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1、-高中物理竞赛模拟试卷一 说明：本试卷分第一卷选择题和第二卷非选择题两局部，共 150 分，考试时间 120 分钟.第一卷选择题 共 40 分 一、此题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分，在每题给出的 4 个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分.1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近以下图-1 中的哪一种形状 2.如图-2 所示，甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动，乙上连有一段轻弹簧，甲乙相互作用过程中无
2、机械能损失，以下说确的有 A.假设甲的初速度比乙大，则甲的速度后减到 0 B.假设甲的初动量比乙大，则甲的速度后减到 0 C.假设甲的初动能比乙大，则甲的速度后减到 0 D.假设甲的质量比乙大，则甲的速度后减到 0 3.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证平安，他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼有一只质量为 m 的猴子.当猴以*一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1
3、；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F2如图-3，关于 F1 和 F2 的大小，以下判断中正确的选项是 A.F1=F2(M+m)g B.F1(M+m)g,F2(M+m)g C.F1F2(M+m)g D.F1(M+m)g，F2(M+m)g 5.以下说法中正确的选项是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时，分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图-4 所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过
4、该区域时的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知 A.三个等势面中，a的电势最高 B.带电质点通过 P 点时电势能较大 C.带电质点通过 P 点时的动能较大 D.带电质点通过 P 点时的加速度较大 7.如图-5 所示，L 为电阻很小的线圈，G1 和G2为阻不计、图-3 图-4 图-2-零点在表盘中央的电流计.当开关 K 处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方，则，当K 断开时，将出现 A.G1 和G2 的指针都立即回到零点 B.G1 的指针立即回到零点，而G2 的指针缓慢地回到零点 C.G1 的指针缓慢地回到零点，而G2 的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D.G1 的指针先立即偏
5、向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点 8.普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的，磁头构造示意如图-6a所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有一个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动，录音时磁头线圈跟话筒、放大电路亦称微音器相连如图-6b所示；放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连如图-6c所示.磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁.微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化；扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.由此可知录音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场，放音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场，录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流，放音时磁带上
6、变化的磁场在线圈中产生感应电流.以上说确的是 A.B.C.D.9.以下说法中正确的选项是 A.水中的气泡有时看上去显得格外明亮，这是由于光从空气射向水时发生了全反射的缘故 B.凸透镜成虚像时，物的移动方向与像的移动方向相反 C.当物体从两倍焦距以外沿主光轴向凹透镜靠近时，物体与像之间的距离不断变小，而像则不断变大 D.红光和紫光在同一种玻璃中传播时，红光的传播速度比紫光的大 10.经典波动理论认为光的能量是由光的强度决定的，而光的强度又是由波的振幅决定的，跟频率无关，因此，面对光电效应，这种理论无法解释以下哪种说法 A.入射光频率vv0极限频率时，不管入射光多强，被照射的金属不会逸出电子 B.
7、光电子的最大初动能只与入射光频率有关，而与入射光强度无关 C.从光照射金属到金属逸出电子的时间一般不超过 10-9s D.当入射光频率 vv0 时，光电流强度与入射光强度成正比 第二卷非选择题 共 110 分 二、此题共 3 小题，每题 5 分，共 15 分.11.起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物，经 t 时间物体开场以速度 v匀速运动，此时物体离地面高度 h=_.12.如图图-7 所示，足够大的方格纸 PQ 水平放置，每个方格边长为 l，在其正下方水平放置一宽度为 L 的平面镜 MN，在方格纸上有两小孔 A和 B，AB 宽度为 d，d 恰为*人两眼间的距离，此人通过 A、B 孔从平面镜里
8、观察方格纸，两孔的中点 O 和平面镜中的点 O在同一竖直线上，则人眼能看到方格纸的最大宽度是_，人眼最多能看到同一直线上的方格数是_.图-5 图-6-13.如图-8 所示，固定于光滑绝缘水平面上的小球 A 带正电，质量为 2m，另一个质量为 m，带负电的小球 B 以速度 v0 远离 A 运动时，同时释放小球 A，则小球 A 和B 组成的系统在此后的运动过程中，其系统的电势能的最大增量为_.三、此题共 3 小题，共 20 分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.14.6 分在测定玻璃砖折射率的实验中，已画好玻璃砖界面的两条直线 aa和bb，无意中将玻璃砖平移到图-9 中的虚线所示位置.假设其
9、他操作正确，则测得的折射率将_填偏大偏小或不变.15.6 分在研究电磁感应现象实验中：1首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为 100A，电源电动势为 1.5 V，待选的保护电阻有：R1=100 k，R2=1 k，R3=10，应选用_作为保护电阻.2实验中已得出电流表指针向右偏转时，电流是+接线柱流入的，则在如图-10 所示的装置中，假设将条形磁铁 S 极朝下插入线圈中，则电流表的指针应向_偏转.16.8 分一种供仪器使用的小型电池标称电压为 9 V，允许电池输出的最大电流为 50 mA，为了测定这个电池的电动势和电阻，可用如下器材：电压表V阻很大，R 为电阻箱
10、，阻值围为 09999；R0 为保护电阻，有四个规格，即：A.10，5 W B.190，21W C.200，41W D.1.2 k，1W 1实验时，R0应选用_填字母代号较好；2在虚线框画出电路图.四、此题共 6 小题，共 75 分，解容许写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.17.10 分激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲.现有红宝石激光器，发射功率为 P=1.0106 W，所发射的每个脉冲持续的时间为t=1.010-11s 波长为 66
11、93.4 nm(1 nm=110-9m)问：每列光脉冲含有的光子数是多少？保存两位有效数字 18.10 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这两个电阻的阻值各为多大？2如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E，电阻为 r 的电源两极间，两电阻图-7 图-8 图-9 图-10-消耗的总功率等于 P1；如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间，两电阻消耗的总功率等于 P2，假设要求 P1=9W，且P2P1，求满足这一要求的 E和 r 的所有值.19.12 分地球质量为M，半径为 R，自转角速度为，万有引力恒量为 G，如果规定物体在离地球无穷远处
12、势能为 0，则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时，具有的万有引力势能可表示为 Ep=-GrMm.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体，可供宇航员在其上居住和进展科学实验.设空间站离地面高度为 h，如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？20.13 分 如图-11 所示，绝缘木板 B 放在光滑水平面上，另一质量为 m、电量为 q 的小物块 A 沿木板上外表以*一初速度从左端沿水平方向滑上木板，木板周围空间存在着围足够大的、方向竖直向下的匀强电场
13、.当物块 A 滑到木板最右端时，物块与木板恰好相对静止.假设将电场方向改为竖直向上，场强大小不变，物块 仍以原初速度从左端滑上木板，结果物块运动到木板中点时两者相对静止，假设物块的带电量不变.试问：1物块所带电荷的电性如何？2电场强度的大小为多少？21.15 分如图-12 所示，质量为 M=3.0 kg 的小车静止在光滑的水平面上，AD 局部是外表粗糙的水平导轨，DC 局部是光滑的 41圆弧导轨，整个导轨由绝缘材料做成并处于 B=1.0 T 的垂直纸面向里的匀强磁场中，今有一质量为 m=1.0 kg 的金属块可视为质点带电量 q=2.010-3C 的负电，它以v0=8 m/s 的速度冲上小车，
14、当它将要过 D 点时，它对水平导轨的压力为 9.81 N(g 取 9.8 m/s2)求：1m从 A 到 D 过程中，系统损失了多少机械能？2假设 m通过D点时立即撤去磁场，在这以后小车获得的最大速度是多少？22.15 分加速度计作为测定运动物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、航天器等装置的制导系统中，如图-13 所示是应变式加速度计的原理图，支架 A、B 固定在待测系统上，滑块穿在 A、B 间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固定于支架 A 上，随着系统沿水平做变速运动，滑块相对于支架发生位移，滑块下端的滑动臂可在滑动变阻器上相应地自由滑动，并通过电路转换为电信号从 1、2 两接线柱输出.：
15、滑块质量为 m，弹簧劲度系数为 k，电源电动势为 E，阻为 r，滑动变阻器的电阻随长度均匀变化，其总电阻 R=4 r，有效总长度 L，当待测系统静止时，1、2 两接线柱输出的电压 U0=0.4 E，取 A 到 B 的方向为正方向.1确定加速度计的测量围.2设在 1、2 两接线柱间接入阻很大的电压表，其读数为 U，导出加速度的计算式.3试在 1、2 两接线柱间接入阻不计的电流表，其读数为 I，导出加速度的计算式.答案 一、40 分1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B、D 7.D 8.B 9.CD 10.ABC 图-11 图-12 图-13-二、15 分11.vt-gv22 12.d+2
16、l;lld2 13.31 mv02 三、20 分14.6 分不变；15.6 分 1R1；2右；16.8 分 1B；2如图-1 所示 四、17.10 分设每个光脉冲的能量为E，则 E=Pt，3 分又光子的频率=c，2 分 所以每个激光光子的能量为 E0=hc2分，则每列光脉冲含有的光子数 n=0EE=hctP2 分 即n=83491161031063.6104.693100.1101=3.510131 分 18.10 分 1串联电阻：R1+R2=4 串联电阻：2121RRRR=1 2由题意有 P1=)()(221212RRRRRE=9 W2 分 将前式代入解得：E=6+1.5r2 分 由题中的条
17、件 P2P1得)1(22rE22)4(4rE2 分 19.12 分由G2rMm=rmv21 分得，卫星在空间站上的动能为 Ek=21mv2=G)(2hRMm2 分卫星在空间站上的引力势能在 Ep=-GhRMm1 分 机械能为 E1=Ek+Ep=-G)(2hRMm2 分 同步卫星在轨道上正常运行时有 G2rMm=m2r1 分故其轨道半径 r=32MG1分 由式得，同步卫星的机械能E2=-GrMm2=-G2Mm32GM=-21m(3GM)22 分 图-1 R1=2 R2=2(2 分)0r2 E=6+1.5r2 分 6 VE9 V r=32E-4 或-卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星
18、的机械能应为 E2，设离开航天飞机时卫星的动能为 Ek*，则Ek*=E2-Ep-2132GM+GhRMm2 分 20.13 分 1带负电2 分s 2当 E 向下时，设物块与木板的最终速度为v1，则有mv0=(M+m)v12 分(mg-qE)L=21mv02-21(M+m)v12(2 分)当 E 向上时，设物块与木板的最终速度为 v2，则有mv0=(M+m)v22 分(mg+qE)2L=21mv02-21(M+m)v222 分 解得 E=qmg23 分 21.15 分 1设 m抵达D 点的速度为v1，则：Bqv1+mg=N2 分 v1=BqmgN=0.1100.280.99813=5.0 m/s
19、1 分 设此小车速度为v2，金属块由 A-D 过程中系统动量守恒则：mv0=mv1+Mv21 分v2=1.0 m/s1 分 损失的机械能E=21mv02-21mv12-21Mv22=18 J2 分 2在 m冲上41圆弧和返回到 D 点的过程中，小车速度一直在增大，所以当金属块回到D 点时小车的速度到达最大 2 分，且在上述过程中系统水平方向动量守恒，则：mv1+Mv2=mv1+Mv22 分系统机械能守恒，则：21mv12+21Mv22=21mv12+21Mv022 分v2=1 m/s 和v2=3 m/s1 分 v2=1 m/s 舍去，小车能获得的最大速度为 3 m/s1 分 22.15 分 1
20、当待测系统静止时，1、2 接线柱输出的电压 U0=rR R121分 由条件 U0=0.4可推知：R12=2r，此时滑片 P 位于变阻器中点1 分待测系统沿水平方向做变速运动分加速运动和减速运动两种情况，弹簧最大压缩与最大伸长时刻，P点只能滑至变阻器的最左端和最右端，故有：a1=mLk21 分 a2=-mLk21 分 所以加速度计的测量围为-mLk2mLk2 2 分 2当 1、2 两接线柱接电压表时，设P由中点向左偏移*，则与电压表并联局部的电阻 R1=2L-*Lr 41 分 由闭合电路欧姆定律得：I=rR 11 分-故电压表的读数为：U=IR11 分 根据牛顿第二定律得：k*=ma1 分 建立以上四式得：a=mLk2-mULk452 分 3当 1、2 两接线柱接电流表时，滑线变阻器接在 1、2 间的电阻被短路.设P由中点向左偏移*，变阻器接入电路的电阻为：R2=2L+*Lr4 由闭合电路欧姆定律得：=I(R2+r)根据牛顿第二定律得：k*=ma 联立上述三式得：a=rmIrILk4)3(2 分