tceic.com
简单学习网 让学习变简单
当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

2014年东阳市高二物理竞赛试卷


2014 年东阳市高二物理竞赛试卷
一、选择题(每小题 5 分,共 60 分,全对的给 5 分,漏选的给 2 分) 1、将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第 3、4 块固定在 地基上,第 1、2 块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所 夹的圆心角为 30° ,假设石块间的摩擦力可以忽略不计,则第 l、2 块 石块间的作用力与第 2、4 块石块间的作用力大小

之比值为 1 A. 2 B. 3 3 C. 3 2 D. 3 图1

2、一质点在平面上作匀变速曲线运动,在时间 t = 1 s,t = 2 s,t = 3 s 时,分别经过 A、B、C 三 点,已知 A、B 之间的直线距离为 4 m,B、C 之间的直线距离为 3 m,且直线 AB 与直线 BC 垂 直,则质点加速度的大小为 A .3m/s
2 2 B. 5 2 m/s

C .5m/s

2

D .6m/s

2

3、如图 2,斜劈 A 静止放置在水平地面上。质量为 m 的物体 B 在外力 F1 和 F2 的共同作用下沿 斜劈表面向下运动。 当 F1 方向水平向右, F2 方向沿斜劈的表面向下时 斜劈受到地面的摩擦力方向向左。则下列说法中正确的是 A.若同时撤去 F1 和 F2,物体 B 的加速度方向一定沿斜面向下 B.若只撤去 F1,在物体 B 仍向下运动的过程中,A 所受到地面摩擦力方向可能向右 C.若只撤去 F2,在物体 B 仍向下运动的过程中,A 所受到地面摩擦力方向可能向右 D.若只撤去 F2,在物体 B 仍向下运动的过程中,A 所受地面摩擦力的方向不变 4、物体从地面以 60J 的初动能竖直向上抛出,当它上升到某一高度 A 点时,动能减少 30J,机 械能减少 10J,若空气阻力大小不变,以地面为零势能面,则物体 A.在最高点处重力势能为 40J B.下落过程中动能与重力势能相等时,重力势能大于 20J C.上升过程中动能与重力势能相等时,动能小于 30J D.落地时动能为 20J 5、在竖直平面内固定一半径为 R 的金属细圆环,质量为 m 的金属小球(视为质点)通过长为 L 的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量 Q(未知)时,发现小球在 垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图 3 所示.已知静电力常量为 k.则下列说法正确的 A. 电荷量 B. 电荷量
1

2

图2

图3

C. 绳对小球的拉力

D. 绳对小球的拉力

6、照明电路中,为了安全,一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器,如图 4 所示,当漏电 保护器的 ef 两端未接有电压时,脱扣开头 K 能始终保持接通,当 ef 两端有一电压时,脱扣开关 K 立即断开,下列说法错误的是 A.站在地面上的人触及 b 线时(单线接触电) ,脱扣开关 会自动断开,即有触电保护作用 B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开, 即有过流保护作用 C.当相线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即 有过压保护作用 D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到 b 线和 d 线时(双线触电)脱扣开关会自动断 开,即有触电保护作用 7、如图 5 所示,质量为 m 的物块用外力 F 压在足够高的竖直墙面上,若物块与 墙面间的摩擦因数为μ (假定物块与墙面的动摩擦力与最大静摩擦力相等) ,压力 F 随时间 t 的变化规律是:F=kt,k 是个常数,单位是 N/s;且 t=0 时刻,物块的 速度为零。设重力加速度为 g,则 A.从 t=0 时刻开始,物块将沿竖直墙面向下先做加速运动,后做匀速运动
F

图4

m g2 B.物块运动中所能达到的最大速度 vm 为 2 k?
C.物块运动中受到的摩擦力的最大值为 2mg

图5

D.从 t=0 时刻开始,物块将沿竖直墙面向下先做加速运动,后做减速运动直到停止 8、如图 6 所示,光滑半球半径为 R,球心为 O,其上方有一光滑 曲面轨道 AB,高度为 R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切.质 量为 m 的小球由 A 点静止滑下.小球在水平面上的落点为 C,则 A.小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至 C 点 B.小球将从 B 点开始做平抛运动到达 C 点 C.OC 之间的距离为 2 R D.OC 之间的距离为 R 9、如图 7 所示,把一条弹性均匀的长橡皮
2

图6

C

图7

筋水平拉直,橡皮筋上有两个相距 8 m 的质点 A、B。在 t0 = 0 时刻,A、B 开始振动,它们的振 幅相等,且都只振动了一个周期,A、B 的振动图象分别如图甲、乙所 示 。 若 A 产生的横波将 向左、右两侧传播,B 产生的横波也向左、右两侧传播,且各波的波速均为 10 m/s,则下列说法 正确的是 A. t=0. 4s 时刻,两列波相遇 B. 在波的相遇过程中,AB 连线中点处的质点的振动速度始终为零 C. t=0. 8 s 时刻,B 处质点经过平衡位置且振动方向向下 D. t=0. 9 s 时刻,直线上会出现四列波且间距相等 图8

10、如图 8 为单反照相机取景器的示意图,ABCDE 为五棱镜的一个截 面,AB⊥BC。光线垂直 AB 射入,分别在 CD 和 EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光 线垂直 BC 射出。若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是 A.最小值为 2 C. 最小值为 B . 最大值为 2 D. 最大值为

1 sin 22.50

1 sin 22.50
??????? ??????? ??????? ???????
B

11、如图 9 所示,一段质量为 m 的铜导线弯成Π 形,它的水平部分长为 l 处于磁感应强度为 B、 方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。导线的两端竖直部分的下端插入两 汞槽内液面下 h,两汞槽通过导线分别与内阻可忽略,电动势为 ? 的电 源正负极连接,电路中的电阻为 R。合上开关 K,当电动势 ? 足够大时, 在磁场的作用下导线便从汞槽内跳离,切断电路。导线上升到一定高度 后又开始下落,当导线的下端接触到汞液体后,电路重新接通,在磁场
R
E

K

图9

的作用下,导线下落速度逐渐降至零。此后,该段导线又重复上述运动过程,形成周期运动。忽 略导线和汞液体的电阻,并设 h 较小,导线在磁场中运动时的电磁感应亦可忽略,则在一个周期 内电源做功为 (A) E
2

2hm BElR ? mgR2
2

(B) E

2

hm BElR ? mgR2

(C) 2E

2hm BElR ? mgR2

(D) 2E

2

hm BElR ? mgR2

12、一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁 场边界,如图 10 甲所示。t=0 时刻对线框施加一水平向右的外力 F,让线框从静止开始做匀加
3

速直线运动穿过磁场。外力 F 随时间 t 变化的图线如图 10 乙所示。已知线框质量 m=1kg、电阻

R=1Ω 。以下说法正确的是
A. 做匀加速直线运动的加速度为 1m/s B.匀强磁场的磁感应强度为 2 2 T C.线框穿 过磁场的过程中,通过线框的电荷量为
2 2
2

C 图 10

D.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J 二、填空题(每小题 5 分,共 25 分) 13、如图 11 所示(俯视图) ,长为 L 的一段细线,一端固定在光滑 水平面上的 O 点,另一端栓住一质量为 m 的小物体。开始时,物体 距 O 点为 b, (b<L) ,给物体一个初速度 υ0(υ0 与物体和 O 点连线
O

图 11
θ

υ0 m b

夹角为 θ) 。当物体运动到距 O 点为 L 时线绷紧,物体绕 O 点做半径为 L 的圆周运 动,此时线的张力等于____________________。 14、为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小,让钢球从某一高度竖直落下进入 某种液体中运动,用闪光照相的方法拍摄钢球在不同时刻的位置,如图所示.已知 钢球在液体中所受浮力为 F 浮,运动时受到的阻力与速度大小成正比,即 F=kv,闪 光照相机的闪光频率为 f,图中刻度尺的最小分度为 d,钢球的质量为 m,则阻力常 数 k 的表达式是 15、在光滑水平面上的 O 点系一长为 L 的绝缘细线,线的另一端系一 质量为 m、 带电量为 q 的小球.当沿细线方向加上场强为 E 的匀强电场 后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度 v0,使小球在 水平面上开始运动.若 v0 很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间 为 . 图 13 图 12

16、谷物带式输送机如图 14 所示, 谷物落到胶带的速度忽略不计,胶 带的速度为 v=1.2m/s, 输送量 Q= 8t/min,输送高度 h=20m,机械 效率为?=0.06.此输送机所需的电 机功率为__________。 17、如图 15 所示,有一均匀金属环质量为 m ,半径为 r 电阻为 R ,在光滑的水平面上,以 v0 的 初速度向一磁感应强度为 B 的有界匀强磁场滑去 (磁场宽度 d ? 2r ) 。 若从圆环进入磁场到圆环
4

图 14

图 15

一半进入磁场历时 t 秒,这时圆环上产生的焦耳热为 Q ,则 t 秒末圆环的感应电流的瞬时功率 P 为 三、计算题(共 4 题,共 65 分) 18、如图 16 所示,倾角为 θ=45° 的粗糙平直斜轨与半径为 R 的光滑圆环轨道相切,切点为 B, 整个轨道处在竖直平面内。一质量为 m 的小滑块从斜轨上离地面高为 h=3R 的 D 处无初速下滑 进入圆环轨道。接着小滑块从圆环最高点 C 水平飞出,恰好击中斜轨上与圆心 O 等高的 P 点,不 计空气阻力。求 (1)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小 (2)滑块与斜轨之间的动摩擦因数

图 16

19、在动摩擦因数?=0.2 的粗糙绝缘足够长的水平滑漕中,长为 2L 的绝缘轻质细杆两端各连接 一个质量均为 m 的带电小球 A 和 B,如图 17 为俯视图(槽两侧光滑)。A 球的电荷量为+2q, B 球的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力) 。现让 A 处于如图所 示的有界匀强电场区域 MPQN 内,已知虚线 MP 恰位于细杆的中垂线,MP 和 NQ 的距离为 3L, 匀强电场的场强大小为 E=1.2mg/q, 方向水平向右。 释放带电系统, 让 A、 B 从静止开始运动 (忽 略小球运动中所产生的磁场造成的影响) 。求: (1)小球 B 第一次到达电场边界 MP 所用的时间; (2)小球 A 第一次离开电场边界 NQ 时的速度大小 (3)带电系统运动过程中,B 球电势能增加量的最大值
M B A E N

3L P Q

图 17

5

20、如图 18 所示,竖直平面内有一边长为 L、质量为 m、电阻为 R 的正方形线框在竖直向下的 重力场和水平方向的匀强磁场组成的复合场中以速度 v0 水平抛出,磁场的方向与线框平面垂直, 磁场的磁感应强度随竖直向下的 z 轴按 B=B0+kz 的规律均匀增大,已知重力加速度为 g,求: (1)线框竖直方向速度为 v1 时,线框中瞬时电流的大小 I; (2)线框在复合场中运动时重力的最大电功率 Pm; (3)若线框从开始抛出到瞬时速度大小达到 v2 所经历 的时间为 t,那么,线框在时间 t 内的竖直方向位移大小 z。 v0

z 图 18

21、某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动,如图 19 所示,材料表面上方矩形 区域 PP′N′N 充满竖直向下的匀强电场,电场宽为 d;矩形区域 NN′M′M 充满垂直纸面向里的匀 强磁场,磁感应强度为 B,长为 3s,宽为 s;NN′为磁场与电场之间的薄隔离层。一个电荷量为 e、 质量为 m、初速为零的电子,从 P 点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场,电子每次穿越隔离 层,时间极短、运动方向不变,其动能损失是每次穿越前动能的 10%,最后电子仅能从磁场边 界 M′N′飞出。不计电子所受重力。 (1)控制电子在材料表面上方运动,最大的电场强度为多少? (2)若电子以上述最大电场加速,经多长时间将第三次穿越隔离层? (3)A 是 M′N′的中点,若要使电子在 A、M′间垂直于 AM′飞出,求电子在磁场区域中运动的时 间。

图 19
6

2014 年东阳市高二物理竞赛试卷答题卷
一、选择题(每小题 5 分,共 60 分,全对的给 3 分,漏选的给 2 分) 题号 1 2 3 4 5 6

答案

题号

7

8

9

10

11

12

答案

二、填空题(每小题 5 分,共 25 分)

13、

14、

15、

16、

17、

7

三、计算题(共 4 题,共 65 分) 18、 (12 分)

19、 (16 分)

8

20、 (18 分)

21、 (19 分)

9

2014 年东阳市高二物理竞赛试卷答案
一、选择题(每小题 5 分,共 60 分,全对的给 5 分,漏选的给 2 分) 题号 答案 题号 答案 1 C 7 BCD 2 C 8 BC 3 AD 9 ABD 4 ACD 10 C 5 A 11 C 6 BCD 12 ABC

二、填空题(每小题 5 分,共 30 分) 13、 m
2 2 v0 b sin 2 ? l3

14、

mg ? F浮 2df
2 4 B 2 r 2 (v 0 ?

15、 ?

mL qE

50( gh ? v 2 )Q 16、 3?

17、 p ?

2Q ) m

R

三、计算题(共 4 题,共 60 分) 18、 (12 分)(1)小滑块从 C 点飞出来做平抛运动,水平速度为 VO .

R?

1 2 gt 2

2R ? VOt

解得 V0 ?

Rg

(2 分)

小滑块在最低点时速度为 V 由机械能守恒定律得

1 2 1 2 mv ? mg 2 R ? mv0 2 2
牛二定律: FN ? mg ? m (2)DB 之间长度

v ? 5Rg
v2 R

(2 分) 牛三定律: FN ? ? 6 mg

FN ? 6mg

(2 分)

L ? (2 2 ?1) R
1 2 mv 2

(2 分)

从 D 到最低点过程中,又动能定理

mgh ? umgos? L ?

(2 分)

u?

1 ? 0.18 4? 2

(2 分)

20、 (16 分) (1)带电系统开始运动后,先向右加速运动;当 B 进入电场区时,开始做减速运动。 设 B 进入电场前的过程中,系统的加速度为 a1,
10

由牛顿第二定律:2Eq-?2mg=2ma1 B 刚进入电场时,由 L=

即 可得

a1=g

(2 分) (2 分) (1 分) (1 分) (2 分) (1 分)

1 a1t12 2

t1 ?

2L g

(2)当 A 刚滑到右边界时,电场力对系统做功为 W1=2Eq?2L+(—3Eq?L)=EqL 摩擦力对系统做功为 W2=— ? 2m g ? 2L =—0.8?mgL W 总= EqL—0.8 ? mgL=0.4 mgL 设 B 从静止到刚进入电场的速度为 v1, 故 A 球从右端滑出。
2 由 v1 =2a1L

可得 v1= 2gl

设 B 进入电场后,系统的加速度为 a2,由牛顿第二定律 2Eq-3Eq- a2=-0.8g

? 2mg=2ma 2
(1 分)

系统做匀减速运动,设小球 A 第一次离开电场边界 NQ 时的速度大小为 v2; 由
2 v2 2 — v1 =2 a2L

可得

v2 ? 0.4gL

(2 分)

(3)当带电系统速度第一次为零,此时 A 已经到达右边界 NQ 外,B 克服电场力做的功最多, B 增加的电势能最多,设此时 A 离右边界 NQ 的距离为 x 由动能定理:2Eq?2L — 3Eq?(L+x)— ? 2mg ( 2L+x)=0 可得 x=0.1L (2 分) (2 分)

所以 B 电势能增加的最大值?W1=3Eq?1.1L=3.3EqL =3.96mgL

21、 (18 分)解: (1)左右两边产生的感应电动势抵消,设线框上下边处的磁感应强度分别为

B1 和 B2,

得 (2)当安培力大小等于重力时竖直速度最大,重力的功率也最大

(4 分)

所以



(6 分)

(3)线框受重力和安培力作用,其中重力为恒力,安培力为变力。设某时刻线框竖直方向的速

11

度为 vz,则安培力 设在微小△t 内,变力可以看做匀加速运动,由牛顿第二定律线框加速度为

所以



解得

(8 分)

22、 (19 分)解(1)电子第一次穿越隔离层,在磁场中以最大半径 s 作圆周运动时,电场强度最大, 设进入磁场的速度为 v 由 eEd ? 0.9 ?

1 2 mv 2

(2 分)

v2 evB ? m R
5B2es2 得:E= 9md (2)电子第一次加速的末速度为 v1,第一次加速的时间为 t1, 由 eEd ?

(1 分)

(1 分)

1 10 10 eBs 2 m v1 ? v1 ? v? 2 9 9 m

(2 分)

t1 ?

v1 v 10 9m d ? 1 ? a Ee 9 5esB m

(1 分)

T ?m 2πm 在磁场中作圆周运动时间为 t2,由:T= 得: t 2 ? ? eB 2 eB 电子再返回电场的速度为 v2,至第三次穿越隔离层的时间为 t3

(2 分)

v2 ?
t3 ?

9 9 eBs v1 ? 10 10 m

(1 分)

2v 2 2v 2 18m d 9 ? ? Ee a 5esB 10 m
10 9m d 18m d 9 ?m ? ? 9 5eBs 5esB 10 eB

(1 分)

? t总 ? t1 ? t 2 ? t 3 ?

(2 分)

12

(3)设电子在匀强磁场中做圆周运动的周期为 T,运动的半圆周个数为 n,运动总时间为 t. 2R1?1-0.9n? s 由题意,有: +Rn+1=3s,R1≤s,Rn+1=0.9nR1,Rn+1≥ 2 1-0.9 得:n=2 2πm 又由:T= eB 5πm 得:t= 2eB (4 分) (2 分)

13


推荐相关:

2014年东阳市高二物理竞赛试卷

图 19 6 2014 年东阳市高二物理竞赛试卷答题卷一、选择题(每小题 5 分,共 60 分,全对的给 3 分,漏选的给 2 分) 题号 1 2 3 4 5 6 答案 题号...


2011年东阳市高二物理竞赛卷(打印)

2011年东阳市高二物理竞赛卷(打印)_学科竞赛_高中教育_教育专区。2011 年东阳市...2014年建筑幕墙建筑装饰行业分析报告 20份文档 乘机安全小贴士 安全乘机指南 如何...


2008年东阳市高一物理竞赛卷

2008年东阳市高一物理竞赛卷_学科竞赛_高中教育_教育专区。2008 年东阳市高一物理...2014年幼儿园教师资格考... 2014教师资格中学教育知... 相关文档推荐 暂无相关...


2011年东阳市高一物理竞赛试卷

京翰教育高中物理辅导网 www.wulifudao.com 2011 年东阳市高一物理竞赛答题卷一、 题号 答案 题号 答案 二、 填空题(本大题共 7 小题,每题 5 分,共 35 ...


嵊州市教体局教研室第9周至第10周教研活动安排表

组织参加绍兴市高二学生 现场作文竞赛 高三数学复习...物理 普高高三物理二轮 复习研讨会 全体高三物理教师...东阳市 金华市 红旗 大酒店 金华兴 吕增军 初中《...


中学组答案

余杭区 2007 年“假日杯”中小学网络应用能力竞赛...市 象山县 新昌县 桐庐县 东阳市 宁海县 临安市 ...选修测试科目由考生在历史、物理中选择一门,在政治...


八上语文试卷及答案

材料二:目前,东阳市各中小学正在努力建设“书香校园...所有的 学科竞赛,譬如物理竞赛,化学竞赛,他都是被...2008 年下学期五校联考期中卷( 语文)答题卷 八...


九年级第二阶段独立测试卷

2下载券 九年级物理上册第二阶段... 17页 免费喜欢...​第​一​学​期​期​中​考​卷...材料二:2011 年以来东阳市政府开展了“五城同创”...


八年级语文下册五校联考期中卷

材料二:目前,东阳市各中小学正在努力建设“书香校园...所有的学科竞赛,譬如物理竞赛,化学竞赛,他都是被...2008 年下学期五校联考期中卷( 语文)答题卷八年级...

网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 简单学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com