2008年湖州市第九届飞英杯高二物理竞赛

08高二飞英杯08-31•MNLRAD•+U2008年湖州市第九届飞英杯高中物理竞赛高二卷(注:本卷共23题，总分为140分，考试时间100分钟，g=10m/s2，请做在答题卷上)一、选择题（每题5分，共65分，每题有一个或一个以上的选项是符合题目要求的，全部选对得5分，漏选得2分，不选或错选得0分）1．如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制模拟电路，图中虚线框内M是一只感应元件，虚线框N中使用的是门电路．则（）A．M为光敏电阻，N为与门电路B．M为光敏电阻，N为非门电路C．M为热敏电阻，N为非门电路D．M为热敏电阻，N为或门电路2．把额定值为“220V1000W”电炉的电热丝对折后并联起来，做成一个新的电炉，该新电炉的额定值为（）A．220V、4000W，B．110V、1000W，C．220V、2000W，D．110V、2000W。3．在图示电路中，R1＝100，R2＝200，R3＝80，C＝20F，电源电动势为12V，电源内阻不计，闭合电键后，若要使电容器带电量为410－5C，则R4的阻值应为()A．40，B．80，C．160，D．400。4．如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为3gh，则下列说法中正确的有（）A．质量为m、带电量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2gh，B．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2gh，C．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为gh，D．质量为m、带电量为－2q的小球从a点静止释放后将在ab间来回振动。5．如图所示，MN、PQ为位于同一水平面上的两根足够长的平行光滑金属导轨，其上放着两根垂直于导轨并具有一定电阻的平行金属棒ab和cd，两棒质量相同，整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，若某时刻两棒都获得平行导轨向右的初速度，且ab棒的速度大于cd棒的速度，则下列说法中正确的是（）A．开始时，ab棒做减速运动，cd棒做加速运动，两棒加速度大小相等，B．开始时，两棒都做减速运动，两棒加速度大小相等，C．最终两棒将以相同的速度向右运动，D．最终两棒都停止运动。R1R2CR3R4BPdbQMcaNaEb08高二飞英杯08-32AB6．如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置，现将重球（视为质点）从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d，以下关于重球运动过程的正确说法是()A．重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球做减速运动B．重球下落至b处得最大速度C．由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少D．重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能7．如图，机车a拉着两辆拖车b，c以恒定的牵引力向前行驶，连接a，b间和b，c间的绳子张力分别为T1，T2，若行驶过程中发现T1不变，而T2增大，则造成这一情况的原因可能是（）A．b车中有部分货物落到地上。B．c车中有部分货物落到地上。C．b车中有部分货物抛到c车上。D．c车上有部分货物抛到b车上。8．如图所示，长为L的轻杆OB，O端装有转轴，B端固定一个质量为4m的小球B，OB中点A固定一个质量为m的小球A，若OB杆从水平位置静止开始释放转到竖直位置的过程中，下面说法中正确的有（）A．轻杆对A球做负功，轻杆对B球做正功，B．轻杆对A球做正功，轻杆对B球做负功，C．轻杆对A球不做功，轻杆对B球不做功，D．轻杆对A、B两球所做的总功为零。9．如图所示，光滑平行金属导轨水平放置在均匀磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。质量为m，电阻为R的金属棒静止在导轨上。导轨的一端经电键与带有等量异号电荷（电量均为Q）的平行导体板连接。开始时电键S处于打开状态，当闭合电键时，发现导体棒开始运动。已知两导体板之间的电势差与导体板所带电量成正比。下列说法中正确的是（）A．导体板上的电荷逐渐减少，最后变为零B．导体棒中的电流逐渐减小，最后变为零C．导体棒的速度先增大，后减小，最后变为零D．导体棒的速度达到最大时，导体板上的电荷不为零10．如图所示，将完全相同的两小球A、B，用长L＝0.8m的细绳悬于以v＝4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时，两悬线中的张力之比TB:TA为（）A．1:1，B．1:2，C．1:3，D．1:4。11．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔。若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动。要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下面的说法中正确的是（）A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变cabdcbaOABS＋QB－Q08高二飞英杯08-3312．下图是示波管的原理图。它由电子枪、偏转电极（XX´和YY´）、荧光屏组成。管内抽成真空。给电子枪通电后，如果在偏转电极XX´和YY´上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。下列说法正确的是（）A．要想让亮斑沿OY向上移动，需在偏转电极YY´上加电压，且Y´比Y电势高B．要想让亮斑移到荧光屏的右上方，需在偏转电极XX´、YY´上加电压，且X比X´电势高、Y比Y´电势高C．要想在荧光屏上出现一条水平亮线，需在偏转电极XX´上加特定的周期性变化的电压（扫描电压）D．要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，需在偏转电极XX´上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY´上加按正弦规律变化的电压13．我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则（）A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为baB．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为3bC．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为2baD．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度二、填空题（每空4分，共40分）14．宇宙中两颗彼此靠近但远离其它天体的星体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动而不至于吸引到一起，有一个双星系统，两星间的距离为R，大星质量为M，大星质量是小星质量的3倍，则小星做匀速圆周运动的线速度大小为__________（万有引力恒量为G）。15．如图所示，烧杯中盛有水，放在秤盘上，水中用细线拴一个乒乓球，某时刻细线断了，则此时台秤的读数将_________（填变大、变小或不变）。16．电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路，a、b端加上的电势差Uab=10V时，流经a点的电流为0.01A；当Uab=－0.2V时，流经a点的电流仍为0.01A，则电阻R的阻值为。(设二极管的反向电阻为无穷大)—+YY´X´X电子枪荧光屏偏转电极XX´Y´Y亮斑地球月球停泊轨道工作轨道地月转移轨道发射轨道08高二飞英杯08-3417．如图所示，质量为M的斜劈静止在水平地面上，斜劈的倾角为，在斜劈的光滑斜面上，有A、B两个物体，中间用轻杆相连，它们以一定的初速沿斜面向上运动，已知它们的质量分别为m、2m，则在它们运动过程中，水平地面对斜劈底部的静摩擦力大小是_________。18．沿水平方向向一堵竖直的光滑墙壁抛出一弹性小球，抛出点O离水平地面的高度为h，距墙壁的水平距离为S，如图所示，小球与墙壁碰撞时水平方向的分速大小不变，然后落在水平地面上，落地点离墙壁的水平距离为2S，则小球抛出时的初速度大小为_________。19．如图所示，半径为r＝0.2m的圆柱体绕水平轴OO’以＝9rad/s的角速度匀速转动，把质量m＝1Kg的物体A放在圆柱体上方，光滑挡板使它不能随圆柱体转动，在水平力F作用下以v＝2.4m/s的速度向右匀速滑动，若物体A与圆柱体间的摩擦系数为＝0.25，则F的大小为N。20．如图所示，将质量为m的匀质细铁链圈套在一个表面光滑的圆锥上，圆锥顶角为，设圆锥底面水平，铁链圈平衡时在一平面上，该面与圆锥底面平行，则铁链内的张力大小为_________。21．为了测量一个欧姆表内部电源的电动势，某同学仅利用提供给他的一个量程满足要求、内阻约为2千欧的电压表完成了测量．已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为‘20’．①请在图中用实线把两表连接成测量电路．②实验中应把欧姆表选择开关调至挡．③若实验中电压表示数为U，欧姆表指针所指的刻度为N，设一切操作均正确，则欧姆表电源电动势E的计算式为．三、计算题：（共35分）在答题卷上ABMv0OhssFAOO’08高二飞英杯08-352008年第九届飞英杯高中物理竞赛高二答题卷一、选择题（每题5分，共65分，漏选得2分，不选或错选得0分）12345678910111213二、填空题（每空4分，共40分）14．15．16．17．18．19．20．21．⑴⑵⑶三、计算题（共35分）22．（17分）如图电动传送带以恒定速度v0=1.2m/s运行，传送带与水平面的夹角θ=37o，现将质量为m=20kg的物品箱轻放到传送带底端经过一段时间后，物品箱被送到h=1.8m的平台上，已知物品箱与传送带之间的动摩擦因数μ=0.85，不计其它损耗，(g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）则：（1）物品箱从传送带底端送到平台上需要多少时间？（2）在传送带上摩擦力对物品箱做的功是多少？（3）物品箱从传送带底端传送到平台上电动机需要多做多少功？得分总分得分h=1.8mv0=1.2m/s得分08高二飞英杯08-3623．（18分）如图所示的磁流体发电机，两金属板间距为d，板长无限，板宽为b，质量为m带电量为+q、单位体积个数为n的粒子和质量为m带电量为-q单位体积个数为n的粒子，均以速度沿着与板面平行的方向射入板间，两板间还有与粒子速度方向垂直的匀强磁场，磁感应强度B满足B≤qdm2。若以U表示发电机板间的电压，试求：此发电机的输出电流I与U的关系（不计重力）。08高二飞英杯08-3708年第九届飞英杯高中物理竞赛高二卷·参考答案一、选择题（每题5分，共65分，漏选得2分，不选或错选得0分）12345678910111213BBBDACDACBCCADBDCBCBCDAC二、填空题（每空4分，共40分）14．123GMR15．变小16．98017．3mgcossin18．3sg／2h19．2.020．mg2tg/221．⑴⑵×100⑶)20(NNU三、计算题（35分）22．(17分)解析：（1）由受力分析可知，起始时a＝μgcosθ－gsinθ＝0.8m/s2（2分）物品箱先匀加速，到速度和传送带速度相同时匀速至平台匀加速时间：t1＝vo/a＝1.5s（1分）匀加速阶段物品箱位移：S1＝（0＋vo）t1/2＝1.2×1.5/2＝0.9m（1分）匀速阶段位移：S2＝S－S1＝3－0.9＝2.1m（1分）T2＝S2/vo＝1.75s（1分）∴总时间t＝t1＋t2＝3.25s（2分）（3）W＝fμS1＋fsS2＝μmgcosθS1＋mgsinθS2（2分）＝374.4J（1分）（4）W＝Q＋mv02/2＋m