地都中学高二物理竞赛试题

1地都中学高二物理竞赛试题一、不定项选择题（每题4分，共40分，每题有一个或一个以上的选项是符合题目要求的，请将答案填在答案卡上。）1、如图所示，轻质细杆OA，0端为转轴，固定于竖直墙壁上，A端绕接（固定）两条细绳，一绳栓重物G，另一绳跨过墙上的滑轮用力F拉，杆与墙壁夹角为，当从180°极其缓慢地变小到0°的过程中（）A．杆的弹力先变大，后变小B．杆的弹力大小始终不变C．拉绳的力F一直由大变小D．拉绳的力先变大，后变小2、甲车速度v1＝10m/s，乙车速度v2＝4m/s，两车在同一道路的不同一车道上作同方向的匀速直线运动，随后在甲车追上乙车时，甲车立即刹车作加速度大小为a＝2m/s2的匀减速运动，于是两车将再次相遇，设两车先后两次相遇的时间间隔为t，两次相遇的距离为s，则（）A、t＝6s，s＝24m，B、t＝5s，s＝20m，C、t＝5s，s＝25m，D、t＝6.25s，s＝25m。3、某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A、人造地球卫星的最小周期是2R／gB、地球的平均密度为3g/4GRC、卫星在距地面高R处的绕行速度为Rg／2D、卫星在距地面高R处的重力加速度为g／44、一质量为m，带电量为q的基本粒子（重力不计），从两块分别与某电源正负极相连的平行金属板的正中间垂直于电场方向射入，当粒子以v0速度射入时恰好穿过电场而不碰极板，如果粒子入射速度变为v0／2，要使粒子穿过电场时仍然不碰极板，则在其它条件不变的情况下，可达到要求的办法是（）A、只使极板距离增加到原来的2倍。B、只使极板距离增加到原来的4倍。C、只使粒子带电量减少到原来的1／4。D、只使电源电压减小到原来的1／2。5、如图所示，一根不光滑．．．的长竖直绝缘杆，套有一个质量为m，带正电q的小球，匀强电场E与匀磁磁场B互相垂直，E和B都与杆垂直，当小球由静止开始下落后()A．小球加速度不断减小，最后为零B．小球加速度先增加后减小，最后为零C．小球速度先增加后减小，最后为零D．小球动能不断增大，直到达到某一最大值αGO0AFＢＥ26、如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，内阻为r，绕OO'轴以角速度ω作匀速转动，在它从图示位置转过90°的过程中，下面说法正确的是()A．通过电阻的电量为)(22rRNBSB．通过电阻的电量为rRNBSC．外力所做的功为)(2222rRSBND．R两端电压的有效值为NBS27、如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应（）A、向右做加速运动B、向左做加速运动C、向右做减速运动D、向左做减速运动8、如图7所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻R1、R2和R3供电，A为交流电流表，V为交流电压表，开关S闭合后与闭合前相比()A、V示数变大，A示数变小，R1消耗的电功率变大B、V示数变大，A示数变大，R1消耗的电功率大C、V示数变小，A示数变小，R1消耗的电功率变小D、V示数变小，A示数变大，R1消耗的电功率变小9、一定质量的理想气体状态变化的Tp图象如图所示，由图象可知（）A、气体在a、b、c三个状态的密度bcaB、在ba的过程中，气体内能增加。C、在cb的过程中，气体分子的平均动能增大。D、在ac的过程中，气体放热。10、一质点作简谐振动，x-t图象如图6所示，由图可知（）A．4s末速度为零，加速度负向、最大B．4s末振子的位移为-0.02mC．振动周期是5s，振幅是0.02mD．1s末，振动物体的速度为正向最大aT0bcp3二、填空题（每空3分，共18分,请把答案写在答题纸上。）11、如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度v0=m/s。12、在“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得lmL上述溶液有75滴。把一滴该溶液滴人盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，在坐标纸上测得油酸膜的面积约为154cm2。那么每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL。估算出油酸分子的直径是m（取二位有效数字）。13、市场上有一种用两节干电池供电的小型电风扇。某物理研究小组想粗测电风扇正常运转时电能转化为机械能的效率。于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但是其它字迹看不清楚。该研究小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池，并从电风扇装电池处两端各接出一条引线，手边提供的器材有电流表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒。（1）该小组进行了如下的部分实验步骤，请写出第三步实验过程①按事先设计的电路连接各元件，并使滑动变阻器的滑片处于使电路电阻最大处②合上开关，使滑动变阻器的滑片从最左端开始缓慢移动，使电压表和电流表都有明显的读数，但电风扇并未转动，读出此时的电压表和电流表读数U0、I0。③。④用测得的量表示出电动机正常运转时的效率的表达式。（2）按上述实验过程，本实验的电路图应选择（填“甲”或“乙”）。4三、计算题（请把答案写在答题纸上，第14、15题各10分，第16、17题各11分，共42分）14、（10分）如图所示,一条长为l的细绳把一个质量为m小球悬于天花板下,再把细绳拉直呈水平后无初速释放,途中细绳断裂,结果小球落地点O恰在悬挂点O的正下方,已知天花板到地面的距离是l3263,求:细绳所能承受的最大拉力？15、（10分）如图所示，电源电动势E0=8V，内阻R0=4Ω.电阻R1=R2=4Ω，AB是一根长l=1m，电阻值R=10Ω的电阻丝，电容C=10μF，滑动变阻器滑片处于A端，试求：（1）开关S闭合后通过电阻R1的电流？（2）若滑片P以4m/s的速度从A端向B端匀速滑动时，电流表A的示数为多大？16、（11分）如图所示，在水平放置内壁光滑，截面积不等的气缸里，活塞A的截面积SA=10cm2，活塞B的截面积SB=20cm2。两活塞用质量不计的细绳连接，活塞A还通过细绳、定滑轮与质量为1kg的重物C相连，在缸内气温t1=227Ｃ时，两活塞保持静止，此时两活塞离开气缸接缝处距离都是L=10cm，大气压强P0=1.0×105Pa保持不变，试求：（１）此时气缸内被封闭气体的压强；（２）在温度由t１缓慢下降到t２=-23Ｃ过程中，气缸内活塞A、B移动情况；（３）当活塞A、B间细绳拉力为零时，气缸内气体的温度。17、（11分）如图所示，质量为2g的小球，带有1×10―3C负电荷，静置于水平绝缘桌面MN上的P点，P距右端点N的距离为0.5m，小球与水平桌面之间的动摩擦因数为0.1，桌面MN距水平面OO′高度为1.2m。过N点的竖直线右侧存在互相正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，场强E=20N/C，磁场方向水平向里，磁感应强度B=2.5T。现突然在桌面正上方加一场强也为E，方向水平向左的匀强电场，使小球沿MN运动，最终落到水平面OO′上。g取l0m/s2，求：（1）小球从P点到刚落到水平面OO′所需的时间；（2）小球从P点到刚落到水平面OO′的运动过程中，机械能和电势能的改变量各是多少?lOOCLLABMPNOO′EB5地都中学高二物理竞赛试题答题纸班级：姓名：座号：一、选择题（每题4分，共40分，漏选得2分，不选或错选得0分）题项12345得分题项678910得分二、填空题（每空3分，共18分）11、v0=m/s。12、mL；m。13、（1）、③。④。（2）、。题项一二三总分得分6三、计算题（请把答案写在答题纸上，第14、15题各10分，第16、17题各11分，共42分）14、（10分）15、（10分）lOO716、（11分）CLLAB817、（11分）MPNOO′EB9地都中学高二物理竞赛试题答案一、选择题（每题4分，共40分，漏选得2分，不选或错选得0分）题项12345得分BCDABDACAD题项678910得分BCDDBDA二、填空题（每空3分，共18分）11、v0=2.0m/s12、8.0×10-6mL,5.2×10-10m。13、（1）③调节滑动变阻器，使电风扇正常转动，读出此时电压表示数U，电流表示数I；④UIIUUI000（2）甲10三、计算题（共42分）14、解:设小球在图中位置时,细绳的张力达到其所能承受的值Fm,此时小球的速度设为v,如图所示,则mglsin=221mvFm-mgsin=mlv2vsint=lcosvcost+221gt=sin3263ll解得:Fm=2mg15、解：（1）R1，2=2121RRRR=2ΩI=4210802,1rRREA=0.5A故电阻R1I1=2A5.0=0.25A.（2）AB两端电压UR=IR=0.5×10V=5VAB上单位长度的电压为UR/l，在Δt时间内电容器C两极板的电压增加量为ΔUC=lUR·vΔt①在Δt时间内电容器电荷的增加量为ΔQ=CΔUC②电流表示数IA=tQ③由①②③式解得IA=C·lUR·v=10×10-6×15×4A=200μA.lOOvv1v21116、解：（1）根据受力平衡P1=P0+BASSmg=1.0×105+410)1020(101Pa=1.1×105Pa（2）温度降低后，气缸内活塞A、B向左移动。（3）当活塞A、B间细绳拉力为零时，气体压强变化P2=P0-BSmg=1.0×105-41010101Pa=0.9×105Pa再根据理想气体状态方程：222111TVpTVp27322710)2010(1.0101.145=T4510102.0109.0解得T=273K17、解：（1）根据题意小球从P到N做匀加速直线运动，进入复合场后，因mg=2×10―2N，qE=2×10―2N，所以小球在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。从P到N的过程有：Eq－μmg＝ma解得a＝9m/s2∴23/NMNVaSmst1＝VN/a＝1/3s进入复合场后，由qvB=mv2/R知：轨道半径R＝mv/qB＝2.4m又因h=1.2m，故小球在复合场中运动轨迹对应的圆心角为60°∴t2＝T/6＝πm/3qB＝1.6π/3s∴t＝t1＋t2＝(1+0.8π)/3s（2）小球机械能的改变量2211.5102EmghmVJ机小球电势能的改变量21.410pMNEEqLEqhJMPNOO′EBCLLAB