广东省徐闻中学高中物理竞赛模拟训练二.docx

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广东省徐闻中学高中物理竞赛模拟训练二

高中物理竞赛模拟训练

（二）

本试卷考试用时3小时，满分200分

一、选择题。

本题共6小题，每小题6分。

在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项是正确的，有的小题有多项是正确的。

把正确选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

1.某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中，筒静止于图示位置。

设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用。

若将被淹没的金属筒缓慢下移，则筒内空气（）

A．对外做负功B．向外界放热C．内能增大D．内能不变

2、如图所示，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=O时刻起，对B施加向右的水平恒力F2=4.ON，同时对A施加向右的水平变力F1，F1变化规律如图所示。

下列相关说法中正确的是（）

A．当t=0时，A、B物体加速度分别为aA=5m/s2，aB=2m/s2

B．A物体作加速度减小的加速运动，B物体作匀加速运动

C．t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2

D．A、B分离前后，A物体加速度变化规律相同

3、如图所示，货物从出料口P通过送料管送到传送带上某点Q（图中未画出），再通过倾角为α的传送带，以一定的速度传送到仓库里。

送料漏斗出口P距传送带的竖直高度为h．送料管的内壁光滑．为使被送料能尽快地从漏斗出口P点通过送料直管运送到管的出口Q点，则送料直管与竖直方向夹角为多少时，被送料从P到Q的时间最短（）

A．送料管PQ竖直安装

B．送料管PQ与竖直方向成α/2角安装

C．送料管PQ与竖直方向成α角安装

D．送料管PQ与竖直方向成2α角安装

4．如图甲所示，在无限长载流直导线附近有一正方形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内，线圈的右端用导线与光电传感器a1、a2相连。

当载流直导线中电流增大或减小，使得通过线圈ABCD的磁通量发生变化（线圈ABCD以外的线路对磁场的响应忽略），从而引起监控器报警，光电传感器的原理放大图如乙所示，只有存在如图中箭头所示方向的电流时，才能使二极管（LED）发光，从而使光电三极管导通引起D发光报警。

载流直导线右方的磁场分布如图甲所示（图中只画出磁场的一部分）。

根据以上叙述，你认为下列说法中正确的是：

（）

A．根据图甲所示的磁场，可判断导线中电流I的方向由b到a

B．如果D1发光报警，说明导线中电流增大

C．如果导线中电流I保持恒定，但线圈在纸面内沿导线由a向b运动，则D2将发光报警

D．如果导线中电流I保持恒定，但线圈在纸面内垂直磁感线向右运动，则D1将发光报警

5、如图所示，在水平面上相距L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离、相间排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=B，方向相反，每个磁场的宽都是

。

跨在两导轨上的正方形金属框abcd边长为L、质量为m、总电阻为R，金属框与导轨间的最大静摩擦力为

（等于滑动摩擦力）。

现使所有磁场都以加速度

向右做初速度为零的匀加速直线运动，短时间后金属框也将向右运动，则金属框在运动过程中（）

A．最大速度为

B．最大速度为

C．最大加速度为

D．最大加速度为

6、如图所示，均匀介质中两波源

分别位于x轴上

14m处，质点P位于x轴上

4m处，

时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T=0.1s，传播速度均为v=40m/s，波源

的振幅为

2cm，波源

的振幅为

3cm，则从

至

0.35s内质点P通过的路程为：

（）

A．12cm

B．16cm

C．24cm

D．32cm

二、填空题和作图题。

把答案填在题中的横线上或把图画在题指定的地方。

只要给出结果，不需写出求得结果的过程。

7、（8分）如图甲所示，

为一液体槽，

、

所在的侧面为铜板，其他侧面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解）。

现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在

点，下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触（小球与液体不接触）．

点与液体槽的中央在同一条竖直线上．在

、

所在的铜板面上接上图示电源，电源内阻可忽略，电动势

＝8Ｖ．将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到传感器上．现将摆球拉离平衡位置使其在垂直于

、

的竖直面上做简谐运动．图

乙为闭合开关

后某段时间内传感器显示的摆球与

板之间的电压波形，根据这一波形，可以得出：

（1）单摆的摆长为___________m（取

＝10）

（2）设

、

所在的侧面两铜板内侧之间的距离为

，则细铜丝与导电液体的接触点偏离

的最大距离

为__________cm

8、（8分）如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，但阻值未知，Rx为电阻箱。

当Rx为Rx1=10Ω时，通过它的电流Ix1=1A；当Rx为Rx2=18Ω时，通过它的电流Ix2=0.6A；则当Ix3=0.1A时，电阻Rx3的阻值为__________。

9、（8分）如图所示，六面体框架由12个不同电阻组成，已知R1=12Ω，其余未知，测得A、B间总阻为4Ω，若R1变为6Ω，则A、B间电阻变为多大.

10、（8分）如图所示，质量分布均匀、边长为L的正三角形框架可以绕通过C点的水平转轴转动，转轴对框架轴承的最大摩擦力矩M0。

在三角形框架的下边框上有一质量为m的小电动玩具汽车从静止开始沿边框向左加速运动，其质心位于O点右方x处。

已知玩具汽车停在任意位置时，框架底边始终保持水平，则汽车的加速度口与x满足＿＿＿＿＿＿＿＿关系时，三角形框架仍能处于平衡状态。

11、（8分）、实验表明：

当物体中存在温度差时，热量会从温度高的地方向温度低的地方传递（即热传导现象）。

比如对一长为L、横截面为S的细棒，当两端的温度维持在ΔT时，在稳态下，△t时间内从高温端向低温端的热量传递△Q满足关系式

，式中可k为细棒材料的导热系数。

如图所示，长度分别为L1、L2，导热系数分别为k1、k2的两个横截面相等的细棒在D处对接。

两细棒的两端分别与温度为T1、T2的两个恒温热源有良好的接触。

则在稳定状态下，两个细棒对接处D的温度T=＿＿＿＿＿＿。

12、（8分）、如图所示，由两种金属构成一半径为r导体圆环，两部分的电阻均为R，但长度分别为周长的

、

，将其放入磁感应强度B随时间变化规律为B=kt（k>0）的磁场中，磁场方向垂直于环面，则两种金属接触点a、b间的电势差大小△U=＿＿＿＿＿＿＿。

13、（8分）、如图所示，三角板的∠A＝30°，∠B=90°，AC=l，P为AB边上一点，且∠ACP=30°。

当三角板ABC在纸面内以恒定角速度国绕C点转动时，A点相对P点速度大小为＿＿＿＿＿＿。

三、计算题。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后结果的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14、（10分）如图所示为法拉第圆盘发电机。

半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度旋转，匀强磁场B竖直向上，电刷a与圆盘表面接触，接触点距圆心为r／2，电刷b与圆盘边缘接触，忽略圆盘电阻和接触电阻，求通过电阻R的电流强度的大小和方向。

15、（10分）有一空间探测器A对一半径为R的球状行星B进行探测，发现B表面覆盖着一层厚厚的冻结的二氧化碳（干冰），没有生命迹象存在。

测得A在B上空离B表面高h的圆形轨道上绕B运行的周期为T。

有人建议用化学方法把二氧化碳分解为碳和氧气而在B上面产生大气。

由于B对大气吸引力的作用，B的表面就会形成一定的气压。

设在时间t0内干冰分解可产生质量为m0的氧气，二氧化碳的蒸发忽略不计，不考虑B的自转，大气层的厚度与B的半径相比很小。

为使B表面附近产生的气压为p，则分解干冰需要经过多长时间?

16、（14分）如图所示，水平地面上固定有一半球为R的半球面，其斜上方P点与球心O之间的距离L=

R，P点距地面的高度H=

R，重力加速度为g。

要使某一质点从P点由静止开始沿一光滑斜直轨道在最短时间内滑到球面上，则此轨道与竖直方向之间的夹角θ为多大？

所需的最短时间t为多长？

17、（14分）一系统由上下两部分和一短而硬（即劲度系数很大）的轻质弹簧构成.上部分A的质量为m1，下部分B的质量为m2，弹簧夹在A与B之间，与二者接触而不固连.让A、B压紧弹簧，并将它们锁定，此时弹簧的弹性势能为E0.通过遥控解除锁定时，弹簧可瞬时恢复原长.现将该系统从一高为H的楼顶处由静止开始自由下落，撞击地面后以原速率反弹，反弹后当系统竖直向上运动到离地面高为

时解除锁定.求

（1）解除锁定前瞬间，A、B的速度为多少？

（2）解除锁定后瞬间，A、B的速度为多少？

（3）解除锁定后H、E0、m1、m2满足什么条件，A上升的高度最大.A上升的高度最大距地面多高？

18、（15分）如图所示，微粒A位于一定高度处，其质量m=1×10-4kg、带电荷量q=+1×10-6C，塑料长方体空心盒子B位于水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ=0.1。

B上表面的下方存在着竖直向上的匀强电场，场强大小E=2×103N/C，B上表面的上方存在着竖直向下的匀强电场，场强大小为

E。

B上表面开有一系列略大于A的小孔，孔间距满足一定的关系，使得A进出B的过程中始终不与B接触．当A以υ1=1m/s的速度从孔1竖直向下进入B的瞬间，B恰以υ2=0.6m/s的速度向右滑行．设B足够长、足够高且上表面的厚度忽略不计，取g=10m/s2，A恰能顺次从各个小孔进出B．试求：

（1）从A第一次进入B至B停止运动的过程中，B

通过的总路程s；

（2）B上至少要开多少个小孔，才能保证A始终不

与B接触。

⑶从右到左，B上表面各相邻小孔之间的距离分别为多大？

19、（15分）一束平行光沿薄平凸透镜的主光轴入射，经透镜折射后，会聚于透镜

处，透镜的折射率

。

若将此透镜的凸面镀银，物置于平面前12

处，求最后所成象的位置。

20、（15分）如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子从小孔O1漂进（不计初速）一个水平方向的加速电场，再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，其电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1，方向如图．虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B2（方向图中未画出）．现有n块折成直角的相同硬质塑料板abc（不带电，宽度很窄，厚度不计）紧靠在一起，恰好放置在PQ、MN之间（截面图如图），ab=bc=L，θ=45°．现使粒子能沿水平虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域．假设粒子的重力、空气阻力均不计，粒子与板相碰后，速率不变，方向变化遵守光的反射定律．

（1）求加速电压U；

（2）粒子在B2磁场中运动的总时间t；⑶粒子在PQ、MN之间运动的平均速度大小

．

21、（15分）两个质量分别为m1、m2的重物（m1＞m2）挂在细绳的两端，细绳绕过一个半径为r的滑轮，在滑轮上固定了两根长均为2r对称分布的轻辐条，两辐条的另一端点均固定有质量为m的重球，如图所示。

左边细绳足够长，轴的摩擦力、绳及滑轮的质量忽略不计，绳与滑轮间不发生相对滑动，重力加速度为g。

现让重物m1从图示位置由静止开始释放而做匀加速运动，当m1重物下落2πr高度时，求:

⑴重物运动的加速度大小a、细绳对m1的拉力大小F1和对m2的拉力大小F2⑵轴对滑轮的作用力N有多大？

高二物理竞赛辅导训练（十九）（模拟训练2）

参考解答与评分标准

一、选择题（36分）答案：

1.ABD2.C3.B4.D5.C6.CD

评分标准：

每小题6分。

全都选对的得