上海市第十五屆高二物理競賽預賽試卷及解答

上海市第十五屆高二物理競賽（初賽）說明：1．本卷滿分100分，答卷時間90分鐘。2．本卷的解答結(jié)果寫在答卷紙上。3．本卷中重力加速度g取10m/s2。一．單項選擇題（每小題3分，共30分）1．在核反應堆中，是靠熔化的鈉來傳遞核燃燒產(chǎn)生的熱量的。抽動液態(tài)鈉的“泵”有傳動部分不允許和鈉接觸，因此常使用一種稱為“電磁泵”的機械。如圖所示為這種泵的結(jié)構(gòu)，N、S為磁鐵的兩極，C為在磁場中的耐熱導管，熔融的鈉從其中流過，v為鈉的流動方向，要使鈉液加速，加在導管中鈉液的電流方向應為（ ）（A）由下流向上 （B）由上流向下 （C）逆著v的方向 （D）順著v的方向2．如圖所示，一傾斜的金屬框架上放著一根金屬棒，由于摩擦力的作用，金屬棒在沒有磁場時處于靜止狀態(tài)，從t0時刻開始，給框架區(qū)域加一個垂直框架平面斜向上的逐漸增強的勻強磁場，到時刻t時，棒開始運動，在t0到t這段時間內(nèi)，金屬棒所受的摩擦力（）（A）不斷增大（B）不斷減小（C）先減小后增大（D）先增大后減小3．地球赤道上的重力加速度為g，物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，要使赤道上的物體“飄”起來，則地球的轉(zhuǎn)速應為原來的（）（A）g/a倍 （B）EQ\R(（g＋a）/a)倍（C）EQ\R(（g－a）/a)倍 （D）EQ\R(g/a)倍4．三個相同的電壓表接入電路中，如圖所示，已知V1表有示數(shù)為8V，V3表有示數(shù)為5V，那么，V2表有示數(shù)應為（）（A）5V （B）3V（C）8V （D）大于3V而小于5V5．一個實心球由兩種不同的均勻物質(zhì)構(gòu)成，各占一半體積，其密度分別為1、2，如圖所示。如果實心球完全浸沒入密度為的靜水中能保持加速度等于零，則下面哪種情況是正確的（ ）（A）1＝2 （B）1＋2＝（C）1－2＝ （D）1＋2＝26．甲、乙兩容器形狀不同，容積卻相同，如圖所示?，F(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系著，分別浸沒入同樣深度，這時兩容器水面平齊，如果將金屬塊勻速提出水面，則（ ）（A）從甲容器中把金屬塊提出水面時拉力做功多些（B）從乙容器中把金屬塊提出水面時拉力做功多些（C）從甲、乙容器中把金屬塊提出水面時拉力做功相同（D）做功多少無法比較7．如圖所示，是某一電場中一根彎曲的電場線，A、B是電場線上的兩點，一個正點電荷原來靜止在A點，釋放后僅在電場力作用下運動，下列說法中正確的是（ ）（A）電荷可能沿電場線運動到B點 （B）電荷可能沿其他路徑運動到B點（C）電荷不可能通過B點（D）電荷是否通過B點無法判斷8．用兩根長度相等的絕緣細線系住兩個質(zhì)量相等的帶電小球A和B，A帶正電，B帶負電，且|qA|＝3|qB|，懸掛在水平向右的勻強電場中，保持平衡狀態(tài)，能正確表示系統(tǒng)平衡狀態(tài)的圖是（ ）9．有一彈簧座墊，寬為22.7cm，它的彈簧成對地如圖所示排列，所有彈簧的勁度系數(shù)均為k＝10N/m，有一重為100N的物體放在座墊上，座墊的表面將下降10cm，假定當物體放上時，彈簧的長度都相同，則此座墊有多少個彈簧？（ ）（A）400 （B）200 （C）100 （D）8010．粗細相同的同種電阻絲制成的兩個半徑之比為2:1的圓環(huán)置于同一勻強磁場之中，其環(huán)面與磁場方向垂直，現(xiàn)以相同速度將兩環(huán)分別沿垂直于磁場方向勻速拉出磁場，如圖所示，則此過程中大小兩環(huán)中發(fā)熱量之比是（ ）（A）8:1（B）4:1（C）2:1（D）1:1二．多項選擇題（每小題4分，共40分。每小題給出的答案中至少有一個是正確的，請把正確的答案全選出來。每一小題全選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分）11．一個物體在若干個力的作用下處于平衡狀態(tài)，若使其中一個力逐漸減小到零，再恢復到原值，而其他力均不變，則物體的運動可能是（ ）（A）一直加速 （B）一直減速（C）先加速后減速 （D）先減速后加速12．如圖所示是醫(yī)院給病人輸液的部分裝置示意圖，在輸液過程中 （ ）（A）A瓶中的藥液先用完 （B）B瓶中的藥液先用完（C）隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸增大 （D）隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸減小13．兩電阻串聯(lián)接在電壓恒定的電源上，用兩只精度都很高的不同的電壓表分別去測量同一電阻兩端的電壓，甲表測得示數(shù)為10.1V，乙表測得示數(shù)為10.3V，則可知（ ）（A）乙表示數(shù)比甲表示數(shù)更接近該電阻兩端原來的電壓 （B）甲表內(nèi)阻比乙表內(nèi)阻大 （C）該電阻兩端原來的電壓必大于10.3V （D）該電阻兩端原來的電壓必在10.1V和10.3V之間14．如圖所示，一列橫波在t＝0時刻波形如圖，A、B兩質(zhì)點間距為8m，B、C兩質(zhì)點平衡位置的間距為3m，當t＝1s時，質(zhì)點C恰好通過平衡位置，則波速有可能是（ ）（A）1.5m/s （B）3m/s（C）13m/s （B）37m/s15．如圖所示，一個均勻的金屬圓盤被固定在一根水平均勻的杠桿A端，在A點相切，中點O這固定轉(zhuǎn)動軸，現(xiàn)在B點用豎直向下的力F使其繞O點順時針慢慢轉(zhuǎn)動，在此過程中力F的力矩的大小M和力F的大小變化情況為（ ）（A）M一直變大 （B）M先變大后變小 （C）F一直變大 （D）F先變大后變小16．如圖所示，粗細均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口。開始時，左管內(nèi)水銀面高于右管內(nèi)水銀面，現(xiàn)要使兩管內(nèi)水銀面等高，可采用的辦法是（ ）（A）從右管口灌入水銀 （B）對左管氣體加熱（C）在左管頂部開一個小孔 （D）讓U形管自由下落17．如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端，彈簧拉力為5N，物體處于靜止狀態(tài)，若小車以加速度a＝1m/s2向右開始運動后（ ）（A）物體A相對于小車仍靜止 （B）物體A受到的摩擦力減?。–）物體A受到的摩擦力大小不變 （D）物體A受到的彈簧拉力增大18．如圖所示，A、B兩個異種電荷的小球，分別被兩根絕緣細繩系在木盒內(nèi)的一豎直線上。靜止時，木盒對地面的壓力為N，細繩對B的拉力為F，若將系B的細繩斷開，下列說法中正確的是（ ）（A）細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力仍為N （B）細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力為N＋F（C）細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力為N－F（D）在B向上運動的過程中，木盒對地面的壓力逐漸變大19．在電場強度大小為E的勻強電場中，將一個質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與豎直方向成角做直線運動。關于帶電小球的電勢能和機械能W的判斷，正確的是（ ）（A）若＜90且sin＝qE/mg，則、W一定不變 （B）若45＜＜90且tan＝qE/mg，則一定減小、W一定增加（C）若0＜＜45且tan＝qE/mg，則一定減小、W一定增加（D）若0＜＜45且tan＝qE/mg，則可能減小、W可能增加20．如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的小球向右運動，右面有一靜止的表面光滑的質(zhì)量也為m的凸形木塊，設小球在凸形木塊上滾動時始終不脫離接觸表面，則下列說法中正確的是（）（A）小球若不能翻越木塊，則將從凸面上回落并向左運動（B）小球若不能翻越木塊，則最后將停止運動（C）小球若能翻越木塊，則將維持原速前進，木塊將靜止不動（D）小球若能翻越木塊，則小球和木塊將一起向右運動三．填空題（每小題5分，共30分）21．如圖所示，小球位于豎直墻壁OA和水平地面OB等距離處P點，且P到OA和OB的垂直距離均為L，緊靠小球（小球視為質(zhì)點）左側(cè)有一固定點光源S，當小球以某一初速水平拋出，恰好落在墻角O處，則小球經(jīng)時間______________落在墻角O處，小球在空中運動過程中其影子沿墻面運動時任意點的瞬時速度為______________。22．如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處，則過河時間為＿＿＿＿＿s，AB直線距離為＿＿＿＿＿＿m。23．如圖所示，A、B、C、D為帶電金屬極板，長度均為L，其中A、B兩板水平放置，間距為d，電壓為U1，C、D兩板豎直放置，間距也為d，電壓為U2，今有一電量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進入電場，則電子經(jīng)過時間＿＿＿＿＿離開電場，這時它的動能為_____________。（假設電場只存在于極板間，并設電子未與極板相遇，且不計電子的重力）24．如圖所示，間距為1m的平行導軌，水平固定放置在磁感應強度為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌所在平面，導軌一端跨接一個阻值為R＝0.4的定值電阻（導軌電阻不計），質(zhì)量為0.2kg、電阻為0.6的金屬棒NN’可沿導軌滑動，導軌與棒間的動摩擦因數(shù)為0.5，用電動機D牽引NN’，從靜止開始運動，當NN’向右移動s＝3.8m時獲得穩(wěn)定速度，此過程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.72J，電動機牽引棒時電壓表和電流表示數(shù)分別為7V和1A，電動機內(nèi)阻為1，則導體棒獲得的穩(wěn)定速度為__________m/s，導體棒從靜止到獲得穩(wěn)定速度所需時間為__________s。25．如圖所示，一根長為l的輕繩一端固定在O點，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，拉起小球使輕繩水平伸直，然后無初速釋放小球，小球運動至輕繩達到豎直位置的過程中，當輕繩和水平方向的夾角為____________時小球重力做功的瞬時功率的值最大，最大值為____________。26．如圖所示，兩帶電平行長金屬板相距4r，對稱x軸水平放置，板間中心處有一只金屬絲網(wǎng)制成的直徑為2r的空心圓筒，筒內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子由靜止從正極板飛出，沿y軸負方向進入圓筒，在磁場中飛行后，又沿水平方向飛出圓筒，最終抵達負極板，則粒子在金屬筒內(nèi)運動的時間為＿＿＿＿＿＿＿，兩極間電壓為＿＿＿＿＿＿＿。（不計帶電粒子的重力）參考答案：一、1、A， 2、C， 3、B， 4、B， 5、D， 6、A， 7、C， 8、C， 9、A， 10、B，二、11、A、B、D， 12、A、C， 13、A、C， 14、B、C、D， 15、B、C， 16、A、B、C， 17、A、C