直导线在距其r处产生的磁感应强i度大小为km，式中比例常量km?2?10?7T?m/A?2?10?7N/A2．r 若不考虑外圈钨丝，计算内圈某一根通电钨丝中间长为?L的一小段钨丝所受到的安培力；若不考虑外圈钨丝，内圈钨丝阵列熔化后形成了圆柱面，且箍缩为半径r?的圆柱面时，求柱面上单位面积所受到的安培力，这相当于多少个大气压？证明沿柱轴方向通有均匀电流的长圆柱面，圆柱面内磁场为零，即通有均匀电流外圈钨丝的存在不改变前述两小题的结果；I 当N??1时, 则通有均匀电流的内圈钨丝在外圈钨丝处的磁感应强度大小为km 内，若R要求外圈钨丝柱面每单位面积所受到的安培力大于内圈钨丝柱面每单位面积所受到的安培力，求外圈钨丝圆柱面的半径R应满足的条件；安培环路定理可得沿柱轴方向通有均匀电流的长圆柱面外的磁场等于该圆柱面上所有电流移至圆柱轴后产生的磁场，请用其他方法证明此结论.金属极板外圈钨丝金属极板靶球内圈钨丝支架八、天文观测表明，远处的星系均离我们而去．著名的哈勃定律指出，星系离开我们的速度大小v?HD，其中D为星系与我们之间的距离，该距离通常以百万秒差距为单位；H为哈勃常数，最新的测量结果为H=/(s?Mpc)．当星系离开我们远去时，它发出的光谱线的波长会变长．红移量z被定义为z?????，其中??是我们观?测到的星系中某恒星发出的谱线的波长，而?是实验室中测得的同种原子发出的相应的谱线的波长，该红移可用多普勒效应解释．绝大部分星系的红移量z远小于1，即星系退行的速度远小于光速．在一次天文观测中发现从天鹰座的一个星系中射来的氢原子光谱中有两条谱线，它们的频率??分别为?1014Hz和?1014Hz．于这两条谱线处于可见光频率区间，可假设它们属于氢原子的巴尔末系，即为n > 2的能级向k=2的能级跃迁而产生的光谱．该星系发出的光谱线对应于实验室中测出的氢原子的哪两条谱线？它们在实验室中的波长分别是多少？求该星系发出的光谱线的红移量z和该星系远离我们的速度大小v；求该星系与我们的距离D．第31届全国中学生物理竞赛复赛理论考试试题解答2014年9月20日一、球形液滴的半径r、密度?和表面张力系数? 解法一假设液滴振动频率与上述物理量的关系式为f?kr?????①式中，比例系数k是一个待定常数. 任一物理量a可写成在某一单位制中的单位[a]和相应的数值{a}的乘积a?{a}[a]. 按照这一约定，①式在同一单位制中可写成{f}[f]?{k}{r}?{?}?{?}?[r]?[?]?[?]?于取同一单位制，上述等式可分解为相互独立的数值等式和单位等式，因而[f]?[r]?[?]?[?]?②力学的基本物理量有三个：质量m、长度l 和时间t，按照前述约定，在该单位制中有m?{m}[m]，l?{l}[l]，t?{t}[t]于是[f]?[t]?1③[r]?[l]④[?]?[m][l]?3⑤[?]?[m][t]?2⑥将③④⑤⑥式代入②式得[t]?1?[l]?([m][l]?3)?([m][t]?2)? 即[t]?1?[l]??3?[m]???[t]?2?⑦⑦mgsin??hb2x0?1NA?(NAx,)?,mgcos?)?1? (?2bzz00?2?⑧，mgsin??hb2x0?1NB?(?NAx,)?,mgcos?)?1 ?(?2bzz00?2?⑨如果希望在M(x,0,z)点的位置从点M0(x0,0,z0)缓慢改变的过程中，可以使铰链支点对板的作用力NBy保持不变，则需NBy?⑩M点移动的起始位置为M0，⑩式得? 或b?2x??? 这是过A(,0,0)点的直线. (*) 因此，当力QM的作用点M的位置沿通过A点任一条射线(不包含A点)在平板上缓慢改变时，铰链支点B对板的作用力NBy保持不变. 同理，当力QM的作用点M沿通过B点任一条射线在平板上缓慢改变时，铰链支点A 对板的作用力NAy保持不变. 评分标准：本题20分．第问14分，①式1分，②③④⑤⑥式各2分，⑦⑧⑨式各1分；第问6分，⑩?式各1分，(*) 2分，结论正确2分. 四、mgsin?2?hb2x?1?(?)??常量??bzz?b2xb2x0???zzz0z0?b2x0???zzz0??0b2 考虑小球沿径向的合加速度. 如图，设小球下滑至? 角位置时，小球相对于圆环的速率为v，圆环绕轴转动的角速度为? ．此时与速率v对应的指向中心C的小球加速度大小为a1??z C ? r ?l ? ?? ? R v ①R2同时，对应于圆环角速度?，指向OO?轴的小球加速度大小为(?Rsin?)2a??②Rsin?该加速度的指向中心C的分量为(?Rsin?)2a2?a?sin??③R该加速度的沿环面且与半径垂直的分量为(?Rsin?)2a3?a?cos??cot?④R①③式和加速度合成法则得小球下滑至? 角位置时，其指向中心C的合加速度大小为v2(?Rsin?)2 aR?a1?a2??⑤RR在小球下滑至? 角位置时，将圆环对小球的正压力分解成指向环心的方向的分量N、垂直于环面的方向的分量T. 值得指出的是：于不存在摩擦，圆环对小球的正压力沿环的切向的分量为零. 在运动过程中小球受到的作用力是N、T和mg. 这些力可分成相互垂直的三个方向上的分量：在径向的分量不改变小球速度的大小，亦不改变小球对转轴的角动量；沿环切向的分量即mgsin?要改变小球速度的大小；在垂直于环面方向的分量即T 要改变小球对转轴的角动量，其反作用力将改变环对转轴的角动量，但与大圆环沿OO?轴的竖直运动无关. 在指向环心的方向，牛顿第二定律有v2?(?Rsin?)2⑥N?mgcos??maR?mR合外力矩为零，系统角动量守恒，有L0?L?2m(Rsin?)2?⑦式中L0和L分别为圆环以角速度?0和?转动时的角动量．如图，考虑右半圆环相对于轴的角动量，在?角位置处取角度增量??，圆心角??所对圆弧?l的质量为?m???l，其角动量为2?R?L??m?r2???l?rRsin????Rr?z???R?S ⑧式中r是圆环上? 角位置到竖直轴OO?的距离，?S为两虚线间窄条的面积．⑧式说明，圆弧?l的角动量与?S成正比. 整个圆环的角动量为m0?R21L?2??L?2??R?m0R2?⑨2?R22 [或：转动惯量的定义可知圆环绕竖直轴OO?的转动惯量J等于其绕过垂直于圆环平面的对称轴的转动惯量的一半，即1J?m0R2⑧2则角动量L为1L?J??m0R2?⑨] 2同理有1L0?m0R2?0⑩2力N及其反作用力不做功；而T及其反作用力的作用点无相对移动，做功之和为零；系统机械能守恒. 故1Ek0?Ek?2?mgR(1?cos?)?2?m[v2?(?Rsin ?)2]? 2式中Ek0和Ek分别为圆环以角速度?0和?转动时的动能．圆弧?l的动能为111?Ek??m(r?)2???l?2rRsin???R?2?S 222整个圆环的动能为21m012?REk?2??Ek?2???R???m0R2?2? 22?R24[或：圆环的转动动能为11Ek?J?2?m0R2?2? ] 24同理有12Ek0?m0R2?0? 4根据牛顿第三定律，圆环受到小球的竖直向上作用力大小为2Ncos?，当2Ncos??m0g? 时，圆环才能沿轴上滑．⑥⑦⑨⑩?? ?式可知，?式可写成2m0?0Rcos?6mcos??4mcos??m0?2g22?? m01??(m?4msin2?)2??0? 0??式中，g是重力加速度的大小. 此时题给条件可知当?=30?时，?式中等号成立，即有23m0R?0?9???23?m?m0?4g?2?2??m 0 ?1?(m?m)2?0??或?0?(m0?m)(93?12)m?2 3m02g? 3(2m0?m)mm0R ⑦⑨⑩?式和题给条件得??m0m0(93?12)m?23m02m0g ? ????00m0+4msin2?m0+m3(2m0?m)m R?????式和题给条件得223m0+(12?3)mm0?33m2v?gR? 6(2m0?m)m 评分标准：本题24分．第问18分，①②③④⑤式各1分，⑥⑦式各2分，⑨⑩式各1分，?式2分，??式各1分，?式2分，?式1分；第问6分，???式各2分．五、设圆盘像到薄凸透镜的距离为v. 题意知：u?20cm, f?10cm，代入透镜成像公式111??①vuf得像距为v?20cm②其横向放大率为???v??1③u可知圆盘像在凸透镜右边20cm，半径为5cm，为圆盘状，圆盘与其像大小一样. 如下图所示，连接A、B两点，连线AB与光轴交点为C点，两个相似三角形?AOC与?BB’C的关系可求得C点距离透镜为15cm.1分若将圆形光阑放置于凸透镜后方6cm 处，此时圆形光阑在C点左侧.1分当圆形光阑半径逐渐减小时，均应有光线能通过圆形光阑在B点成像，因而圆盘像的形状及大小不变，而亮度变暗. 2分此时不存在圆形光阑半径ra使得圆盘像大小的半径变为中圆盘像大小的半径的一半．1分 A O C B’ B 若将圆形光阑移至凸透镜后方18cm处，此时圆形光阑在C点的右侧. 下图所示，此时有: CB’=BB’=5cm, R’B’=2cm, 利用两个相似三角形?CRR’与?CBB’的关系，得r?RR’=CR’5?2?BB’=?5cm?3cm④CB’5可见当圆盘半径r?3cm时，圆盘刚好能成完整像，但其亮度变暗．4分 C R’ B’ R B 若进一步减少光阑半径，圆盘像就会减小．当透镜上任何一点发出的光都无法透过光阑照在原先像的一半高度处时，圆盘像的半径就会减小为一半，如下图所示．此时光阑边缘与AE20相交，AE与光轴的交点为D，几何关系算得D与像的轴上距离为cm. 此时有720cm, DE’=cm, EE ‘=,7利用两个相似三角形?DRR’与?DEE’的关系，得DR’20/?72?EE’=?? 5ra?RR’= c m⑤DE’20/7DR’=可见当圆形光阑半径ra=，圆盘像大小的半径的确变为中圆盘像大小的半径的一半．3分67 DR’ R E’ E只要圆形光阑放在C点和光屏之间，圆盘像的大小便与圆形光阑半径有关．2分若将图中的圆形光阑移至凸透镜前方6cm处，则当圆形光阑半径逐渐减小时，圆盘像的形状及大小不变，亮度变暗；2分同时不存在圆形光阑半径使得圆盘像大小的半径变为中圆盘像大小的半径的一半．1分评分标准：第问3分，正确给出圆盘像的位置、大小、形状，各1分；第问5分，4个给分点分别为1、1、2、1分；第问7分，2个给分点分别为2、3分；第问2分，1个给分点为2分；第问3分，2个给分点分别为2、1分．六、整个电容器相当于2N个相同的电容器并联，可旋转金属板的转角为?时C(?)?2NC1(?) ①式中C1(?)为两相邻正、负极板之间的电容C1(?)?A(?) 4?ks②这里，A(?)是两相邻正负极板之间相互重迭的面积，有?12?2?2R(2?0??),当??0????0????2?1R2(???),当??????000?2A(?)?? 1?2?R2(?0??),当0??????0?2?1?2?R2(2?0??),当???0????0?2 ③②③式得?12?4?ksR(2?0??),当??0????0???1?R2(?0??),当?0?????0?4?ksC1(?)?? 1?R2(?0??),当0??????0?4?ks?1?R2(2?0??),当???0????0?4?ks ④①④式得?N2?2?ksR(2?0??),当??0????0???N?R2(?0??),当?0?????0?2?ksC(?)?? N2?R(?0??),当0??????0?2?ks?N?R2(2?0??),当???0????0?2?ks ⑤当电容器两极板加上直流电势差E后，电容器所带电荷为Q(?)?C(?)E ⑥当??0时，电容器电容达到最大值Cmax，⑤式得CmaxNR2?0 ?2?ks⑦充电稳定后电容器所带电荷也达到最大值Qmax，⑥式得QmaxNR2?0?E 2?ks⑧断开电源，在转角?取??0附近的任意值时，⑤⑧式得，电容器内所储存的能量为2QmaxNR2?02E2U(?)??当??0??????0 2C(?)4?ks(?0??)⑨设可旋转金属板所受力矩为T(?)，当金属板旋转??后，电容器内所储存的能量增加?U，则功能原理有T(?)???(?Frii)????Fi?li??U(?)⑩式中，⑨⑩式得NR2?02E2?U(?)T(?)??当??0??????0 ??4?ks(?0??)2?当电容器电容最大时，充电后转动可旋转金属板的力矩为NR2E2??U?T??? ?4?ks??????0? 当V?V0cos?t，则其电容器所储存能量为1U?CV221?11???(Cmax?Cmin)?(Cmax?C min)cos2?mt?V02cos2?t2?22??1?11?2(C?C)?(C?C)cos2?tV0(1?cos2?t)maxminmax minm?4?22??V02??(Cmax?Cmin)?(Cmax ?Cmin)cos2?t?(Cmax?Cmin)cos2?mt?(Cm ax?Cmin)cos2?mtcos2?t?8V02?{(Cmax?C min)?(Cmax?Cmin)cos2?t?(Cmax?Cmin)c os2?mt81 ?(Cmax?Cmin)[cos2(?m??)t?cos2(?m??)t]}2 ? 于边缘效应引起的附加电容远小于Cmax，因而可用⑦式估算Cmax．如果?m??，利用⑦式和题设条件以及周期平均值公式cos2?t=0, cos2?mt=0, cos2(?m??)t=0, cos2(?m??)t=0 ?可得电容器所储存能量的周期平均值为1(1??)NR222U1?(Cmax?Cmin)V0?V0 832ks? 如果?m??，?式中第4式右端不是零，而是1．利用⑦式和题设条件以及周期平均值公式的前3式得电容器所储存能量的周期平均值为111(3??)NR22222U2?(Cmax?Cmin)V0?( Cmax?Cmin)V0?(3Cmax?Cmin)V0?V0 ? 8161664ks于边缘效应引起的附加电容与忽略边缘效应的电容是并联的，因而Cmax应比用⑦式估计Cmax大；这一效应同样使得Cmin?0；可假设实际的(Cmax?Cmin)近似等于用⑦式估计Cmax．如果?m??，利用⑦式和题设条件以及周期平均值公式cos2?t=0, cos2?mt=0, cos2(?m??)t=0,cos2(?m??)t=0? 可得电容器所储存能量的周期平均值为1(1?2?)NR222U1?(Cmax?Cmin)V0?V0 832ks? [如果?m??，?中第4式右端不是零，而是1．利用⑦式和题设条件以及周期平均值公式?的前3式得电容器所储存能量的周期平均值为] 111(3?4?)NR22222U2?(Cmax?Cmin)V0?( Cmax?Cmin)V0?(3Cmax?Cmin)V0?V0 ? 8161664ks因为U2?U1，则最大值为U2，所对应的?m 为?m??? 评分标准：本题22分．第问6分，①②式各1分，③⑤式各2分；第问9分，⑥⑦⑧⑨⑩式各1分，??式各2分；第问7分，??式各2分，???式各1分．七、通有电流i的钨丝在距其r处产生的磁感应强度的大小为i①? B?km r右手螺旋定则可知，相应的磁感线是在垂直于钨丝的平面上以钨丝d 为对称轴的圆，磁感应强度的方向沿圆弧在该点的切向，它与电流i的方向成右手螺旋．图(a) 两根相距为d的载流钨丝）间的安培力是相互吸引力，大小为km?Li2②F?B?Li?d考虑某根载流钨丝所受到的所有其他载流钨丝对它施加的安培力的合力．系统的对称性可知，每根钨丝受到的合力方向都指向轴心；我们只要将其他钨丝对它的吸引力在径向的分量叠加即可．如图，设两根载流钨丝到轴心连线间的夹角为?，则它们间的距离为③ 2 ②③式可知，两根载流钨丝之间的安培力在径向的分量为km?Li2?km?Li2Fr?sin?④2rsin(?/2)22r它与?无关，也就是说虽然处于圆周不同位置的载流钨丝对某根载流钨丝的安培力大小和方向均不同，但在径向方向上的分量大小却是一样的；而垂直于径向方向的力相互抵消．因此，某根载流钨丝所受到的所有其他载流钨丝对它施加的安培力的合力为2(N?1)km?Li2(N?1)km?LI内⑤F??2r2rN2其方向指向轴心．系统的对称性可知，所考虑的圆柱面上各处单位面积所受的安培力的合力大小相等，方向与柱轴垂直，且指向柱轴．所考虑的圆柱面，可视为很多钨丝排布而成，N 很大，但总电流不变．圆柱面上??角对应的柱面面积为d?2rsin ? s?r???L ⑥⑦圆柱面上单位面积所受的安培力的合力为N??FN(N?1)km?Li2P??2?s4?r2?L 于N?1，有2⑧N(N?1)i2?I内⑦⑧式得P?2kmI内4?r2⑨⑩代入题给数据得P??1012N/m2一个大气压约为105N/m2，所以? P?107atm 即相当于一千万大气压．考虑均匀通电的长直圆柱面内任意一点A的磁场强度. 根据对称性可知，其磁场如果不为零，方向一定在过A点且平行于通电圆柱的横截面. 在A 点所在的通电圆柱的横截面内，过A点作两条相互间夹角为微小角度??的直线，在圆上截取两段微小圆弧L1和L2，如图所示. 几何关系以及钨丝在圆周上排布的均匀性，通过L1和L2段的电流之比I1/I2等于它们到A点的距离之比l1/l2：I1L1l1??? I2L2l2式中，因此有IIkm1?km2? l1l2即通过两段微小圆弧在A点产生的磁场大小相同，方向相反，相互抵消．整个圆周可以分为许多“对”这样的圆弧段，因此通电的外圈钨丝圆柱面在其内部产生的磁场为零，所以通电外圈钨丝的存在，不改变前述两小题的结果．题中给出的已知规律，内圈电流在外圈钨丝所在处的磁场为I? B?km 内R方向在外圈钨丝阵列与其横截面的交点构成的圆周的切线方向，右手螺旋法则确定．外圈钨丝的任一根载流钨丝所受到的所有其他载流钨丝对它施加的安培力的合力为22(M?1)km?LI外I外kmI内km?L(I外?2I 内I外)F外? + ?L? ? 2RM2MR2RM式中第一个等号右边的第一项可直接⑤式类比而得到，第二项?式和安培力公式得到. 因此圆柱面上单位面积所受的安培力的合力为2km(I外?2I内I外)M??F外P?? 外?2?R???L4?R2若要求22kkmI 内? ?224?R4?r只需满足2I外?2I内I外RM2?2NM ? = 2rI内N2? 考虑均匀通电的长直圆柱面外任意一点C的磁场强度. 根据对称性可知，长直圆柱面上的均匀电流在该点的磁场方向一定在过C点且平行于通电圆柱的横截面，与圆的径向垂直，满足右手螺旋法则. 在C点所在的通电圆柱的横截面内，过C点作两条相互间夹角为微小角度??的直线，在圆上截取两段微小圆弧L3和L4，如图所示. 几何关系以及电流在圆周上排布的均匀性，穿过L3和L4段的电流之比I3/I4等于它们到C点的距离之比l3/l4：I3L3l3??? I4L4l4式中，CL3?l3，CL4?l4，CO?l. 此得I3I4I3?I4??? l3l4l3?l4 考虑到磁场分布的对称性，全部电流在C点的磁感应强度应与CO垂直. 穿过L3和L4段的电流在C点产生的磁感应强度的垂直于CO的分量之和为。

温州中学2014学年第二学期期中考试高一物理试题卷注意事项：1、本试卷共两大题，满分100分。

2、本试卷全部答案需答在答题纸上。

选择题部分必须用2B铅笔填涂；非选择题部分必须用黑色签字笔在每题规定的答题区域内答题，答在试卷和草稿纸上的答案无效。

一、单项选择题：（每题3分，共30分）1、木星公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离最接近（）A、5天文单位B、12天文单位C、2天文单位D、4天文单位2、某行星的卫星，在靠近行星的轨道上运行，若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是（）A、行星的半径B、卫星的半径C、卫星运行的周期D、卫星运行的线速度3、人造卫星在太空绕地球做匀速圆周运动时,若天线偶然折断,此后天线将（）A.继续和卫星一起沿原轨道运行B.做自由落体运动,落向地球C.做平抛运动,落向地球D.沿轨道切线方向做匀速直线运动,远离地球4、下面的实例中，机械能守恒的是（）A、物体在粗糙的地面上滑行B、拉着物体沿光滑的斜面匀速上升C、跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降D、作自由落体运动的物体5、从空中以40m/s的初速度水平抛出一个重10N的物体，物体在空中运动3S落地，不计空气阻力，g取10m/s2，物体落地时重力的瞬时功率为（）A、400WB、500WC、300WD、700W6、速度为V的子弹，恰可穿透一块固定的木板，如果子弹速度为2V，子弹穿透木块时所受阻力视为不变，则可穿透同样的固定木板（）A、2块B、3块C、4块D、8块7、木块在水平恒力F的作用下，沿水平路面由静止出发前进了L米，随即撤去此恒力，木块沿原方向又前进了2L米才停下来，设木块运动全过程中地面情况相同，则摩擦力的大小F u 和木块所获得的最大动能E K分别为（）A、F u=F/2 E K=FL/2B、F u=F/2 E K=FLC、F u=F/3 E k=2FL/3D、F u=2F/3 E K=FL/38、如图所示，两个相同的金属小球A和B，带有大小相等的电荷量，相隔较远距离，两球之间相互吸引力的大小是F。

ab cd 浙江省温州市高一物理竞赛试卷 人教版完卷时间为120分钟,满分120分；本试卷的题目涉及到重力加速度均取g=10m/s 2。

一、单选题（本题共10小题，每小题只有一个选项最符合题意。

每小题4分，共40分。

） 1、《时间简史》首版以来，先后被翻译成40多种文字，销售量达2500万册。

在这本书中，作者向我们阐述了关于遥远星系、黑洞等宇宙方面的伟大发现，现已成为全球科学著作的里程碑，请问《时间简史》的作者是： A 、杨振宁B 、爱因斯坦C 、史蒂芬·霍金D 、李政道2、如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速率V 竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被射出，经过1s 后四个小球在空中的位置构成的正确图形是：3、挂在竖直墙壁上的石英钟，秒针在走动时除转轴受到摩擦阻力以外，还受到重力的作用，当石英钟内电池的电能将耗尽而停止走动时，其秒针往往停在刻度盘上的位置是 A 、“3”的位置 B 、“6”的位置 C 、“9”的位置 D 、“12”的位置4、如图所示，容器中盛满水，水中放入P 和Q 两个小球，P 球为铁球， Q 球为木球，它们用细线分别系于容器的上、下底部，当容器静止时， 细线均伸直处于竖直方向，现使容器以一定加速度向右匀加速运动， 则此时P 、Q 两球相对容器 A 、P 球向右偏移 B 、两球均向左偏移 C 、Q 球向右偏移 D 、两球均向右偏移5、如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，a 、b 、c 、d 位于同一圆周上，a 点为圆周的最高点，d 点为最低点。

每根杆上都套 着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a 、b 、c 处释放（初速 为0），用t 1、t 2、t 3依次表示滑环到达d 所用的时间，则A 、t 1 < t 2 < t 3B 、t 1 > t 2 > t 3C 、t 3 > t 1 > t 2D 、t 1 = t 2 = t 36、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，若给木盒一个沿斜面向下的初速度，则木盒将 A 、匀速下滑 B 、加速下滑 C 、减速下滑 D 、不能确定7、抗洪救灾中某小船渡河运输救灾物资，在距对岸边50 m 时突然发现下游120 m 的地方有一危险区，此时河水的流速为5 m / s ，为在到达岸边前不被河水冲入危险区，小船的速度（相对于水）至少为 A 、1.43 m / s B 、1.59 m / s C 、1.92 m / s D 、2.09 m / s 8、月亮绕地球运动的过程中，始终一面朝着地球，下列说法中正确是 A 、月亮的自转周期等于地球的自转周期 B 、月亮绕地球的周期等于月亮的自转周期 C 、月亮绕地球的周期等于地球的自转周期 D 、月亮的运动没有自转只有绕地球的转动第14题第15题第11题第12题9、铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ（如图），弯道处的圆弧半径为R ，若质量为m 的火车转弯时速度小于θtan Rg ，则A 、内轨对内侧车轮轮缘有挤压B 、外轨对外侧车轮轮缘有挤压C 、这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθD 、这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ10、质量为m 的绳子两端分别系在天花板上的A 、B 两点，A 、B 间距离小于绳长，整条绳悬垂情况如图实线所示。

2014学年第二学期十校联合体高一期末联考物 理 试 卷 （学考）（满分100分，考试时间：90分钟）一、单项选择题(本题共10小题，每小题3分共30分，每小题只有一个选项符合题意，选对的得3分，选错或不答的得0分。

)1、某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B 点的大，则太阳是位于( )A ．F 1B ．F 2C ．AD ．B2．万有引力定律揭示了自然界中物体间一种基本相互作用规律．下列说法正确的是（ ）A ．牛顿不仅提出了万有引力定律，并较为精确的测出了引力常量B ．人造地球卫星绕地球的向心力由地球对它的万有引力提供C ．万有引力定律只适用于天体，不适用于地面上的物体D ．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用3．寻找马航失联客机时，初步确定失事地点位于南纬31°52′东经115°52′的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域，有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像。

已知地球半径为R ，地表重力加速度为g ，卫星轨道半径为r 。

下列说法正确的是（ ）A ．该卫星的运行速度大于第一宇宙速度B ．该卫星可能是同步卫星C ．该卫星的向心加速度为g r R 22D ．该卫星的周期为grT 24π=4．下列各种运动过程中，物体（弓、过山车、石头、圆珠笔）机械能守恒的是(忽略空气阻力) （ ）A.将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B.过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程C.在一根细线的中央悬挂着一石头，双手拉着细线缓慢分开的过程（B ） （C ） （D ）（A ）D.手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程5．一人乘电梯从1楼到30楼，经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则人受到的支持力对人做功情况是（ ）A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B.加速时做正功，匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功，减速时做负功D.始终做正功6．如图所示，质量均为m 的两个物体甲和乙从同一水平面下降相同高度h ，甲物体竖直向下运动，乙物体沿斜面下滑l 。

高一物理竞赛试题(含答案)+物理竞赛预赛试卷及答案 高一物理竞赛试题 一、单项选择题（共6小题，每题3分，共18分）1．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A （A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为µ1，A 与地面间的动摩擦因数为µ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ）A ． 211μμ B ．2121-1μμμμC ． 21211μμμμ+D ．21212μμμμ+ 2．如图所示，轻杆BC 的一端铰接于C ，另一端悬挂重物G ，并用细绳绕过定滑轮用力拉住．开始时，∠BCA ＞90°，现用拉力F 使∠BCA 缓慢减小，直到BC 接近竖直位置的过程中，杆BC 所受的压力（ ）A ．保持不变B ．逐渐增大C ． 逐渐减小D ． 先增大后减小3、如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。

现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）。

与稳定在竖直位置时相比，小球高度A 一定升高B 一定降低C 保持不变D 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定4、一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。

水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h 。

发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h 。

不计空气的作用，重力加速度大小为g 。

若乒乓球的发射速率为v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是 A ．12266g g v h h LL << B ．22112(4)46gg v h hLL L +<<C ．22112(4)12626g g v h h L L L +<<D ．22112(4)1426g g v h h LL L +<<5．在街头的理发店门口常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表有螺旋斜条纹。

温州中学2013学年第一学期期末考试高三物理试卷可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5第Ⅰ卷（选择题，共20题，共120分）一、选择题（本题共17小题。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求） 14．有一列机械波沿直线传播，A 、B 为传播路径上的两点，相距3m 。

某时刻当A 经过平衡位置时，B 刚好处于正向最大位移处。

则该机械波的波长不．可能是 A.4m B.2.4m C.1m D. 0.8m 【答案】C题中给出，每当A 点经过平衡位置时，B 点正好到达上方最大位移处，AB 间距离可能为11112 (444)λλλ， ， 得到通式为AB 1x k 4λ⎛⎫=+⎪⎝⎭（k=0，1，2…）， 则当k=0时，得到λ=12m ，此为波长最大值； 当k=1时，λ=2.4cm ，故B 正确；当k=2时，4m 3λ=AB 间距离为34λ或314λ或324λ…，得到通式ab 3x k 4λ=+（）（k=0，1，2…），由此可得到波长的可能值3m 3k 4λ=+；当k=0时，得到λ=4m ，此为波长最大值，故A 正确； 当k=3时，得到λ=0.8m ，故D 可能； 没有一个K 得到λ=1m ，故C 错误。

故选C 。

【考点】波长、频率和波速的关系15．如图所示，一固定斜面高为h ，用大小为F 、沿斜面向上的恒力恰好能将质量为m 的可视为质点的物块沿斜面向上移动。

假设物块与斜面之间的动摩擦系数增大一倍，且用大小为2F 、沿斜面向下的恒力使此物块从静止开始沿斜面由顶端向下滑动，重力加速度大小为g ，则物块滑至斜面底端时的动能为A.2mghB.3mghC.2FhD.3Fh 【答案】B物块沿斜面向上移动，根据平衡条件，有：F f mgsin 0θ--=，（其中θ为斜面的坡角） 对下拉过程根据动能定理，有：k h h 2F mgh 2f E 0sin sin θθ+-=- 解得：k E 3mgh =。

浙江省温州市平阳中学2014-2015学年高一上学期期末综合能力检测卷本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共51分)一、单项选择题（每小题3分，计27分。

每个小题只有一个正确选项）1．以下的计时数据，指时间间隔的是A．学校每天7：30准时上课 B．每节课45minC．数学考试9：40结束 D．周末文艺晚会18：40开始2．寓言《龟兔赛跑》中说：乌龟和兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲的睡起了大觉，它一觉醒来，发现乌龟已悄悄地爬到了终点，后悔不已。

在整个赛跑过程中 A．兔子始终比乌龟跑得快B．乌龟始终比兔子跑得快C．兔子的平均速度大 D．乌龟的平均速度大3.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。

例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。

对此现象分析正确的是 A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度4．下列说法中，正确的是①力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的②因为重力的方向总是竖直向下的，故重力一定和地面垂直③物体的重心不一定在物体上④马拉车前进，马对车有拉力，但车对马没有拉力A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④5．在竖直方向匀速运动的某电梯中用细绳悬挂一重物，某时突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是A．电梯一定是加速上升 B．电梯可能是减速上升C．电梯可能继续匀速向上运动 D．电梯的加速度方向一定向上6．李平同学练习拉单杠时，两臂平行握住单杠，在他两臂逐渐分开的过程中，手臂的拉力A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变小，后变大D.先变大，后变小7．放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧．A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A没有摩擦力D．地面对A的摩擦力向右8．如图所示，中国三一重工的一台62米长的泵车，参与某次消防救火冷却作业，对泵车在水平面路面上以加速度a作匀加速运动的过程，下列分析正确的是A．泵车受到的重力和泵车对地面的压力是一对平衡力B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车对地面的压力C．开车时要求系安全带是为了减小司机的惯性D．若泵车发动机的牵引力增为原来的2倍时，泵车的加速度将大于2a9．物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上。

高一物理竞赛测试题1、[10 分]有些人，像电梯管理员、牵引专家和赛艇运动员，常需要知道绳或金属线中的张力，可又不可能到那些绳、线的自由端去测量。

英国一家公司制造出一种夹在绳子上的仪表，用一个杠杆使绳子某点有一个微小偏移量。

如图1，仪表就很容易测出垂直于绳的恢复力。

推导一个能计算绳中张力的公式。

如果偏移量为12nm，恢复力为300N，计算绳中张力。

图10，物体 A 质量为m2、[10 分]如图2 所示，斜面C质量为M=20kg，倾角θ=37 1=10kg，物体 B质量m2=2kg，斜面不动，当 A 以加速度=2.5m/s 2 沿斜面向下加速a滑动时，求斜面受到地面的支持力。

（g 取10m/s 2）BaAC图23、[12 分]仓鼠的笼子是一个转轮，笼子有一个无摩擦的中轴，如图 3 所示。

一个水平的平台固定在中轴之下，初始状态时，仓鼠在平台的一端。

当平台被释放时，仓鼠开始跑，因为仓鼠的运动，平台和轮子保持相对固定，确定仓鼠是怎么运动的。

图3- 1 -4、[15 分]半径为R=1m 的光滑细圆管放在水平面上，通过十字支架固定于圆心O 处，如图 4所示，设可视为质点的质量分别为m=3kg、M=4kg 的两小球放在管Mm中，它们之间有少量炸药。

点燃炸药后，它们各自做匀速圆周运动，则：O（1）它们第一次相遇时，M 、m 各转过多少角度？（2）若炸药中有E=42J的化学能转化为m、M 的动能，那么从爆图 4 炸分离到它们第一次相遇经过多少时间？（3）在上述条件下从爆炸分离经过多长时间，圆管受到两小球作用力的合力为60N？5、[17 分]如图5 所示，两小球 1 和2 的质量分别是m1 =2.0kg、m2 =1.6kg，球1 静止在光滑的水平面上的 A 点，球 2 在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球 1 运动。

假设两球相距L 18m 时存在着恒定的斥力F，L 18m时无相互作用力。

当两球相距最近时，他们间的距离为 2.0m，球 2 的速度是4m/s，求：（1）两球之间的斥力的大小（2）球1 的最大速度以及球 1 达到最大速度时距 A 点的距离。

2014-2015学年浙江省温州市平阳中学高一〔上〕期末物理试卷一、单项选择题〔此题共7小题，每一小题只有一个选项正确，每一小题3分，共21分〕1．〔3分〕关于运动的性质，以下说法中正确的答案是〔〕A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动2．〔3分〕公路交通条例规定：禁止弯道超车．因为容易滑出公路或与对面的汽车发生碰撞．但在F1方程式赛车中，却经常出现弯道超车的现象．如果某赛车在顺时针加速超越前车．如此该车所受的合外力的图示可能为〔〕A．B．C．D．3．〔3分〕物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度υy〔取向下为正〕随时间变化的图线是图中的〔〕A．B．C．D．4．〔3分〕〔2013•湖南模拟〕一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，如下说法中正确的答案是〔〕A．重力势能减小，动能不变，机械能减小B．重力势能减小，动能增加，机械能减小C．重力势能减小，动能增加，机械能增加D．重力势能减小，动能增加，机械能不变5．〔3分〕如下列图，一个质量为m的物体〔可视为质点〕，以某一初速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为g，物体在斜面上运动的最高点为B，B点与A点的高度差为h，如此从A点到B点的过程中，如下说法正确的答案是〔〕A．B．物体动能损失了2mgh物体动能损失了C．系统机械能损失了2mgh D．系统机械能损失了6．〔3分〕如下列图，a、b、c三个一样的小球，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛．如下说法正确的有〔〕A．它们的落地时间一样B．运动过程中重力做的功相等C．它们的落地时的动能一样D．它们落地时重力的瞬时功率相等7．〔3分〕〔2004•广东〕如下列图，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，如此停的地点到B的距离为〔〕A．0.50m B．0.25m C．0.10m D．0二、多项选择题〔此题共5小题，每一小题有多个选项正确，每一小题4分，漏选得2分，错选或不选得0分，共20分〕8．〔4分〕从离地面h高的地方以大小一样的速度，分别沿水平、竖直向上和斜向上抛出质量一样的三个小球，不计空气阻力，落地时，它们的〔〕A．速度一样B．动能一样C．落地的时间不一样D．速度和落地时间都一样9．〔4分〕如下图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．如此其中可能正确是〔〕A．B．C．D．10．〔4分〕一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起2m，这时物体的速度为2m/s，如此如下说法中正确的答案是〔〕A．合外力对物体所做的功为12J B．合外力对物体所做的功为2JC．手对物体所做的功为22J D．物体抑制重力所做的功为20J11．〔4分〕如下列图，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度〔绳子恰好伸直但无弹力〕，物块B到OO1轴的距离为物块A 到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，如下说法正确的答案是〔〕A．A受到的静摩擦力一直增大B．B受到的静摩擦力先增大，后保持不变C．A受到的静摩擦力是先增大后减小D．A受到的合外力一直在增大12．〔4分〕〔2013•广东〕如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度一样的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，如下说法正确的有〔〕A．甲的切向加速度始终比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D．甲比乙先到达B处三、实验题〔此题共2小题，共14分，每空2分〕13．〔8分〕如图，在“用电磁打点计时器验证机械能守恒定律〞实验中：〔1〕打点计时器应接_________ 〔填“交流〞或“直流〞〕电源．〔2〕实验时，释放纸带让重物下落的步骤应该在接通电源之_________ 〔填“前〞或“后〞〕进展．〔3〕如下做法中，正确的答案是_________A．重物应选择体积大、质量小的物体B．必需使用天平测出重物的质量C．必需使用秒表测出重物下落的时间D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度〔4〕测量发现，下落过程中重物减少的重力势能通常略大于增加的动能，这是由于_________A．重物质量过大B．打点计时器的电压偏低C．重物下落的初速度不为零D．纸带与打点计时器间有摩擦阻力．14．〔6分〕某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系〞的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全一样的橡皮筋并在一起进展第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．〔1〕除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和_________ 电源〔填“交流〞或“直流〞〕．〔2〕实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，如此下面操作正确的答案是_________ ．A．放开小车，能够自由下滑即可不是 B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可〔3〕假设木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，如下说法正确的答案是_________ ．A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线．四、计算题〔此题共4小题，共45分．解答时请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，答案中必须明确写出数值和单位〕15．〔10分〕如下列图，让质量m=5.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断．摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m．假设空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失．求：〔1〕摆线所能承受的最大拉力T；〔2〕摆球落地时的动能．16．〔10分〕〔2013•浙江〕山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下．图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m．开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C 点，抓住青藤下端荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零．运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2．求：〔1〕大猴从A点水平跳离时速度的最小值；〔2〕猴子抓住青藤荡起时的速度大小；〔3〕猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小．17．〔12分〕〔2013•〕蹦床比赛分成预备运动和比赛动作．最初，运动员静止站在蹦床上；在预备运动阶段，他经过假设干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段．把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx〔x为床面下沉的距离，k为常量〕．质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x1．取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响．〔1〕求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；〔2〕求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度h m；〔3〕借助F﹣x图象可以确定弹性做功的规律，在此根底上，求x1和W的值．18．〔13分〕如下列图，固定的光滑平台上一轻弹簧一端固定在平台上，弹簧长度比平台短．木板B左端紧靠平台，木板C放在B右端，第一次B、C用销钉固定，然后用大小可忽略的木块A将弹簧压缩到某一位置，释放后A恰能运动到C右端．第二次将销钉撤去，仍使A将弹簧压缩到同一位置后释放，假设A与B、C间动摩擦因数为μ1=0.5，B、C与地面动摩擦因数为μ2=0.1，A、B、C质量分别为m A=m C=1.0kg、m B=3.0kg，B、C长度均为L=2.0m，g=10m/s2，求：〔1〕释放A后弹簧对A做功是多少？〔2〕第二次B、C未固定时，A滑过B右端的瞬时速度多大？〔3〕第二次B、C未固定时，最终BC间的距离多大？2014-2015学年浙江省温州市平阳中学高一〔上〕期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题〔此题共7小题，每一小题只有一个选项正确，每一小题3分，共21分〕1．〔3分〕关于运动的性质，以下说法中正确的答案是〔〕A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动考点：曲线运动；物体做曲线运动的条件．版权所有专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动．变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变．解答：解：A、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，所以A正确；B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不一定是曲线运动，所以B错误；C、变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动，所以C错误；D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，加速度也不一定变化，可以是匀变速运动，如平抛运动．所以D错误．应当选：A．点评：此题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，还有对匀变速运动的理解，但只要掌握了物体做曲线运动的条件，此题根本上就可以解决了．2．〔3分〕公路交通条例规定：禁止弯道超车．因为容易滑出公路或与对面的汽车发生碰撞．但在F1方程式赛车中，却经常出现弯道超车的现象．如果某赛车在顺时针加速超越前车．如此该车所受的合外力的图示可能为〔〕A．B．C．D．考点：向心力；物体做曲线运动的条件．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向．解答：解：赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车在顺时针加速超越前车，速度在增大，所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°，故C正确，A、B、D错误．应当选：C点评：做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车的速度在减小，合力与速度的夹角还要小于90°．3．〔3分〕物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度υy〔取向下为正〕随时间变化的图线是图中的〔〕A．B．C．D．考点：平抛运动．版权所有专题：平抛运动专题．分析：物体做平抛运动时，只受重力，所以在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动速度﹣时间关系即可求解．解答：解：物体做平抛运动时，在竖直方向做自由落体运动，故其竖直方向速度﹣时间图象为一条通过原点的倾斜直线．应当选D．点评：此题考查了平抛运动的特点，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．4．〔3分〕〔2013•湖南模拟〕一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，如下说法中正确的答案是〔〕A．重力势能减小，动能不变，机械能减小B．重力势能减小，动能增加，机械能减小C．重力势能减小，动能增加，机械能增加D．重力势能减小，动能增加，机械能不变考点：机械能守恒定律．版权所有专题：机械能守恒定律应用专题．分析：功能关系有多种不同的表现形式：重力做功是重力势能的变化量度；合力做功是动能的变化量度；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度．解答：解：小孩下滑过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力，其中重力做正功，支持力不做功，滑动摩擦力做负功；重力做功是重力势能的变化量度，故重力势能减小；小孩加速下滑，故动能增加；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，摩擦力做负功，故机械能减小；应当选B．点评：此题关键是抓住功能关系的不同表示形式进展分析处理，其中机械能的变化等于除重力外其余力做的功一定要记住．5．〔3分〕如下列图，一个质量为m的物体〔可视为质点〕，以某一初速度由A点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为g，物体在斜面上运动的最高点为B，B点与A点的高度差为h，如此从A点到B点的过程中，如下说法正确的答案是〔〕B．物体动能损失了2mghA．物体动能损失了C．系统机械能损失了2mgh D．系统机械能损失了考点：动能定理的应用；功能关系；机械能守恒定律．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：根据动能定律列式求解动能减小量；机械能减小量等于除重力外其他力所做的功．解答：解：A、B、滑块上升过程中，受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，得到合力F=ma=mg 沿斜面向下动能减小量等于抑制合力做的功，故△E K减=FS=mg•2h=2mgh故A错误，B正确；C、D、系统损失的机械能等于减小的动能和势能之和，故△E减=△E K减﹣mgh=mgh故CD错误；应当选B．点评：此题解决关键在于明确功能关系，知道重力做功与重力势能的关系；合外力做功与动能的关系．6．〔3分〕如下列图，a、b、c三个一样的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛．如下说法正确的有〔〕A．它们的落地时间一样B．运动过程中重力做的功相等C．它们的落地时的动能一样D．它们落地时重力的瞬时功率相等考点：功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动；平抛运动；功的计算．版权所有专题：功率的计算专题．分析：a做的是匀变速直线运动，b是自由落体运动，c是平抛运动，根据它们各自的运动的特点可以分析运动的时间和末速度的情况，由功率的公式可以得出结论．解答：解：A、bc运动的时间一样，a的运动的时间要比bc的长，故A错误；B、a、b、c三个小球的初位置一样，它们的末位置也一样，由于重力做功只与物体的初末位置有关，所以三个球的重力做功相等，所以B正确．C、由动能定理可知，三个球的重力做功相等，它们的动能的变化一样，但是c是平抛的，所以c有初速度，故c的末动能要大，所以C错误．D、三个球的重力相等，但是它们的竖直方向上的末速度不同，所以瞬时功率不可能相等，所以D错误．应当选：B点评：在计算瞬时功率时，只能用P=FV来求解，用公式P=求得是平均功率的大小，在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择．7．〔3分〕〔2004•广东〕如下列图，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C为水平的，其距离d=0.50m盆边缘的高度为h=0.30m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，如此停的地点到B的距离为〔〕A．0.50m B．0.25m C．0.10m D．0考点：动能定理的应用．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：根据动能定理，对小物块开始运动到停止的全过程进展研究，求出小物块在BC面上运动的总路程，再由几何关系分析最后停止的地点到B的距离．解答：解：设小物块间在BC面上运动的总路程为S．物块在BC面上所受的滑动摩擦力大小始终为f=μmg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进展研究，由动能定理得mgh﹣μmgS=0得到S===3m，d=0.50m，如此S=6d，所以小物块在BC面上来回运动共6次，最后停在B点．应当选D点评：此题对全过程运用动能定理进展研究，关键要抓住滑动摩擦力做功与总路程关系．二、多项选择题〔此题共5小题，每一小题有多个选项正确，每一小题4分，漏选得2分，错选或不选得0分，共20分〕8．〔4分〕从离地面h高的地方以大小一样的速度，分别沿水平、竖直向上和斜向上抛出质量一样的三个小球，不计空气阻力，落地时，它们的〔〕A．速度一样B．动能一样C．落地的时间不一样D．速度和落地时间都一样考点：动能定理的应用．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：三个小球分别做平抛，上抛、斜上抛运动，它们的运动时间、落地速度不同，由动能定理可以求出落地动能关系．解答：解：A、速度是矢量，做平抛与斜抛的小球落地速度方向与水平方向不垂直，做竖直上抛的小球落地速度竖直向下，三小球落地速度方向不同，落地速度不同，故A错误；B、由动能定理得：mgh=E K﹣mv 02，E K=mgh+mv02，m、h、v0一样，因此落地动能一样，故B正确；C、抛出点高度一样、初速度一样，在竖直上抛的小球运动时间最长、平抛运动时间最短、斜上抛运动时间居于两者之间，三小球落地时间不同，故C正确；D、由A、C可知，D错误；应当选BC．点评：抛体运动的加速度相等，都等于重力加速度，熟练掌握抛体运动规律、动能定理即可正确解题．9．〔4分〕如下图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线．如此其中可能正确是〔〕A ．B．C．D．考点：运动的合成和分解．版权所有专题：运动的合成和分解专题．分析：小船参与了静水中的运动和水流的运动，最终的运动是这两个运动的合运动，根据平行四边形定如此进展分析．解答：解：A、静水速垂直于河岸，合速度的方向偏向下游．且过河时间最短，故A正确．B、根据平行四边形定如此知，合速度的方向正好垂直河岸，过河的位移最小．故B正确．C、由于流水速度，因此不可能出现此现象，故C错误；D、船头的指向为静水速的方向，静水速的方向与流水速度的合速度的方向不可能是图示方向．故D错误．应当选：AB．点评：解决此题的关键知道速度的合成遵循平行四边形定如此．〔4分〕一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起2m，这时物体的速度为2m/s，10．如此如下说法中正确的答案是〔〕A．合外力对物体所做的功为12J B．合外力对物体所做的功为2JC．手对物体所做的功为22J D．物体抑制重力所做的功为20J考点：动能定理的应用．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：根据动能定理求出合外力做功的大小，结合重力做功的大小，从而求出手对物体做功的大小．解答：解：A、由动能定理得，合力做功为：W合=mv2﹣0=×1×22=2J，故A错误，B正确；C、合外力的功：W合=W﹣mgh，解得，手对物体做功的大小为：W=W合+mgh=2+1×10×2=22J，故C正确；D、物体抑制重力做功为：W=mgh=1×10×2J=20J，故D正确；应当选：BCD．点评：此题考查动能定理的根本运用，知道合力做功与动能变化的关系，以与知道合力做功等于各力做功的代数和．11．〔4分〕如下列图，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度〔绳子恰好伸直但无弹力〕，物块B到OO1轴的距离为物块A 到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，如下说法正确的答案是〔〕A．A受到的静摩擦力一直增大B．B受到的静摩擦力先增大，后保持不变C．A受到的静摩擦力是先增大后减小D．A受到的合外力一直在增大考点：牛顿第二定律；静摩擦力和最大静摩擦力；向心力．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：在转动过程中，两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时，绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当这2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会发生相对滑动，根据向心力公式进展讨论即可求解．解答：解：D、在转动过程中，两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时，绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当这2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会发生相对滑动．根据向心力公式，F向=可知：在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D正确．A、由于A的半径比B小．根据向心力的另一个公式 F向=mω2R 可知 A、B的角速度一样，知当角速度逐渐增大时，B物体先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，B物体靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力，角速度增大，拉力增大，如此A物体的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A物体所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A 物体的摩擦力反向增大．所以A所受的摩擦力先增大后减小，又增大，反向先指向圆心，然后背离圆心，B物体的静摩擦力一直增大达到最大静摩擦力后不变，AC错误，B正确．应当选：BD点评：此题主要考查了向心力的来源以与向心力公式的直接应用，难度适中．12．〔4分〕〔2013•广东〕如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度一样的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，如下说法正确的有〔〕A．甲的切向加速度始终比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D．甲比乙先到达B处考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系．版权所有专题：直线运动规律专题．分析：①由受力分析与牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小；②可以使用机械能守恒来说明，也可以使用运动学的公式计算，后一种方法比拟麻烦；③哪一个先达到B点，可以通过速度的变化快慢来理解，也可以使用v﹣t图象来计算说明．解答：解：A：由受力分析与牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；B：由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度〔重力势能〕相等处的动能也相等，故B正确；C、D：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比拟快，开始阶段的位移比拟大，故甲总是先达到同一高度的位置．故C错误，D正确．应当选：BD．。

高一物理试题（必修一）1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共6页，满分100分。

考试用时100分钟。

2.答第Ⅰ卷前，考生先将姓名、考试号、考试科目涂写在答题卡上。

用2B 铅笔把答题卡上对应的选项标号（ABCD ）涂黑，如需改动，先用橡皮擦干净，再选涂其它选项。

3.试卷的第Ⅱ卷在答题卷上作答。

考试结束，将答卷、答题卡一并收回。

第Ⅰ卷 （选择题 共48分）一、选择题（共12小题，满分48分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。

）1、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。

以下符合史实的是（ ）A ．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的B ．意大利学者伽利略通过“理想实验”得出“力不是维持物体运动的原因”C ．英国科学家牛顿首先建立了如平均速度、瞬时速度以及加速度等概念D ．英国科学家牛顿提出了动力学的一条基本定律---牛顿第一定律（惯性定律） 2、关于描述运动的物理量，下列说法正确的是（ ）A ．研究在比赛过程中的跳水运动员时，可以把运动员视为质点B ．从北京到聊城和从聊城到北京的位移相同C ．加速度是矢量，有大小和方向D ．我们平常所说子弹射出枪口时的速度指的是瞬时速度3、一质点做直线运动的t x 图像如图所示，关于该质点运动的描述说法正确的是（ ） A ．该质点在0~1t 时间内做匀加速直线运动 B ．该质点在0~1t 时间内做匀速直线运动 C ．该质点在时间1t ~2t 内做匀速直线运动D ．该质点在1t ~2t 时间内处于静止状态 4、关于直线运动，下列说法正确的是（ ） A ．匀速直线运动就是瞬时速度保持不变的运动 B ．质点的速度方向向西时，它的加速度一定向西 C ．匀变速直线运动的加速度始终保持不变 D ．自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动5、通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度的大小为2/5s m ，若该卡车在此路面上以s m v /10=的速度匀速行驶时突然急刹车，则该汽车从急刹车开始在s 3内滑行的距离为（ ）A.m 5.52B.m 5.7C.m 10D.17.5m6、如图所示，一物块沿固定粗糙斜面以一定的初速度上滑，则滑块在上滑的过程中受到的作用力有（ ）A ． 重力、支持力 、压力B ． 重力、支持力、摩擦力C ． 重力、支持力、上滑力、摩擦力D ． 重力、压力、上滑力、摩擦力7、已知两共点力的大小分别是1F 和2F ,则有关它们的合力的下列说法中正确是（ ） A ．它们合力的大小一定大于它们中的较大的力B ．它们合力的大小随分力夹角（0~1800）的增大而减小．C ．它们合力大小的最大值为21F F +D ．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力．8、在一根长cm l 500=的轻弹簧下竖直悬挂一个重N G 100=的物体，物体静止时弹簧的长度变为cm l 701=，此时弹簧处于弹性限度之内。

2014第31届全国中学生物理竞赛预赛试题及参考答案与评分标准一、选择题．本题共5小题，每小题6分，在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．1．一线膨胀系数为α的正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于A．α B．α1/3C．α3 D．3α2．按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一体积为lcm3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度．当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡，如图所示，当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度．下列说法中错误的是A．密度秤的零点刻度在Q点B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边C．密度秤的刻度都在Q点的右侧D．密度秤的刻度都在Q点的左侧3．一列简谐横波在均匀的介质中沿z轴正向传播，两质点P1和P2的平衡位置在x轴上，它们相距60cm，当P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波的传播速度为24 m/s，则该波的频率可能为A．50Hz B．60HzC．400Hz D．410Hz4．电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动方式，电磁驱动的原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈上的环弹射出去．现在同一个固定线圈上，先后置有分别用钢、铝和硅制成的形状、大小和横截面积均相同的三种环；当电流突然接通时，它们所受到的推力分别为F1、F2和F3．若环的重力可忽略，下列说确的是A．F1>F2>F3 B．F2>F3>F1C．F3>F2> F1 D．F1=F2=F35．质量为m A的A球，以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动，并与B球发生弹性正碰．假设B球的质量m B可选取为不同的值，则A．当m B=m A时，碰后B球的速度最大B．当m B=m A时，碰后B球的动能最大C．在保持m B>m A的条件下，m B越小，碰后B球的速度越大D．在保持m B<m A的条件下，m B越大，碰后B球的动量越大二、填空题．把答案填在题中的横线上，只要给出结果，不需写出求得结果的过程．6．（10分）用国家标准一级螺旋测微器（直标度尺最小分度为0.5mm，丝杆螺距为0.5mm，套管上分为50格刻度）测量小球直径．测微器的初读数如图(a)所示，其值为_____mm，测量时如图(b)所示，其值为_____mm，测得小球直径d=___________mm．7．（10分）为了缓解城市交通拥问题，交通部门在禁止行人步行的十字路口增设“直行待区”（行人可从天桥或地下过道过马路），如图所示．当其他车道的车辆右拐时，直行道上的车辆可以提前进入“直行待行区”；当直行绿灯亮起时，可从“直行待行区”直行通过十字路口．假设某十字路口限速50km/h，“直行待行区”的长度为12m，从提示进入“直行待行区”到直行绿灯亮起的时间为4s.如果某汽车司机看到上述提示时立即从停车线由静止开始匀加速直线运动，运动到“直行待行区”的前端虚线处正好直行绿灯亮起，汽车总质量为1.5t，汽车运动中受到的阻力恒为车重的0.1倍，则该汽车的行驶加速度为_________；在这4s汽车发动机所做的功为_____________（取g=10m/s2）8．（10分）如图所示，两个薄透镜L1和L2共轴放置，已知L1的焦距f1=f，L2的焦距f2=―f，两透镜间的距离也是f，小物体位于物面P上，物距u1=3f．(1)小物体经过这两个透镜成的像在L2的_____边，到L2的距离为________，是______像（填“实”或“虚”）、_______像（填“正”或“倒”），放大率为___________．(2)现把两个透镜位置调换，若还要使给定的原物体在原像处成像，两透镜作为整体应沿光轴向______边移动距离_________．这个新的像是______（填“实”或“虚”）、______像（填“正”或“倒”），放大率为__________．9．(10分)图中所示的气缸壁是绝热的．缸隔板A是导热的，它固定在缸壁上．活塞B是绝热的，它与缸壁的接触是光滑的，但不漏气．B的上方为大气．A与Ｂ之间以及A与缸底之间都盛有n mol的同种理想气体，系统在开始时处于平衡状态．现通过电炉丝E对气体缓慢加热，在加热过程中，A、B之间的气体经历____过程．A以下气体经历____过程；气体温度每上升１K，A、B之间的气体吸收的热量与A以下气体净吸收的热量之差等于＿＿＿＿＿．已知普适气体常量为Ｒ．10.（10分）字宙空间某区域有一磁感应强度大小为B=1.0×10-9T的均匀磁场，现有一电子绕磁力线做螺旋运动．该电子绕磁力线旋转一圈所需的时间间隔为_____s；若该电子沿磁场方向的运动速度为1.0×10-2c（c为真空中光速的大小），则它在沿磁场方向前进1.0×10-3光年的过程中，绕磁力线转了_____圈. 已知电子电荷量为 1.60×10-19C，电子质量为9.11×10-31kg．三、计算题，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．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．11．（15分）如图所示，一水平放置的厚度为t折射率为n的平行玻璃砖，下表面镀银（成反射镜）．一物点A位于玻璃砖的上方距玻璃砖的上表面为h处．观察者在A点附近看到了A点的像．A点的像到A点的距离等于多少？不考虑光经玻璃砖上表面的反射．12.（20分）通常电容器两极板间有多层电介质，并有漏电现象．为了探究其规律性，采用如图所示的简单模型，电容器的两极板面积均为A．其间充有两层电介质l和2，第1层电介质的介电常数、电导率（即电阻率的倒数）和厚度分别为ε1、σ1和d1，第2层电介质的则为ε2、σ2和d2．现在两极板加一直流电压U，，电容器处于稳定状态．(1)画出等效电路图；(2)计算两层电介质所损耗的功率；(3)计算两介质交界面处的净电荷量；提示：充满漏电电介质的电容器可视为一不漏电电介质的理想电容和一纯电阻的并联电路．13. (20分)如图所示，一绝缘容器部为长方体空胶，其长和宽分别为a和b，厚度为d，其两侧等高处装有两根与大气相通的玻璃管（可用来测量液体两侧的压强差）．容器装满密度为ρ的导电液体，容器上下两端装有铂电极A和C，这样就构成了一个液体电阻，该液体电阻置于一方向与容器的厚度方向平行的均匀恒定的磁感应强度为B的磁场中，并通过开关K接在一电动势为ε、阻为r的电池的两端，闭合开关．若稳定时两侧玻璃管中液面的高度差为h，求导电液体的电导率σ．重力加速度大小为g．14.（20分）lmol的理想气体经历一循环过程l—2—3—1，如p—T图示所示．过程l—2是等压过程，过程3—1是通过p—T图原点的直线上的一段，描述过程2—3的方程为c1p2+ c2p =T，式中c1和c2都是待定的常量，p和T分别是气体的压强和绝对温度．已知，气体在状态l的压强、绝对温度分别为p1和T1．气体在状态2的绝对温度以及在状态3的压强和绝对湿度分别为T2以及p3和T3．气体常量R也是已知的．(1)求常量c1和c2的值；(2)将过程l—2—3—1在p—V图示上表示出来；(3)求该气体在一次循环过程中对外做的总功．15. (20分)一个ω介子飞行时衰变成静止质量均为m的三个π介子，这三个π介子的动量共面．已知：衰变前后介子运动的速度都远小于光在真空中的速度c；衰变后的三个π介子的动能分别为T1、T2和T3，且第一、二个π介子飞行方向之间的夹角为θl，第二、三个π介子飞行方向之间的夹角为θ2（如图所示）；介子的动能等于介子的能量与其静止时的能量（即其静止质量与c2的乘积）之差．求ω介子在衰变前的辨阀的飞行方向（用其飞行方向与衰变后的第二个介子的飞行方向的夹角即图中的φ角表示）及其静止质量．16. (25分)一圈盘沿顺时针方向绕过圆盘中心O并与盘面垂直的固定水平转轴以匀角速度ω=4.43rad/s转动．圆盘半径r=1.00m，圆盘正上方有一水平天花板．设圆盘边缘各处始终有水滴被甩出．现发现天花板上只有一点处有水．取重力加速度大小g=9. 80m/s2．求(1)天花板相对于圆盘中心轴O点的高度；(2)天花板上有水的那一点的位置坐标，参考答案与评分标准一、1. (D) 2. (C) 3. (AD) 4. (A) 5. (BCD)二、6. 0.022～0.024mm (3分)；3.772～3.774mm(3分)；3.748～3.752mm(4分) (若有效位数错，无分)7. 1.5m/s2(5分)；4.5×104J(5分)8. (1)右，f，实，倒，1 (每空1分) (2)左，2f，实，倒，1 (每空1分)9. 等压(2分)；等容(2分)；nR(6分)10. 3.6×10-2(5分)；8.8×107(5分)三、11. (15分) 由折射定律得：sinθi= sinθd…①由几何关系得：x1=htanθi…②，x2=htanθd…③，H=2(x1+x2)tan(900―θi)…④，H为物A到像A/的距离，在小角度近似下有：tanθi≈sinθi，tanθd≈sinθd，tan(900―θi)≈1sinθi …⑤，联立以上各式得：H=2(h+tn) …⑥评分标准：①式3分，②③④式各2分，⑤⑥各3分12. (20分)(1)等效电路如图所示(2)等效电容C 1和C 2为：C 1=ε1A d 1，C 2=ε2A d 2…① 等效电阻R 1和R 2为： R 1=d 1σ1 A ，R 2=d 2σ2 A…② 两层电介质所消粍的功率为：P=U 2 R 1+R 2=U 2A σ1σ2 d 1σ2+d 2σ1…③ (3)没两层介质各自上下界面之间的电压分别为U 1和U 2，上层介质界面上的电荷为：Q 1=C U 1=ε1A d 1·UR 1R 1+R 2=ε1σ2AU d 1σ2+d 2σ1…④， 下层介质界面上的电荷为：Q 2=ε2σ1AU d 1σ2+d 2σ1…⑤ 两层介质交界面处的净电荷量为：Q=Q 1―Q 2=(ε1σ2―ε2σ1)AU d 1σ2+d 2σ1…⑥ 评分标准：第(1)问4分(可不标字母、箭头)，第(2)问9分，①②③式各3分，第(3)问7分，④⑤式各2分，⑥式3分13. (20分)沿着电流I 的方向液柱长度为a ，该液柱受到的安培力大小为：F 安=BIa …① 液柱两侧面受到的由压强差产生的压力大小为：F P =ρghad …②水平方向上二力平衡，有：F 安= F P …③，由欧姆定律得：ε=I(R+r) …④，式中R=a σbd…⑤由以上各式解得：σ =ρgha b(B ε―r ρghd)…⑥ 评分标准：①式4分，②③④⑤式各3分，⑥式4分14. (20分)(1)设气体在状态i(i=1、2和3)下的压强、体积和绝对温度分别为p i 、V i 和T i ，由题设条件有： c 1p 22 + c 2p 2 =T 2 …①，c 1p 32 + c 2p 3 =T 3 …②由此解得：c 1=T 2p 3―T 3p 2 p 22p 3―p 32p 2=T 2p 3―T 3p 1 p 12p 3―p 32p 1 …③，c 1=T 2p 32―T 3p 22 p 2p 32―p 22p 3=T 2p 32―T 3p 12 p 1p 33―p 12p 3…④ (2)利用气体状态方程pV=RT ，以及V 1=R T 1p 1，V 2=R T 2p 2，V 3=R T 3p 3…⑤ 可将过程2―3的方程为：p V 2―V 3 p 2―p 3=V+V 2p 3―V 3p 2 p 2―p 3 …⑥ 可见，在p ―V 图上过程2―3是以(p 2，V 2)和(p 3，V 3) 为状态端点的直线段，过程3―1是通过原点直线上的一段，因而描述其过程的方程为：p T=c 3 …⑦，式中c 3是一常量，利用气体状态方程pV=RT ，可将过程3—1的方程改写为：V=R c 3=V 3=V 1 …⑧，这是以(p 3，V 1)和(p 1，V 1)为状态端点的等容降压过程.综上所述，过程1―2―3―1在p ―V 图上是一直角三角形，如图所示.(3)气体在一次循环过程中对外做的总功为：W=―12(p 3―p 1)( V 2―V 1) …⑨ 利用气体状态方程pV=RT 和⑤式，上式即W=―12R(T 2―T 1)(p 3p 1―1) …⑩ 评分标准：第(1)问8分，①②③④式各2分；第(2)问10分，⑤⑥式各2分，过程1―2―3―1在p ―V 上的图示正确得6分；第(3)问2分，⑩式2分.15. (20分)以第二个π介子的飞行方向为x 轴，以事件平面为x ―y 平面，设衰变前ω介子和衰变后三个π介子的动量大小分别为P ω、P 1、P 2和P 3，衰变前后粒子在x 和y 方向的动量分别守恒，有：P ωcos φ= P 1cos θ1+P 2+ P 3cos θ2 …⑴，―P ωsin φ= ―P 1sin θ1+ P 3sin θ2 …⑵衰变前后粒子的总能量守恒，有：m ωc 2+T ω=(mc 2+T 1)+( mc 2+T 2)+( mc 2+T 3) …⑶，式中左端和右端三个括号的分别是衰变前ω介子的总能量(静能和动能之和)和衰变后三个π介子的总能量，动能可由动量和静质量表示：T ω=p ω22m ω …⑷，T 1=p 122m …⑸，T 2=p 222m …⑹，T 3=p 322m…⑺ 分别由⑤⑥⑦式得p 1=2mT 1 …⑻，p 2=2mT 2 …⑼，p 3=2mT 3 …⑽联立①②⑧⑨⑩式得：φ=arctan T 1sin θ1―T 3sin θ2 T 1cos θ1+T 2+ T 3cos θ2…⑾ P ω2=2m(T 1+T 2+T 3)+4m T 1T 3cos(θ1+θ2)+T 1T 2cos θ1+T 2T 3cos θ2] …⑿由③④式得：2m ω2c 2―2m ω(3mc 2+T 1+T 2+T 3)+2m(T 1+T 2+T 3)+4m[T 1T 3cos(θ1+θ2)+T 1T 2cos θ1+T 2T 3cos θ2]=0 …⒀其解为m ω=32m+12c 2(T 1+T 2+T 3)+[32m+12c 2(T 1+T 2+T 3)]2―P ω22c2 …⒁ 式中p ω2由⑿式给出。

温州市2014学年第一学期期末教学质量评测高一物理试卷一.单项选择题1. 各组物理量中，全部属于矢量的是（)A。

路程B。

质量C。

速度D.周期2。

如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关于A的受力情况是（）A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、向心力D．重力、支持力、摩擦力3. 北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标,如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图,请据此图判断下列说法正确的是( ）A．在计算登山运动员的速度时不可以把火炬手当成质点B．由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移C．线路总长度与火炬手所走时间之比等于登山的平均速度D．假设火炬手换一条路径登峰，他从起点到终点位移还是相同的4。

关于弹力下列说法正确的是（）A. 压力和支持力总是跟接触面垂直B. 相互接触的物体间必定有弹力的作用C。

在桌面上的物体对桌面产生的压力就是物体的重力D. 物体对桌面产生的压力是由于桌面发生形迹产生的5. 如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动，同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C 点,则（）A．小球A先到达C点B．小球B先到达C点C．两球同时到达C点D.两球谁先到达C点与小孩的高度有关6. 如图所示,重为100N的物体在水平向左的力F=20N 作用下，以初速度v0沿水平面向右滑行．已知物体与水平面的动摩擦因数为0。

2,则此时物体所受的合力为( )A.0B.40N,水平向左C.20N，水平向右D。

20N，水平向左7. 下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动（）①离心水泵工作时②汽车转弯时要限制车速③洗衣机脱水时把附着在衣物上的水分甩掉④在修筑铁路时，转变处轨道的同轨要低于外轨A 。

①②B 。

①③C 。

②④ D.③④8。

一根轻绳的上端悬挂在天花板上，下端挂一个灯泡，则（ ） A 。

灯泡受的重力和灯泡对绳的拉力是一对平衡力 B 。

2014年温州市高一物理竞赛试卷和答案(图片版)2014年温州市高一物理（力学）竞赛参考答案题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案B D A DC A B CD A 题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 BC AC BD CD BD BC BD AD BD AD21．4 49mg22．解：超声波脉冲由B 发射后经汽车反射，再被B 接收所经过的时间为滞后时间，反射波的滞后时间越来越大，说明站车C 离超声波发射装置越来越远，因此可判定站车C 的运动方向向右。

超声波从B 到小车C 的时间与经小车C 反射再到B 的时间应是相等的，设B 发射第一束 超声波脉冲的时刻为t=0，则小车C 第一次反射脉冲时刻应为： t 21T ，此时刻小车C 离B 的距离为d 1，有：d 1=021v T ⋅； 小车C 第二次反射脉冲时刻应为“t )(2102T T T ∆++=，此时小车C 离B 的距离为d 2 d 02)(21v T T ∆+=，小车从第一次反射超声波脉冲到第二次反射超声波脉冲的这段时间内，小车通过的距离s=00122121)(21v T T v T T d d ⋅∆=-∆+=-，对应的时间为△t=T T T T T T t t∆+=-∆++=-2121)(210012 小车的速度 v=T T T v T T v T t s ∆+∆=∆+⋅∆=000022121。

（也可用图象法解）23．分析：将篮球视为质点，出手后篮球在空中的运动轨迹是抛物线。

要使球能够投入篮筐，则篮筐的坐标（y x ，）应处于抛物线的下降段。

根据运动的叠加原理，写出篮球的轨迹即抛物线方程，已知y x 、和0v 即可求得αtan 。

解： 在题图的坐标系中，抛体的轨迹方程为αα2202cos 2tan v gx x y -=将上述方程改写为)tan 1(2tan 2202αα+-=v gx x y即)21(tan 2tan 220202=++-y gxv gx v αα可解得])2(211[tan 2022020v gx y v g gx v +-±=α24．开始时，A 、B 静止，设弹簧压缩量为x 1，有 k x 1=m 1g ①挂C 并释放后，C 向下运动，A 向上运动，设B 刚要离地时弹簧伸长量为x 2，有 k x 2=m 2g ②B 不再上升，表示此时A 和C 的速度为零，C 已降到其最低点。