2011-2012山东临清三中高二物理竞赛试题

12011-2012山东临清三中高二物理竞赛试题一选择题（本题分值为3×10=30分，每小题只有一个选项正确）1、如图所示，在倾角为α的斜面上放置一质量为m的小球，小球被竖直的挡板挡住，不计一切摩擦，则平衡时小球对斜面的压力为：AmgcosαBmgtanαCmg/cosαDmg/sinα2、2001年10月22日，欧洲航天局用卫星观测发现银河系中心有一个盐碱型黑洞命名为MCG——30——15。由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，且太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，根据下列哪一组数据可估算该黑洞质量：A地球绕太阳公转的周期和速度B太阳的质量和运行速度C太阳的质量和到MCG——30——15的距离D太阳的运行速度和到MCG——30——15的距离3、电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明：A热量能自发地从低温物体传给高温物体B热量的传导过程不具有方向性C这个过程违反了热力学第一定律D这个过程不违反热力学第二定律4、匀速上升的热气球中，有人相对气球水平向右抛出一物体，取竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向。则地面上的人看到的物体运动轨迹是下图中的：ABCD5、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，如图甲、乙所示。质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出；若射击下层，则子弹整个刚好嵌入。则上述两种情况相比较：①两次子弹对滑块做功一样多②子弹嵌入下层过程中对滑块做功多③两次滑块所受冲量一样大④子弹击中下层过程中，系统产生热量多以上判断正确的是：甲乙A①④B①③C②③④D②③6、由电阻定律知R=ρLS，两个电阻R1、R2串联，总电阻R=R1+R2，R1和R2并联，总电阻1R=1R1+1R2。而平行板电容器电容C=εS4kπd，则可推出两电容器C1和C2并联，总电容应满足：A1C=1C1+1C2BC=C1+C2CC=C1·C2DC=C1/C27、如图，a和b是截面均匀、长度相同两根导线。（1）下列图中能表示每根导线电势沿给定方向随距离变化规律的是：（）（2）下列图中能表示每根导线电流沿给定方向随距离变化规律的是：（）（3）下列图中能表示每根导线电场沿给定方向随距离变化规律的是：（）8、如图，光滑圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰位于槽的边缘处。将细线烧断，小球滑到另一边最高点时，圆槽的速度为：（）A0B向右C向左D不能确定29、卡车在水平道路上行驶，货物随车厢底版上下振动而不脱离底版，设货物振动为简谐运动，规定向上为正方向，其振动图象如图所示，则货物具有最大动能的时刻是：AaBbCcDd10、如图，把一条绳AB的B端固定在墙上，手持A端，当手上下振动A端时，某时刻波形刚刚传到B点，如图所示，则人最开始向哪个方向抖动绳子：A．向左B．向右C．向上D．向下选择题答题卡题号12345678910答案二计算题（共5小题）11、（15分）在农村人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图，参加打夯共有5人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为80kg，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为250N，力的持续时间为0.6s，然后松手。夯锤落地时将地面砸出2cm深的一个凹痕。求：（1）夯锤能够上升的最大高度？（2）夯锤落地时对地面的平均作用力为多大？（g=10m/s2）12、（15分）2003年10月15日9时“神舟”五号载人飞船在酒泉发射成功，16日6时在内蒙古主着陆场成功着陆。“神舟”五号进入太空后将先以远地点350公里左右、近地点200公里左右的椭圆轨道运行，实施变轨后，进入343公里圆轨道，共绕地球飞行14圈。“神舟”五号载人飞船的成功发射和回收，标志着我国载人航天技术有了新的重大突破。①“神舟”五号在椭圆轨道上从近地点向远地点运行过程中，其引力势能将，动能将，机械能。②在圆轨道上运行时万有引力提供向心力，试估算其运行速度？已知在地球表面重力加速度go=9.8m/s2，地球半径R=6400km。③若“神舟”五号的引力势能可表示为EP=－GMmr且在椭圆轨道上高度为300km处速度为7.82×103m/s，试确定“神舟”五号在近地点和远地点速度大小？13、（15分）光滑水平面上有质量均为m的A、B两物体，B上装有一轻弹簧，B原来静止，当A以初速度v正对B滑行，到弹簧压缩最大时。（1）物体A的速度为多少，方向如何？（2）此时弹簧的弹性势能为多少？（3）分析当弹簧由压缩最大到再次弹开过程中B的运动情况。14、（15分）一个带电量为－q的物体，质量2g，用长6cm不可伸长细线悬挂在竖直平行金属板间O点，如图，两板间距d=8cm，板间电压u=200V，将小球缓慢拉到水平A点后释放，小球运动到悬线竖直的B点恰好速度为0。然后小球在AB间绕某一平衡位置C来回运动。（g=9.8m/s2）求：（1）小球所带电量？（2）平衡位置C应在何处？（3）小球最大速度多大？（速度保留一位有效数字）15、（10分）如图，E、r、R1、R2均不变，当在ab间接入一电阻R3=10Ω时，测得R3中电流为I1=1.0A；当换上R4=18Ω时，测得R4电流为I2=0.6A；换上R5电流为I3=0.1A，则电阻R5的阻值为多大？3高二物理竞赛试题答案一选择题1、C2、D3、D4、B5、B6、B7、FCD8、A9、C10、C二计算题11、解：（1）松手前，由牛顿第二定律4F－mg=ma1松手前上升的高度h1=12a1t2松手时夯速v=a1t松手后夯做竖直上抛运动，上升高度h2=v22g夯上升的最大高度h=h1+h2代入数据解得h=0.5625m（2）夯由最高点落到地面过程vt2=2gh夯入地面s=2cm过程，由牛顿第二定律有Ñ－mg=ma22a2s=vt2代入数据解得Ñ=2.3×104N由牛顿第二定律知，夯对地面的平均作用力为2.3×104N12、解：（1）增大、减小、不变（2）飞船在轨道上运行时万有引力提供向心力，半径r=R+hGMmr2=mv2r在地球表面处物体重力近似等于万有引力，即mg0=GMmR2由上两式联立得v=Rg0R+h=7.794×103m/s（3）飞船在椭圆轨道上运行过程中机械能守恒，设在近地点、300km高处、远地点速度分别为：v1、v2、v3，三处句地心的距离分别为：r1、r2、r3。则有+（-GMmr1）=12mv22+（-GMmr2）=12mv32+（-GMmr3）可得：v1=v22+g0R2（1r1-1r2）=7.88×103m/sv3=v22+g0R2（1r3-1r2）=7.792×103m/s13、解：（1）弹簧压缩最大时，A、B速度相等，设为v1，A、B压缩弹簧过程中，系统动量守恒mv=2mv1求得v1=v2方向与原速度原方向相同（2）A、B压缩弹簧过程中系统机械能守恒，设压缩最大时弹簧弹性势能为EP，有12mv2=12×2mv12+EP得EP=14mv2（3）弹簧压缩最大时A、B运动速度相等为v2，以后B受到向前的弹力，作加速运动，随着弹簧弹开的过程中，弹力逐渐减小，B的加速度逐渐减小，所以B作加速度逐渐减小的加速运动，到A、B分离时，可计算出B的速度达到最大，大小为v，以后做匀速运动。14、解：小球从A到B的过程，应用动能定理mgL－qUdL=0则q=mgdU=7.84×10－6C（2）设平衡位置为C点，OC与OB间夹角为θ，在C点对小球受力分析：电场力F、绳拉力T、重力G。在C点mg与F的合力与T方向相反。有F=qUd=mgtanθ则可得到tanθ=1即θ=450（3）小球经过平衡位置时速度最大，设为vm，小球从B到C过程中，应用动能定理qUdLsinθ－mgL（1－cosθ）=12mvm2v=2qULsinθmd－2gL（1－cosθ）=0.7m/s15、解：原电路中R1、R2、E、r均未知，未知量太多，不好求解，可将原电路等效，如图。在ab间接入R3时E’=I1r’+I1R3在ab间接入R4时E’=I2r’+I2R4由上两式代入数据解得E’=12Vr’=2Ω在ab间接入R5时E’=I3r’+I3R5可求得R5=118Ω4