高中物理竞赛试题及答案Word文档格式.docx
- 文档编号:20536770
- 上传时间:2023-01-23
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:28.24KB
高中物理竞赛试题及答案Word文档格式.docx
《高中物理竞赛试题及答案Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理竞赛试题及答案Word文档格式.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
D.带电质点通过
P点时的加速度较大
7.如图Ⅰ-5所示,L为电阻很小的线圈,
G1和G2为内阻不计、
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,那么,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,
图Ⅰ-5
然后缓慢地回到零点
D.G1的指针先立即偏向左方,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,磁头结构示意如图Ⅰ-6(a)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Ⅰ-6(b)所示);
放音时,磁头线圈改
为跟扬声器相连(如图Ⅰ-6(c)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①录音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场,②放音时线圈中的感应
电流在磁带上产生变化的磁场,③录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流,④放音
时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流.以上说法正确的是
图Ⅰ-6
A.②③
B.①④
C.③④
D.①②
9.下列说法中正确的是
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v<v0(极限频率)时,不论入射光多强,被照射的金属不会逸出电子
B.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
-9
10s
D.当入射光频率
v>v0时,光电流强度与入射光强度成正比
第Ⅱ卷(非选择题
共110分)
二、本题共
3
小题,每小题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时间物体开始以速度
v匀速运动,
此时物体离地面高度
h=______.
12.如图图Ⅰ-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恰为某
人两眼间的距离,此人通过
A、B孔从平面镜里观察方格纸,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Ⅰ-7图Ⅰ-8
13.如图Ⅰ-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、本题共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Ⅰ-9中的
虚线所示位置.若其他操作正确,则测得的折射率将_______(填“偏
大”“偏小”或“不变”).
图Ⅰ-9
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100μA,电源电动势为1.5V,
待选的保护电阻有:
R1=100kΩ,R2=1kΩ,R3=10
Ω,
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,那么在如图Ⅰ
-10所示的装置中,若将条形
图Ⅰ-10
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
9V,允许电池输出的最大电流为
50mA,为了测定这个电池的电动势和内电阻,可用如下器材:
电压表○
V内阻很大,R为电
阻箱,阻值范围为
0~9999Ω;
R0为保护电阻,有四个规格,即:
A.10
Ω,5W
B.190
1
W
Ω,
2
C.200Ω,1W
4
D.1.2kΩ,1W
(1)实验时,R0应选用_______(填字母代号)较好;
(2)在虚线框内画出电路图.
四、本题共
6
小题,共
75
分,解答应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=
1.0×
106W,所发射的每个脉冲持续的时间为
t=1.0×
10-11s波长为6693.4nm(1nm=
1×
10-9m)问:
每列光脉冲含有的光子数是多少?
(保留两位有效数字)
18.(10分)两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻为
4Ω,把它们并联起来,等效
电阻是1Ω,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,内电阻为r
的电源两极间,两电
阻消耗的总功率等于
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,若要求P1
=9W,且P2≥P1,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ω,万有引力恒量为
G,如果规
定物体在离地球无穷远处势能为
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=-G
Mm
它是在地球大气层
.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,
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行科学实验
.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Ⅰ-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沿木板上表面以某一初速度
从左端沿水平方向滑上木板,木板周围空间存在着范围足够大的、
方向竖直向下的匀强电场
.当物块A
滑到木板最右端时,物块与木
图Ⅰ-11
板恰好相对静止.若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Ⅰ-12
所示,质量为M=3.0kg的小车静止在光滑的水平面上,
AD部
分是表面粗糙的水平导轨,
DC部分是光滑的
1圆弧导轨,
整个导轨由绝缘材料做成并处于
B=1.0T的垂直纸面向里
的匀强磁场中,今有一质量为
m=1.0kg的金属块(可视为
质点)带电量q=2.0×
10-3C的负电,它以v0
=8m/s的速
图Ⅰ-12
度冲上小车,当它将要过
D点时,它对水平导轨的压力为
9.81N(g取9.8m/s)求:
(1)m从A到D过程中,系统损失了多少机械能?
(2)若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Ⅰ
-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.
图Ⅰ-13
已知:
滑块质量为
m,弹簧劲度系数为
k,电源电动势为E,内阻为
r,
滑动变阻器的电阻随长度均匀变化,其总电阻
R=4r,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”的测量范围.
(2)设在1、2两接线柱间接入内阻很大的电压表,
其读数为
U,导出加速度的计算式.
(3)试在1、2两接线柱间接入内阻不计的电流表,其读数为
I,导出加速度的计算式.
答案
一、(40
分)1.D
2.B3.A
4.C
5.C
6.B、D
7.D8.B9.CD10.ABC
12.d+2l;
d
二、(15
分)11.vt-v
2l
13.
mv02
2g
l
三、(20分)14.(6分)不变;
15.(6分)
(1)R1;
(2)右;
16.(8分)
(1)B;
(2)如图Ⅰ′-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
ν=c,(2分)所以每个激光光子的能量为
E0=hc(2
E
P
t
图Ⅰ′-1
分),则每列光脉冲含有的光子数
分)
n=
=
(2
E0
hc
11
9
即n=
10
1.0
693.4
=3.5×
1013(1分)
6.63
34
8
18.(10分)
(1)串联电阻:
R1+R2=4(Ω)
R
1R2
=1Ω
R1=2Ω
串联电阻:
R2=2Ω,,(2分)
R1
R2
(2)由题意有
P1=
E2(R1
)
2分)
=9W,,(
(R1
R2)
将前式代入解得:
E=6+1.5r,,(
由题中的条件
P2≥P1得
E2
≥
4E2
r2)
,(
(1
(4
r)2
0<r≤2Ω
6V<E≤9V
或
E=6+1.5r,,
(
r=
E-4
mv2
(1分)得,卫星在空间站上的动能为
19.(12分)由G
Ek=
mv=
(2分)卫星在空间站上的引力势能在
(1
G
h
2(R
h)
机械能为
E1=Ek+Ep=-G
2(Rh)
同步卫星在轨道上正常运行时有
=mω2r(1分)故其轨道半径r=
3MG(1
由③式得,同步卫星的机械能
E2=-G
=-G
GM
2r
)2(2分)
=-
m(
卫星在运行过程中机械能守恒,
故离开航天飞机的卫星的机械能应为
E2,设离开航天飞
机时卫星的动能为
Ekx,则Ekx
p
(2分)
=E-E-
+G
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)v1(2分)
分)
μ(mg-qE)L=
mv0
-
(M+m)v1(2
当E向上时,设物块与木板的最终速度为
v2,则有mv0
=(M+m)v2(2分)
L
(2分)
μ(mg+qE)
(M+m)v
mv-
解得E=mg(3分)
2q
21.(15分)
(1)设m抵达D
点的速度为v1
,则:
Bqv1+mg=N(2分)
N
mg
981
9.80
=5.0m/s(1分)
∴v1=
Bq
2.0
1.0
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+Mv2(1
分)∴v2=1.0m/s(1分)
∴损失的机械能
E=
=18J(2分)
mv1-
Mv2
(2)在m冲上
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点时小车的速度达到最大(2分),且在上述过程中系统水平方向动量守恒,则:
mv1
+Mv2=mv1′+Mv2′(2分)系统机械能守恒,则:
mv1
2+
Mv22=
mv1′2+
Mv0
2(2分)v2′=1m/s和v2′=3m/s(1分)
v2′=1m/s舍去,∴小车能获得的最大速度为
3m/s(1分)
22.(15分)
(1)当待测系统静止时,1、2
接线柱输出的电压U0=
·
R12(1分)
Rr
由已知条件
U0=0.4ε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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 竞赛 试题 答案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)