高二物理竞赛试卷

高二物理竞赛试卷本试卷共150分。考试时间为120分钟。命题：张金权。一、选择题（本题共15小题；每小题4分，共计60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．如图所示，物体重30N，用绳悬挂在O点，OC绳能承受的最大拉力为203N，再用一根绳系在OC绳的A点，BA绳能承受的最大拉力为30N。现用水平力拉BA，为使绳子都不被拉断，最多可以把OA绳拉到与竖直方向成θ角，则θ满足（）A．等于30°B．大于30°小于45°C．等于45°D．等于60°2．如图所示，AOB为水平放置的光滑杆，夹角AOB等于60°，杆上分别套着两个质量都是m的小环，两环由可伸缩的弹性绳连接，若在绳的中点C施以沿AOB的角平分线水平向右的拉力F，缓慢地拉绳，待两环受力达到平衡时，绳对环的拉力T跟F的关系是（）Ａ．T=FＢ．T＞FＣ．T＜F；Ｄ．T=Fsin30°。3．当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，则（）A．卫星线速度也增大到原来的2倍B．卫星所需向心力减小到原来的1/2倍C．卫星的线速度减小到原来的2/2倍D．卫星所需向心力减小到原来的1/2倍4．一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，则运动时间为（）A．gvv0B．gvv202C．gvv202D．gvv2025．光滑斜面上放一质量为m的物体，如斜面和物体一起以加速度a向左运动，则斜面对物体的弹力大小为（）A．N=mgcosθB．N=mg/cosθC．N=ma/sinθD．N=22)()(mgma6．飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动（在最高点时，飞行员头朝下），则在轨道的最高点和最低点时，飞行员对座椅的压力（）A．相差6mgB．相差mv2/rC．相差2mv2/rD．相差2mgBACCOABFO600Fθ7．关于开普勒第三定律，正确的理解是（）①公式,23KTRK是一个与行星无关的常量②若地球绕太阳转轨道的半长轴为a，周期为T1，月球绕地球运转轨道的半长轴为b，周期为T2，则223213TbTa③公式KTR23中的T表示行星运动的自转周期④公式KTR23中的T表示行星运动的公转周期A．①②B．③④C．②③D．①④8．甲、乙两物体在同一直线上运动，它们在0～4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（）A．13和3sB．3和3sC．13和2.8sD．3和2.8s9．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度等于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II10．如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上A。若物块与水平地面摩擦不计，当物块沿地面向右运动运动到杆与水平方向夹角为θ时，物块速度大小为v，此时小球A的线速度大小为（）A．hvL2sinB．hvL2sin2,4,6C．hvL2cosD．hvcos11.如图所示，斜面静止在粗糙的水平地面上，一个物体恰能沿斜面匀速下滑。若以平行于斜面方向的力F向下推此物体，使物体加速下滑，则（）A．斜面一定静止，且与地面之间没有摩擦力产生B．斜面可能静止，且受到地面向右的静摩擦力C．斜面一定运动，且受到地面向右的摩擦力D．斜面一定静止，且受到地面向右的静摩擦力12.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，桌面足够高，如图（a）所示。若在链条两端各挂一个质量为的小球，如图（b)所示。若在链条两端和中央各挂一个质量为2m的小球，如图（c)所示。由静止释放，当链条刚离开桌面时，图（a）中链条的速度为va，图（b)中链条的速度为vb，图（c)中链条的速度为vc（设链条滑动过程中始终不离开桌面，挡板光滑）。下列判断中正确的是（）（A）va＝vb＝vc（B）va＝vb＜vc（C）va＞vb＞vc（D）va＞vc＞vb13.如图所示，A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面，已知三个等势面的电势关系为φAφBφC．一带电粒子进入此静电场后，沿实线轨迹运动，依次与三个等势面交于a、b、c、d、e五点．不计粒子重力，下列说法中正确的是（）A．该带电粒子带负电B．粒子在ab段速率逐渐增大C．粒子在a点的速率大于在e点的速率D．a点的场强大小小于b点的场强大小14.如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则（）F第11题L2图(a)L2图(b)L2图(c)A.A、B两点间的电势差一定等于mgLsinθ/q；B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能；C.若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最大值一定为mg/qD.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷15.如图所示，虚线框内有匀强电场，/AA、/BB、/CC是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为cm5.0，其中/BB为零势面。一个质量为m，电量为q的粒子沿/AA方向以初动能KE自图中的p点进入电场，刚好从/C点离开电场。已知cmPA2/，粒子的重力忽略不计，下列说法正确的是（）.A、该粒子通过零势面时的动能是KE25.1.B、该粒子在p点的电势能是KE5.0.C、该粒子达到/C点时的动能是KE2.D、该粒子达到/C点时的电势能是KE5.0.将选择题答案填入答题卷二、填空题（本题共2小题，共15分）16．(6分）如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学按要求描绘出了小球做平抛运动过程中的三个点A、B、C，并利用刻度尺量出了三点的坐标依次是A(0.369，0.112)、B(0.630，0.327)、C(0.761，0.480)，单位为m。又称得小球的质量为20g，试计算小球平抛的初动能EK=。（保留三位有效数字）17．（9分）如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹．不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量，用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ．(每小题3分.)⑴.在本实验中需要用到的测量工具是；⑵．需要测量的物理量是；（写出物理量的名称并用字母表示）(3)．动摩擦因数μ的表达式为μ=．BAOxyABCABCP/A/B/C霍邱一中高二物理竞赛试卷答题卷一、选择题（本题共15小题；每小题4分，共计60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）题号12345678答案题号9101112131415答案二、填空题（本题共2小题，共15分）16．(6分）EK=。（保留三位有效数字）17．（9分）(每小题3分.)⑴.在本实验中需要用到的测量工具是；⑵．需要测量的物理量是（写出物理量的名称并用字母表示）(3)．动摩擦因数μ的表达式为μ=．三、计算题（共4小题，共75分。解答应写出相应的文字说明、方程式和重要演算步骤）18．（17分）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以012/vms的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为22/ams的加速度减速滑行。在车厢脱落3ts后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。学校：班级：姓名：考号：……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………19．（18分）如图所示，在光滑绝缘水平面上B点的正上方O处固定一个质点，在水平面上的A点放另一个质点，两个质点的质量均为m，带电量均为+Q。C为AB直线上的另一点（O、A、B、C位于同一竖直平面上），AO间的距离为L，AB和BC间的距离均为2L，在空间加一个水平方向的匀强电场后A处的质点处于静止。试问：（1）该匀强电场的场强多大？其方向如何？（2）给A处的质点一个指向C点的初速度，该质点到达B点时所受的电场力多大？（3）若初速度大小为v0，质点到达C点时的加速度和速度分别多大？OABC20．（20分）如右图为某种鱼饵自动投放器中的投饵装置示意图，其上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口与水平方向垂直，下半部AB是一长为2R的竖直细管，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端投放一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。若不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且假设锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。不计A与边界的距离，求：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度v1；（2）质量为m的鱼饵到达管口的过程中，弹簧的弹力做的功FW为多少？（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵器绕AB管的中轴线OO’在90角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只投放一粒鱼饵，鱼饵的质量在m32到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落在水面的最大面积S是多少？OCRB2R0.5RAO’1.5R21、（20分）如图所示，在方向水平向右、大小为E=6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1=2×10-4kg，带电量为q1=2×10-9C，乙的质量为m2=1×10-4kg，带电量为q2=－1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块，t=3s时细绳断裂，不计滑块间的库仑力。试求：（1）细绳断裂前，两滑块的加速度。（2）在整个运动过程中，乙的电势能增量的最大值。（3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增量。霍邱一中高二物理竞赛试卷参考答案一、选择题（本题共15小题；每小题4分，共计60分。只有一个选项是正确的）1．A2．A3．C4．C5．D6．D7．D8．B9．D10．A11.A12.D13.D14.A15.B二、填空题（本题共2小题，共15分）16．(6分）：解：小球的初速度ygxtxv2，因此初动能ymgxmvEK42122，带入A、B、C三点的数据后得：EK1=0.0596J，EK2=0.0594J，EK3=0.0591J，因此初动能的平均值为EK=0.0594J17.（9分）（1）天平，刻度尺；（3分）（2）A距地面的高度h，B在桌面上滑行的总距离s，A、B的质量mA、mB（3分）Eq22q1甲乙(3)hmsmmhmABAA（3分）三、计算题（共4小题，共75分。解答应写出相应的文字说明、方程式和重要演算步骤）18．（17分）解析：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为F，卡车刹车前后加速度的大小分别为1a和2a。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有12203fMgFMgMaMgMaMgMa①②③④设车厢脱落后，3ts内卡车行驶的路程为1s，末速度为1v，根据运动学公式有210112svtat⑤101vvat⑥21222vas⑦式中，2s是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为,s，有202vas⑧卡车和车厢都停下来后相距12ssss⑨由①至⑨式得200242333vsvtata○10带入题给数据得36sm○1119．（18分）解析：（1）根据库仑定律有22QFKL根据共点力平衡条件有sinFEQ由以上两式得2sin2FKQEQL方向由A指向C（或水平向右）（6分）（2）小球在B点受到的库伦力22(sin60)