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1、高中物理竞赛试卷一、单项选择题：请将正确选项序号填在括号内，每题5分，共10分。1、 如下图，把一个架在绝缘支架上不带电枕形导体放在带负电导体C旁边，到达静电平衡后，以下对导体A端和B端电势推断正确是 ( )取大地为零电势点AUAUBOBUAUBOCUAUBODUAUBO2、肯定质量志向气体处于某一平衡状态，此时其压强为P0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途经后压强仍为P0，这四种途径是先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体
2、降温可以断定( )A、不行能B、不行能C、不行能D、都可能二、填空题：请将答案填在题中横线上，3小题6分，4小题9分共15分。x3、2003年2月1日美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中解体，造成人类航天史上又一悲剧。假设哥伦比亚号航天飞机是在轨道半径为r赤道上空飞行，且飞行方向与地球自转方向一样，地球自转角速度为0，地球半径为R，地球外表重力加速度为g, 在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物上方，那么到它下次通过该建筑物上方所需时间为_。4.10分两个定值电阻，把它们串联起来，等效电阻为 4，把它们并联起来，等效电阻是 1，求：1这两个电阻阻值各为_和_2假如把这两个电阻串联后接入一个电动势为E，
3、内电阻为 r 电源两极间，两电阻消耗总功率等于 P1；假如把这两个电阻并联后接入同一个电源两极间，两电阻消耗总功率等于 P2，假设要求 P1 = 9 W，且P2P1，求满意这一要求 E和 r 全部值._ACBDD123三计算题、5.14分如下图，斜面重合两契块ABC和ADC，质量均为M，DA、BC两面成程度，E是质量为m小滑块，契块倾角为，各面均为光滑，系统放置在光滑程度平台上自静止开始释放，问斜面未别离前小滑块加速度为多少？6、15分某颗地球同步卫星正下方地球外表上有一视察者，他用天文望远镜视察被太阳光照耀此卫星，试问，春分那天太阳光直射赤道在日落12小时内有多长时间该视察者看不见此卫星？地
4、球半径为R，地球外表处重力加速度为g, 地球自转周期为T，不考虑大气对光折射。7、15分如下图，很多工厂流水线上安装有传送带用于传送工件，以进步工作效率。传送带以恒定速率v = 2 m/s运送质量为m = 0.5kg工件，工件从A位置放到传送带上，它初速度忽视不计。工件与传送带之间动摩擦因数=/2，传送带与程度方向夹角是= 30o，传送带A、B间长度是l = 16m；每当前一个工件在传送带上停顿相对滑动时，后一个工件马上放到传送带上，取g = 10m/s2，求：1工件放到传送带后经多长时间停顿相对滑动；2在正常运行状态下传送带上相邻工件间间隔 ；3在传送带上摩擦力对每个工件做功；4每个工件与传
5、送带之间由于摩擦产生内能；5传送带满载工件比空载时增加多少功率？8.18分图1所示为一根竖直悬挂 不行伸长轻绳，下端拴一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳拉力测力传感器相连。有一质量为m0子弹B沿程度方向以速度v0射入A内未穿透，接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动，在各种阻力都可忽视条件下测力传感器测得绳拉力F随时间改变关系如图2所示。子弹射入时间极短，且图2中=0为A、B开始以一样速度运动时刻，依据力学规律和题中包括图供应信息，对反映悬挂系统本身性质物理量例如A质量及A、B一起运动过程中守恒量，你能求得哪些定量结果？9、18分用轻弹簧相连质量均为2 kgA、B两物块都以v6 ms速度
6、在光滑程度地面上运动，弹簧处于原长，质量4 kg物块C静止在前方，如下图，B与C碰撞后二者粘在一起运动。求：在以后运动中，(1) 当弹簧弹性势能最大时，物体A速度多大(2) 弹性势能最大值是多大(3) A速度有可能向左吗为什么10、20分如图1所示为某一质谱仪原理示意图。左侧为程度放置两块平行金属板AB和CD，右侧为有界匀强磁场，边界MN与PQ均与中轴线OO垂直相距d = ，磁场磁感应强度B = 510-3T，当两金属板间加上如图2所示电压u后，带电粒子连续地以速度v0 = 5105m/s沿轴线OO方向射入电场，粒子重力可忽视不计，在每个粒子通过电场区域极短时间内，AB与CD两板间电压可看作恒
7、定不变。此题最终计算结果取二位有效数字 1 21假设入射粒子荷质比为q/m = 108C/kg，在t = 0时刻开始入射粒子沿直线射入磁场，那么此带电粒子在磁场中运动时间是多少？2假设有一束荷质比未知带电粒子以v0 = 5105m/s速度入射，经磁场后仍从边界MN出射，测得边界MN上入射点与出射点间间隔 为S =0.1m，那么该带电粒子荷质比为多少？高中物理竞赛试卷答案一、单项选择题：1、C ；2、D 二、填空题：3、；4.10分1串联电阻：R1 + R2 = 4R1 = 2 R2 = 2 (2分)串联电阻：= 1 2由题意有 P1= 9 W2分将前式代入解得：Er2分由题中条件 P2P1得
8、2分6 VE9 Vr=E - 4或0r2 Er2分三、5.解：设两斜面间弹力为N1，滑块与楔块ADC间弹力为N2；设楔块ABC、滑块E加速度分别为aB、aE；由于受桌面制约, aB程度向左，小滑块由于程度方向不受力，所以aE竖直向下。楔形ADC加速度设为aD，方向应沿AC向下。将三者视为一个整体,它在程度方向不受外力,因此：aB = aDcos 因滑块E紧贴ADC, 故有： aE = aDsin 对楔块ABC,依据牛顿第二定律知,在程度方向: N1sin= MaB 对小滑块E,依据牛顿第二定律知,在竖直方向: mg N2 = maE 对楔块ABC,依据牛顿第二定律知,在竖直方向: N2 + M
9、g N1cos = MaDsin 联立以上各式解得： 6.解：设所求时间为t，用m、M分别表示卫星和地球质量，r表示卫星到地心间隔 。有：。 春分时，太阳光直射地球赤道，如下图，图中圆E表示赤道，S表示卫星，A表示视察者，O表示地心；由图可看出当卫星S绕地心O转到图示位置以后设地球自转是沿图中逆时针方向，其正下方视察者将看不见它，据此再考虑到对称性，有：； ； ； 由以上各式可解得： 7.解：1； 即：2.5 m/s2； 又 ； t = 2/2.5 = 0.8 s ；停顿滑动前，工件相对地挪动间隔 为：m2m3 = 41 J4=J5；N；= 26.252 = 8.解:由图2可干脆看出，A、B一
10、起做周期性运动，运动周期式1； 令表示A质量，表示绳长，表示B陷入A内时即时A、B速度即圆周运动最低点速度，表示运动到最高点时速度，F1表示运动到最低点时绳拉力，F2表示运动到最高点时绳拉力；依据动量守恒定律，有：式2； 在最低点和最高点处运用牛顿定律可得：式3； 式4；依据机械能守恒定律可得：式5；由图2可知： 式6；式7；由以上各式可解得，反映系统性质物理量是： 式8； 式9；A、B一起运动过程中守恒量是机械能E，假设以最低点为势能零点，那么： 式10； 由式2、式8、式10联立解得：9.解: (1)当A、B、C三者速度相等时弹簧弹性势能最大；由于A、B、C三者组成系统动量守恒：(mA+m
11、B)v (mA+mB+mC)vA解得 vA= m/s = 3 m/s(2)B、C碰撞时B、C组成系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为v；那么：mBv = (mB+mC)v； 得：v= 2 m/s设物A速度为vA时弹簧弹性势能最大为Ep，依据能量守恒，有：Ep=(mB+mC) +mAv2(mA+mB+mC) =(2+4)22+262(2+2+4)32 = 12 J(3) A不行能向左运动。系统动量守恒：mAv+mBv = mAvA+(mB+mC)vB设 A向左，即vA0， 那么vB4 m/s；那么作用后A、B、C动能之和为：E=mAvA2+(mB+mC)vB2(mB+mC)vB2 = 48 J ；事实上系统机械能为：E = Ep+ (mA+mB+mC) = 12+36 = 48 J；依据能量守恒定律，E是不行能。10.解：1在t = 0时刻射入粒子，在电场中作匀速直线运动，进入磁场时速度仍为V0，从MN入射、PQ出射粒子中，由分析可知：m = 1m ；又m；由图可知；在磁场中运动时间可知：s 2设粒子以速度V0射入电场，而此时电压为u； 射出电场时速度大小为Vt，射入磁场时与边界MN夹角为；由图可知，粒子在磁场中运动半径为：又：而电场中又有：为粒子分开电场时速度与间夹角联立以上三式得：