上海市浦东新区2018_2019学年高二物理第十六届洋泾中学杯高中竞赛预赛试题（含解析）.docx

上海市浦东新区2018-2019学年高二物理第十六届洋泾中学杯高中竞赛预赛试题（含解析）一单项选择题（每小题3分，共30分每小题给出的四个答案中只有一个是正确的）1.在高处以初速v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向夹角的过程中，石子的水平位移的大小是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】当石子下落速度的方向与水平方向夹角为时，则其速度在竖直方向的分量；根据，则该石子下落的时间为，则在这段时间内，石子的水平位移为，故本题选C。【点睛】根据运动分解，可以求出石子下落速度在竖直方向上的分量；根据自由落体运动速度与时间的关系，可以求出下落时间；根据平抛运动的水平分运动为匀速直线，可以计算其水平位移。2.如图所示，一轻绳通过一个光滑的定滑轮，两端分别各系一质量为mA和mB的物体，物体A放在地面上开始时静止当B的质量发生变化时，物体A的加速度大小与物体B质量的定性关系为下图中的（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】在m2小于m1之前两物体都不动，所以加速度为零，当m2大于m1开始运动合力逐渐变大，加速度随之逐渐增加，当时，加速度趋近于g，但不可能大于g。A.根据分析可知A的图象与题意不相符，故A错误；B.根据分析可知B的图象与题意不相符，故B错误；C.根据分析可知C的图象与题意不相符，故C错误；D.根据分析可知D的图象与题意相符，故D正确。3. 如图，轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B端用水平绳固定在墙C处并吊一重物P，在水平向右的力F缓缓拉起重物P的过程中杆AB所受压力（ ）A. 变大B. 变小C. 先变小再变大D. 不变【答案】D【解析】试题分析：以重物P为研究对象，在缓缓拉起重物P的过程中，重物P的合力为零，根据平衡条件得：T2cos=Gp，Gp是重物P的重力对B点，则有竖直方向上：Ncos=T2cos 由得：，可知，N不变，则得杆AB所受压力不变故选D考点：物体的平衡【名师点睛】本题采用隔离法研究动态变化问题，关键是分析物体的受力情况，再由平衡条件进行分析4.如图所示，曲线表示一列横波的传播，其中实线是t11s时的波形，虚线是t2=2.5s时的波形，且(t2- t1)小于一个周期，由此可以判断： 波长一定为40cm 此波一定是向x轴方向传播； 振幅为10cm 周期可能为6s，也可能为2s 其中正确的是A. 只有和B. 只有和C. 只有和D. 只有、和【答案】B【解析】【详解】由图读出：质点的振幅A=5cm，波长=40cm。故正确根据波形的平移法得知，波不一定向x轴正方向传播，也可能向x轴负方向传播。故错误。振幅是指偏离平衡位置的最大距离，由图知振幅为5cm，错误；若波向x轴正方向传播时，（t2-t1）小于一个周期，根据波形的平移法可知， ，得周期为T=4（t2-t1）=41.5s=6s；若波向x轴负方向传播， ，T=2s。故正确。所以ACD错误B正确。5.20世纪50年代，科学家提出了地磁场的“电磁感应学说”，认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场连续的磁暴作用可维持地磁场，则外地核中的电流方向为（地磁场N极与S极在地球表面的连线称为磁子午线）（ ）A. 垂直磁子午线由西向东B. 垂直磁子午线由东向西C. 沿磁子午线由南向北D. 沿磁子午线由北向南【答案】B【解析】【详解】由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线。A.根据分析可知，外地核中的电流方向为由东向西垂直磁子午线，故A错误；B.根据分析可知，外地核中的电流方向为由东向西垂直磁子午线，故B正确；C.根据分析可知，外地核中的电流方向为由东向西垂直磁子午线，故C错误；D.根据分析可知，外地核中的电流方向为由东向西垂直磁子午线，故D错误。6.一矩形通电线框abcd可绕其中心轴OO转动，它处在与OO垂直的匀强磁场中，如图所示在磁场作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后（）A. 线框四边都不受磁场的作用力B. 线框四边受到指向线框外部的磁场力，但合力为零C. 线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零D. 线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零【答案】B【解析】【详解】根据左手定则，ab边所受安培力的方向垂直纸面向外，cd边所受安培力的方向垂直纸面向内。所以线框转动，ab转向纸外，cd转向纸内，达到静止时，合力为零。A.根据分析可知，线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零，故A错误；B.根据分析可知，线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零，故B正确；C.根据分析可知，线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零，故C错误；D.根据分析可知，线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零，故D错误；7.由同种材料制成的物体A和B放在足够长的木板上，随木板一起以速度v向右做匀速直线运动，如图所示已知物体A的质量大于B的质量某时刻木板突然停止运动，下列说法正确的是（ ）A. 若木板光滑，物体A和B之间的距离将增大B. 若木板光滑，物体A和B之间的距离将减小C. 若木板粗糙，物体A和B一定会相碰D. 无论木板是光滑还是粗糙，物体A和B之间的距离保持不变【答案】D【解析】【详解】AB.若木板光滑，A、B在水平面上不受力，由于物体具有惯性，则AB将以原来的速度做匀速直线运动，保持相对静止，故AB错误；CD.若木板粗糙，尽管两木块的质量不同，所受的摩擦力大小不同，但其加速度为，与质量无关，故两物体将有相同的加速度，任意时刻有相同的速度。保持相对静止，故D正确，C错误。8.两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的长边同时以相同的速度分别发小球A和B，如图所示设球与框边碰撞时无机械能损失，不计摩擦，则两球回到最初出发的框边的先后是( )A. A球先回到出发框边B. B球先回到出发框边C. 两球同时回到出发框边D. 因两框长度不明，故无法确定哪一个球先回到出发框边【答案】C【解析】【详解】设台球框的宽度为L，两球沿图示向上方向的分速度大小为vy。由题不计一切摩擦，两个球与框边碰撞前后做匀速直线运动，则有：，L相同，vy也相等，所以两球回到最初出发的框边所用时间t相同，同时回到最初出发的框边，故C正确，ABD错误。9.热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴表示电磁波的波长，纵轴M表示物体在不同温度下辐射电磁波的强度，则由M图线可知，同一物体在不同温度下，将：A. 向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同B. 向外辐射的电磁波的波长范围是相同的C. 向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小D. 向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移【答案】D【解析】试题分析：由图可知，同一物体在不同温度下向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大；同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长范围随温度的升高而增大；同一物体在不同温度下向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增加；同一物体在不同温度下随温度的增加向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移选项D正确。考点：此题考查对物理图线的理解。10.图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】AC场强的单位为N/C，k为静电力常量，单位为Nm2/C2，为单位面积的带电量，单位为C/m2，则表达式的单位即为N/C，故各表达式中其它部分应无单位，可知AC错误；BD当x=0时，此时要求的场强为O点的场强，由对称性可知，当x时E0，而D项中E，故B正确，D错误。二多项选择题（每小题4分，共40分每小题给出的四个答案中有一个以上是正确的，请把正确的答案全选出来每一小题全选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分）11.二十世纪初有一批物理学家在微观领域的研究中取得了突出的成就，他们也因此获得了崇高的荣誉下列物理学家中，曾荣获诺贝尔物理奖的是（ ）A. 汤姆孙B. 卢瑟福C. 贝克勒尔D. 查得威克【答案】ACD【解析】【详解】A.汤姆孙研究了阴极射线，发现了电子，曾荣获诺贝尔物理奖，故A正确；B.卢瑟福发现了质子，但没有获得诺贝尔物理奖。故B错误。C.贝克勒尔发现了放射现象，曾荣获诺贝尔物理奖，故C正确；D.查得威克发现了中子，曾荣获诺贝尔物理奖，故D正确。12. 类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C. 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D. 机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波【答案】D【解析】【详解】A波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，A正确；B干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，B正确；C机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，C正确；D机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的，D错误。13.用图所示电路观察3个小灯泡的亮度变化和两个电压表的示数变化情况，如果滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端，电压表V1示数变化的绝对值为U1，电压表V2示数变化的绝对值为U2，则以下说法中正确的是（ ） A. L1、L3变亮，L2变暗B. L1、L2变亮，L3变暗C. U1U2D. U1U2【答案】BD【解析】【详解】AB.当滑片由a向b滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，故总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知，电路中电流增大，则通过L2的电流增大，故L2变亮；总电流增大，故内压增大，由闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，而L2电压增大，故L3两端电压减小，流过L3的电流减小，L3变暗；由并联电路的电流规律可知，通过L1的电流增大，故L1变亮；故A错误，B正确；CD.因为U1示数减小，而U2示数增大，U1与U2的总值减小，故有U1减小量大于U2的总值变化；故，故C错误，D正确；14.下列叙述正确的是（ ）A. 温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大B. 气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C. 在绝热过程中外界对气体做功，气体的内能必然增加D. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性【答案】CD【解析】【详解】A.温度升高，气体分子的平均动能增大，但是个别分子运动速率可能减小，故A错误；B.温度是气体分子的平均动能变化的标志。气体压强越大，温度不一定增大，故B错误；C.在绝热过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律得气体的内能增大，故C正确；D.热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故D正确。15.如图所示，水平面上两物体m1、m2经一细绳相连，在水平力F的作用下处于静止状态，则连结两物体绳中的张力可能为（ ）A. 零B. C. FD. 大于F【答案】AB【解析】【详解】A.当力F比较小时，小于m2受到的静摩擦力，此时m2不会运动，连接两物体绳没有伸长的趋势，不会有拉力产生，所以连接两物体的绳中的张力可能为0，故A正确。B.当F逐渐增大，增大到ml、m2将要一起运动时，此时对整体受力分析得，设绳的拉力为T，对ml受力分析得：，由可得，所以当时，故B正确，CD.由，分析可知，T不可能等于和大于F，故CD错误。16.如图所示，把A、B两球由图示位置同时由静止释放（绳开始时拉直、不计空气阻力），则在两球向左下摆动时，下列说法正确的是（ ）A. 绳OA对A球不做功B. 绳AB对B球不做功C. 绳AB对A球做负功D. 绳AB对B球做正功【答案】ACD【解析】【详解】A.OA的拉力始终与A球的速度方向垂直，则绳OA对A球不做功。故A正确；BCD.假设让A球和OA绳组成一个单摆，B球和OB绳组成另一个单摆，让两个单摆同时从图中位置向下摆动，根据单摆的周期公式得知，A摆的周期小于B摆的周期，说明图中A球运动比B球运动快，则AB绳对A球的拉力与A的瞬时速度方向夹角为钝角，所以AB绳对A做负功。AB绳与B球的瞬时速度方向成锐角，所以AB绳对B球做正功，故B错误，CD正确。17.设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为，万有引力恒量为G，则有关同步卫星的说法正确的是（ ）A. 同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B. 同步卫星离地的高度为C. 同步卫星的向心加速度为a2RD. 同步卫星的线速度大小为【答案】AD【解析】【详解】A.因为同步卫星相对于地球静止，所以同步卫星的轨道同只能在在赤道的上方，与地球的赤道在同一平面内。故A正确。B.根据万有引力提供向心力，得轨道半径，所以同步卫星离地的高度故B错误，C.根据万有引力提供向心力，得轨道半径，则向心加速度，故C错误。D.根据vr，得故D正确。18.如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场 B，从虚线下方竖直上抛一正方形 线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面 内，不计空气阻力，则（ ）A. 上升过程兊服磁场力做的功大于下降过程兊服磁场力做的功B. 上升过程兊服磁场力做的功等于下降过程兊服磁场力做的功C. 上升过程兊服重力做功的平均功率大于下降过程兊服重力做功的平均功率D. 上升过程兊服重力做功的平均功率等于下降过程兊服重力做功 的平均功率【答案】AC【解析】由分析上升和下落受力情况可知，上升过程与下落过程经历的路程相等，但上升过程平均速度较大，安培力较大，所以克服磁场力做的功较多；上升和下落克服重力做功和重力做功相等，但上升过程时间较短，所以平均功率较大19.将四个相同的灯泡分别组成如图所示的甲、乙两种电路并接在相同的端压两端调节变阻器，使每个灯泡都正常发光若两个变阻器R1、R2上消耗的功率分别为P1、P2，则P1、P2的大小关系可能为（ ）A. P22P1B. P24P1C. P28P1D. P264P1【答案】BCD【解析】【详解】设灯泡正常发光时的电流为I电压为UL，对于甲图，电路总电流为I，变阻器R1的电压为U1U4UL，变阻器R1消耗的功率P1U1I（U4UL）I，对于乙图，电路总电流为2I，变阻器R2的电压为U2U2UL，变阻器R2消耗的功率P2U22I（U2UL）2I，则，当时，P24P1，当时P28P1，当时P264P1。A.因为，故A错误；B. 当时P24P1，故B正确；C. 当时P28P1，故C正确；D. 当时P264P1，故D正确。20.两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q为电场中两点，以无穷远为零电势，则下列说法中正确的是（ ）A. P点的场强大于Q点的场强B. Q点的电势为负C. 负电荷右侧某处有一场强为零的点D. 两电荷连线中点处的电势为零【答案】ABC【解析】【详解】A.由图看出，P点处电场线比Q点处电场线密，则P点的场强大于Q点的场强，故A正确。B.电场线从正电荷出发到无穷远处终止，顺着电场线方向电势降低，可知Q点的电势低于无穷远处电势，无穷远电势为零，则Q点的电势为负，故B正确。C.Q在负电荷右侧产生的电场方向向右，负电荷产生的电场方向向左，由图知，Q处电场线比P处电场线更密，说明正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，根据点电荷场强公式，可知负电荷右侧某处有一场强为零的点，故C正确。D.假设是等量异种电荷，两电荷连线的垂直平分线是一个延伸到无穷远处的等势面，中点处的电势为零，现在两个电荷的电荷量不等，所以两电荷连线中点处的电势一定不为零。故D错误。三填空题（每小题5分，共30分）21.两个质量均为m=1.0kg的质点A和B，在光滑的水平面上的同一起始线同时开始运动A、B的初速度分别为vA0=2.0m/s，vB0=1.2m/s，方向都向右，如图所示在运动的同时，A、B都受到大小为F=2.0101N力的作用，A受力方向向左，B受力方向向右在以后的运动过程中，若用L表示两质点在任意时刻沿运动方向的距离，当L的数值为1.2m时，可判断质点B在_方（选填“左”或“右”）；当L的数值范围为_时不可判断A、B质点谁在左谁在右【答案】 (1). 右 (2). 00.8【解析】【详解】1由牛顿第二定律可知：=0.2m/s2；A受力向左，故A做减速运动，B受力向右，故B做加速运动，作出二者的vt图象如图所示：当二者速度相等时，有：，解得：t=2s；此时共同速度v=1.6m/s；此时二者相距最远，由图可知，最远距离时，二者相距： =0.8m故达到相同速度时最大距离为0.8m；此后B的速度比A的速度快，故B一定在A的前面，大于0.8m的情况只有在此后过程才能出现，故1.2m时，B在右方；2当L小于等于0.8m时，可能A在右也可能B在右，即在00.8m时不可判断A、B质点谁在左谁在右。22.如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场边界，t0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场；图乙为外力F随时间变化的图象，若线框质量为m、电阻为R，图象中的F、t0 也为已知量，则在穿出磁场时的速度v_，匀强磁场的磁感强度B_【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1t0时刻，线框的速度为零，线框没有感应电流，不受安培力则加速度线框的边长为线框刚出磁场时的速度为2此时线框所受安培力为FABIL，则得根据牛顿第二定律得 FFAma 联立得：23.如图所示，质量为M的木板，静止放在光滑的水平面上，木板左侧固定着一根劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的自由端到木板右端的距离为L一个质量为木板质量四分之一的小木块从板的右端以初速度v0开始沿木板向左滑行，最终刚好回到木板右端与木板保持相对静止设木板与木块间的动摩擦因数为，木板加速度最大时的运动速度为_；在木块压缩弹簧过程中（弹簧一直在弹性限度内）弹簧所具有的最大弹性势能为_【答案】 (1). 0.2v0 (2). 【解析】【详解】1当木板加速度最大时弹簧压缩到最短，木块和木板具有相同的速度，选取木块的速度方向为正方向，根据动量守恒有：mv0（m+M）v，由于M4m解得速度为：v0.2v0，2在弹簧释放势能的过程中系统的动量仍然守恒，所以可知最终木块回到木板右端与木板保持相对静止时是速度也是0.2v0在压缩的过程中,根据能量守恒有：弹簧释放势能的过程中,根据能量守恒有：解得：24.如图所示，竖直放置的气缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成气缸中有A、B两个用长为L的细绳连接的活塞，它们的截面积分别为SA20cm2，SB10cm2，活塞A的质量MA1kg，外界大气压P01.0105Pa当气缸内气体的压强P1.2105Pa，温度T600K时，两活塞处于静止，此时两活塞到气缸连接处的高度都为，则活塞B的质量MB_kg当气缸内气体的温度降到270K时，活塞B距离两气缸连接处的高度为_L（活塞与缸壁间的摩擦不计，气体始终无泄漏）【答案】 (1). 1 (2). 0.9【解析】【详解】1以A、B两活塞和轻绳组成的系统为研究对象，根据平衡条件有:代入数据解得：1kg2缸内气体温度下降，气体体积减小，活塞下移，设A活塞下移x，缸内气体发生等压变化，初