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嘉兴市高二物理竞赛


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嘉兴市高二物理竞赛
试 题 卷

考生须知:1.时间共 120 分钟,满分 150 分;g 取 10m/s2;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.

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) 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 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 L L L L C D B A 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, 则两颗卫星相比较,下列判断正确的是 卫星 土卫五 土卫六 距土星距离/km 527000 1222000 半径/km 765 2575 质量/kg 2.49× 10 1.35× 10
21 23

发现者 卡西尼 惠更斯

发现日期 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 C.土卫六表面的重力加速度小 D.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 两板间电 场加速后垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动,a S1 M 粒子打在照相底片上的 A 点,b 粒子打在 B 点, ①若 a 和 b 电量相等,则 a 的质量大 S2 N 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 则:A. ①② B. ①②④ B C. ③④ D. ①④ 4.如图所示,竖直平面内放一直角杆 AOB,杆的水 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 ..
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A.若用水平拉力向右缓慢拉 A,则 A 受到的摩擦力不变 B.若用一定的速度向右匀速拉 A,则 A 受到的摩擦力不变 C.若用一定的速度向右匀速拉 A,则 A 受到的摩擦力比静止时的摩擦力要大 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 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, 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 度(微波在单位面积上的辐射功率)不得超过 0.5W/m2。若某一小型无线电通讯装置的微波 辐射功率是 4W,已知球面面积为 S ? 4 ? R ,则符合规定的安全区域距离该通讯装置至少多
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 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,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 7. 某质点作匀变速曲线运动,依次经过 A、B、C 三点,运动轨迹 如图所示.已知过 B 点切线与 AC 连线平行,D 点为 AC 线段的中 A 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B点指向D点 B.tAB 不一定等于tBC ,a 的方向不一定由B点指向D点 C C.tAB 一定等于tBC ,a 的方向不一定由B点指向D点 D.tAB 一定等于 tBC ,a 的方向一定由 B 点指向 D 点 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 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 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。当两颗子弹均相对 于木块静止时, v0 对木块判断正确的是 v0 A.静止,d1=d2 B.向右运动,d1<d2 C.静止,d1<d2 D.向左运动,d1=d2 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,金属
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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 B.若 ab 固定 ef 以速度 v 滑动时,ef 两点间电压为零 C.当两杆以相同的速度 v 同向滑动时,伏特表读数不为零 D.当两杆以相同的速度 v 同向滑动时,伏特表读数为 2BLv 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。磁场的两侧边界 MM’与 NN’平行。一正方形线 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=(v1-v2)/2 C.v3=2 v2-v1 D.缺乏必要条件,无法确定 11.如图,水平面上的两物体相距为 L、质量分别为 M 和 m(M>m) ,它们以相同的初速度从图示位置开始向 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 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 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 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 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) 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 天窗 A 到达屋面,为保证他不从屋面上滑下,图中 θ 至多为 ▲ .已知人和 屋顶间动摩擦因数为 μ,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 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,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 ▲ m/s
2

M ? d a ? ?

? ? ?

? ? ?

N

c

b M’

N’

M

m

L

B

A θ O

F/×104N 3 2 1 0 5 B

14.一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,其牵引力 F 与速度 v 的关系如图所示,加速过程在图中 B 点结 束,所用的时间 t=10s,经历的路程 s=60m.汽车的质量为 ▲ Kg.
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v/m·s-1
10

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15.如图所示,在光滑水平面上有两个方向相反
的匀强磁场垂直穿过,磁场的宽度均为 L,磁感应 强度大小均为 B,水平面上放有一正方形金属线 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,刚 好能从磁场区右侧全部出来,线框在进入磁场和 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 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 能等于 ▲ J. 17.如图所示,物体以 100J 的初动能从斜面底端沿足够长的 固定斜面向上运动,当它通过斜面某一点 M 时,其动能减少 80J,重力势能增加到 48J(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,则物体在返回底 端时的动能为 ▲ J 18.高压水射流切割玻璃钢.射出的水流,每 1cm2 压力可达 4× N, 10 则它的水流速度为 ▲ m/s。
4

v0 A B

M
?

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 S 透明有机玻璃,它的上下底面是面积 A=0.04m2 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,能在两金属板 + 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 - 13 L 闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒 10 个,假设这些颗粒都处于静止 状态,每个颗粒带电量为 q=+1.0× -17C,质量为 m=2.0× -15kg,不 10 10 接地 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 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 计),此时球会上升.则球上升的加速度为 ▲ . 三、计算题(B 类考生只做第 21 题中的(1)(2);A 类考生全做,无论 B 类或 A 类考生解答时都 要求写出必要的文字说明、公式和计算过程) 21. 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; ab、 cd 足够长,cd 为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电 场区域,电场强度 E=3.32× 5N/C;方向与金箔成 37° 10 角. 紧挨边界 ab 放一点状 α 粒子放射源 S, 可沿纸面向各个方 向均匀放射初速率相同的 α 粒子,已知 α 粒子质量 - - m=6.64× 27kg,q = 3.2× 19C,初速度 v = 3.2× 6m/s, 10 10 10
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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,在电场中运动通 过 N 点,SN⊥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?

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