上海市第五届高二物理竞赛试题

上海市第五届高二物理竞赛试题 一、选择题 I(以下每小题只有一个选项符合题意。每小题 3 分，共 30 分) 1如图 1，有一定质量的理想气体，在其状态由 A 变化到目 的过程中，应( ) (A)气体温度不变，对外做功，放出热量 (B)气体体积增大，内能减小，放出热量 (C)气体对外做功，内能不变，吸收热量 (D)气体对外做功，内能增大，吸收热量 2在图 2 电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都是理想电表，当滑动变阻器 R 的滑片 P 从口端移到 6 端的过程 中( ) (A)V 表示数先减小后增大，A 表示数增大 (B)V 表示数先增大后减小，A 表示数减小 (C)V 表示数先减小后增大，A 表示数先增大后减小 (D)V 表示数先增大后减小，A 表示数先减小后增大 3.在空中某点，用相同的速率分别向四个方向抛出四个小球：竖直向上抛出质量为 m 的球 A，竖直向下抛出质量为 m 的球 B，水平向左抛出质量为 2m 的球 C，水平向右抛出质量为 2m 的球 D。若不计空气阻力，则小球落地前任何瞬间，四小球位于以 下图形中四个顶点位置的是( ) (A)任意四边形 (B)正方形 (C)菱形 (D)长方形 4如图 3 所示，甲、乙两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一 深度内，甲、乙两球是用同一种特殊材料 制作的：当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银 的温度相同，且两液体温度同时缓缓地升 高同一值，则( ) (A)甲球吸收的热量较多 (B)乙球吸收的热量较多、 (C)两球吸收的热量相等 (D)无法确定 5双缝到光屏上 P 点的距离之差为 0.6 微米，若分别用频率 1=5.01014赫和 2=7.51014赫的单色光垂直照射双缝， 则 P 点出现明暗条纹的情况是( ) (A)单色光 1和 2分别照射时均出现明条纹 (B)单色光 1和 2分别照射时均出现暗条纹 (C)单色光 1照射时出现明条纹， 2照射时出现暗条纹 (D)单色光 1照射时出现暗条纹， 2照射时出现明条纹 6如图 4 所示的静电实验电路中，已知电容器的电容 C1= C2= C 电源电动势为 ，内阻为 r，电压表的内阻为 10 千欧， 电路达到稳定状态后，则( ) (A)电压表和静电计上的电势差相等，均为 2 (B)电压表上的电势差比静电计上的电势差稍大些 (C)电压表上的电势差比静电计上的电势差稍小些 (D)电压表上的电势差应为零 7一物体 m 从某高度自 由下落，恰好落在直立于地面的轻弹簧上，如图 5 所示，在 A 点物体开始与弹簧 接触，到 B 点物体速度为零， 以后被弹回，0 点为 AB 的中点，则物体加速度为零的位置在( ) (A)正好在 O 点 (B)在 O 点偏上处 (C)在 0 点偏下处 (D)条件不足，无法判定 8把一量程为 050 微安的电流计改装成欧姆表，电流计内阻为 500 欧，电池电动势为 1.5 伏，内阻不计。当欧姆表指 针指到电流计满偏的 23 位置时，被测电阻值应为( ) (A)10 千欧 (B)15 千欧 (C)20 千欧 (D)30 千欧 9一个小球在竖直环内至少做 n 次圆周运动，当 它第(n-2)次经过环的最低点 时，速度是 7 米秒；第(n-1)次经过环的最低点时， 速度是 5 米秒。则小球在 第 n 次经过环的最低点时的速度 v 一定满足( ) (A)v1 米秒 (B)v=1 米秒 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 (C)vb)。已知通电直导线周围空间某点的磁感应强度 B 在数值上满足公式 B=K ，式中 K 为静电力恒量，I 为电流强rI 度，r 为该点到直导线的距离，今使导线框以平行于 MN 的 CD 边为轴从 图示位置开始以角速度 匀 速转动，则线框中产生的感生电流第一次达到最大时的转角 是( ) (A) =90 (B)=COS -1 Rb (C) 0 (B)stv21tv21 (C)sRB，它们带有相等电量的正电荷，当 A、B 两球接触时，则( ) (A)自由电子将从 B 球向 A 球转移 (B)自由电子将从 A 球向 B 球转移 (C)B 球电势将降低 (D)A 球电势将降低 5在光滑的水平平面上，放一长直导线。通入交流电 i=Imsin100t；当 t=O.005 秒时，电流方向如图 12 所示，在导线 旁静置着一矩形小铝框，则下列说法中正确的是( ) (A)t=O 秒时，铝框产生的感生电流最大，方向顺时针 (B)t=0.1 秒时，铝框产生的感生电流最大，方向逆时针 (C)在一周期内铝框一直离开导线运动 (D)最终铝框应在某一平衡位置附近作振动 四、填充题(每小题 6 分，共 30 分) 1有一密闭容器，经抽真空处理后，在室温下容器内压 强为 10-8帕，则该容器中 1 厘米 3气体中的分子数约为_个。 2以 6 条电阻均为 5 欧的相同电阻丝组成一个正四面体 ABCD(每一电阻丝为一边)，在任两顶点 A、B 间接上一内阻为 O.5 欧、电动势为 6 伏的电池组，则通过 C、D 间电阻丝的电流为_安，通过电池组的电流为_安。 3水平桌面上放着一根伸长的均匀柔绳，绳的一端恰好位于桌面上的一小孔上，绳长为 l，质量为 m。一根轻绳通过小孔 与绳头连接，下端悬挂一个质量为 m 的物体。开始时用手按着柔绳尾使它们保持静止，然后放开手让它们运动。设绳与桌面间 的摩擦系数为 ，则绳尾滑到桌上的小孔时，绳和物体的速度太小为_。 4在考古工作中，可以从古生物遗骸中 C 的含量推算出古生物生存的年代距现在的时间，因为当生命还存在时，其体内146 所含的碳元素碳 14 与碳 12 粒子数的比值与周围空气中的碳 14 与碳 12 的粒子数比值(已知为 0)相同，现已知碳 14 的半衰期 为 T，碳 14 的衰变方程为 C 一 N+ e，今有一古生物遗骸，已测出其 14 与碳 12 的粒子数比值为 ( 与 0均远小于1461470 1，约 10-12数量级)。则由以上条件可知该古生物生活年代距今的时间 t=_。 5质量均为 m 的三个光滑小球 A、B、C，B、C 两球靠在璃 A 球沿它们的公切线方向以速度 v 向两球运动，并与两球相碰， 碰后 A 球以速度 被弹回，则 B、C 球碰后的速度大小为_，速度方向与 A 球碰撞前速度方向的夹角为_。v 五、实验题(第 1 题 4 分，第 2 题 5 分，第 3 题 6 分，共 15 分) 图 12 1如图 13 所示为观测光谱的实验仪器分光镜。从演示实验中可了解到，A 是_，B 是_，P 是 _，而 MN 是_的位置。 2做测定玻璃砖的折射率实验时，在玻璃砖一侧竖直插入两根大头针之后，眼睛在另一侧某位置上，沿水平方向隔着玻 璃砖，可看到如图 14 所示的现象，a 和 b 是不通过玻璃砖看到的两根大头针的上半部，c 是从玻璃砖中看到的一根大头针的下 半部，其后面的一根恰好被 c 遮住，倘若眼睛的位置移向左边，后面一根的下半部 d 也将被观察到，则以下判断中正确的是( ) (A)c 是 b 的下半部 (B)c 是 a 的下半部 (C)眼睛左移时，d 将出现在 c 的左边 (D)眼睛左移时，d 将出现在 c 的右边 3如图 15 所示，AB、CD 为两根埋在地下的输电线 (电阻可忽略)，R 为负载电 阻，A、C 两端接在 600 伏的恒定电压上。现要测量 AB 与 CD 两根输电线的对地绝缘电 阻 R1与 R2，可利用一个一端接地的电压表来进行测定：用 电压表连线的另一端 P 与 A 点接通，测得电压表示数为-300 伏，当 P 端与 C 点接通时，测得电压数为 120 伏。已知电压表内阻 为 200 千欧，则由此可知 R1=_千欧，R 2=_千欧。 六、计算题(每小题 15 分，共 30 分) 1如图 16 所示，在光滑水平面上有一小木块 A，一带科圆弧轨道的物体 B(圆弧轨道半径为 R，与平面相切)，一高为 R 的 长方体木块 C，共三个物体，其中 A 物体质量为 m，B、C 两物体质量均为 3m。开始时 B、C 均静止，A 物体以某一速度 v0滑向 B，在 A 刚滑出 B 时(见图中虚线部分)，C 在 B 正前方 处，在 B 与 C 作完全非弹性碰撞(即碰后两物粘在一起)时，小木块 A2R 离 B 物体顶端的高度恰为它能上升的相对 B 顶端而言的最大高度的 ，最后 A 物体又恰能落下并粘在 C 物体的最前端。设 A 物95 体大小可略，B、C 碰撞时间也可忽略。求： (1)A 物体的起始滑动速度 v0及 C 物体的长度 d。 (2)A、B、C 三物体最终的共同速度 vt 2质量为 m、电阻可忽略的金属棒 ab，置于倾角为 、宽为 L 的足够长的两光滑平行的金属导轨上，所在空间有磁感应 强度为 B、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场，如图 17 所示。已知电值为 R，电容器电容为 C，电源电动势为 ，电源内阻及 导轨电阻均不计，试问： (1)当 K 接通后，棒 ab 的稳定速度多大? (2)棒 ab 达稳定速度后，把 K 断开，则棒将作什么运动?用计 算说明之。 (3)在 K 断开后金属棒下滑一段距离 s 的过程中，电容器储存 的电能增加了多少? 图 13 图 16 图 17 图 14 图 15 第五届 高二竞赛（答案） 一、1D 2B 3B 4B 5C 6D 7B 8B 9A 10C 二、1C 2B 3A 4D 5C 三、1A B D 2A B D 3A C D 4B C