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2006年湖州市第七届飞英杯高中物理竞赛高二卷


2006 年湖州市第七届飞英杯高中物理竞赛 高二卷
(注:本卷共 24 题,总分为 140 分,考试时间 100 分钟,g=10m/s2,请做在答题卷 答题卷上) 答题卷 选择题(每题 4 分,共 72 分,每题有一个或一个以上 一个或一个以上的选项是符合题目要求的) 一、选择题 一个或一个以上 1.一钢筒内装有压缩空气,当打开阀门后,气体迅速从阀门冲出,很快筒内气体的压强与 大气压强 p0 相同,然后立即关闭阀门,如果钢瓶外部环境温度保持不变,经较长时间后 筒内气体的压强( ) A.等于 p0 B.大于 p0 C.小于 p0 D.无法判定 A 2.如图所示,一物体从竖直平面内圆环的最高点 A 处由静止开始沿光滑 弦轨道 AB 下滑至 B 点,那么( ) θ A.只要知道 AB 弦长,就能求出运动时间 B.只要知道半径,就能求出运动时间 B D.只要知道 AB 弦长和倾角 θ,就能求出运动时间 3.有四个电源,电动势均为 8V,内阻分别为 1 、2 、4 、8 ,今要对 R=2 的电阻供电,问选择内阻为多大的电源才能使 R 上获得的功率最大。( A、1 B、2 C、4 D、 8 4.如图所示,在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻 两质点的距离为 s .振动从质点 1 开始向右传播,质点 1 开始运动 的速度方向竖直向上,经过时间 t ,前 13 个质点第一次形成如图所 示的波形.关于这列波的周期和波速有如下说法,正确的是( ) A.这列波的周期为 2t C.只要知道倾角 θ,就能求出运动时间



3

B.这列波的周期为 t

2 t

C.这列波的传播速度为 16s

t

D.这列波的传播速度为 18s

5.如图,在加速向右运动的车厢中,一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止) 。 则下列说法正确的是 ( A.人对车厢做正功 C.人对车厢不做功 ) B.人对车厢做负功 D.无法确定人是否做功 a

6.如图所示滑槽 M1 与滑块 M2 紧靠在一起,静止于光滑水平面上, 小球 m 从 M1 的右上方无初速地下滑,当 m 滑到左方最高处时, M1 的运动状态 A.静止 ( ) B.向左运动 m M1 M2

C.向右运动 D.无法确定 7.如图所示的电路中,电阻 R1、R2、R3 的阻值不同,电源及电流表的 内电阻均可忽略不计,若开始按图示电路连接,后来将电流表和电源位 置对换,其它不变,则对换后各电学量变化情况是 ( ) A.电源输出的电流可能不发生变化 B.电流表的示数不会发生变化 C.电源消耗的总功率必定发生变化 D.电阻 R2 两端电压必定发生变化

R1 R2

E

A R3

8.物体以某一初速度 v0 沿斜面上滑,物体运动的速度—时间图象如下图所示。其中不可能 的是 ( v v0 t 0 0 v0 t 0 ) v v0 t 0 v v0 t v






y



9.一列简谐横波沿 x 轴正向传播,O、A、B、C、D 为传播方 向上的五个质点,相邻质点之间相隔 1.0m,如图所示。t=0 时 刻波源 O 点开始向 y 轴正方向运动。 经过 0.10s 它第一次达到 正向最大位移, 而此时刻 B 质点开始从平衡位置开始向 y 轴正 方向运动。由此可以确定( ) A. 这列波的波长为 8.0m,周期为 2.0s B. 这列波的波速为 20m/s,频率是 2.5Hz C. 在 0.30s 末 D 质点刚开始振动 D. 在 0.30s 末 D 质点第一次达到正向最大位移 10.物体 A、B、C 均静止在同一水平面上,它们的质量分别 为 mA、mB、mC,得到三个物体的加速度 a 与其所受水平拉 力 F 的关系图线如图所示,图中 A、B 两直线平行,则下列 由图线判断所得的关系式,正确的是( )

O A B C D x

a A B 0 C F

? B = ?C C. m A>m B>m C

A. ? A =

B. m A<m B<m C D. ? A<? B =

?C

11.质量不等的两物块 A 和 B,其质量分别为 mA 和 mB,置于光滑水平面上。如图所示, 当水平恒力 F 作用于左端 A 上,两物块一起以加速度 a1 匀加速向右运动时,A、B 间的作 用力大小为 FN1; 当水平力 F 作用于右端 B 上, 两物块一起以加速度 a2 匀加速向左运动时, A、B 间的作用力大小为 FN2,则 A.a1=a2 ( ) F B.FN1+ FN2<F A B A B F

C.FN1+ FN2=F D.FN1: FN2=mB:mA 12.如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口 处于同一水平面。将质量相同的两小球(小球半径远小于碗的半径)分别从两个碗的边缘 由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时 ( ) A.两小球的向心加速度大小相等 B.两小球的向心加速度大小不相等 C.两小球的动能相等 D.两小球动量大小不相等 13. 内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中, 都伴随有噪声,消除噪声污染是当前环境保护的一 个重要课题。如图所示是干涉型消声器的结构及气 流运行图,有一列波长为 λ 的声波沿水平管道自左 向右传播,当入射波到达 a 处时分成两束相干波, 它们分别通过 r1 和 r2 的路程再在 b 处相遇。若 ?r = r1 ? r2 ,则 ?r 应该等于 ( ) a b

A.波长 λ 的整数倍 C.波长 λ 的奇数倍

B.半波长 D.半波长

λ λ
2 2

的奇数倍 的偶数倍 B A


14.同步卫星在赤道上空的同步轨道上定位以后,由于受到太阳、月球及 其它天体的引力作用影响, 会产生不同方向的漂移运动而偏离原来的位 置,当偏离达到一定程度,就要发动卫星上的小发动机进行修正。图中 A 为同步轨道, 和 C 为两个已经偏离同步轨道但轨道仍在赤道平面内 B 的卫星,要使它们回到同步轨道上,下述方法正确的有( A.开动 B 的小发动机向前喷气,使 B 适当减速。 B.开动 B 的小发动机向后喷气,使 B 适当加速。 C.开动 C 的小发动机向前喷气,使 C 适当减速。 D.开动 C 的小发动机向后喷气,使 C 适当加速。 15.如图所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块 A 和 B, 其中 A 物块连接一轻质弹簧并处于静止状态,B 物块以初速度 v0 向着 A 物块运动。当物块与弹簧作用时,两物块在同一条直线上运动。请识别关 于 B 物块与弹簧作用过程中,A、B两物块的 v—t图象正确的是( v v A t A v A t B v B A ) )



C

地球

v0 B A

v0 B 2
0

v0

v0 B 2
0

v0

v0 2
0

v0

v0 2
t

v0

B

A

0 D
F1 F/N

t

C

16.一物体放在光滑水平面上,若物体仅受到沿水平方向的两个力 F1 和 F2 的作用,取向东为 F 的正方向。在两个力开始作用的第 1s 内 物体保持静止状态。已知这两个力随时间变化的情况如图所示,则 ( ) A.在第 1~3s 内,物体向东做加速运动 B.在第 1~3s 内,物体向西做加速运动 C.在第 3~5s 内,物体向东做减速运动 D.在第 5~6s 内,物体运动的速度最大 17.如图所示的电路中,电流表A1和A2的读数分别为 0.2A 和 0.3A, ○ ○ 3 个电阻 R1、R2、R3 中有两个阻值相等,电流表内阻不计,则电流 表A3的读数可能是( ) ○

0 1 F2 2 3 4 5

6

t/s

A1 R1 A3 R2 A2 R3

A.0.1A B.0.35A C.0.4A D.0.5A 18. 如图所示,B 为垂直于纸面向里的匀强磁场,小球带负电荷,让小球从 A 点开始以初速度 v0 向水平抛出,并落在水平地面上,历时 t1,落地点距 A 点 水平距离为 s1;然后撤去磁场,让小球仍从 A 点开始以初速度 v0 向左平抛, 落在水平地面上,历时 t2,落地点距 A 点水平距离为 s2,不计空气阻力,则 ( ) A.s1 <s2 C.两次落地动量相同 B.t1 >t2 D.两次落地动能相同

B
v0

A

二、填空题(每空 6 分,共 30 分) 填空题 19.如下左图所示,电源电动势 E=9V,内电阻 r=0.5 ,电阻 R1=5.0 、R2=3.5 、R3=6.0 、 R4=3.0 , 电容 C=2.0?F。 当电键 K 从与 a 接触转到与 b 接触, 则通过 R3 的电量为 ▲ 。

a b 。


C R3 R4 E

× ×

× × ×

×B × × × × ×

R1 E r

R2

×

20.如上右图所示,在足够长的竖直放置的绝缘真空管中,有一个电量为 4×10-4C、质量为 0.1g 的带正电的小圆柱体,小圆柱体恰好可在管内部自由滑动。将此管放在相互垂直的水 平匀强磁场和水平匀强电场中,已知电场强度 E=10N/C,磁感应强度 B=5T,小圆柱体与管壁 的动摩擦因数为 ?=0.2.设圆柱体在管内由静止下落。则小圆柱体在下落过程中出现最大加 速度时的速度大小为 ▲ ,出现最大速度的大小为 ▲ 。 21. 如图一列横波沿绳传播,M、N 是绳上相距 2.5m 两点,当 第 1 个波峰到达 M 点时开始计时,在 14s 末第 8 个波峰到达 M 点时,第 3 个波峰到达 N 点,则该波的波长为 ▲ ,周 期为 ▲ 。 22. 如图所示,水平光滑绝缘轨道 AB 与半径为 E R 的光滑绝缘竖直圆轨道 BCD 平滑连接。匀 强电场场强为 E,方向水平向右,一个质量为 m 的带正电滑块所受电场力等于重力, A 点 在 静止释放, 它能沿圆轨道运动到与圆心等高的 A D 点,则 AB 的长度至少为 ▲ 。 题的题目在答题卷上) (注:第 23 题、24 题的题目在答题卷上) · M · N

D

·

C

B

得 分
1 2

第七届飞英杯高中物理竞赛卷 高二答题卷 选择题(每题 4 分,共 72 分,漏选得 2 分,不选或 一、选择题 错选得 0 分) 3 4 5 6 7 8

总 分

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

二、填空题(每空 5 分,共 30 分) 填空题 分 19、 20、 21、 、 22、 分析、计算题(共 38 分) 三、分析、计算题 得 23. (18 分)如图所示,厚度均匀的薄金属板 M 分 平行于磁场方向放置在真空中的磁感应强度为 B 的匀强磁场中。带电粒子沿半径为 R1 的圆弧 垂直穿过金属板后沿半径为 R2 的圆弧运动,求带电粒子穿透金 属板的次数。



24. (20 分)如图所示,A 是一质量为 M 的立方体木块,A 与水平地面间的 动摩擦因数为 ?A。B 是一个固定在木块 A 上的光滑定滑轮,质量不计。C 为一用不可伸长的轻细线拴着、质量为 m 的小木块,它的一边与木块 A 的 竖直边紧靠着,它们间的动摩擦因数为 ?C。拴小木块 C 的轻细线跨过光滑 的定滑轮 B 固定在竖直墙上,从固定点 O 到定滑轮 B 的那段细线是水平的,当释放 C,A 向右作加速运动,设 A 不发生转动。求木块 A 向右平动的加速度。

得 分

第七届飞英杯高中物理竞赛 高二卷·参考答案 高二卷 参考答案 选择题(每题 4 分,共 72 分,漏选得 2 分,不选或错选得 0 分) 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 B 10 D BD 11 ACD A 12 AD BC 13 B B 14 AD 4.5m/s B 15 D BCD 16 BD

8 A 17 BC

9 BD 18 BD

二、填空题(每空 5 分,共 30 分) 填空题 - 19、1.7×10 5 C 20、2m/s 21、λ=0.5m T=2s 22、 1 + (

3 2 )R 或约 3.12R 2

三、计算题(38 分) 计算题 23. (18 分)解:由图可知,粒子带正电。设带电粒子的质量为 m,开始时粒子的速率为 v1, 轨道半径

R1 =

mv1 Bq

…(2 分)

动能为

E k1 =

( BqR1 ) 2 …(3 分) 2m mv 2 Bq
…(2 分)

穿过金属板后粒子的速率为 v2,轨道半径 R2 =

动能为 E k 2

( BqR2 ) 2 = …(3 分) 2m B2q2 2 2 ( R1 ? R2 ) 2m
…(3 分)

动能的减少量 ?E k = E k 1 ? E k 2 =

E k1 R12 故穿过金属板的次数 n = = 2 ?E k R12 ? R2
F f 1 = ? C FN …(2 分)
FN mg

…(5 分)

24. (20 分)解:对 C:水平方向和竖直方向的加速度大小均为 a …(1 分) F Ff1

FN = ma …(3 分) mg ? F ? ? C ma = ma …(3 分)
对 A:水平向右的加速度大小也为 a …(1 分)

F
FN

/ N

F

FN/ = Mg + F + ? C ma …(3 分)

F Mg

Ff2

Ff1

F ? ma ? ?(Mg + F + ? C ma) Ma …(3 分) = A

解得: a =

m ? ? AM ? ? Am g …(4 分) (2 + ? C ? ? A )m + M


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