第37届全国中学生物理竞赛预赛试题（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 第37届全国中学生物理竞赛预赛试题（2020年） 2024年08月31日 07:09 重庆 考生必读 1．考生考试前务必认真阅读本须知； 2．本试题共6页，总分200分； 3．需要阅卷老师评阅的内容一定要写在答题纸上相应题号后面的空白处；阅卷老师只评阅答题纸上的内容；选择题和填空题也必须在答题纸上作答；写在试题和草稿纸上的解答一律无效． 一．选择题（本题30分，含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．将符合题意的选项前面的英文字母写在答题纸对应小题后面的括号内．全总选对得6分，先对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 1．（6分）有两个同样的梯子，其顶总用活页连在一起，在两梯子中间某相对的位置用一轻绳系住，便形成了人梯．如图1a所示，将两个同样的人字梯甲．乙放置于水平地面上，甲梯子用的绳更长一些．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 【答案】B 【解析】由于梯子是一样的，人也是一样的，它们的总重力相等，故当人在顶端时，在竖直方向上受力是平衡的，故地面对梯子垂直向上的力也是相等的，选项A错误，B正确；当绳子张紧时，绳子之间的力不确定，故无法确定地面对梯子的摩擦力的大小，因为梯子是放在水平地面上的，人又站在顶端，地面对梯子的摩擦力是静摩擦力，大小不能确定，选项CD错误． 2．（6分）某飞机（见图2a）起落架结构如简图2b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．不考虑地球的自转．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 【答案】C【解析】飞机在着陆瞬间，对轮子受力可知，地面对轮子有一定的摩擦力，沿水平方向，轮子还有竖直方向的重力，还有乙．丙对轮轴的合力，这三个力平衡，则乙．丙对轮轴的合力并不在竖直方向上，因为它沿水平方向是有分力的，选项AB错误；而飞机沿直线匀速飞行时，由于忽略空气阻力，轮子受力平衡，则重力与连杆乙．丙对轮轴的合力是平衡力，重力竖直向下，则合力竖直向上，选项C正确；轮子受到的重力与连杆乙．丙对轮轴的合力作用在一个物体上，故它们不是一对作用力与反作用力，选项D错误． 3. 某电动汽车自重2.0 t，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130 km/h 【答案】CD 【解析】当汽车电池剩余电量为其额定值的30%时，汽车至少还能行驶x=400km×30%=120km，A错误；用国家电网充电桩将电池容量充至其额定值的80%，由50×103×（0.8-0.3）=500×50t，解得理论上需要充电时间t=1.h，B错误；用便携充电器将电池电量充至其额定值的80%，由50×103×（0.8-0.3）=220×16t，解得理论上需要充电时间t=7.01h，C正确； ... ...