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2006年嘉兴市物理竞赛高二物理5.28.doc

2006 年嘉兴市物理竞赛高二物理 5.28 试 题 卷

考生须知:1.时间共 120 分钟;g 取 10m/s2;可以使用计算器;答案写在答题卷上有效 2.在答题卷上空白栏内打√,以确认自己是 A 类还是 B 类考生. 一、单选题(每题 6 分. 无论 A 类或 B 类考生 10 道单选题全部都要做) 1.如图,质量为 m 的木块在水平压力 F 的作用下,静止在竖直的墙壁上。 设木块与墙壁之间的动摩擦因数为 μ,此时木块与墙壁之间的静摩擦力大小 是 f. 则木块与墙壁之间的作用力大小之间的关系,下列说法中一定正确的是 mg A.f= mg B.f= ?mg C.f= ?F D.f= ? ( mg ? F ) 2.如图为传送带装置的示意图. 紧绷的皮带 AB 始终保持 υ =2m/s 的速度水平移动. 一物体从离皮带很近处竖直落到 A 处, 若物体与皮带间的动摩擦因数μ =0.1, AB 间距 L=20m. 物 体从 A 处运动到 B 处所经历的时间 A. 11s B. 10s C. 9s D. 2 10 s

F

3.沿着地球表面飞行和离地面高度 H=R(R 为地球半径)处飞行的两颗人造地球卫星 的环绕速度之比为 A.1:2 B.2:l C.1: 2 D. 2 :1。

4.听磁带录音机的录音时发现,卷磁带的轴本身的半径为 6mm, 磁带本身的厚度为 12mm, 当磁带本身实际的厚度经过 20 分钟减少一半, 则以后磁带本身的厚度再减少一半需要的时间为 A.5 分钟 B.7 分钟 C.10 分钟 D.20 分钟 5.如图所示,细杆 AB 的两端 A 与 B 沿竖直及水平的轨道滑动, 若 B 点的速度恒为υ ,.则 A 点速度υ A 为 A.υ B.υ · cotθ C.υ ·tanθ D.υ ·sinθ 6.已知如图,带电小球 A、B 的电荷分别为 QA、QB,OA=OB,都用长 L 的丝线悬 挂在 O 点,其中球 A 与左边绝缘墙紧靠但不粘连。静止时 A、B 相距为 d。为使平衡时 AB 间距离减为 d/2,可采用以下哪些方法 A.将小球 A、B 的质量都增加到原来的 2 倍 B.将小球 B 的质量增加到原来的 8 倍 C.将小球 A、B 的电荷量都增加到原来的 3 倍 D.将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半
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7.在空中某处同时以大小相同的速度υ =20m/s 抛出两个小球,其中一个小球水平 抛出,另一个小球与水平面成 600 斜向下抛出,两个小球的运动在同一竖直平面内,经过 3s 后两小球之间的距离为 A. 30m B. 45m C. 60m D. 10 234 m

8.如图所示,质量为 M 的均匀细金属丝弯成半径为 R 的半圆环,则 此半圆环对放在圆心 0 处质量为 m 的质点的万有引力 f 是 A.f = G

Mm R2

B.f < G

Mm R2

C.f > G

Mm R2

D.无法确定
y B A O x

9.一列简谐横波沿 x 轴传播, 质点 A 与质点 B 的 平衡位置相距 1m.t=0 时刻的波形如图所示,质点 A 的 速度沿 y 轴正方向;t=0.02s 时,质点 A 第一次到达正向 最大位移处.由此可知下列说法中错误 的是 .. A.此波的传播速度为 25m/s B.此波沿 x 轴负方向传播 C.从 t=0 时刻起,经过 0.04s,质点 A 沿波传播方向迁移了 1m D.t=0.04s 时刻,质点 B 又回到平衡位置

10.在平静的湖面上,有一艘匀速前进的小船,小船的速度为 v0,船上有质量相等的 铁球若干个,某人把第一个铁球向前水平抛离小船,然后把第二个铁球向着与第一个铁球 抛出的相反方向水平抛离小船;此人又把第三个铁球向着与第二个铁球抛出的相反方向水 平抛离小船;如此循环往复…….一共抛出 n 个铁球. 已知抛出时每个铁球对地的水平速度 大小相等,则 n 个铁球被抛出后船的速度大小 v 与原速度 v0 相比 A. v ? v 0 B. v ? v 0 C. v ? v 0 D.都有可能

二、填空题(每空 10 分. B 类考生只做第 11 题----17 题,A 类考生只做 13----19 题) 11.大雾天气,司机突然发现汽车已开到一个丁字路口,前面是 一条小河,如图所示.司机当即采取紧急刹车或是紧急转弯,这两种 方法更为安全的是紧急 ▲ .( 填刹车或转弯) 12.在水平地面上平卧着一根长 ? 、质量为 m 的均质杆,当把它 绕触地一端缓缓竖直的过程中做功 ▲ . 13. 如图所示,实线表示某一时刻两个相干波源 S1、S2 发出的波的波峰位置, 虚线表示波谷位置, 则图中 a、b 两 点再经过半个周期时,其中 ▲ 点为振动减弱的位置.
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14.如图是当年惠更斯对心碰撞的实验:他独具匠心地设计了一个巧妙的理想实验: 设想一个人站在以速度 u 向右匀速运动的小船上,另一 个人站在岸上观察.船上的人两手分别拿着挂有相同质 量铁球的两根绳子, 使两球所确定的直线与船速平行. 现 使两球以相对于船同样大小的速度 v 做对心碰撞以 后. 在船上观察 B 侧球速度大小是 ▲ .这就是相对 性原理.这是惠更斯碰撞理论中显示的重要特色. 15..如图所示,物体 A 置于水平面上,物 A 前固 定有动滑轮 B,D 为定滑轮.一根轻绳绕过 D、B 后固定在 C 点,BC 水 平,当用力以速度υ 拉绳子时,物体沿水平面运动,则在绳 BD 段与水 平面的夹角为α 时,物体 A 运动的速度为 ▲ . 16. 如图所示,水平放置的金属圆环半径为 a=1m,竖直放置的金 B 属细圆柱(其半径比 a 小得多)的上端面与金属圆环的上表面在同一水平 B 面上,一电阻为 r=1Ω 的导体棒 OA 的一端套在圆柱的中心 O 上,另一 端 A 可绕轴线沿圆环作圆周运动. 圆环处于磁感应强度大小为 B=8.0× a O 10-2T 、方向竖直向上的匀强磁场中.金属细圆柱与圆环用电阻为 R=3Ω 的导线 ed 连接.今让导体棒 OA 以角速度ω =600rad/s 匀速转动,不计细 e 圆柱和圆环的电阻. 则导体棒 OA 的输出功率是 ▲ W 17.玩具列车都是由许多节小车厢组成,它以恒定的速率沿水平轨 道行驶,再进入半径为 R 的翻圈轨道,如图所示.列车的长度 L 与每一节小 车厢相比要长得多, 列车的长度 L 也大于翻圈轨道的周长 2π R. 为防止险情, 不让一节车厢脱离翻圈轨道,列车进入翻圈轨道前应具有的初速度为 ▲ 18.在磁感应强度大小为 B、方向水平垂直圆环面向里的匀强磁场中,有一个细金属 丝圆环以速度υ 0 做无滑动的滚动,0 为圆心.环上有长度为 ? 的很小很小的 一个缺口.当缺口与环心的连线与竖直方向成α 角时,金属环产生的感应电 动势是 ▲ . 19.把质量为 m 的小球 A 置于 h=1.8m 高处沿光滑斜坡由静止下 A 滑至水平面上时, 始终无能量损失. 小球 A 与另一个质量为 M(M=km, k 只能取整数 )的静止在光滑水平地面上的小球 B 发生弹性碰撞,设两 ..

A d

B

个小球都可看作质点,如图所示. 若要求小球 A 被碰撞后返回,滑上斜坡后又重新滑下, 并且滑下后不能再和小球 B 碰撞,则小球 A 被碰撞后速度的大小是 ▲ m/s . 三、计算题(B 类考生只做第 20 题中的(1)(2)但要求写出必要的文字说明; A 类考生全做, 要求写出必要的文字说明、公式和计算过程) 20. 如图所示, 两平行金属导轨固定在水平面上, 导轨 间的距离为 l,导轨上连有阻值为 R 的电阻和电容为 C 的电 容器.磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下,图 中 ab 为放置在金属导轨上的导体杆,导体杆 ab 垂直于导轨 并与导轨保持光滑接触,导体杆 ab 的质量为 m、电阻忽略不计.导体杆 ab 原来以速度 v0 向右做匀速运动,在 t=0 时,逐步加大拉力使导体杆 ab 向右做初速度为 v0,加速度为 a
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的匀加速直线运动。不计导轨的电阻。求: (1) 任一时刻电容器 C 的充电电流; (2) t 时间内通过电阻 R 的平均电流; (3) t 时间内拉力的冲量大小

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2006 年嘉兴市物理竞赛高二物理答案
一、单项选择题(每题 6 分共 60 分. 无论 A 类或 B 类考生 10 道单选题全部都要) 题号 答案 1 A 2 A 3 D 4 B 5 B 6 B 7 C 8 B 9 C 10 D

二、(每空 10 分共 70 分.B 类考生只做第 11 题----17 题,A 类考生只做第 13----19 题) 11. 刹车 12. mg ? /2 13. a 14. υ 15.

?
1 ? cos?
2和3

16.108

17.

Rg (3 ?

4?R ) L

18.

B ? υ 0sinα

19.

三、计算题(20 分.B 类考生只做本题中的(1)(2),A 类考生全做) 解:(1) 导体杆 ab 切割磁感线产生的感应电动势 E ? Blv 任一时刻电容器上的电量 q ? CU ? CE =CB ? υ

B(3 分)A(1 分) B(3 分)A(1 分) B(3 分) A(1 分) B(3 分)A(2 分)

?q ?cBl? ?? = lim =CB ? lim =CB ? a ?t ?0 ?t ?t ?0 ?t ?0 ?t ?t E Blv0 (2)在 t=0 时刻,电阻 R 中电流 I 0 ? 0 ? R R
充电电流 IC= lim t 时刻,电阻 R 中电流 I ?

E Blv Bl( v0 ? at ) ? ? R R R
?

B(3 分)A(2 分)

t 时间内,通过电阻 R 中平均电流 I R ?

I0 ? I 2

B(3 分)A(2 分)

?

Bl (2v0 ? at) 2R
?

B(2 分)A(2 分)
?

(3)t 时间内,导体杆 ab 受到的安培力的冲量大小 I f =F 安 t =B(IC+ I R ) ? t (3 分) 导体杆 ab 受到的拉力的冲量大小 IF= I f +(m ? -m ? 0 ) 联立上式,导体杆 ab 受到的拉力的冲量大小 (3 分)

B 2 l 2 t (2v0 ? at ? 2CRa) IF ? ? mat 2R

(3 分)

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