上海市第十一届高二物理竞赛初赛试卷

上海市第十一届高二物理竞赛（初赛）一、单选题（每小题3分，共30分）1．两个质量相同的小球从同一位置以相等的速率同时抛出，一个竖直上抛，另一个斜向上抛。空气阻力不计，则（）（A）两个小球同时到达最高点，（B）两个小球到达最高点时所具有的动能相同，（C）两个小球到达最高点时所具有的势能相同，（D）两个小球到达最高点时所具有的机械能相同。2．如图所示，质量为M上表面光滑的平板水平安放在A、B两固定支座上。质量为m的滑块以某一速度从木板的左端滑至右端。在滑行过程中，B支座所受压力NB与小滑块运动时间t的关系，可用下列哪一个函数图像定性表示（）3．如图所示，完全相同的三角形物块A、B，按图示叠放，设A、B间光滑接触，A与桌面间的动摩擦因数为。现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B间保持相对静止，则A与桌面间的与斜面倾角的关系为（）（A）＝tan，（B）＝12tan，（C）＝2tan，（D）与无关。4．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带负电，电量为Q，星球表面无大气。在一次实验中，宇航员将一带负电，电量为q（q≪Q）的粉末置于距星球表面h高处，该粉末恰好处于悬浮状态，宇航员又将此粉末带到距该星球表面2h高处，无初速释放，则此带电粉末将（）（A）北向星球球心方向飞向太空，（B）仍处于悬浮状态，（C）沿星球自转的线速度方向飞向太空，（D）向星球球心方向降落。5．根据空用电冰箱的工作原理，当压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外管道中不断循环，如图所示，那么下列说法中正确的是（）①在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量，②在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量，③在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收热量，④在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量。（A）②④，（B）①③，（C）②③，（D）①④。NB（A）NB（B）NB（C）NB（D）mMAB0t0t0t0tFBA冰箱内压缩机6．如图所示，电路中二个电源的电动势相同，电源内阻均忽略不计，三个电阻R都相同，设三个电阻的电功率分别为P1、P2、P3（）（A）都为零，（B）都相同，但不为零，（C）P1＝P2＞P3，（D）P1＝P3＜P2。7．如图所示，两根长度和质量均相同的细直杆。OA杆的质量均匀分布，OB杆的质量全部集中在中点。将两杆由水平位置静止释放，都绕过O点的水平轴自由转到竖直位置时，两杆下端A、B两点的线速度大小关系是（）（A）vA＞vB，（B）vA＝vB，（C）vA＜vB，（D）无法确定。8．如图所示，质量为m的小物块放在一个水平的旋转平台上，物块与平台间的摩擦因数为，物块与转轴的距离为R，物块随平台由静止开始转动，当转过n圈，转速增加到某一值时，物块即将在平台上滑动，则在这一过程中摩擦力对物块做的功为（）（A）0，（B）mgR/2，（C）nmgR，（D）2nmgR。9．如图所示，有一个竽于光滑水平面的有界磁场，磁场宽度大于线圈边长。磁场的两侧边界MM’与NN’平行。一方形线圈abcd进入磁场前的速度为v1，当其完全进入磁场内时速度为v2，设线圈完全离开磁场后的速度为v3（运动过程中线圈ab边始终与磁场的两侧边界平行），则有（）（A）v3＝v1－v2，（B）v3＝2v2－v1，（C）v3＝0.5（v1－v2），（D）缺乏必要条件，无法确定。10．如图所示，矩形线圈abcd处在一个很大的匀强磁场中，电流以恒定大小沿abcda方向通过线圈，磁场的感线方向与线圈的中心轴OO’垂直。线圈只参磁场对电流的安培力的作用下绕轴OO’转动，当线圈的角速度最小时（）（A）通过线圈的磁通量最小，线圈所受的安培力矩最大，（B）通过线圈的磁通量最大，线圈所受的安培力矩最小，（C）通过线圈的磁通量最小，线圈所受的安培力矩最小，（D）通过线圈的磁通量最大，线圈所受的安培力矩最大。二、多选题（每小题4分，共40分）1．关于质点的运动，下面各种情况中可能的是（）（A）加速度的大小变化，速度的大小也变化，（B）加速度的大小不变，速度的大小也不变，（C）加速度的方向不断变化而速度不变，（D）加速度的方向不变而速度的方向变化。2．如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的6个质点a、b、c、d、e、f，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动。R1R2R3AOBORmMNdacbM’N’OdcBabO’abcdeft＝1s时，质点a第一次到达最高点，则在4s＜t＜5s这段时间内（）（A）质点c的加速度逐渐增大，（B）质点a的速度逐渐增大，（C）质点d向下运动，（D）质点f保持静止。3．将两个相同的线绕电阻R1和R2串习后接在一输出电压恒定和电源上，保持R1温度不变，对R2加热或冷却，则R2的功率（）（A）加热后变大，（B）加热后变小，（C）冷却后变大，（D）冷却后变小。4．如图所示，质量为m的重球由一根弹性细绳a悬挂在梁上。重球的下端系另一根弹性细绳b，两绳质量均不计，两绳能承受的最大拉力相同，且都大于重球的重力，在细绳下端施加逐渐增大的力拉细绳b，则（）（A）一定是细绳a先断，（B）一定是细绳b先断，（C）可能是细绳a先断，（B）可能是细绳b先断。5．已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为，地面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为（）（A）Rg，（B）v3/R，（C）GM/R，（D）4GMg。6．如图所示，长度都为L＝0.4m的两根细绳，一端系着同一个小球A，另一端分别系于相同高度的两点上，两绳间的夹角＝120，现使小球A在竖直平面上（眚纸面）做小角度的摆，当小球A经过最低位置的瞬间，另一小球B从A的正上方h高处自由落下，经过一段时间后击中A球，则h的可能值为（）（A）0.12m，（B）0.22m，（C）0.32m，（D）0.42m。7．如图所示，在一个足够大的光滑平面内，有两上质量相同的木块，中间用轻质弹簧连接。用一水平恒力F拉B，经过一段时间，系统做匀加速直线运动。撤去拉力F后，A、B两物体的运动情况是（）（A）在任意时刻，A、B两物体的加速度大小相等，（B）弹簧伸长到最长时，A、B两物体的速度相同，（C）弹簧恢复原长时，A、B两物体的动量相同，（D）弹簧压缩到最短时，系统的动能最小。8．如图所示，绝缘地面上固定着金属带电小球B，在其正上方h高处有大小相同的金属小球A，A由静止释放，与B相碰后，竖直向上反弹（不计碰撞时A球的能量损失），则A上升的高度（）（A）可能大于h，（B）可能等于h，（C）可能小于h，（D）一定等于h。9．如图所示，物块A从弧形滑槽上的某一固定高度滑下后，以速度v1又滑上粗糙的水平传送带。若传送带不动，A滑下后，从离开滑槽进入传送带左端开始计时，经过时间t1滑至传送带右端某处便停止下来而不会掉下去。若传送带以恒定速率v2做逆时针转动，A滑下后，从离开滑槽进入传送带左端开始计时，直到又反回传送带左端所用时间为t2，则以下判断正确的是（）（A）若v1＞v2，则t1＜2t2，（B）若v1＜v2，则t1＝2t2，（C）若v1＞v2，则t1＞2t2，（D）若v1＝v2，则t1＝2t2。ambAABFAhBA10．如图甲所示，两块相同金属板A和B平行且正对放置，两板间接上周期性变化的交变电压，电压随时间变化的规律如图乙所示。一些带电微粒（重力不计）从两板中面沿平行极板的方向持续地射入，下列关于微粒在两板间运动的描述，正确的是（）（A）微粒在垂直于极板方向的分运动可能是单向直线运动，（B）微粒在垂直于极板方向的分运动可能是往复的直线运动，（C）满足一定条件时，微粒有可能沿与板平行的方向飞出两板间，（D）微粒不可能沿与板平行的方向飞出两板间。三、填空题（每小题5分，共30分）1．如图所示，在倾角＝30的斜面底端的正上方H高处以v0＝10m/s的初速度水平抛出一物体，空气阻力不计，该物体落在斜面上时的速度方向恰好与斜面垂直，则从抛出到与斜面相碰所经历的时间为______________，下落的高度为______________。2．根据估算，在室温下一步某一教室中空气分子之间的平均距离约为______________m，一位身材适中的高中生走进教室之后，约将排挤出______________个空气分子（阿伏伽德罗常数N＝6.021023mol－1，计算结果取一位有效数字）。3．在标准状况下有一开口向上的均匀玻璃管竖直放置，其下端封闭，用4cm长的水银柱封闭一部分空气于管内，现由上端慢慢地再注入水银，若当水银注入后，空气柱与水银柱的总长度反而减小，则空气柱原来长度L必须满足的条件为______________，若开始时空气柱和水银柱总长为92.2cm，则不断加入水银的过程中，气柱与水银柱总长度的最小值是______________（设整个过程中气体温度保持不变）。4．人类为了探测距地球约30万千米的月球，发射了一种类似于四轮小车的月球登陆探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，自动报告其前方道路上的有关信息。探测器上还装有两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器的最大加速度为5m/s2，如果探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不能避开障碍物，此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心显示屏上的数据已知控制中心的信号发射与接受设备工作速度极快，科学家每次分析数据并输入命令至少需3s。问：（1）经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？答：________________________________________________________。（2）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？请计算说明。答：____________________________________________________。AUABUv01234tB－U甲乙v0收到信号时间与前方障碍物距离（单位：m）9：102076.59：103046.5发射信号时间给减速器设定的加速度（单位：m/s2）9：10331.5收到信号时间与前方障碍物距离（单位：m）9：104016.55．某古建筑物上有一装饰构件，构件由四条长度相同、重均为G的匀质直杆组成。它们均由灵活的铰链衔接，组成一个菱形ABCD（示意图如图所示），BD间用一条链条相连（链条重不计），使ABD与BCD恰好构成等边三角形，然后用铜质链条悬挂在屋檐下，则连接BD间的链条的拉力大小为_________________，AB杆在B处所受作用力的大小为_________________。6．如图所示，位于水平面上的两根平行金属导轨相距L＝0.3m，右端与电动势E＝6V（内阻不计）的电池及R＝3的电阻相连。一金属棒置于导轨之上，金属棒及金属导轨的电阻不计，整个装置处于垂直高下的匀强磁场中，闭合电键后金属棒由静止开始滑动，最终做匀速运动，运动时金属棒与导轨间的摩擦力f＝0.1N。为使金属棒匀速运动的速度最大，磁感应强度B＝_____________T，金属棒匀速运动的最大速度为v＝_____________m/s。参考答案：一、1、D，2、C，3、B，4、B，5、D，6、D，7、C，8、B，9、B，10、A，二、1、A、B、D，2、A、C、D，3、B、D，4、C、D，5、A、B、C、D，6、A、D，7、A、B、D，8、A、B，9、B、C、D，10、A、B、C，三、1．1.73s，25m，2、310－9，21024——41024，3、L80cm，92cm，4、（1）没有执行命令，（2）应即减速，a＞3m/s2，5、2G，7G/2，6、5/9，18，DACBLRE