宁波市2012高二物理竞赛试题

宁波市2012高二物理比赛试题宁波市高二物理比赛试题考试时间150分钟满分200分20XX年12月一．选择题（（共10题，每题5分，共50分，有些题有多个选项是正确，把答案填在下边表格内）密封线内不要答题1．如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为A．GB．μ（F＋G）C．μ（F－G）D．μG2．一质量为m的物体以速率v做竖直平面内的半径为L的匀速圆周运动，假设t=0时辰物体在轨迹最低点且重力势能为零，以下说法正确的选项是A、物体运动的过程中重力势能随时间的变化关系为EPmgL(1cosB、物体运动的过程中动能随时间的变化关系为EKC、物体运动的过程中机械能守恒，且机械能E12122vLt)vLt)mvmgL(1cos答在密封线内无效2mvD、物体运动过程中机械能随时间的变化关系为E12mvmgL(1cos2vLt)3．如下列图，质量为m的小球放置于带有圆滑四分之一圆弧面的小车上，它们保持相对静止一起沿水平方向运动，小球与圆弧圆心的连线与竖直方向夹角为θ，不计空气阻力，以下说法正确的选项是A．小球的加速度为gtanθB．小球对圆弧面的压力为mgcosθC．小车必然向右做匀加速直线运动D．若小车的加速度越大，小球所受的合外力有可能越小4．现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd，如下列图，且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正点电荷或负点电荷。则以下说法中正确的选项是A．O点的电场强度和电势均为零B．把一负点电荷从b点沿着b→d→c的路径搬动到c点，电场力做功为零C．同一点电荷在a、d两点所受电场力不同样D．将一正点电荷由a点移到b点电势能减小5．如下列图，电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，以下说法中正确的选项是A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．U1U2D．U1U216．将物体从地面竖直上抛，若它在第1秒内的位移大小等于它上升的最大高度的5/9，则物体的初速度可能为A．30m/sB．6m/sC．4.45m/sD．40.45m/s7．如下列图，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m。现使劲向左拉物体使弹簧伸长10cm后停止，这时弹簧拥有弹性势能EP=1.0J。则撤去外力F后A、物体回到平衡地址O点时速度最大B、物体向右滑动的距离能够达到12.5cmC、物体向右滑动的距离必然小于12.5cmD、物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为08．如下列图，直线OP把坐标系Oxy分成I地域和II地域，地域I中的磁感觉强度为B，方向垂直纸面向外；地域Ⅱ中的磁感觉强度为2B，方向垂直纸面向内。界线上的P点坐标为(4L，3L)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射人地域I，经过一段时间后，粒子恰好经过原点O。忽略粒子重力，已知sin370=0.6，cos370=0.8。则以下说法中正确的选项是A．该粒子必然沿y轴负方向从O点射出B．该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是740C．该粒子在磁场中运动的最短时间tD．该粒子运动的可能速度为vm60qB25qBL12nm(n1,2,3)9．如右图所示，在座标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、极点a位于坐标原点O处。在y轴的右边的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上界线与线框的ab边恰好完好重合，左界线与y轴重合，右界线与y轴平行。t＝0时辰，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上界线的方向穿过磁场所区。取沿a→b→c→d→a的感觉电流方向为正，则在线圈穿越磁场所区的过程中，感觉电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是以下列图中的10．如下列图，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平川面上，A、B两物体经过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B迟缓拉高必然的距离，此过程中斜面体与物体A依旧保持静止。在此过程中A．水平力F必然变小B．斜面体所受地面的支持力必然变大C．地面对斜面体的摩擦力必然变大D．物体A碰到的摩擦力必然变大2二．填空题(共7题，每题8分，共56分，把答案填在指定的横线上)11．如下列图，木板B放在粗糙的水平川面上，木块A放在B的上面，A的右端经过一不行伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F向左拉动B，使B以速度v做匀速运动，A、B的质量均为m，且A、B间及B与水平川面间的动摩擦因数都是μ，则绳的拉力FT＝，水平拉力F＝。12．发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，尔后点火，使其沿椭圆轨道2运转，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如下列图。设卫星在轨道1上经过Q点的速度为v1Q，加速度a1Q，轨道2上经过Q点的速度为v2Q，加速度a2Q，轨道2上经过P点的速度为v2P，加速度a2p，轨道3上经过P点的速度为v3P，加速度a3p，请比较它们的大小：速度，加速度。13．如下列图，位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为

v1的匀速运动；若作使劲变成斜向上的恒力F2，物体做速度为v2

的匀速运动，且

F1

与

F2

功率同样。则

v1________v2，F1________F2（填“”，“”，“不能够确立”）。14．正四周体

ABCD，每条边的电阻均为

R=10Ω，把欧姆表红黑表笔分别接到AB两点，电阻为____________。Ω现把一个内阻不计、电动势E=4V的电源接在AB两点，同时把一个电容为100μF的电容器两个电极分别接在BD和AC的中点，则电容器带电量为。C215．长为

100m

的火车，车头从离桥

200m

的地方从静止开始以

1m/s

的加速度做匀加速运动，桥长为

150m，则火车头到达桥头所需的时间

t1=________，s整个火车经过全桥的时间t2=__________。s16．在圆滑水平桌面中央固定一边长为

0.3m

的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时辰，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=2m/s且垂直于细线方向的水平速度，因为圆滑棱柱的存在，细线渐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为7N，则在细线断裂从前，小球运动的总时间为，s小球运动的位移大小为___________。m17．如下列图，重铜棒MN长a，质量未知，两端由两根长都是l的轻软铜线悬挂起来，铜棒MN保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感觉强度B。现给铜棒MN中通入某一恒定电流，铜棒发生摇动，测得最大偏角θ=600，最大动能为EK（不计感觉电流影响和空气阻力）。则铜棒中通的电流大小为，从最低点运动到最高点的过程中安培力做的功是。（请用题中已知的字母来表示，角度θ的三角函数值请代入数据）3三．计算题(共5题，14+20+20+20+20分，共94分，一定要有解答过程，只写出结果不能够得分)18．某课外兴趣小组利用以下列图的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系”（1）该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，测定加速度a与细线上拉力F的关系，以下列图象中能表示该同学实验结果的是（2）在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某次实验中一段纸带的打点记录如下列图，则小车运动的加速度大小为m/s2（保留3位有效数字）3）实验时，小车由静止开始开释，已知开释时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小为v，钩码的质量为m，小车的总质量为M，设重力加速度为g，则mgs（选填“”、“”或“=）”小车动能的变化；19．如下列图，内壁圆滑的半圆弧面竖直放置，其半径为R，AB是圆滑水平面，B在C的正下方，BC间距很小；EF为一足够长的挡板，可绕E点自由转动，E在D点的正下方。当挡板与竖直方向夹角为时，一个质量为m的物块（可看作质点）从水平面上A点以某一初速度v0向B处运动，恰好沿圆弧运动至D点水平抛出，且正好垂直撞向挡板（重力加速度g已知）。求：（1）初速度v0的大小（2）物块刚到达D点时对底面的压力的大小（3）DE的高度H420．如下列图，粗糙水平桌面处有水平向右的匀强电场，场富强小E＝210V/m，A、B是完好相5同的两个小物体，质量均为m＝0.1kg，电量均为q＝210C，且都带负电，本来都被按在桌面上的P点。现使A物体获取水平向右的初速vA0＝12m/s，A开始运动时加速度大小为6m/s，经t时间后，使B物体获取水平向右的初速vB0＝6m/s（不计A、B两物体间的库仑力），求：（1）小物体与桌面之间的摩擦力f为多大？（2）在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值Em；（3）若是要使A赶忙与B相遇，t为多大？21．如图1所示，宽度为d的竖直狭长地域内（界线为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左界线上的N1点以水平速度v射入该地域，沿直线运动到Q点后，做一次完好的圆周运动，再沿直线运动到右界线上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。1）求微粒所带电荷量q和磁感觉强度B的大小；（2）求电场变化的周期T；3）改变宽度d，使微粒还能按上述运动过程经过相应宽度的地域，求T的最小值。EN12-E524图1图222．如下列图，两平行圆滑的金属导轨AD、CE相距L=1.0m，导轨平面与水平面的夹角α=30°，下端用导线连接R=0.40Ω的电阻，导轨电阻不计。PQGH范围内存在方向垂直导轨平面的磁场，磁场的宽度d=0.40m，界线PQ、HG均与导轨垂直。质量m=0.10kg、电阻r=0.10Ω的金属棒MN垂直放置在导轨上，且两端一直与导轨电接触优异，从与磁场上界线GH距离也为d的地址由静止开