龙川县实验中学高二物理竞赛试卷(答案).doc

龙川县实验中学高二物理竞赛试卷答 题 卷一、单选题（本大题共9小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共36分）题号123456789答案ABCDDDDDD二、双项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分，以下每小题有二个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）题号101112131415答案ADADADBCBCBC三、填空题16(18分,每空2分)（1）a打点计时器应接交流电源 b.重物释放时应紧靠打点计时器；; 9.4 空气阻力和摩擦阻力的影响 (2) 100 ， 1900直流电压2.5v ; 偏大17（15分）如图所示，光滑1/4圆弧的半径为0.8m，有一质量为1.0kg的物体，自A点从静止开始下滑到达B点，然后沿水平面前进4.0m，到达C点停止，求：（g=10m/s2）（1） 物体到达B点时的速率；（2） 物体沿水平面运动的过程中摩擦力所做的功；（3） 物体与水平面间动摩擦因数.解：（1）AB：设物体到达B点时的速率为vB，由动能定理得 mgR （1/2）mvB2 vB （2gR）1/2 4m/s 5分 （2）BC：设摩擦力做的功为Wf ，由动能定理得： Wf 0（1/2）mvB2 Wf 8 J 5分（3）BC：设动摩擦因数为，则 Wf mgsBC Wf/mgsBC 02 5分18（10分）（10分）起跳摸高是学生常进行的一项活动。李刚同学身高1.72m，质量60kg，站立时举手摸高能达到2.14m。在一次摸高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经0.4s竖直跳离地面。设他蹬地的力大小恒为1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：李刚同学摸高的最大高度。李刚同学从蹬地开始到跳离地面的过程中机械能的增加量。解： 2分 1分 H=2.14+0.45m=2.59m2分(2) 2分 3分19（15分）如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，两导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场。质量为m、长度为L、电阻为的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。在CD的中点处用大小为F平行于MN向右的水平恒力拉CD从静止开始运动s的位移，导体棒CD的速度恰好达到最大速度。（1）试判断通过电阻R的电流方向；（2）求磁场磁感应强度B的大小；（3）求此过程中电阻R上所产生的热量。解：（1）电阻R的电流方向为MO （2分） （2）导体棒CD达到最大速度时拉力与安培力的合力为零，由牛顿第二定律有 (2分) 由法拉第电磁感应定律有 （2分） 由闭合电路的欧姆定律有 (2分) 联立式解得磁感应强度大小为 （2分） （3）设产生的总热量为，由功能关系有 （3分） 由电路知、所产生的热量关系为 （1分） 联立式求得电阻上产生的热量为 （1分）20（20分）如图甲所示，圆形导线框中磁场B1 的大小随时间周期性变化，使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直，N板右侧匀强磁场（磁感应强度为B2）的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置，距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子（其重力、初速度、相互间作用力忽略不计）。（1）在0时间内，B1大小按的规律增大，此时M板电势比N板高，请判断此时B1的方向。试求，圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U？（2）若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上，测得其落点距N板距离为2h，则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大？（3）若M、N两板间距d满足以下关系式：，则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场？结果用周期T的函数表示。图甲dMCNPB2QhB1图乙UUUMNt0CAB2QhDO2h解：（1）（5分）由楞次定律可知，B1 垂直纸面向里。 （2分）（“楞次定律”1分，“B1 垂直纸面向里”1分，共2分） （或 ） （1分） （1分）故（结果写成或的不给此分） （1分）（2）（5分）设粒子从Q点射入磁场时速度为v，粒子做圆周运动的半径为R，则 （2分）（或）（写成不给此分） （2分）解得 （结果中磁感应强度不是的不给此分） （1分）（3）（10分）解法一：设此粒子加速的时间为t0，则由运动的对称性得 或（写成的不给此分） （2分） （1分） （1分） 解得 （1分）即此粒子释放的时刻 （1分）此后粒子反向加速的时间（此式不写能正确作出下式判断的，此式的1分累积到下式中，即此时，下式计3分）。 （1分）由于，则粒子反向运动时一定会从P点射出电场 （2分）因而此粒子释放的时刻为 （，1，2） （1分）解法二：设此粒子加速的时间为t0，则由运动的对称性得 （1分） （1分） （1分）解得 （2分）即此粒子释放的时刻 （1分）此后粒子反向加速的时间 （1分）该时间内粒子运动的位移为 （1分）解得 （1分）故粒子此后粒子反向从P点射出电场。因而此粒子释放的时刻为（，1，2） （1分）解法三：若粒子从时刻由P点释放，则在时间内的位移为 （1分） （1分） （1分）解得 （2分）而，从时刻由P点释放的粒子会在时间内从Q点射出电场。故在