上海市第四高三物理競賽

1、上海市第四屆高三物理競賽（上海市物理業(yè)余學校杯）說明：1、本卷分i、ii兩卷，共六大題，滿分為150分，答題時間為120分鐘。 2、答案及解答過程均寫在答題紙上。其中第一、二、三、四、五大題只要求寫出答案，不要求寫出解答過程；第六大題要寫出完整的解答過程。 3、本卷未加說明時重力加速度g均取10 m/s2。卷一( 40分）單項選擇題 （本大題共8小題，每小題5分. 每小題給出的四個選項中，只有一個是符合題意的 ）1下列關于物理學家對物理學貢獻的敘述中正確的是（ ）。（a）居里夫人首先發(fā)現了元素的天然放射現象（b）惠更斯用雙縫干涉實驗證明了光具有波動性（c）盧瑟福用粒子轟擊n14，從而首先發(fā)現了

2、中子（d）愛因斯坦根據光電效應現象，第一個提出了光子說2對于溫度相同的同種氣體，下列物理量中一定相同的是（ ）。（a）內能（b）壓強（c）分子平均動能（d）分子間平均勢能3處于基態(tài)的氫原子在某單色光光束的照射下，只能發(fā)出頻率為1、2、3的三種光，且1 2 3 ，則該照射光的光子能量為（ ）。（a）h1（b）h2（c）h3（d）h(123)甲 乙 丙4如圖，甲、乙、丙是三根相同的玻璃管，它們粗細均勻、一端封閉?，F將它們豎直放置，并且都用一段水銀柱封住一段空氣。三根玻璃管中氣體初溫相同，且空氣柱體積、水銀柱高度。若使三根玻璃管中的氣體升高相同的溫度，則管中水銀柱向上移動最多的是（ ）。（a）丙管（

3、b）甲管和乙管（c）乙管和丙管（d）三管一樣多43mp12oabcn5如圖，o是一固定的點電荷，曲線mn是另一點電荷p在點電荷o的電場力作用下運動的軌跡。圖中a、b、c分別是以o為圓心，以ra、rb、rc為半徑畫出的三個圓，且rcrbrbra。點1、2、3、4為軌跡mn與三個圓的交點。以|w12|表示點電荷p由點1運動到點2過程中電場力所做功的大小，|w34|表示電荷p由點3運動到點4過程中電場力所做功的大小，則（ ）。（a）|w12| = |w34|（b）|w12| 2|w34|ab6豎直放置的輕質彈簧下端固定于地面，上端連接一物體。已知物體沿豎直方向在a、b兩點之間作簡諧運動。設c和d是a

4、、b兩點連線上的兩個點，若已知物體某次從d點運動到c點的過程中，彈簧的彈性勢能減少，而物體的重力勢能增加。則下列判斷中正確的是（ ）。（a）物體向上運動，經過d點時其運動方向指向平衡位置（b）物體向上運動，經過d點后繼續(xù)沿遠離平衡位置方向運動（c）物體向下運動，經過d點時其運動方向指向平衡位置（d）物體向下運動，經過d點后繼續(xù)沿遠離平衡位置方向運動a c d b+q+2q7如圖，a、b、c、d四點在同一直線上，且accddb。a、b兩點分別固定一帶電量為q和2q的點電荷?，F將一正電荷從c點沿直線移動到d點，則（ ）。（a）電場力一直做正功（b）電場力一直做負功（c）電場力先做正功后做負功（d）

5、電場力先做負功后做正功8用一個大小與時間成正比的水平推力f ，將一重為g的物體壓在足夠高而平整的豎直墻面上。物體開始時的速度，從t0時刻開始，物體所受的摩擦力ff隨時間t變化的圖像應是下圖中的（ ）。offtg（d）offtg（c）offtg（b）ff（a）otg二（20分）填空題 （本大題共5小題，每小題4分）9兩條細長形的軟體蟲甲、乙，質量均為20g，甲蟲長20cm，乙蟲長10cm，兩條蟲子質量分布近似均勻。兩蟲從地面開始勻速翻越一高為10cm的豎直薄板。從開始到兩蟲身體的中點恰好到達薄板頂端的過程中，甲、乙兩蟲做功總量之比為 _ 。10左圖為雙縫干涉的實驗裝置，兩條狹縫s1和s2分別沿水

6、平方向上、下平行分布。當用單色光照射時，屏上出現明暗相間的條紋。當在狹縫s2后方放置一折射率為n的透明介質后，可觀察到零級明條紋將 _（選填：“向上”“向下”或“不”）移動。11一個實心鉛球a從塔頂處自由下落，當下落距離為s1時，另一實心鉛球b自距離塔頂s2處開始自由下落，結果兩球同時落地。設可以將鉛球視為質點，且不計空氣阻力，則塔頂的高度為 _。lh l12如圖，一長l = 1.00m，一端封閉、粗細均勻的直玻璃管內有一段長h = 0.20m的水銀柱封住了一定質量的空氣。當管口向上豎直放置時，被封住的空氣柱長l = 0.50m。若將玻璃管在豎直平面內緩慢旋轉180，使管口豎直向下倒置，則管內

7、空氣柱的長度變?yōu)?_ m。（已知大氣壓強p0 = 76cmhg，答案保留2位有效數字）befdc13如圖，兩根平行且光滑的導電金屬導軌固定于絕緣板上，它們的一部分水平，另一部分與水平面的夾角 = 37，圖中cd和ef是兩根質量均為1kg 的銅條，且均與導軌接觸良好。銅條cd位于導軌水平部分并用一輕質絕緣細線拴住，細線的另一端固定在墻上，細線可以承受的最大張力為3n。銅條ef可在導軌上滑動。整個裝置處在豎直向上的均勻磁場中。若使銅條ef由靜止開始從斜軌頂端滑下，則當連接銅條cd的細線剛被拉斷時，銅條ef的加速度為 _ m/s2。卷三( 15分）多項選擇題 （本大題共3小題，每小題5分。 每小題給

8、出的四個選項中，有兩個或兩個以上是符合題意的）14長度為l的絕緣細桿兩端各固定一個電量為+q的點電荷，在細桿上另外套有一個質量為m、帶電量也為+q的小環(huán)。小環(huán)在細桿中點附近做振幅很小的簡諧振動，測得小環(huán)振動周期為t，則（ ）。（a）若將小環(huán)質量增大為2m，則其振動周期仍然為（b）若將小環(huán)質量增大為2m，則其振動周期變?yōu)椋╟）若將細桿長度增大為2l，則小環(huán)振動周期變?yōu)椋╠）若將細桿長度增大為2l，則小環(huán)振動周期變?yōu)?5如圖是一個頂角為45，折射率為的三棱鏡。有一束光以如圖所示方向射到三棱鏡的界面i上。入射角為（）。不考慮該束光經反射后第二次射到i、ii兩面的情況，下列關于這束光的傳播的判斷中正確

9、的是（ ）。iii（a）在界面i會發(fā)生反射（b）在界面ii會發(fā)生反射（c）在界面i不可能發(fā)生全反射（d）在界面ii可能發(fā)生全反射16已知平行板電容器兩極板的間距為d，保持與恒壓直流電源相連接。若保持兩極板的正對面積不變，將電容器兩極板的間距緩慢拉開到2d，則在此過程過程中（ ）。（a）外力做正功（b）極板上電量增加（c）電容器儲存的電能減少（d）極板間電場強度增大四（12分）填空題 （本大題共3小題，每小題4分） ocdb17一小球自地面以速度v豎直向上拋出，當小球上升高度等于 _ 時，小球的動能等于重力勢能的一半（以地面為重力勢能的零勢能面，可將小球視為質點并忽略空氣阻力）。 +qmgbl1

10、8如圖，有一磁感強度為b的勻強磁場，方向垂直于紙面向外。在垂直于磁場的平面內有一金屬棒cd，繞平行于磁場的o軸做逆時針方向的轉動。已知棒長為l，o軸距c端，棒的轉速為n，則c、d兩點之間的電勢差ucd為 _。19如圖，單擺的擺長為l，擺球質量為m、帶電量為 +q?，F將其放入勻強磁場中，磁場方向與擺球擺動平面垂直，單擺最大擺角為。為使擺球能保持在圓弧上來回擺動，磁感強度b大小的取值范圍是 _。(a)五（10分）實驗題 20圖(a)是白熾燈l1（220v，100w）和l2（220v，60w）的理想伏安特性曲線。圖中曲線 _ 表示燈l1的的伏安特性曲線。（選填“a”或“b”）隨著燈泡l1功率的增大，

11、其燈絲阻值逐漸 _ 。（選填“變大”、“變小”或“不變”）若將這兩個燈泡并聯在電路上，在用電高峰時電壓僅200v，則此時l1燈的實際功率為 _ w，l2燈的實際功率為 _ w。若將它們串聯后接在220v電源上，則此時l1燈的實際功率為 _ w，l2燈的實際功率為 _ w。av(b)若用圖(b)所示電路測量l1燈的伏安特性，由于電表存在內阻，實際測得的伏安特性曲線比圖(a)中描繪出的理想伏安特性曲線在iu圖中位置來得偏 _（選填“高”或“低”）。用圖(b) 所示電路測量l1燈伏安特性時，已知r0 = 10，e = 300v。則電路中可變電阻r選用下列各種規(guī)格時，測量效果最好的是（ ）。（a）最大

12、電阻5，最大電流10a（b）最大電阻50，最大電流6a（c）最大電阻500，最大電流1a（d）最大電阻5000，最大電流1atv六（53分）計算題 21如圖所示，導熱氣缸被固定在水平地面上，光滑的活塞q封閉了一定質量的理想氣體。一不可伸長的細繩繞過定滑輪，一端拴住活塞，另一端栓著質量為m的重物。已知大氣壓強為p0，被封閉的氣體體積為v，活塞的截面積為s（質量忽略不計）。最初整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，今用手托著重物使其緩慢上升，直到細繩剛開始松弛（但還未彎曲），然后從該位置釋放重物，當重物下落到最低點（未接觸地面）時，活塞在氣缸中比最初托起重物前的位置上升了h高度（滑輪質量、滑輪的摩擦和空氣阻力均不

13、計）。(1) 求剛開始釋放重物時，活塞的位置比原來下降的距離；(2) 若在重物下落過程中，氣體初、末狀態(tài)的溫度相同，求氣體吸收的熱量。22如圖，傳送帶ab長為3.8m，以恒定速度向右移動。現將質量m = 5kg的物體無水平初速地放到傳送帶上的a點（即物體的初速v0=0），在水平向右的恒力f = 25n作用下，t =1.2s后物體到達b點。若物體與傳送帶間的動摩擦因數 = 0.25，求：abmfv(1) 傳送帶的移動速度v ；(2) 物體到達b時的速度vb ；(3) 在物體從a到b過程中，摩擦力對物體做的功wf ；(4) 因物體和傳送帶間的摩擦而產生的熱能。b23如圖所示，兩根足夠長的平行導軌放在傾角的斜面上，導軌間距離0.25m，一端連接電源和可變電阻r。已知電源電動勢12v，內阻0.1。有一磁感強度b0.8t的均勻磁場，方向垂直于斜面向上。今在導軌上放一質量0.2kg的金屬棒，棒與導軌間的動摩擦因數為，其他電阻均不計。問：(1) 要使棒靜止在斜面上，電阻r阻值應在什么范圍內？(2) 當r調至1.1時，金屬棒做勻速運動的速度是多大？24一質量為50kg的同學在公園里蕩秋千，在秋千擺動過程中他通過下蹲和起立的動作使自己越擺越高。假設該同學蹲在秋千板上時重心與懸掛點的距離l = 3m，他從下蹲到起立重心位置改變的距離h = 0