2022年高中物理 競(jìng)賽試題3 新人教版必修2

《2022年高中物理 競(jìng)賽試題3 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理 競(jìng)賽試題3 新人教版必修2（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理 競(jìng)賽試題3 新人教版必修2 一、選擇題：（本題共10小題，每題5分，滿分50分。每題所給的選項(xiàng)中有的只有一個(gè)是正確的，有的有幾個(gè)是正確的，將正確選項(xiàng)的序號(hào)選出，并填入“答卷頁(yè)”的表格中。全部選對(duì)的得5分，部分選對(duì)的得3分，有錯(cuò)選或不選的得0分） 1．如圖所示，在高空中有四個(gè)小球，在同一位置同時(shí)以相同速率V豎直向上、豎直向下、水平向左、水平向右被射出，經(jīng)過(guò)1s后四個(gè)小球在空中的位置構(gòu)成的正確圖形是 ( ) 2．我國(guó)是一個(gè)消耗能源的大國(guó)，節(jié)約能源刻不容緩。設(shè)有一架直升飛機(jī)以加速度a從地面由靜止開(kāi)始豎直向上起飛，已知飛機(jī)在上升過(guò)程中每秒鐘的耗油量V0=Pa+q(P

2、、q均為常數(shù))，若直升飛機(jī)欲上升到某一定高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應(yīng)為 ( ) A、P/q B、q/P C、 D、 3．半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的豎向擋板MN，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1所示是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN保持豎直且緩慢地向右移動(dòng)，在Q落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A、MN對(duì)Q的彈力逐漸減小 B、Q所受的合力逐漸增大 圖1 C、地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大 D、P、Q

3、間的彈力先減小后增大 4．如圖2，在光滑水平面上，放著兩塊長(zhǎng)度相同，質(zhì)量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物塊，開(kāi)始時(shí)，各物均靜止，今在兩物體上各作用一水平恒力F1、F2，當(dāng)物塊和木塊分離時(shí)，兩木板的速度分別為v1和v2 ，物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，下列說(shuō)法正確的有（ ） A、若F1＝F2，M1＞M2，則v1 ＞v2 B、若F1＝F2，M1＜M2，則v1 ＞v2 圖2 C、若F1＞F2，M1＝M2，則v1 ＞v2 D、若F1＜F2，M1＝M2，則v1 ＞v2 5．一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電纜盤(pán)放在水平面上（不計(jì)其厚度

4、），用手拉住其一端，以F = 0.7mg的豎直向上的恒力向上拉，電纜的另一端剛離開(kāi)地面時(shí)的速度大小為（不考慮電纜的微小擺動(dòng)）（ ） A、0　　 B、　　 C、　　 D、另一端不可能離開(kāi)地面 圖3 6．一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì)的硬桿，桿的中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿可以帶著球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，若開(kāi)始時(shí)桿處于水平位置，并由靜止釋放，如圖，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)（ ） A.右端小球的速率為 12gL／5 B.右端小球的機(jī)械能減少mgL／5 C.中點(diǎn)小球的機(jī)械能減少mgL／5 D.每個(gè)小球的機(jī)械能都不變 7．如圖，兩個(gè)相同小球A、B分別

5、拴在細(xì)繩的兩端，繩子穿過(guò)一根光滑管子，B球在水平面上作半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球靜止不動(dòng)，則（ ） A、B球受到繩的拉力等于A球受到繩的拉力 B、若A球靜止在較高位置時(shí)，B球角速度較小 圖4 C、若A球靜止在較低位置時(shí)，B球角速度較小 D、B球角速度改變時(shí)，A球可以不升高也不降低 圖5 A A B B v0 v0 8．如圖所示，小滑塊以初速度v0開(kāi)始沿圖示粗糙軌道從A端運(yùn)動(dòng)到B端過(guò)程克服滑動(dòng)摩擦力所做的功為W1；小滑塊以相同大小的初速度v0沿圖示軌道從B端運(yùn)動(dòng)到A端過(guò)程克服滑動(dòng)摩擦力所做的功為W2．滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相

6、同，A、B位于同一水平高度，則W1與W2的大小關(guān)系是（ ） A．W1 > W2 B．W1 = W2 C．W1 < W2 D．不能確定W1與W2的大小關(guān)系 圖6 9．如圖所示，在足夠大的光滑水平面上放有兩質(zhì)量相等的物塊A和B，其中A物塊連接一個(gè)輕彈簧并處于靜止?fàn)顟B(tài)，B物體以初速度向著A物塊運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物塊與彈簧作用時(shí)，兩物塊在同一條直線上運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)識(shí)別關(guān)于B物塊與彈簧作用過(guò)程中，兩物圖B A V0 塊的圖象正確的是:（ ） 圖7 10．如圖，一根長(zhǎng)度為2的不可伸長(zhǎng)的輕繩，用它把兩塊相同質(zhì)量的小石塊連接起來(lái)搭在輕小滑輪上(滑輪的形狀、大小

7、忽略不計(jì))。左邊小石塊和右邊小石塊維持在同一水平線上且繩恰好拉直，右邊小石塊離光滑水平桌子邊緣距離。當(dāng)靜止釋放右邊的小石塊后，是左邊的小石塊先滑到桌邊(碰到滑輪)，還是右邊的小石塊先碰到桌邊 A. 右邊的小石塊先滑到桌邊 B. 左邊的小石塊先碰到桌邊 C. 兩邊小石塊同時(shí)到達(dá)桌邊 D. 無(wú)法確定 圖8 二、填空題：（本題共5小題，每題5分，滿分25分。） 11．三個(gè)物塊 A、B、C 的質(zhì)量之比mA∶mB∶mC = 3∶2∶1，用兩根輕彈簧和一根輕線相連，掛在天花板上。系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，如圖8所示?，F(xiàn)將 A、B之間的輕線剪斷，在剛剪斷的瞬間，試問(wèn)：B物體的加速

8、度是 ( 加速度的方向以豎直向下為正 )。 12．風(fēng)能是一種環(huán)保型能源。目前全球風(fēng)力發(fā)電的總功率已達(dá)7000MW，我國(guó)約為100MW。據(jù)勘測(cè)我國(guó)的風(fēng)力資源至少有2.53×105MW。所以風(fēng)力發(fā)電是很有前途的一種能源。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)空氣的密度為ρ，水平風(fēng)速為v，風(fēng)力發(fā)電機(jī)每個(gè)葉片長(zhǎng)為L(zhǎng)，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，那么該風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P = 。 圖9 13．一火車沿直線軌道從靜止發(fā)出由A地駛向B地，并停止在B地。AB兩地相距s，火車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度最大為a1，做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度的絕對(duì)值最大為a2，由此可可以判斷出該火車

9、由A到B所需的最短時(shí)間為 。 圖10 14．如圖9所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，兩木塊質(zhì)量分別為M與m ，到軸線的距離分別是L1和L2 ，它們與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力為其重力的μ倍，當(dāng)兩木塊用水平細(xì)繩連接在一起隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)并不發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)最大角速度可能是 。 15．玩具列車都是由許多節(jié)小車廂組成，它以恒定的速率沿水平軌道行駛，再進(jìn)入半徑為R的翻圈軌道，如圖10所示．列車的長(zhǎng)度L與每一節(jié)小車廂相比要長(zhǎng)得多，列車的長(zhǎng)度L也大于翻圈軌道的周長(zhǎng)2πR．為防止險(xiǎn)情，不讓一節(jié)車廂脫離翻圈軌道，列車進(jìn)入翻圈軌道前應(yīng)具有的初速度為 。 三、計(jì)算題

10、：（本題共5小題，滿分65分。解題時(shí)要求寫(xiě)出重要的物理規(guī)律、必要的文字說(shuō)明，答題時(shí)要寫(xiě)出完整的數(shù)值和單位。） v0 v0 H A B 圖11 16．（9分）如圖11所示，在距地面高為H＝45 m處，有一小球A以初速度v0＝10 m/s水平拋出，與此同時(shí)，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度同方向滑出，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5．A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度取g＝10 m/s2，求：⑴A球落地時(shí)間及其拋出的水平距離；⑵A球落地時(shí)，A、B相距多遠(yuǎn)。 17．（10分）一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出，已知爬出速度的大小與距老鼠洞中心的距離s成反比，

11、當(dāng)老鼠到達(dá)距老鼠洞中心距離s1=1m的A點(diǎn)時(shí)，速度大小為，問(wèn)當(dāng)老鼠到達(dá)距老鼠洞中心s2=2m的B點(diǎn)時(shí)，其速度大小老鼠從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間t=？ 18.（12分）質(zhì)量為m=4′103kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=40KW，汽車從靜止開(kāi)始以加速度a=0.5m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到的阻力f=2′103N不變，求： (1)汽車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率； (3)汽車能達(dá)到的最大速度vm；(4)汽車速度為2/3vm時(shí)，汽車的加速度a￠ . 圖14 19．（16分）如圖14所示，一個(gè)質(zhì)量為M的人站在臺(tái)秤上，手拿一

12、個(gè)質(zhì)量 為m，懸線長(zhǎng)為R的小球，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且擺球恰好 能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，求臺(tái)秤示數(shù)的變化范圍。 20．（18分）如圖13所示，一質(zhì)量為M=4kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.5m的木板放在水平地面上，已知木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=1kg的鐵塊，且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn)，木板厚度不計(jì)；今對(duì)木板突然施加一個(gè)水平向右的拉力。 ①若不計(jì)鐵塊與木板間的摩擦，且拉力為8N，則小鐵塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開(kāi)木板？ ②若鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，鐵塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，要想小鐵塊對(duì)地的總位移不超過(guò)1.5m，則施加在木板水平向右的拉

13、力滿足什么條件？（g=10m/s2） 一、選擇題： 1.A 2.B 3.C 4.BD 5.B 6.C 7.AB 8.C 9.D 10.B 二、填空題： 三、計(jì)算題（共65分） 16．（9分）（1）A只受重力，做平拋運(yùn)動(dòng) 水平距離 17、（10分）(1)由題意可得： 在A點(diǎn)處時(shí)： 得： 所以老鼠到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度 (2) 老鼠運(yùn)動(dòng)的速度v與老鼠離巢的距離x成反比，即，作出圖象如圖示，為一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。從圖上可以看出梯形ABCD的面積，就是老鼠從A到B的時(shí)間

14、：s 18．（12分）解：(1)汽車的牽引力為F，由牛二定律F=ma + f得： F=4′103′0.5 + 2′103N=4′103N， 當(dāng)汽車實(shí)際功率等于額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程結(jié)束，此時(shí)汽車的速度 v= = = 10m/s； 由v=at得：t= = S = 20S . (2)由平均功率公式=F，= v = 5m/s，=4′103′5W=2′104W . (3)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，汽車開(kāi)始作牽引力減小的變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力與阻力相等 時(shí)，機(jī)車速度達(dá)到最大vm . vm= = m/s = 20m/s . (4

15、)由牛二定律，F(xiàn)￠ - f = ma￠得： F￠= = N = 3′103 N； a￠ = = m/s2 = 0.25m/s2 . 19．（16分）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，懸線對(duì)人的拉力最大，且方向豎直向下，故臺(tái)秤示數(shù)最大，由機(jī)械能守恒定律得： 　所以臺(tái)秤的最大示數(shù)為F＝（M＋6m）g 　當(dāng)小球經(jīng)過(guò)如下圖所示的狀態(tài)時(shí)， 　設(shè)其速度為v則 　　　　 20．（18分）（1）對(duì)長(zhǎng)木板受力分析 有F1=F-（M+m）gμ a1=F1/M=0.75m/s2 x1=L=at2/2 得t=2s （2）相對(duì)地面：鐵塊在木版上時(shí)a1=μ1g=2m/s2 ；鐵塊在地面上時(shí)a2=μ2g=1m/s2 ；木板對(duì)地面加速度a=(F-f1-f2)/M ，f1=μ1gm ， f2=μ2g(m+M) 。 而且x= x1+L 。 所以 F≥39N