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1、高中物理竞赛试卷考试时间：120分钟；总分：120分一、单项选择题：请将正确选项的序号填在括号内，每题5分，共10分。1、 如下图，把一个架在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带负电的导体C旁边，到达静电平衡后，以下对导体A端和B端电势推断正确的选项是 ( )取大地为零电势点AOBOCODO2、肯定质量的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
2、持体积不变，使气体降温可以断定( )A、不行能B、不行能C、不行能D、都可能二、填空题：请将答案填在题中的横线上，每题5分，共10分。1、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的赤道上空飞行，且飞行方向及地球自转方向一样，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的上方，那么到它下次通过该建筑物上方所需时间为。ABO2、如下图，在湖面上有一个半径为45m的圆周，是它的直径，在圆心O和圆周上的A点分别装有同样的振动源，其波在湖面上传播的波长是10m。假设一只小船在
3、B处恰好感觉不到振动，它沿圆周渐渐向A划行，在到达A之前的过程中，还有次感觉不到振动。ACB123三、14分如下图，斜面重合的两契块和，质量均为M，、两面成程度，E是质量为m的小滑块，契块倾角为，各面均为光滑，系统放置在光滑的程度平台上自静止开始释放，问斜面未别离前小滑块的加速度为多少？四、15分某颗地球同步卫星正下方的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的此卫星，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？地球半径为R，地球外表处的重力加速度为g, 地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射。五、15分如下图，很多工厂的流水线上安装有传送带用于传送
4、工件，以进步工作效率。传送带以恒定的速率v = 2 m运送质量为m = 的工件，工件从A位置放到传送带上，它的初速度忽视不计。工件及传送带之间的动摩擦因数2，传送带及程度方向夹角是= 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 = 10m2，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的间隔 ；3在传送带上摩擦力对每个工件做的功；4每个工件及传送带之间由于摩擦产生的内能；5传送带满载工件比空载时增加多少功率？六、18分图1所示为一根竖直悬挂 的不行伸长的轻绳，下端拴一小物块A，上端固
5、定在C点且及一能测量绳的拉力的测力传感器相连。有一质量为m0的子弹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的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间的改变关系如图2所示。子弹射入的时间极短，且图2中=0为A、B开始以一样速度运动的时刻，依据力学规律和题中包括图供应的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量例如A的质量及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？七、18分用轻弹簧相连的质量均为2 的A、B两物块都以v6 ms的速度在光滑的程度地面上运动，弹簧处于原长，质量4 的物块C静止在前方，如下图，B及C碰撞后二者粘在一起运动。求：
6、在以后的运动中，(1) 当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大(2) 弹性势能的最大值是多大(3) A的速度有可能向左吗为什么八、20分如图1所示为某一质谱仪的原理示意图。左侧为程度放置的两块平行金属板和，右侧为有界匀强磁场，边界及均及中轴线垂直相距d = ，磁场的磁感应强度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沿轴线方向射入电场，粒子重力可忽视不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，及两板间电压可看作恒定不变。此题最终计算结果取二位有效数字 1 21假设入射粒子的荷质比为 = 108C，在t = 0时刻开始入射的粒子沿直线射入磁
7、场，那么此带电粒子在磁场中运动的时间是多少？2假设有一束荷质比未知的带电粒子以v0 = 5105m速度入射，经磁场后仍从边界出射，测得边界上的入射点及出射点间间隔 为S =0.1m，那么该带电粒子的荷质比为多少？高中物理竞赛试卷答案一、单项选择题：1、C ；2、D 二、填空题：1、；2、8次三、解：设两斜面间的弹力为N1，滑块及楔块间的弹力为N2；设楔块、滑块E的加速度分别为、；由于受桌面制约, 程度向左，小滑块由于程度方向不受力，所以竖直向下。楔形的加速度设为，方向应沿向下。将三者视为一个整体,它在程度方向不受外力,因此： = 因滑块E紧贴, 故有： = 对楔块,依据牛顿第二定律知,在程度方
8、向: N1= 对小滑块E,依据牛顿第二定律知,在竖直方向: N2 = 对楔块,依据牛顿第二定律知,在竖直方向: N2 + N1 = 联立以上各式解得： 四、解：设所求的时间为t，用m、M分别表示卫星和地球的质量，r表示卫星到地心的间隔 。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，其正下方的视察者将看不见它，据此再考虑到对称性，有：； ； ； 由以上各式可解得： 五、解：1； 即：2.5 m2； 又 ； t = 2/2.5 = 0.8 s ；停顿滑动前，工件相对地挪动
9、的间隔 为：m2m3 = 41 J45；N；= 26.252 = 六、解:由图2可干脆看出，A、B一起做周期性运动，运动的周期式1； 令表示A的质量，表示绳长，表示B陷入A内时即时A、B的速度即圆周运动最低点的速度，表示运动到最高点时的速度，F1表示运动到最低点时绳的拉力，F2表示运动到最高点时绳的拉力；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，反映系统性质的物理量是： 式8； 式9；A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E，假设以最低点为势能的零点，那么： 式10； 由式2、式8、式
10、10联立解得：七、解: (1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大；由于A、B、C三者组成的系统动量守恒：()v ()解得 = = 3 m(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者速度为v；那么： = ()v； 得：v 2 m设物A速度为时弹簧的弹性势能最大为，依据能量守恒，有：(C) 2() =(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： = ()设 A向左，即0， 那么4 m；那么作用后A、B、C动能之和为：E2+()2()2 = 48 J ；事实上系统的机械能为：E = () = 12+36 = 48 J；依据能量守恒定律，E是不行能的。八、解：1在t = 0时刻射入的粒子，在电场中作匀速直线运动，进入磁场时速度仍为V0，从入射、出射的粒子中，由分析可知：m = 1m ；又m；由图可知；在磁场中运动的时间可知：s 2设粒子以速度V0射入电场，而此时电压为u； 射出电场时的速度大小为，射入磁场时及边界的夹角为；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及间夹角联立以上三式得：