1-41届全国中学生物理竞赛预赛试题 第37届（2020年） 含答案.docx

第37届全国中学生物理竞赛预赛试题

一、选择题

1.有两个同样的梯子，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，便形成了人字梯。如图所示，将两个同样的人字梯甲、乙放置于水平地面上，甲梯用的绳更长一些。当某人先、后站在甲、乙两梯顶端时，下述说法正确的是（）

A.甲梯所受地面支持力一定较大

B.甲、乙两梯所受地面的支持力一定相等

C.绳子被张紧时，甲梯所受地面的摩擦力一定比乙梯的大

D.绳子被张紧时，甲梯所受地面的摩擦力一定比乙梯的小

2.某飞机（见图a）起落架结构如简图b所示。当驱动杆甲转动时，通过杆上螺纹带动连杆乙，实现轮子的收放。忽略空气对轮子的阻力。不考虑地球自转。下述说法正确的是（）

A.飞机在着陆瞬间，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向下

B.飞机在着陆瞬间，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向上

C.飞机沿直线匀速飞行时，连杆乙、丙对轮轴的合力竖直向上

D.轮子受到的重力与连杆乙、丙对轮轴的合力是一对作用力与反作用力

3.某电动汽车自重2.0t，其电池额定容量为50kWh。车行驶时受到的阻力约为车重的十分之一。电池瞬时功率最高可达90kW，理论续航里程为400km。国家电网的充电桩可在电池额定容量的30%~80%范围内应用快充技术（500V，50A）充电，而便携充电器(220V，16A)可将电池容量从零充至100%；不计充电电源的内阻。当汽车电池剩余电量为其额定值的30%时，下列说法正确的是

A.汽车至少还能行驶130km

B.用国家电网充电桩将电池容量充至其额定值的80%，理论上需要40min

C.用便携充电器将电池电量充至其额定值的80%，理论上需要7h以上

D.此电动汽车最高行驶速度可超过130km/h

4.甲、乙两车在同一平直公路上以相同速度30m/s同向行驶，甲车在前，乙车在后，两车距离100m。从时起，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示。取运动方向为正方向，下面说法正确的是（）

A.t=3s时刻两车距离最近

B.t=9s时刻两车距离100m

C.3~9s内乙车做匀减速运动

D.t=9s时刻乙车速度为零

5.在生产纺织品、纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置如图所示的传感器，其中甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当通过极板间的材料厚度增大时，下列说法正确的是（）

A.有负电荷从b向a流过灵敏电流计G

B.甲、乙两板间材料内电场强度不变

C.乙板上的电荷量变小

D.甲、乙平行板构成的电容器的电容增大

二、填空题

6.某同学在原地进行单手运球训练中发现，让篮球从静止开始下落并自由反弹，弹起的最大高度比原来低20cm。为了让球每次都能弹回到原来的高度，当球回到最高点时，向下拍打一次球，每分钟拍打100次，篮球质量为600g。取重力加速度大小为10m/s2。不计空气阻力和拍球瞬间的能量损失，则该同学每次拍打小球需做功为___J，拍打小球的平均功率为___W。

7.如图，导电物质为电子的霍尔元件长方体样品置于磁场中，其上下表面均与磁场方向垂直，其中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。若开关S1处于断开状态、开关S2处于闭合状态，电压表示数为0；当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数。已知由于温度非均匀性等因素引起的其它效应可忽略，则接线端2的电势___（填“低于”、“等于”或“高于”）接线端4的电势；若将电源、均反向接入电路，电压表的示数___（填“正负号改变，大小不变”、“正负号和大小都不变”或“正负号不变，大小改变”）。

8.为了提高风力发电的效率，我国目前正逐步采用变桨距（即调节风机叶片与风轮平面之间的夹角，当风速小时使叶片的迎风面积增大，当风速超过一定限度时使叶片的迎风面积减小，以稳定其输出功率）控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机。图a所示中风力发电机每片叶片长度为54m，定桨距风机和变桨距风机的功率与风速的对应关系如图b所示，所处地域全天风速均为7.5m/s，空气密度为1.29kg/m3，煤的燃烧值为2.9×107J/kg。每小时进入一台变桨距控制风力发电机的风的初始动能与完全燃烧___kg煤所放出的热量相当，变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为___%。

9.我国“玉兔号”月球车利用太阳能电池产生的电能进行驱动。月球车总质量为140kg，所安装的太阳能电池的电动势为45V，内阻为10Ω，正常工作时电池的输出功率为45.0W。月球车在某次正常工作时，从静止出发沿直线行驶，经过5.0s后速度达到最大为0.50m/s。假设此过程中月球车所受阻力恒定，电池输出功率的80%转化为用于牵引月球车前进的机械功率