2022年高二物理競(jìng)賽模擬試題1

2022年高二物理競(jìng)賽試題一、選擇題：1.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量相等，有F＝1N的兩個(gè)水平力作于A、B兩個(gè)物體上，A、B、C都靜止，則地面對(duì)A物體、A物體對(duì)B物體、B物體對(duì)C物體的摩擦力分別為（）、2N、1N、0、1N、1N、0、1N、0N型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力。則木板P的受力個(gè)數(shù)為（）A．3B．43.2014年3月8日凌晨2點(diǎn)40分，馬來西亞航空公司一架波音777-200飛機(jī)與管制中心失去聯(lián)系。2014年3月24日晚，初步確定失事地點(diǎn)位于南緯31°52’、東經(jīng)115°52’的澳大利亞西南城市珀斯附近的海域。有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，每天上午同一時(shí)間在該區(qū)域正上方對(duì)海面拍照，則A．該衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星B．該衛(wèi)星軌道平面與南緯31°52’所確定的平面共面C．該衛(wèi)星運(yùn)行周期一定是地球自轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍D．地球自轉(zhuǎn)周期一定是該衛(wèi)星運(yùn)行周期的整數(shù)倍4．粗糙長(zhǎng)木板的一端固定在鉸鏈上，小物體放在木板上，開始時(shí)木板靜止于水平位置，如圖所示。使木板沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在θ角逐漸增大的過程中，小物體所受木板摩擦力Ff的大小隨θ角變化的關(guān)系是5.人用繩子通過動(dòng)滑輪拉A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)以速度v0勻速地拉繩使物體A到達(dá)如圖所示位置時(shí)，繩與豎直桿的夾角為θ，求A物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是（）A．v0sinθB．C．v0cosθD．6.如圖在兩塊相同的豎直木板之間，有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚，用兩個(gè)大小都為F的水平力壓木板，使四塊磚都懸在空中靜止不動(dòng)，則第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力大小為()A.0B.mgC.2mgD.mg/27.如圖所示，傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。將物體輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速，第二階段物體做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說法中正確的是A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B．第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C．全過程摩擦力對(duì)物體做的功等于全過程物體機(jī)械能的增加D．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體動(dòng)能的增加8.在如圖甲、乙、丙中，除導(dǎo)體棒ab可動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，甲圖中的電容器C原來不帶電．設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)，圖中裝置均在水平面面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)．現(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度v0，在甲、乙、丙三種情形下導(dǎo)體棒ab的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）A.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終都做勻速運(yùn)動(dòng)B.甲、丙中，ab棒最終將以不同速度做勻速運(yùn)動(dòng)；乙中，ab棒最終靜止C.甲、丙中，ab棒最終將以相同速度做勻速運(yùn)動(dòng)；乙中，ab棒最終靜止D.三種情形下導(dǎo)體棒ab最終都做靜止A.9.如圖甲所示，軌道左端接有一電容為C的電容器，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。電容器兩極板間電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，下列關(guān)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v、導(dǎo)體棒受到的外力F隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）10.傳送帶以v1的速度勻速運(yùn)動(dòng)，物體以v2的速度滑上傳送帶，物體速度方向與傳送帶運(yùn)行方向相反，如圖所示，已知傳送帶長(zhǎng)度為L(zhǎng)，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因素為μ，則以下判斷正確的是 （）A．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從A端離開傳送帶，且物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與v1無關(guān)B．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時(shí)的速度可能大于v1C．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時(shí)的速度可能等于v1D．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時(shí)的速度可能小于v111.半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，其延長(zhǎng)線總是過半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱體不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q（P的截面半徑遠(yuǎn)大于Q的截面半徑），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在Q到達(dá)最高位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過程中，下列說法正確的是（）A.MN對(duì)Q的彈力大小逐漸減小B.P、Q間的彈力先增大后減小C.桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小D.P所受桌面的支持力保持不變二、計(jì)算題：1.彈簧在學(xué)校組織的趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某科技小組為大家提供了一個(gè)寓學(xué)于樂的游戲。如圖所示，將一質(zhì)量為的鋼球放在O點(diǎn)，用彈射裝置將其彈出，讓其沿著光滑的半環(huán)形軌道OA和AB運(yùn)動(dòng)，BC段為一段長(zhǎng)為L(zhǎng)=的粗糙平面，DEFG為接球槽。圓弧OA和AB的半徑分別為r=，R=，小球與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，C點(diǎn)離接球槽的高度為h=，水平距離為x=，接球槽足夠大，g取。求：（1）要使鋼球恰好不脫離圓軌道，鋼球在A點(diǎn)的速度多大？（2）在B位置對(duì)半圓軌道的壓力多大？（3）要使鋼球最終能落入槽中，彈射速度v0至少多大？vmMF2.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的長(zhǎng)木板放在光滑水平面上，在長(zhǎng)木板的右端施加一水平恒力F=8N，當(dāng)長(zhǎng)木板向右運(yùn)動(dòng)速率達(dá)到v1=10m/s時(shí)，在其右端有一質(zhì)量m=2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板，物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，小物塊始終沒離開長(zhǎng)木板，取10m/svmMF（1）經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止；（2）長(zhǎng)木板至少要多長(zhǎng)才能保證小物塊始終不滑離長(zhǎng)木板。（3）上述過程中長(zhǎng)木板對(duì)小物塊摩擦力做的功．3.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的．軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E．從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球，為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知小球受到的電場(chǎng)力大小等于小球重力的倍．試求:（1）小球在圓周上的最小速度是多少?（2）在B時(shí)小球?qū)壍赖膲毫κ嵌嗌?？?）釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離4.圖示為一固定不動(dòng)的絕緣的圓筒形容器的橫截面，其半徑為R，圓筒的軸線在O處，圓筒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與圓筒的軸線平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,筒壁的H處開有小孔，整個(gè)裝置處在真空中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子P以某一初速度沿筒的半徑方向從小孔射入圓筒，經(jīng)與筒壁碰撞后又從小孔射出圓筒。設(shè)：筒壁是光滑的，P與筒壁碰撞是彈性的，P與筒壁碰撞時(shí)其電荷量是不變的。若要使P與筒壁碰撞的次數(shù)最少，問：（1）P的速率應(yīng)為多少？（2）P從進(jìn)入圓筒到射出圓筒經(jīng)歷的時(shí)間為多少？5.一質(zhì)量為m的小滑塊A沿斜坡由靜止開始下滑，與一質(zhì)量為km的靜止在水平地面上的小滑塊B發(fā)生正碰撞，如圖所示。設(shè)碰撞是彈性的，且一切摩擦不計(jì)。為使二者能且只能發(fā)生兩次碰撞，則k的值應(yīng)滿足什么條件？一、選擇題：3.D7.C二、計(jì)算題：1.解：（1）要使鋼球恰好不脫離軌道對(duì)最高點(diǎn)A：，解得（2）鋼球從A到B的過程：在B點(diǎn)：，根據(jù)牛頓第三定律，鋼球在B位置對(duì)半圓軌道的壓力為6N（3）要使鋼球能落入槽中從C到D平拋，，假設(shè)鋼球在A點(diǎn)的速度恰為時(shí)，鋼球可運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，且速度為從A到C,故當(dāng)鋼球在A點(diǎn)的速度恰為時(shí)，鋼球不可能到達(dá)C點(diǎn)，更不可能平拋入槽要使鋼球最終能落入槽中，需要更大的彈射速度，才能使鋼球既不脫離軌道，又能落入槽中。從O到C有，解得2.解：（1）小物塊的加速度為：a2=μg＝2m/s2，水平向右長(zhǎng)木板的加速度為：，水平向右令剛相對(duì)靜止時(shí)他們的共同速度為v，以木板運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较驅(qū)π∥飰K有：v=－v2＋a2t對(duì)木板有：v=v1＋a1t代入數(shù)據(jù)可解得：t=8s；v=14m/s（2）長(zhǎng)木板對(duì)小物塊摩擦力做的功為3.解：（1）如圖，帶電小球運(yùn)動(dòng)到圖中最高點(diǎn)時(shí)，重力、電場(chǎng)力的合力提供向心力時(shí)，速度最小，……（1分）…………（2分）解得：……（1分）（2）從B點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：………（2分）………(1分)解得：…（1分）根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫椤?分）（3）從A到B，由動(dòng)能定理得：…（2分）解得：……（1分）4.（1）2022年高二物理競(jìng)賽試題一、選擇題：型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計(jì)空氣阻力。則木板P的受力個(gè)數(shù)為（）A．3B．4【答案】C傳送帶以v1的速度勻速運(yùn)動(dòng)，物體以v2的速度滑上傳送帶，物體速度方向與傳送帶運(yùn)行方向相反，如圖所示，已知傳送帶長(zhǎng)度為L(zhǎng)，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因素為μ，則以下判斷正確的是 （） A．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從A端離開傳送帶，且物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與v1無關(guān) B．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時(shí)的速度可能大于v1 C．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時(shí)的速度可能等于v1 D．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時(shí)，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時(shí)的速度可能小于v1【答案】ACD【解析】略22．粗糙長(zhǎng)木板l的一端固定在鉸鏈上，小物體放在木板上，開始時(shí)木板靜止于水平位置，如圖所示。使木板沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在θ角逐漸增大的過程中，小物體所受木板摩擦力Ff的大小隨θ角變化的關(guān)系是【答案】B在水平面上靜止地放一足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板N，將一鐵塊M放在長(zhǎng)木板上，在長(zhǎng)木板的右端加一水平向右的拉力F，拉力的大小由零逐漸增大。已知鐵塊的質(zhì)量為、長(zhǎng)木板的質(zhì)量為m，鐵塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為、長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且滿足最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度用g表示，則（）A.如果外力，則鐵塊與長(zhǎng)木板靜止在水平面上不動(dòng)B.如果外力，則鐵塊的加速度大小為C.如果外力，則鐵塊與長(zhǎng)木板之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)D.在逐漸增大外力F的過程中，鐵塊加速度的最大值大于【答案】B半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，其延長(zhǎng)線總是過半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱體不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q（P的截面半徑遠(yuǎn)大于Q的截面半徑），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在Q到達(dá)最高位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過程中，下列說法正確的是（）A.MN對(duì)Q的彈力大小逐漸減小B.P、Q間的彈力先增大后減小C.桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小D.P所受桌面的支持力保持不變【答案】AC甲物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上，乙物體靜止在水平面上?，F(xiàn)增大外力F，兩物體仍然靜止，則下列說法正確的是：A．乙對(duì)甲的摩擦力一定增大B．乙對(duì)甲的摩擦力一定沿斜面向上C．乙對(duì)地面的摩擦力一定增大D．乙對(duì)地面的壓力一定增大【答案】C如圖在兩塊相同的豎直木板之間，有質(zhì)量均為m的4塊相同的磚，用兩個(gè)大小都為F的水平力壓木板，使四塊磚都懸在空中靜止不動(dòng)，則第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力大小為()圖2－4－13A.0B.mgC.2mgD.mg/2【答案】A如圖所示，傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。將物體輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速，第二階段物體做勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說法中正確的是A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B．第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C．全過程摩擦力對(duì)物體做的功等于全過程物體機(jī)械能的增加D．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體動(dòng)能的增加【答案】C如圖所示，傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物體a放在斜面上，輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上，另一端繞過光滑的滑輪固定在c點(diǎn)，滑輪2下懸掛物體b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將固定點(diǎn)c向右移動(dòng)少許，而a與斜劈始終靜止，則（）A．細(xì)線對(duì)物體a的拉力增大B．斜劈對(duì)地面的壓力減小C．斜劈對(duì)物體a的摩擦力減小D．地面對(duì)斜劈的摩擦力增大【答案】AD彈簧在學(xué)校組織的趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某科技小組為大家提供了一個(gè)寓學(xué)于樂的游戲。如圖所示，將一質(zhì)量為的鋼球放在O點(diǎn)，用彈射裝置將其彈出，其實(shí)沿著光滑的半環(huán)形軌道OA和AB運(yùn)動(dòng)，BC段為一段長(zhǎng)為L(zhǎng)=的粗糙平面，DEFG為接球槽。圓弧OA和AB的半徑分別為r=，R=，小球與BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，C點(diǎn)離接球槽的高度為h=，水平距離為x=，接球槽足夠大，g取。求：（1）要使鋼球恰好不脫離圓軌道，鋼球在A點(diǎn)的速度多大？（2）在B位置對(duì)半圓軌道的壓力多大？（3）要使鋼球最終能落入槽中，彈射速度v0至少多