寧波市2012高二物理競賽試題

寧波市2012高二物理比賽試題寧波市高二物理比賽試題考試時間150分鐘滿分200分20XX年12月一．選擇題（（共10題，每題5分，共50分，有些題有多個選項是正確，把答案填在下邊表格內(nèi)）密封線內(nèi)不要答題1．如圖在水平力F的作用下，重為G的物體沿豎直墻壁勻速下滑，物體與墻之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力大小為A．GB．μ（F＋G）C．μ（F－G）D．μG2．一質(zhì)量為m的物體以速率v做豎直平面內(nèi)的半徑為L的勻速圓周運(yùn)動，假設(shè)t=0時辰物體在軌跡最低點且重力勢能為零，以下說法正確的選項是A、物體運(yùn)動的過程中重力勢能隨時間的變化關(guān)系為EPmgL(1cosB、物體運(yùn)動的過程中動能隨時間的變化關(guān)系為EKC、物體運(yùn)動的過程中機(jī)械能守恒，且機(jī)械能E12122vLt)vLt)mvmgL(1cos答在密封線內(nèi)無效2mvD、物體運(yùn)動過程中機(jī)械能隨時間的變化關(guān)系為E12mvmgL(1cos2vLt)3．如下列圖，質(zhì)量為m的小球放置于帶有圓滑四分之一圓弧面的小車上，它們保持相對靜止一起沿水平方向運(yùn)動，小球與圓弧圓心的連線與豎直方向夾角為θ，不計空氣阻力，以下說法正確的選項是A．小球的加速度為gtanθB．小球?qū)A弧面的壓力為mgcosθC．小車必然向右做勻加速直線運(yùn)動D．若小車的加速度越大，小球所受的合外力有可能越小4．現(xiàn)有兩個邊長不等的正方形ABCD和abcd，如下列圖，且Aa、Bb、Cc、Dd間距相等。在AB、AC、CD、DB的中點分別放等量的正點電荷或負(fù)點電荷。則以下說法中正確的選項是A．O點的電場強(qiáng)度和電勢均為零B．把一負(fù)點電荷從b點沿著b→d→c的路徑搬動到c點，電場力做功為零C．同一點電荷在a、d兩點所受電場力不同樣D．將一正點電荷由a點移到b點電勢能減小5．如下列圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為U1和U2，以下說法中正確的選項是A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．U1U2D．U1U216．將物體從地面豎直上拋，若它在第1秒內(nèi)的位移大小等于它上升的最大高度的5/9，則物體的初速度可能為A．30m/sB．6m/sC．4.45m/sD．40.45m/s7．如下列圖，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上P點，已知物體的質(zhì)量為m=2.0kg，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m?，F(xiàn)使勁向左拉物體使彈簧伸長10cm后停止，這時彈簧擁有彈性勢能EP=1.0J。則撤去外力F后A、物體回到平衡地址O點時速度最大B、物體向右滑動的距離能夠達(dá)到12.5cmC、物體向右滑動的距離必然小于12.5cmD、物體到達(dá)最右端時動能為0，系統(tǒng)機(jī)械能不為08．如下列圖，直線OP把坐標(biāo)系Oxy分成I地域和II地域，地域I中的磁感覺強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外；地域Ⅱ中的磁感覺強(qiáng)度為2B，方向垂直紙面向內(nèi)。界線上的P點坐標(biāo)為(4L，3L)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P點平行于y軸負(fù)方向射人地域I，經(jīng)過一段時間后，粒子恰好經(jīng)過原點O。忽略粒子重力，已知sin370=0.6，cos370=0.8。則以下說法中正確的選項是A．該粒子必然沿y軸負(fù)方向從O點射出B．該粒子射出時與y軸正方向夾角可能是740C．該粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間tD．該粒子運(yùn)動的可能速度為vm60qB25qBL12nm(n1,2,3)9．如右圖所示，在座標(biāo)系xOy中，有邊長為a的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、極點a位于坐標(biāo)原點O處。在y軸的右邊的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上界線與線框的ab邊恰好完好重合，左界線與y軸重合，右界線與y軸平行。t＝0時辰，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上界線的方向穿過磁場所區(qū)。取沿a→b→c→d→a的感覺電流方向為正，則在線圈穿越磁場所區(qū)的過程中，感覺電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是以下列圖中的10．如下列圖，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平川面上，A、B兩物體經(jīng)過細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)（不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦）?，F(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上，將物體B遲緩拉高必然的距離，此過程中斜面體與物體A依舊保持靜止。在此過程中A．水平力F必然變小B．斜面體所受地面的支持力必然變大C．地面對斜面體的摩擦力必然變大D．物體A碰到的摩擦力必然變大2二．填空題(共7題，每題8分，共56分，把答案填在指定的橫線上)11．如下列圖，木板B放在粗糙的水平川面上，木塊A放在B的上面，A的右端經(jīng)過一不行伸長的輕繩固定在直立墻壁上，用水平力F向左拉動B，使B以速度v做勻速運(yùn)動，A、B的質(zhì)量均為m，且A、B間及B與水平川面間的動摩擦因數(shù)都是μ，則繩的拉力FT＝，水平拉力F＝。12．發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，爾后點火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)轉(zhuǎn)，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如下列圖。設(shè)衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點的速度為v1Q，加速度a1Q，軌道2上經(jīng)過Q點的速度為v2Q，加速度a2Q，軌道2上經(jīng)過P點的速度為v2P，加速度a2p，軌道3上經(jīng)過P點的速度為v3P，加速度a3p，請比較它們的大?。核俣?，加速度。13．如下列圖，位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下，做速度為

v1的勻速運(yùn)動；若作使勁變成斜向上的恒力F2，物體做速度為v2

的勻速運(yùn)動，且

F1

與

F2

功率同樣。則

v1________v2，F(xiàn)1________F2（填“”，“”，“不能夠確立”）。14．正四周體

ABCD，每條邊的電阻均為

R=10Ω，把歐姆表紅黑表筆分別接到AB兩點，電阻為____________。Ω現(xiàn)把一個內(nèi)阻不計、電動勢E=4V的電源接在AB兩點，同時把一個電容為100μF的電容器兩個電極分別接在BD和AC的中點，則電容器帶電量為。C215．長為

100m

的火車，車頭從離橋

200m

的地方從靜止開始以

1m/s

的加速度做勻加速運(yùn)動，橋長為

150m，則火車頭到達(dá)橋頭所需的時間

t1=________，s整個火車經(jīng)過全橋的時間t2=__________。s16．在圓滑水平桌面中央固定一邊長為

0.3m

的小正三棱柱abc，俯視如圖。長度為L=1m的細(xì)線，一端固定在a點，另一端拴住一個質(zhì)量為m=0.5kg、不計大小的小球。初始時辰，把細(xì)線拉直在ca的延長線上，并給小球以v0=2m/s且垂直于細(xì)線方向的水平速度，因為圓滑棱柱的存在，細(xì)線漸漸纏繞在棱柱上（不計細(xì)線與三棱柱碰撞過程中的能量損失）。已知細(xì)線所能承受的最大張力為7N，則在細(xì)線斷裂從前，小球運(yùn)動的總時間為，s小球運(yùn)動的位移大小為___________。m17．如下列圖，重銅棒MN長a，質(zhì)量未知，兩端由兩根長都是l的輕軟銅線懸掛起來，銅棒MN保持水平，整個裝置靜止于豎直平面內(nèi)，裝置所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感覺強(qiáng)度B?，F(xiàn)給銅棒MN中通入某一恒定電流，銅棒發(fā)生搖動，測得最大偏角θ=600，最大動能為EK（不計感覺電流影響和空氣阻力）。則銅棒中通的電流大小為，從最低點運(yùn)動到最高點的過程中安培力做的功是。（請用題中已知的字母來表示，角度θ的三角函數(shù)值請代入數(shù)據(jù)）3三．計算題(共5題，14+20+20+20+20分，共94分，一定要有解答過程，只寫出結(jié)果不能夠得分)18．某課外興趣小組利用以下列圖的實驗裝置研究“合外力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”（1）該小組同學(xué)實驗時先正確平衡摩擦力，并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細(xì)線上的拉力，改變鉤碼的個數(shù)，測定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系，以下列圖象中能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是（2）在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，某次實驗中一段紙帶的打點記錄如下列圖，則小車運(yùn)動的加速度大小為m/s2（保留3位有效數(shù)字）3）實驗時，小車由靜止開始開釋，已知開釋時鉤碼底端離地高度為H，現(xiàn)測出的物理量還有：小車由靜止開始起發(fā)生的位移s（s＜H）、小車發(fā)生位移s時的速度大小為v，鉤碼的質(zhì)量為m，小車的總質(zhì)量為M，設(shè)重力加速度為g，則mgs（選填“”、“”或“=）”小車動能的變化；19．如下列圖，內(nèi)壁圓滑的半圓弧面豎直放置，其半徑為R，AB是圓滑水平面，B在C的正下方，BC間距很?。籈F為一足夠長的擋板，可繞E點自由轉(zhuǎn)動，E在D點的正下方。當(dāng)擋板與豎直方向夾角為時，一個質(zhì)量為m的物塊（可看作質(zhì)點）從水平面上A點以某一初速度v0向B處運(yùn)動，恰好沿圓弧運(yùn)動至D點水平拋出，且正好垂直撞向擋板（重力加速度g已知）。求：（1）初速度v0的大小（2）物塊剛到達(dá)D點時對底面的壓力的大?。?）DE的高度H420．如下列圖，粗糙水平桌面處有水平向右的勻強(qiáng)電場，場富強(qiáng)小E＝210V/m，A、B是完好相5同的兩個小物體，質(zhì)量均為m＝0.1kg，電量均為q＝210C，且都帶負(fù)電，本來都被按在桌面上的P點?，F(xiàn)使A物體獲取水平向右的初速vA0＝12m/s，A開始運(yùn)動時加速度大小為6m/s，經(jīng)t時間后，使B物體獲取水平向右的初速vB0＝6m/s（不計A、B兩物體間的庫侖力），求：（1）小物體與桌面之間的摩擦力f為多大？（2）在A未與B相遇前，A電勢能增量的最大值Em；（3）若是要使A趕忙與B相遇，t為多大？21．如圖1所示，寬度為d的豎直狹長地域內(nèi)（界線為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直方向上的周期性變化的電場（如圖2所示），電場強(qiáng)度的大小為E0，E0表示電場方向豎直向上。t=0時，一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左界線上的N1點以水平速度v射入該地域，沿直線運(yùn)動到Q點后，做一次完好的圓周運(yùn)動，再沿直線運(yùn)動到右界線上的N2點。Q為線段N1N2的中點，重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。1）求微粒所帶電荷量q和磁感覺強(qiáng)度B的大小；（2）求電場變化的周期T；3）改變寬度d，使微粒還能按上述運(yùn)動過程經(jīng)過相應(yīng)寬度的地域，求T的最小值。EN12-E524圖1圖222．如下列圖，兩平行圓滑的金屬導(dǎo)軌AD、CE相距L=1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角α=30°，下端用導(dǎo)線連接R=0.40Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計。PQGH范圍內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場，磁場的寬度d=0.40m，界線PQ、HG均與導(dǎo)軌垂直。質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.10Ω的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上，且兩端一直與導(dǎo)軌電接觸優(yōu)異，從與磁場上界線GH距離也為d的地址由靜止開