精品解析：福建省永春第一中学2022-2023学年高一下学期竞赛物理试题

2023年永春一中高一物理竞赛试卷 （时间：90分钟，满分：120分） 一、单项选择题：（本大题共5小题，每小题6分，共30分。每题仅有一个正确答案） 1. 圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。在恒力矩的作用下10s内它的角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小（　　） A 80J，80 B. 9600J，80 C. 4000J，16 D. 9600J，16 2. 如图所示，在同一竖直线上有A、B两点，相距为h，B点离地高度为H。现从A、B两点分别向P点安放两个光滑的固定斜面AP和BP，并让两个相同小物块（可看成质点）从两斜面的A、B点同时由静止滑下，发现两小物块同时到达P点，则（　　） A. OP间距离为 B. OP间距离为 C. 两小物块运动到P点的速度相同 D. 两小物块的运动时间均为 3. 如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，两实线所围成的环形区域内有一径向电场，场强方向沿半径向外，电场强度大小可表示为，a为常量。电荷量相同、质量不同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（　　） A. 两个粒子均带正电 B. 质量大的粒子动量较小 C. 若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动 D. 若加上垂直纸面的匀强磁场，两个粒子一定同时做离心运动或向心运动 二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 5. 宇宙飞船以周期T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为α，则以下判断正确的是(　　) A. 飞船绕地球运动的线速度为 B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为 C. 飞船每次“日全食”过程的时间为 D. 飞船周期为T＝ 6. 如图所示，在水平桌面上有一个固定竖直转轴且过圆心的转盘，转盘半径为r，边缘绕有一条足够长的细轻绳，细绳末端系住一木块。已知木块与桌面之间的动摩擦因数。当转盘以角速度旋转时，木块被带动一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同。已知，下列说法正确的是（　　） A. 当稳定时，木块做圆周运动的半径为2m B. 当稳定时，木块的线速度与圆盘边缘线速度大小之比为 C. 要保持上述的稳定状态，角速度 D. 无论角速度多大，都可以保持上述稳定状态 三、填空题。每空4分，共36分。 7. 已知质点速度v随时间t变化关系为：，则该质点的加速度随时间变化关系为a=_________。 8. 如图，轻滑轮K与质量为5kg的物块A由一根固定杆连接在一起，物块A放置于光滑的水平面上。质量为2kg的物块B与跨过滑轮的轻绳一端相连，轻绳另一端固定在墙上，物块B与物块A的动摩擦因数为0.5。若A被外力固定，g=10m/s2，滑轮受到绳子的作用力T=______N。当把物块A释放之后，物块A的加速度大小为aA=______m/s2。（结果均保留两位有效数字） 9. 一物体沿x轴在x1＝﹣A和x2＝A的区间内做简谐运动．则该物体在四分之一周期内通过的路程L的所有可能值的范围是_____，某人对此物体作随机观察，则该物体出现的微小间隔0≤x≤a中的概率是_____． 10. （1）高斯定理表达式是________。 （2）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q。不计边缘效应时，极板可看成无穷大导体板，则极板间的电场强度大小E=________；两极板间相互的静电引力大小F=________。 四、计算题。 11. 2022年2月12日，中国运动员高亭宇斩获北京冬奥会男子速度滑冰500米金牌。中国航天科工研发的“人体高速弹射装置为运动员的高质量训练提供了科技支持。该装置的作用过程可简化成如图所示，运动员在赛道加速段受到装置的牵引加速，迅速达到指定速度后练习过弯技术。某次训练中，质量m=60kg（含身上装备）的运动员仅依靠F=600N的水平恒定牵引力从静止开始加速运动了s=20m的距离，然后保持恒定速率通过半径为R=10m的半圆形弯道，过弯时冰刀与冰面弯道凹槽处的接触点