当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

宁波市2008年高二物理竞赛试题参考答案及评分标准


宁波市 2008 年高二物理竞赛试题参考答案及评分标准
2008. 12 一.选择题(共 50 分, 每小题 5 分, 选不全得 2 分,有错选不得分,共 50 分) 1 B 2 AD 3 D 4 CD 5 C 6 AD 7 B 8 B 9 AB 10 AD

二.填空题(每题 6 分,共 60 分, 有两空格的题,分数平分) 11. (1+ 2 )

t 12.
4 E1 E 2 ( E1 ? E 2 )
2

13. 2 W

14.

t2
2 t2 ? t12

15.

G1 ? G3 ? G 2

16. 0.8 A , 9.6?10 -5C

17. 4.25Ek

18.

(2 3 ? 3)qBa 2m

19. v ? 3 t 2 ? 2t ? 5 2

20.

4? 2 R g ? 2? 0 2 R

三. 计算题 (解答应有详细的解题过程, 只写出最后结果的不能得分.共 90 分) 21 题,10 分 解:设天平左、右两臂长为 L1、L2, 左、右两盘质量为 m1、m2, 所求物体的准确质量设为 c, 则 (m1+a)gL1= (m2 + x)gL2 (m1+b)gL1= (m2 + y)gL2 (m1+c)gL1= (m2 + z)gL2 解得: c = 22 题,10 分 解: 根据对称性, 三点电荷各自在 P 点产生的电势相等, 设为?1, 则 C 处点电荷在 Q 点产生的电势也 为?1 , 在 A、B 处的点电荷各自在 Q 点产生的电势也应相等, 设为?2, 根据叠加原理有: 3?1 = ?p [2 分] [2 分] 解得: [2 分] [2 分] [2 分] [4 分]

z ? x (a ? b) ? a ? ( z ? x)(a ? b) ? a( x ? y ) ? bx ? ay ? (a ? b) z x? y x? y x? y

?1 ?

?p
3

[1 分]

?1 + 2?2 = ?Q

?2 ?

?Q
2

?

?p
6

[1 分] [2 分]

取走 B 处点电荷后, P 点的电势 ?p?= 2?1= 2 ?p 3 Q 点的电势 ?Q?= ?1 + ?2=

?p
6

?

?Q
2

[2 分]

23 题, 14 分 A 解: 设绳的拉力为 F1, 则 滑块 A: F1-? mAg = mAaA 平板 B: F-F1-? mAg-? (mA + mB) g = mB aB
1 a t2 ? 1 a t2 ? L 2 A 2 B

[2 分] [4 分] [2 分] [2 分] [4 分]

aA = aB 解得拉力 F =15.52 N

B 解: 设 C 向上运动, 其加速度设为 a, 则动滑轮加速度也为 a, 方向向左. 以动滑轮为参考系, 在该 参考系中, 对 A、B 列动力学方程, 需考虑惯性力. 设绳的拉力为 F1 , m 表示 A、B、C 的质量. 滑块 A: F1 + ma-? mg = maAC 平板 B: F-F1- ma -? mg = m aBC aAB = aAC.+ aBC
L ? 1 a AB t 2 2

[3 分] [3 分] [3 分] [2 分] [3 分]

其中 aAC.、aBC 是 A、B 相对动滑轮的加速度,它们方向相反,则 A 相对 B 的加速度大小为

L =2?0.25?1?10 N + 1? 2 ? 0.52 N = 31 N 解得:F =2? mg + m 22 t 0.2 2
24 题,18 分 A 解: 如图所示, 由 Eq ? 1 mg 可得, E q 与 mg 的合力 3 F = 2 mg 3 F 与图中竖直线的夹角为 30? . [2 分]
O

A
30?

Eq F

[2 分]

D
30?

过 O?作 F 的平行线, 得与圆 O ?的交点 D, 则 D 点 是小球绕 O?做圆周运动的“最高点”,刚好绕 O?做圆周 运动的条件是: F =m
2 vD

mg R E

O? C

R

[2 分]

重力势能和电势能的零点都选在 C 点, 根据能量守恒有 EA = ED
2 即: mgl-Eql = mgR (1+ cos30?) + EqR sin30? + 1 mvD 2

[6 分]

由以上式子解得: R ? 所以 OO? = l-R =

3 ?1 l 3 ?3

[3 分] [3 分]

4 l ? 0.845l 3 ?3

B 解: 如图所示, 电场力 Eq 与重力 mg 的合力记为 F, 因为 Eq、 mg 是保守力, 因此 F 也是保守力, 可 引入 F 的势能, 它是电势能与重力势能的总和. 带电小球在 F 作用下, 沿直线从 A 运动到 B, 由于 Eq ? 1 mg , 所以?OAB 是等边三角形, 3 则摆球从 A 到 B 的过程有
2 F ? l ? 1 mvB 2

O

Eq
30? 30?

[2 分]
O? R C

A mg P E

D
60?

F

在 B 处, 将 vB 分解成 v1、v2, 细线拉紧后瞬间, 径向 分量 v2 损失, 切向分量度 v1 拉紧前后不变.

3 v1= vB cos30? = v 2 B

B v1 vB
30?

[2 分]

v2

接着摆球沿圆孤 BC 运动, 碰到钉子 O?后, 若刚好绕 O ?做圆 周运动. 过 O?作 AB 的平行线交圆 O?于 D 点, D 点即为小球绕 O ?做圆周运动的“最高点”. 在 D 点满足:
F ?m
2 vD R

[2 分]

过 O 点作 OP?AB, 取 OP 为 F 对应势能的零点, 根据能量守恒有 EB = ED 即:
1 mv 2 ? F ? l ? 1 mv 2 ? F ? [(l ? R) cos 30? ? R] 2 1 2 2 D

[6 分] [3 分] [3 分]

由以上四式解得: R ? 所以 OO? = l-R =

5 3 ?3 l 12

15 ? 5 3 l ? 0.528 l 12

25 题,16 分 A 解: 设磁场的磁感应强度为 B, 导轨的宽度为 L, 金属杆获得速度瞬间, 流过电阻 R 的电流为 I. 则 安培力
I ? BLv R?r

[4 分] [3 分] [4 分]
0.10 ? 2.5 ? (5.0 ? 0.20 ? 10) A = 0.5 A 2.0 ? 1.0 mv ? (a ? ? ? g ) ? R?r

F = BIL F + ?? mg = ma

由此三式解得: I ?

[5 分]

B 解: 设金属丝单位长度的电阻 r. 整个矩形闭合回路感应电动势 E ? 整个矩形闭合回路的电流 I ?

?? ?(kt ? ab) ? ? kab ?t ?t

(1) (2)

[1 分] [2 分]

E 2r ? (a ? b)

矩形中右边部分回路的感应电动势 E1 ?

?? ? kac ?t

(3)

[1 分]

设电压表测得的电压为 U, 并设该电压为上正下负, 则对右边部分的回路 E1 = I?r (a+2c) + U 由以上四式解得: U ?
ka 2 (2c ? b) 2(a ? b)

(4)

[3 分] [2 分]

电压表的读数为 U 的绝对值. 当电压表接成图 17-2 位置时, 电压表与右边部分金属丝组成的回路, 其电动势 E2 = 0 (5) [2 分]

此时电压表测得电压设为 U1, 并设该电压为上正下负, 对右边回路 E2 = I?r (a+2c) +U1 (6) [3 分]

由(1)、(2)、(5)、(6)解得: U1= -

kab(2c ? a) 2(a ? b)

[2 分]

负号表示 U1 实际为下正上负, 电压表的读数为 U1 的绝对值.

26 题,22 分 A 解: 设小球起始高度为 h1, 各次到达轨道最高点的高度如图所示. 小球从 h1 到 h2 : 得: mg (h1-h2) = ? mgcos??

h2 =? mg?cot??h2 sin ?
(2) [1 分]

(1)

[3 分]

h2 ?

1 h 1 ? ? ? cot ? 1
mg (h2-h3) = ? mg?cot??h2

小球从 h2 到 h3:

(3) [3 分] (4) [1 分]

h1

L0 h3 h5 ? O

h2

得: h3 = (1-? ?cot ?)?h2 小球从 h3 到 h4, 可列与(1)类似的式子, 得:

? ?

h4

1 h4 ? h 1 ? ? ? cot ? 3
小球从 h4 到 h5, 可列类似(3)的式子, 得: h5= (1-? ?cot ?)?h4
(1 ? ? ? cot ? ) 2 (1 ? ? ? cot ? ) 2

(5)

[3 分]

(6)

[3 分]

由(2)、(4)、(5)、(6) 得小球第二次返回左轨道, 并达到最高点的高度:
h5 ? h1

(7) (8)

[4 分]

根据题意可知: h5 ?

h1 3
3 ?1 tan ? = 3 ?1

由(7)、(8)式解得: ? ?

3 ?1 =0.155 3?3

[4 分]

B 解: 设小球起始高度为 h1, 各次到达轨道最高点的高度如图所示. 第一次从左到右: mgh1-?1mgcos?? 得: h2 ?
1 ? ?1 cot ? h = k1?h1 1 ? ? 2 cot ? 1 h h1 = mgh2 + ? 2 mg cos?? 2 sin ? sin ?

[2 分] [1 分] [2 分] [1 分]

其中 k1 ?

1 ? ?1 cot ? 1 ? ? 2 cot ?

第一次从右滑到左: mgh2-?2 mg cos?? 得: h3 ?
1 ? ? 2 cot ? h = k2?h2 1 ? ?1 cot ? 2

h2 h = mgh3 + ?1mgcos?? 3 sin ? sin ?
1 ? ? 2 cot ? 1 ? ?1 cot ?

其中 k 2 ?

容易发现, 以后小球每次从左滑到右, 到达的高度是该 次起始高度的 k1 倍; 小球每次从右滑到左, 到达的高度是该 次起始高度的 k2 倍. 那么小球各次到达的高度可依次推得. 从右到左 h1= h1 (起始高度) h3 = k2h2 = k1k2h1 h5= k2h4 = k12 k22 h1 h7 = k2h6 = k13 k23 h1 ?? 从左到右 h2= k1h1 h4= k1h3= k12 k2 h1 h6 = k1h5= k13 k22 h1 h8= k1h7= k14 k23 h1 ??
h1 L0 h3 h5 ? ? O

? ?

?h

h2
4

质点在在两轨道往返无数次后, 最终停止于 O 点, 质点通过的总路程: s = 1 (h1 ? 2h3 ? 2h5 ? 2h7 ? ??) ? 1 (2h2 ? 2h4 ? 2h6 ? 2h8 ? ??) sin? sin ? = [6 分]

2h1 2k h h 2 3 2 3 (1 ? k1 k 2 ? k12 k 2 ? k13 k 2 ? ??) ? 1 1 (1 ? k1 k 2 ? k12 k 2 ? k13 k 2 ? ??) ? 1 sin ? sin ? sin ? 2h1 2k h h ? 1 1)? 1 sin ? sin ? sin ?

2 3 ? k13 k 2 ? ??) ? ( = (1 ? k1 k 2 ? k12 k 2

=

2h1 k ( 1 ? 1 ) ? L0 1 ? k1 k 2 sin ? sin ? (1 ? ?1 cot ? ) L0 ? sin ? 1 ? ? 2 cot ? 1 ? ?1 cot ? ?( ? ) ? L0 ( ?1 cot ? ? ? 2 cot ? ) sin ? sin ?

[5 分]

将 k1、k2 代入上式得:
s?

[5 分]



s?

L0 s i n ? 1 ? ?1 ? 2 c o ? t ?c o ? t 1 ? ?12 c o 2 t? ?( ? ) ( ?1 c o ? t ? ?2 c o ? t) sin ? sin ?


相关文章:
宁波市2008年高二物理竞赛试题参考答案及评分标准
宁波市2008年高二物理竞赛试题参考答案及评分标准_学科竞赛_高中教育_教育专区。宁波市 2008 年高二物理竞赛试题参考答案及评分标准 2008. 12 一.选择题(共 50 分...
2011年宁波市高二物理竞赛试题答案及评分标准(1)
life中国传统贡献于2012-12-08 0.0分 (0人评价)暂无用户评价 我要评价 ...宁波市高二物理竞赛试题答案及评分标准 2011.12 一.选择题 (共 10 题, 每题...
宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准(2009)
2008宁波市高二物理竞赛试... 6页 1财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉...宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准(2009)宁波市高二物理竞赛试题参考答案及...
宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准
宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准隐藏>> 宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准 2008. 12 一.选择题(共 50 ...
2015年宁波市高二物理竞赛试题答案
2015年宁波市高二物理竞赛试题答案_学科竞赛_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档2015年宁波市高二物理竞赛试题答案_学科竞赛_高中教育_教育专区。...
2008年宁波市高二物理竞赛试卷答案
2008年宁波市高二物理竞赛试卷答案2008年宁波市高二物理竞赛试卷答案隐藏>> 宁波市高二物理竞赛试题参考答案及评分标准 2008. 12 一.选择题(共 50 分, 每小题 5...
宁波市2008年高二物理竞赛试题
暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档宁波市2008年高二物理竞赛试题_学科竞赛_高中教育_教育专区。宁波市 2008 年高二物理竞赛试题 考试时间 3 小时, 满分 200 分...
2010年宁波市高二物理竞赛试题及答案
2008年宁波市高二物理竞赛... 5页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ...
2012宁波市高二物理竞赛试题及答案
2012宁波市高二物理竞赛试题及答案_学科竞赛_高中教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档2012宁波市高二物理竞赛试题及答案_学科竞赛_高中教育_教育专区。...
2008年宁波市高二物理竞赛试卷
2008年全国高中物理竞赛(高... 7页 2财富值 2012高二宁波物理竞赛答案 3页 ...(有些题有多个选项正确,每题 5 分, 选不全得 2 分,有错选不得分,共 ...
更多相关标签:
宁波市高二物理竞赛 | 宁波市物理竞赛 | 宁波市英语阅读竞赛 | 宁波市科普知识竞赛 | 2016宁波市物理竞赛 | 2014宁波市物理竞赛 | 宁波市现场作文竞赛 | 2015宁波市物理竞赛 |