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上海市第十一届高二物理竞赛(初赛)


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( )
NB m A M B 0 t 0 t 0 t 0 t (A) NB (B) NB (C) NB (D)

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 ?, 1 (B)?= tan ?, 2

F

B

?

A

(C)?=2 tan ?, (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, 冰箱内 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, 压缩机 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。

6.如图所示,电路中二个电源的电动势相同,电源 R1 R2 R3 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。 A OB O 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 R m 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)? n mgR, (D)2??n mgR。 9.如图所示,有一个竽于光滑水平面的有界磁场,磁 M? ? ? N 场宽度大于线圈边长。磁场的两侧边界 MM’与 NN’平行。一 d a 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 c b ? ? ? 线圈 ab 边始终与磁场的两侧边界平行) ,则有( ) M’ N’ (A)v3=v1-v2, (B)v3=2 v2-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 O 中,电流以恒定大小沿 abcda 方向通过线圈,磁场的感线方向 d c B 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 b (A)通过线圈的磁通量最小,线圈所受的安培力矩最 O’ 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 1 m 的 6 a b c d e f 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 1 m/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。

t=1 s 时,质点 a 第一次到达最高点,则在 4 s<t<5 s 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 a m 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, b (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 , 4 (D) GMg 。

6.如图所示,长度都为 L=0.4 m 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) A 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?2 m, (B)0.2?2 m, (C)0.3?2 m, (D)0.4?2 m。 7.如图所示,在一个足够大的光滑平面内,有两上 A B F 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, A (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( ) B (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 A 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<2 t2, (B)若 v1<v2,则 t1=2 t2, (C)若 v1>v2,则 t1>2 t2, (D)若 v1=v2,则 t1=2 t2。



h



U AB 10.如图甲所示,两块相同金属板 A A U 和 B 平行且正对放置, 两板间接上周期性变化 v 的交变电压, 电压随时间变化的规律如图乙所 0 1 2 3 4 t 示。一些带电微粒(重力不计)从两板中面沿 B -U 甲 乙 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 v0 =10 m/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?1023 mol 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 4 cm 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 92.2 cm,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 10 s 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) , 2 这种减速器的最大加速度为 5 m/s ,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 收到信号时间 与前方障碍物距离(单位:m) 进行人工遥控操作。 下表为控制中 9:1020 76.5 心显示屏上的数据 9:1030 46.5 发射信号时间 给减速器设定的加速度(单位:m/s2) 已知控制中心的信号发射 9:1033 1.5 与接受设备工作速度极快, 科学家 收到信号时间 与前方障碍物距离(单位:m) 每次分析数据并输入命令至少需 9 : 10 16.5 40 3 s。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 : ____________________________________________________。

5.某古建筑物上有一装饰构件,构件由四条长度相 D 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 A C 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 B 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=0.3 m, 右端与电动势 E=6 V (内阻不计) 的电池及 R=3 ? ? ? ? ? L R 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 ? ? ? ? E 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=0.1 N。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、1.1.73 s,25 m, 2、3?10 9,2?1024——4?1024, 3、L?80 cm, 92 cm, 4、 (1)没有执行命令, (2)应即减速,a>3 m/s2, 6、5/9,18, 5、2G, 7 G /2,


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