2012年广东省陆丰市甲子中学高二第一学期物理竞赛试题(教师).doc

甲子中学高二第一学期物理竞赛试题1、磁感应强度，与下列哪个物理量的表达式是不相同的物理方法（） A加速度B电场强度C电容D电阻2.如图1所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长了2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N则细线的拉力及B对地面的压力分别是()A1 N和0 N B5 N和7 N C5 N和3 N D7 N和7 N 解析：根据共点力的平衡条件：对于A：FTGAkx5 N；对于B：kxFNGB，FNGBkx3 N. 答案：C3(2009重庆高考)据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运行速率分别为v1和v2.那么，v1和v2的比值为(月球半径取1700 km) ()A. B. C. D.解析：由Gm 知：v ，故 ，C正确答案：C4、在如图2所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时()A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大 D电压表示数变小，电流表示数变小图1 图2 图3解析R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A.5(2010镇江调研)如图3所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB(mAmB)，由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是() A风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变 BB球受到的风力F为mAgtan C杆对A环的支持力随着风力的增加而不变 DA环与水平细杆间的动摩擦因数为解析：如图为球B的受力情况，其中F为风力，FT为轻质绳对球B的拉力，由图中的几何关系可得FmBg tan ，故B错误；由题中所给的B球的运动状态可知，FT大小等于F和mBg的合力F，当风力F增大时，F和mBg的合力F会增大，从而FT增大，故A错误；杆对A环的支持力大小等于环A与球B的总重力，故C正确；环A所受的滑动摩擦力大小等于风力，即(mAmB)gF，故，D错误 答案：C6如图4所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒当导体棒中的电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是() 图4A逐渐增大 B逐渐减小C先减小后增大 D先增大后减小解析：导体棒受三个力，三力构成的矢量三角形如图所示安培力的大小变化从图中即可看出是先减小后增大，由FBIL知，B的大小应是先减小后增大，只有C正确答案：C7如图5甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是()图5A小环的质量是1 kg B细杆与地面间的倾角是30C前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W D前3 s内小环机械能的增加量是5.625 J解析：设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为，由题图乙知，小环在第1 s内的加速度a m/s20.5 m/s2，由牛顿第二定律得：5mgsinma，又4.5mgsin，得m1 kg，A正确；sin0.45，B错误；分析可得前3 s内拉力F的最大功率以1 s末为最大，PmFv50.5 W2.5 W，C错误；前3 s内小环沿杆上升的位移x1 m0.52 m1.25 m，前3 s内小环机械能的增加量Emv2mgxsin5.75 J，故D错误答案：A8AB连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图6所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小，下列说法中正确的是 ()AAB BEAEBCAB DEAEB 图6解析：由速度越来越大可知，动能增大，电势能减小，且由图中速度变化律可知，加速度越来越小，即电场力越来越小答案：AB9. 在同一点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图7所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是()AvAvBvC BtAtBtCCvAvBvC DtAtBtC 图7解析：由hgt2得，tAtBtC，由xv0t得vAvBvC.答案：BC10.质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图8所示，下列说法正确的是()A质点的初速度为5 m/sB质点所受的合外力为3 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s末质点速度大小为6 m/s 图8解析：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力Fx3 N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，受力Fy0.因此质点的初速度为5 m/s，A选项正确；受到的合外力为3 N，B选项正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C选项错误；2 s末质点速度应该为v m/s2 m/s，D选项错误答案：AB图911.如图9所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M 点，与竖直墙壁相切于A点竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60，C是圆环轨道的圆心已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点则 ()Aa球最先到达M点 Bb球最后到达M点Cc球最先到达M点 Da、b、c同时到达M点解析：由题意知OMOAR，则AMR，BM2R，所以ta2，tb，tc .比较知tc最小，c球先到达M点，tb最大，b球最后到达M点，选项B、C正确答案：BC12如图10所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平 放置在倾角为45的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是 () 图10A方向向下B大小为C要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移D若使b下移，a将不能保持静止解析：由安培定则可知b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向向上，A错误a的受力如图甲所示tan45，所以B，B错b无论上移还是下移，b在a处的磁感应强度均减小若上移，a的受力如图乙所示上移过程中FN逐渐减小，F安先减小后增大，故C正确若使b下移，同理可分析a将不能保持静止，D正确答案：CD13(1)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：a用天平测出电动小车的质量为0.4 kg；b将电动小车、纸带和打点计时器按如下图所示安装；c接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)；d使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图11(甲)、(乙)所示，图中O点是打点计时器打的第一个点请你分析纸带数据，回答下列问题：该电动小车运动的最大速度为_m/s；该电动小车运动过程中所受的阻力大小为_ N；该电动小车的额定功率为_W.解析：(2)速度恒定时v m/s1.50 m/s.匀减速运动阶段a4.00 m/s2fma1.60 NFf电动小车的额定功率PFv1.601.50 W2.40 W.答案：(1)见解析sv2(2)1.501.602.40（2）一个标有“3.8 V、0.3 A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一探究性学习小组在实验室研究这一问题，现实验室备有以下实验器材：器材名称代号参数电池组E电动势9 V，内阻0.5 电压表V1量程05 V，内阻2.0 k电压表V2量程015 V，内阻3.0 k电流表A1量程00.3 A，内阻2.0 电流表A2量程06 A，内阻0.4 滑动变阻器R1010 ，额定电流2 A滑动变阻器R20100 ，额定电流0.5 A固定电阻R05 ，额定电流5 A开关S一个导线M若干实验时要求测量范围尽可能大，且要求灯泡上的电压从0开始调节，测量结果尽可能准确(1)现在有图12所示的a、b、c、d四个电路，其中可选用的电路有_图12 图13(2)在实验中，应当选用的实验器材有电压表_，电流表_，滑动变阻器_(填器材名称代号)(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的IU图线，如图13所示，试根据图线中给出的数据，求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为_、_.解析(1)要求灯泡上的电压从0开始调节，因此滑动变阻器要用分压式接法，a、b图错误，c图中滑动变阻器上串联保护电阻，因此，灯泡上的电压也不能从0开始连续调节，所以应选d图(2)选取电表时，电表的量程要稍大于被测元件的最大值，因为灯泡标有“3.8 V、0.3 A”，因此，电压表选择V1；电流表选择A1；滑动变阻器为分压式接法，应选总阻值较小的滑动变阻器R1.(3)根据R得A点电阻为6.3 (结果为5.96.5 都对)；B点电阻为10 .答案(1)d图(2)V1A1R1(3)6.3 10 14(14分)如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为.求：(1)A受的摩擦力为多大？(2)如果将A的电荷量增至4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？解析：(1)由平衡条件知：对A有：FfFk.(2)当a0时，设A、B间距离为r，kmg0，所以r2Q .由题意可知：A、B运动的距离均为x， 故xQ .答案：(1)k(2)均为Q 15(18分) 如图所示，质量为m的物体从倾角为的斜面上的A点以速度v0沿斜面上滑，由于mgcosmgsin，所以它滑到最高点后又滑下来，当它下滑到B点时，速度大小恰好也是v0，设物体与斜面间的动摩擦因数为，求AB间的距离解析：设物体m从A点到最高点的位移为s，对此过程由动能理得：(mgsinmgcos)s0mv 对全过程由动能定理得： mgsinsABmgcos(2ssAB)0 由得：sAB.16(16分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d40 cm.电源电动势E24 V，内电阻r1 ，电阻R15 .闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v04 m/s竖直向上射入板间若小球带电荷量为q1102C，质量为m2102kg，不考虑空气阻力那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g10 m/s2)解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零设两板间电压为UAB，由动能定理得mgdqUAB0mv02解得UAB8 V滑动变阻器两端电压 U滑UAB8 V设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得 I1 A滑动变阻器接入电路的电阻 R滑8 电源的输出功率 P出I2(RR滑)23 W答案：8 23 W17(18分)如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h0.8 m有一质量为500 g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点(g取10 m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小；(3)小环运动到P点的动