2020年第37届全国中学生物理竞赛预赛试题含解析.docxVIP

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.甲梯所受地面的支持力一定较大

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

【1题答案】

【答案】B

【解析】

分析】

【详解】本题考查现实模型的受力分析。将人字梯和人作为整体，甲、乙两梯所受地面的支持力等于两梯和人的重力之和，故甲、乙两梯所受地面的支持力相等，A错误，B正确；轻绳完全张紧时，对整体分析可知，人形梯水平方向上不受地面的摩擦力作用，C、D错误。

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

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．飞机在着陆瞬间若为普通飞机将在水平方向做减速运动，若为鹞式战斗机将在竖直方向做减速运动，加速度都不为零，所以轮子受到的力除重力、地面的支持力、乙与丙的作用力外，还受到地面的摩擦力；重力竖直向下，地面的支持力竖直向上，所以连杆乙、丙对轮轴的合力一定不在竖直方向上，AB错误；

C．飞机匀速运动时，连杆的合力与轮轴的重力相平衡，因此竖直向上，C正确；

D．作用力与反作用力是同一种性质的力，重力和连杆的弹力为不同性质的力，D错误。

故选C。

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.此电动汽车的最高行驶速度可超过130km/h

【3题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由题干可知汽车还能够行使的距离为

故A错误；

B．用充电桩充电的时间为

故B错误；

C．用便携式充电器充电的时间为

故C正确；

D．当汽车匀速行使时速度最大，此时速度为

故D正确。

故选CD。

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时刻两车距离为100m

C.3~9s内乙车做匀减速运动

D.t=9s时刻乙车速度为零

【4题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】A．图像的面积表示速度变化量，因此在３s末甲车的速度变化量为

可知此时甲车的速度为零，甲车的位移为

乙车的位移为

则此时两车之间的距离为

此时乙车没追赶上甲车，乙车速度比甲车速度大，因此距离进一步缩小，A错误；

BCD．甲车9s末的速度为

乙车9s末的速度为

乙车在3~9s做匀减速运动，说明甲乙两车在3~9s互逆向运动，因此位移大小相等，因此9s的距离和3s末相同为55m，故B错误CD正确；

故选CD。

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、乙两板间材料内的电场强度不变

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

【5题答案】

【答案】D

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