【摘要】期中考试马上就要来临了，大家要好好复习，备战期中，小编为大家整理了高三物理竞赛试题，希望大家喜欢。

一、选择题(每小题6分，共42分)

1.如图D4-1所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是(　　)

图D4-1

A.绳子的拉力大于A的重力

B.绳子的拉力等于A的重力

C.绳子的拉力小于A的重力

D.绳子的拉力先大于A的重力，后变为小于A的重力

2.以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是(　　)

A.瞬时速度的大小是5v0

B.运动时间是v0g

C.竖直分速度大小等于水平分速度大小

D.运动的位移是2v20g

3.如图D4-2所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面.不计一切阻力.下列说法正确的是(　　)

图D4-2

A.小球落地点离O点的水平距离为R

B.小球落地点离O点的水平距离为2R

C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零

D.若将半圆弧轨道上部的14圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高

4.如图D4-3所示，a为地球赤道上的物体;b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星;c为地球同步卫星.关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是(　　)

图D4-3

A.角速度的大小关系为ωa=ωc>ωb

B.向心加速度的大小关系为aa>ab>ac

C.线速度的大小关系为va=vb>vc

D.周期的大小关系为Ta=Tc>Tb

5.2010年诺贝尔物理学奖授予英国科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.石墨烯是碳的二维结构(如图D4-4所示)，它是目前世界上已知的强度最高的材料，为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，使人类通过“太空电梯”进入太空成为可能.假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方的地球同步卫星(其运行周期与地球自转周期相同)的“太空电梯”，则关于该“电梯”的“缆线”，下列说法正确的是(　　)

图D4-4

A.“缆线”上各处角速度相同

B.“缆线”上各处线速度相同

C.“缆线”上各质点均处于完全失重状态

D.“缆线”上各处重力加速度相同

6.纵观月球探测的历程，人类对月球探索认识可分为三大步——“探、登、驻”.我国为探月活动确定的三小步是：“绕、落、回”，目前正在进行的是其中的第一步——绕月探测工程.2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”卫星的成功发射标志着我国探月工程迈出了关键的一步.我们可以假想人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，以下说法错误的是(　　)

A.月地之间的万有引力将变小

B.月球绕地球运动的周期将变大

C.月球绕地球运动的向心加速度将变小

D.月球表面的重力加速度将变小

7.地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致.关于该“空间站”，下列说法正确的有(　　)

A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度

B.运行的速度等于同步卫星运行速度的10倍

C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动

D.在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止

二、实验题(共16分)

8.(6分)如图D4-5所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ.一物块沿斜面上方顶点P水平射入，从右下方顶点Q离开斜面，则物块入射的初速度为________.

图D4-5

9.(10分)如图D4-6所示，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M≫m1，M≫m2).在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为ra∶rb=1∶4，则它们的周期之比Ta∶Tb=________;从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了________次.

图D4-6

三、计算题(共52分)

10.(16分)在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小.计算时不计火星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T，火星可视为半径为r0的均匀球体.

11.(18分)月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等，都为T0.我国的“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月成功进入绕月运行的“极月圆轨道”，这一圆形轨道通过月球两极上空，距月面的高度为h.若月球质量为m月，月球半径为R，引力常量为G.

(1)求“嫦娥二号”绕月运行的周期.

(2)在月球自转一周的过程中，“嫦娥二号”将绕月运行多少圈?

(3)“嫦娥二号”携带了一台CCD摄像机(摄像机拍摄不受光照影响)，随着卫星的飞行，摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内，将月面各处全部拍摄下来，摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?

12.(18分)如图D4-7所示，与水平面成θ=37°的光滑斜面与一光滑圆轨道相切于A点，斜面AB的长度s=2.3 m.让物体(可视为质点)从B点静止释放，恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点C，空气阻力忽略不计.(取sin37°=0.6，cos37°=0.8)

(1)求圆轨道的半径R;

(2)设物体从C点落回斜面AB上的P点，试通过计算判断P位置比圆心O高还是低.

图D4-7