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2007年嘉兴市物理竞赛高二物理试题卷


2007 年嘉兴市物理竞赛高二物理 5.27 年嘉兴市物理竞赛高二
试 题 卷 2 考生须知: 时间共 分钟, 可以使用计算器; 考生须知:1.时间共 120 分钟,满分 150 分;g 取 10m/s ;可以使用计算器;答案写在答题 卷上有效 2.在答题卷上空白栏内打 ,以确认自己是 A 类还是 B 类考生 在答题卷上空白栏内打√, 类考生. 在答题卷上空白栏内打 一、单选题(每题 6 分,共 60 分. B 类考生只做 1—10 题;A 类考生只做 2---11 题) 单选题 每题 类考生只 类考生只 1.每年广场上都会聚集许多放风筝的人们。会放风筝的人,可使风筝静止在空中。如图所 广场上都会聚集许多放风筝的人们。 .每年广场上都会聚集许多放风筝的人们 会放风筝的人,可使风筝静止在空中。 示的四幅图中, 代表风筝截面, 代表风筝线,风向水平, 示的四幅图中,AB 代表风筝截面,OL 代表风筝线,风向水平,风筝可能静止的是 B O A B O B B A O O 风向 风向 风向 风向 A A A L L B C L D L

2. 土星的卫星很多,现已发现达数十颗,下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数, 土星的卫星很多,现已发现达数十颗,下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数, 达数十颗 则两颗卫星相比较,下列判断正确的是 则两颗卫星相比较, 卫星 距土星距离/km 半径/km 距土星距离 半径 质量/kg 质量 发现者 发现日期 土卫五 土卫六 527000 1222000 765 2575 2.49×1021 1.35×10
23

卡西尼 惠更斯

1672 年 1655 年

A.土卫五的公转周期大 B.土星对土卫六的万有引力小 土卫五的公转周期大 土星对土卫六的万有引力小 C.土卫六表面的重力加速度小 土卫六表面的重力加速度小 D.土卫六的公转速度小 土卫六的公转速度小 3.如图所示,将 a、b 两个带电粒子(不计重力)从小孔 S1 由静止释放,经 M、N 两板间 由静止释放 止释放, .如图所示, 、 两个带电粒子(不计重力) 、 电场加速后垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动, 电场加速后垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动,a 粒子打在照相底片上的 A 点,b 粒子打 S1 M 在 B 点, 电量相等, ①若 a 和 b 电量相等,则 a 的质量大 S2 N 质量相等, ②若 a 和 b 质量相等,则 a 的电量大 A B S3 ③a 和 b 的比荷可能相同 ④M 板的电势比 N 板高 B. ①②④ 则:A. ①② B C. ③④ D. ①④ 4.如图所示,竖直平面内放一直角杆 AOB,杆的水 如图所示, , 如图所示 平部分粗糙,杆的竖直部分光滑。 平部分粗糙,杆的竖直部分光滑。两部分各有质量相等的小球 A 和 B 套在杆上,A、B 间用细绳相连,以下说法中错误的是 套在杆上, 间用细绳相连,以下说法中错误 .. A.若用水平拉力向右缓慢拉 A,则 A 受到的摩擦力不变 若用水平拉力向右缓慢拉 , B.若用一定的速度向右匀速拉 A,则 A 受到的摩擦力不变 若用一定的速度向右匀速拉 , C.若用一定的速度向右匀速拉 A, A 受到的摩擦力比静止时的摩 若用一定的速度向右匀速拉 , 则 擦力要大 D.若用一定的速度向下匀速拉 B,则 A 受到的摩擦力比静止时的摩擦力要大 若用一定的速度向下匀速拉 ,
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5. 电脑、电视、手机、微波炉、电磁灶等工作时产生的微波辐射对人体健康有一定的影响, 电脑、电视、手机、微波炉、电磁灶等工作时产生的微波辐射对人体健康有一定的影响, 根据国家颁布的《作业场所微波辐射卫生标准》 ,人们在工作场所接收到的微波辐射功率密 根据国家颁布的《作业场所微波辐射卫生标准》 人们在工作场所接收到的微波辐射功率密 , 2 微波在单位面积上的辐射功率) 度(微波在单位面积上的辐射功率)不得超过 0.5W/m 。若某一小型无线电通讯装置的微波 则符合规定的安全区域距离该通讯装置至少多 辐射功率是 4W, , 已知球面面积为 S = 4πR ,
2

远? A.8m .

B.2m .

C.0.8m .

D.0.4m .

6.如图所示,P、Q 是两个电量相等的异种电荷:其中 P 带正电,Q 带负电,O 是 P、Q 连 .如图所示, 、 是两个电量相等的异种电荷: 带正电, 带负电, 、 线的中点, 的中垂线, 所在平面与纸面平行, 线的中点,MN 是线段 PQ 的中垂线,PQ 与 MN 所在平面与纸面平行,有一磁场方向垂直 于纸面, 运动, 于纸面,一电子以初速度 vo 一直沿直线 MN 运动,则 A.磁场的方向垂直纸面向外 . B.电子速度先增大后减少 . C.电子做匀速直线运动 . D.电子速度减少后增大 .电子速度减少后增大 7. 某质点作匀变速曲线运动,依次经过 A、B、C 三点,运动轨 某质点作匀变速曲线运动, 、 、 三点, 迹如图所示. 连线平行, 迹如图所示.已知过 B 点切线与 AC 连线平行,D 点为 AC 线段的 A 中点, 中点,则下列关于质点从 A 点运动到 B 点所用的时间 tAB 与质点从 B B 点运动到 C 点所用的时间 tBC 的大小关系;质点经过 B 点时的加 的大小关系; 的方向的说法中, 速度 a 的方向的说法中,正确的是 D A.tAB 不一定等于tBC ,a 的方向一定由 点指向D点 . 一定等于 的方向一定由B点指向 点 一定由 点指向 B.tAB 不一定等于 BC ,a 的方向不一定由 点指向 点 一定等于t 的方向不一定由 点指向D点 一定由B点指向 . C 的方向不一定由 点指向D点 一定由B点指向 C.tAB 一定等于 BC ,a 的方向不一定由 点指向 点 . 一定等于t D.tAB 一定等于 tBC ,a 的方向一定由 B 点指向 D 点 的方向一定 一定由 . 8.质量为 m 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一 质量为 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有 位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。首先左侧射手开枪, 位拿着完全相同步枪和子弹的射击手。首先左侧射手开枪,子弹水 然后右侧射手开枪, 平射入木块的最大深度为 d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为 d2,如图 所示,设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块间的作用力大小均相同。 所示,设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块间的作用力大小均相同。当两颗子弹均相对 于木块静止时, 于木块静止时, v0 对木块判断正确的是 对木块判断正确的是 v0 A.静止,d1=d2 .静止, B.向右运动,d1<d2 .向右运动, C.静止,d1<d2 D.向左运动,d1=d2 .静止, .向左运动, 9.如图所示,M1N1 与 M2N2 是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为 L 磁感应强度 .如图所示, 是位于同一水平面内的两条平行金属导轨, 的匀强磁场与导轨所在平面垂直, 为两根金属杆, 为 B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直,ab 与 ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计, 属杆 ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 A.若 ab 固定 ef 以速度 v 滑动时,伏特表读数为 BLv . 滑动时, B.若 ab 固定 ef 以速度 v 滑动时,ef 两点间电压为零 . 滑动时, C.当两杆以相同的速度 v 同向滑动时,伏特表读数不为零 . 同向滑动时,
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D.当两杆以相同的速度 v 同向滑动时,伏特表读数为 2BLv . 同向滑动时, 10..如图所示,有一个位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 如图所示, 平面的有界磁场, . 如图所示 有一个位于光滑水平面的有界磁场 磁场宽度大于线圈边长。 界 MM’与 NN’平行。一正方形线圈 abcd 进入磁场前的速度为 v1, 与 平行。 平行 M× × × N 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 d a 边始终与磁场的两侧边界平行) ,则有 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 =(v B.v3=( 1-v2)/2 c b × × × C.v3=2 v2-v1 M’ N’ D.缺乏必要条件,无法确定 缺乏必要条件, 缺乏必要条件 11.如图,水平面上的两物体相距为 L、质量分别为 M .如图,水平面上的两 、 ,它们以相同的初速度从图示位置开始向 和 m(M>m) 它们以相同的初速度从图示位置开始向 ( > ) , 右运动, 右运动,设最后停止时两物体的距离为 s,则 , A.若水平面上 B 点左侧是光滑的、右侧与两物体间的动摩 . 点左侧是光滑的、右侧与两 擦因素相同, 擦因素相同,则 s>L > B.若水平面上 B 点左侧是光滑的、右侧与两物体间的动摩 . 点左侧是光滑的、右侧与两 擦因素相同, 擦因素相同,则 s=L = C.若整个水平面都是粗糙的、且与两物体间的动摩擦因素相同,则 s>L .若整个水平面都是粗糙的、且与两物体间的动摩擦因素相同, > D.若整个水平面都是粗糙的、且与两物体间的动摩擦因素相同,则 s=L .若整个水平面都是粗糙的、且与两物体间的动摩擦因素相同, = 二、 填空题(每空 10 分. B 类考生只做第 12 题----18 题,A 类考生只做 14----20 题) 填空题 每空 12.某欧式建筑物屋顶为半球形,一警卫人员为执行特殊任务,必须冒险从屋顶 某欧式建筑物屋顶为半球形, 某欧式建筑物屋顶为半球形 一警卫人员为执行特殊任务, 到达屋面, 为保证他不从屋面上滑下, ▲ .已知人和 已 天窗 A 到达屋面,为保证他不从屋面上滑下,图中 θ 至多为 屋顶间动摩擦因数为 ?,近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 ,近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 13.将“超市 中运送货物所用的平板车固定在水平地面上,配送员用 300N 的 超市”中运送货物所用的平板车固定在水平地面上 . 超市 中运送货物所用的平板车固定在水平地面上, 的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动; 水平力拖动一箱 60Kg 的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动;若配送 员拖动平板车由静止开始加速前进, 员拖动平板车由静止开始加速前进, 要保证此箱货物一定不从车上滑 落,配送员拖动车时,车的加速度大小的取值可以为 配送员拖动车时,车的加速度大小的取值可以为 大小 ▲ m/s 2
3 2 1 0 5 B F/×104N

M

m

L

B

A

θ O

14.一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶, 一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶, 一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶 设所受阻力大小 不变, 不变,其牵引力 F 与速度 v 的关系如图所示, 的关系如图所示,加速过程在图中 B 点结 汽车的质量为 束,所用的时间 t=10s,经历的路程 s=60m.汽车的质量为 ▲ Kg. , 汽车的质量

15.如图所示,在光滑水平面上有两个方向相反 .如图所示,
的匀强磁场垂直穿过, 的匀强磁场垂直穿过,磁场的宽度均为 L,磁感应 磁感应 强度大小均为 B,水平面上放有一正方形金属线 , ),电阻为 若线框从磁 框,其边长为 a(a<L),电阻为 R.若线框从磁 ( < ), 场区左侧以水平向右的某个初速度进入磁场, 场区左侧以水平向右的某个初速度进入磁场,刚 好能从磁场区右侧全部出来, 好能从磁场区右侧全部出来,线框在进入磁场和
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v/m·s-1

▲ . 离开磁场的过程中产生的热量之比 16.如图所示,一小球从斜面上的 A 点处以初动能 EKA =3J .如图所示, 开始向外做平抛运动, 点处时的动能 开始向外做平抛运动,已知小球落到斜面上 B 点处时的动能 EKB =7J,不计空气阻力,则小球运动到距斜面最远处时的动 ,不计空气阻力, ▲ J. 能等于 17.如图所示,物体以 100J 的初动能从斜面底端沿足够长的 .如图所示, 固定斜面向上运动,当它通过斜面某一点 M 时,其动能减少 固定斜面向上运动, 80J,重力势能增加到 48J(取斜面底端为零势能面).如果物 , (取斜面底端为零势能面) 如果物 体能从斜面上某处后又沿斜面滑下返回底端, 体能从斜面上某处后又沿斜面滑下返回底端,则物体在返回底 端时的动能为 ▲ J
4

v0 A B

M
?

18.高压水射流切割玻璃钢.射出的水流,每 1cm2 压力可达 4×10 N, .高压水射流切割玻璃钢 射出的水流 射出的水流, , 则它的水流速度为 ▲ m/s。 。

19. 为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的 为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器 状容器, S 2 透明有机玻璃 , 它的上下底面是面积 A=0.04m 的金属板 , 间距 L=0.05m, , 当连接到 U=2500V 的高压电源正负两极时, 的高压电源正负两极时, 能在两金属板 + 间产生一个匀强电场,如图所示。 间产生一个匀强电场,如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密 U - L 闭在容器内, 闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒 1013 个,假设这些颗粒都处于静止 状态, 状态,每个颗粒带电量为 q=+1.0×10-17C,质量为 m=2.0×10-15kg,不 , , 接地 考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力, 考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力 , 并忽略烟尘颗粒所受重 时间烟尘颗粒可以被全部吸附. 力。合上电键后经过 ▲ s 时间烟尘颗粒可以被全部吸附 20. 在密度为 ρO 的无限大的液体中央有一个半径为 R,密度为 ρ(ρ>ρO )的球设法处它处于静 的球设法处它 , 的球设法处它处于静 止状态. 在距球心竖直下 的液体中出现一个与球半径等大的气泡(气泡 出现一个与球半径等大的气泡 气泡质量忽略不 止状态 若在距球心竖直下方 d 处的液体中出现一个与球半径等大的气泡 气泡质量忽略不 会上升.则球上升 计),此时球会上升 则球上升的加速度为 ▲ . ,此时球会上升 则球上升的加速度为 计算题(B 题中的(1)(2);A 类考生全做,无论 B 类或 A 类考生解答时 三、计算题 类考生只做第 21 题中的 ; 类考生全做, 都要求写出必要的文字说明、公式和计算过程) 要求写出必要的文字说明、公式和计算过程 21. 如图所示, 如图所示, 真空室内存在宽度为 d=8cm 的匀强磁场区 域,磁感应强度 B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里; ,磁场方向垂直于纸面向里; ab、cd 足够长,cd 为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀 、 足够长, 为厚度不计的金箔, 强电场区域, 强电场区域, 电场强度 E=3.32×105N/C; ; 方向与金箔成 37° 角.紧挨边界 ab 放一点状 α 粒子放射源 S,可沿纸面向各 紧挨边界 , 粒子, 个方向均匀放射初速率相同的 α 粒子,已知 α 粒子质量 -27 -19 m=6.64×10 kg, = 3.2×10 C, q , , 初速度 v = 3.2×106m/s, , sin37°= 0.6,cos37°= 0.8. 求: , (1)α 粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径 R; ) ; (2)金箔 cd 被 α 粒子射中区域的长度 L; ) ; (3) ) 设打在金箔上 d 端离 cd 中心最远的 α 粒子沿直线穿 出金箔进入电场, SN⊥ 出金箔进入电场, 在电场中运动通过 N 点, ⊥ab 且 SN = 40cm,则此 α 粒子从金箔上穿出时,损失的动能△EK 为多少? 粒子从金箔上穿出时,损失的动能△ 为多少? ,
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