第十届高二物理竞赛初赛试题

第十届高二物理竞赛初赛试题说明：1、本卷满分100分，答卷时间为90分钟2、本卷中g取10m/s2一、单选题（每小题3分，共30分）1、一个气泡从湖的深处冒上来，湖水的温度随着水的深度增加而降低，则气泡在上升过程中受到的浮力将（）（A）逐渐增大，（B）逐渐减小，（C）保持不变，（D）无法确定。2、一台直流电动机，其转子线圈的电阻为R，接在电压发型师定为U的电源上，电动机正常运转时通过线圈的电流为I，此时电动机输出的机械功率为（）（A）UI，（B）I2R，（C）UI＋I2R，（D）UI－I2R。3、如图所示，一个质量均匀的斜四棱柱，斜棱长21cm，其底面为正方形，边宽10cm，斜棱与竖直方向的夹角为＝30，斜四棱柱的上端靠着光滑的竖直墙壁，底部置于粗糙的水平地面上，处于平衡状态，该物体受到作用力共有（）（A）二个，（B）三个，（C）四个，（D）五个。4、飞机以350km/h的速度在地球表面附近飞行，下理哪种情况中飞机上的乘客可在较长时间内看见太阳停留在空中不动（已知地球半径R＝6400km，sin12＝0.208，sin78＝0.978）（）（A）在北纬78由东向西飞行，（B）在北纬78由西向东飞行，（C）在北纬12由东向西飞行，（D）在北纬12由西向东飞行。5、如图所示，条形磁铁固定在光滑水平桌面上，现有三个大小相同的立方体a、b、c，其中a为铁块，b为铅块，c为木块，它们分别从P点以相同的初速度正对着磁铁的S极滑去，设它们与S极相碰时的速度分别为va、vb和vc，则有（）（A）va＞vb＞vc，（B）va＜vb＜vc，（C）va＞vc＞vb，（D）va＝vb＝vc。6、图为一个锻炼身体用的哑铃的示意图，现用一根结实的长绳在哑铃中部握手处紧紧地缠绕上若干圈，随后将哑铃置于粗糙的水平水泥地面上，现按图a、b、c中所示的三个方向分别用力慢慢拉动绳子，则哑铃的运动情况为（）（A）a向右滚动，b、c向左滚动，（B）a、b向右滚动，c向左滚动，（C）a、c向右滚动，b向左滚动，（D）a、b、c都向右滚动。7、一段直导线长L＝1m，其中通有电流I＝1A，方向如图所示，由于它处在匀强磁场中，因而受到垂直于纸面向外的大小为F＝1N的安培力作用，则该磁场的磁感强度（）（A）大小和方向都可以确定，（B）大小可确定，方向不能确定，Pv0SNFFFabcLI（C）大小不能确定，方向可确定，（D）大小和方向都不能确定。8、某远洋轮在海上以一定的速度朝东北方向行驶，突遇自北向南的大浪，海浪每分钟拍打船体15次，该远洋轮在静水中振动的固有周期为6s，为避免海浪拍打船体引起船振幅过大而化碳覆，船长下达指令改变航向和航速，以下各指令中最为恰当的是（）（A）航向改为向东，并加快速度，（B）航向改为向东，并减慢速度，（C）航向改为向北，并加快速度，（B）航向改为向北，并减慢速度。9、如图所示，一根轻质弹簧被竖直固定在地面上，将重物m在弹簧正上方h1高处静止释放，重物m自由下落后与弹簧接触，经过时间t1后被弹簧向上抛出，如将重物m在弹簧正上方h2（h2＞h1）高处静止释放，重物m自由下落后与弹簧接触，经过时间t2后被弹簧向上抛出，则（）（A）t1＞t2，（B）t1＜t2，（C）t1＝t2，（D）条件不足，无法确定。10、如图所示，P、Q为两块置于水平地面上的粗糙程度不同的小木块，其上方压着一块质量分布不均匀的长木板AB，长木板的重心在PQ中间，整个系统处于平衡状态，现固定Q，而使P水平移动，则（）（A）当P逐渐靠近Q时，板相对P和Q都发生滑动，当P逐渐远离Q时，板只与P、Q间一者发生相对滑动，（B）当P逐渐靠近Q时，板只与P、Q间一者发生相对滑动，当P逐渐远离Q时，板相对P和Q都发生滑动，（C）无论P靠近Q还是远离Q，板相对P和Q都发生滑动，（D）无论P靠近Q还是远离Q，板都只与P、Q间一者发生相对滑动。二、多选题（每小题4分，共40分）1、关于机械波，下列说法中正确的是（）（A）振动质点每个周期沿着波的传播方向移动一个波长的距离，（B）在横波中，质点的振动方向与波的传播方向互相垂直，（C）沿波的传播方向上，每一个质点的振动图像都是相同的，（D）在波的传播方向上，平衡位置相距为半个波长的两个质点，它们相对平衡位置的位移大小总是相等的。2、如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（）（A）小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下，（B）小球通过管道最低点时，小球对管道可能无压力，（C）小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上，（D）小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力。3、如图所示，一根轻质弹簧一端固定在墙上，另一端连接小球m，小球置于粗糙的水平面上，弹簧长度为原长L0时，小球静止在O点，现将小球拉离O点，释放后使之振动，下列说法中正确的是（）（A）振动过程中小球所受的合外力始终指向O点，mh1ABPQmO（B）振动过程中小球所受的摩擦力不变，（C）物体m通过O点时，若不停下来则所受合力不为零，（D）物体最终可能停在O点，也可能停在O点左侧或右侧。4、如图所示，M为定滑轮，一根细绳跨过M，一端系着一物体C，另一端系着一动滑轮N，动滑轮两侧分别悬挂着A、B两物体，已知B物体的质量mB＝3kg，不计滑轮和绳的质量及一切摩擦，若要使C物体保持平衡，则C物体的质量可能为（）（A）3kg，（B）6kg，（C）12kg，（D）18kg。5、如图所示，竖直放置的绝热的气缸中有一个质量为m，横截面积为S的绝热活塞，封闭着一定质量的理想气体，将活塞在位置A由静止起释放，到达位置B时活塞速度最大，到达位置C时速度为零，A、B间距离为h1，B、C间距离为h2，不计摩擦，大气压强不变，下列说法中正确的是（）（A）活塞在位置B的动能大于mgh1，（B）活塞在位置B时，气体压强大于mg/S，（C）活塞从A至C的过程中，加速度大小改变，方向不变，（D）从A至C的过程中，封闭气体对活塞做功的值大于mg（h1＋h2）。6、如图所示，MN、PQ为位于同一水平面上的两根足够长的平行光滑金属导轨，其上放着两根垂直于导轨并具有一定电阻的平行金属棒ab和cd，两棒质量相同，整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，若某时刻两棒都获得平行导轨向右的初速度，且ab棒的速度大于cd棒的速度，则下列说法中正确的是（）（A）开始时，ab棒做减速运动，cd棒做加速运动，两棒加速度大小相等，（B）开始时，两棒都做减速运动，两棒加速度大小相等，（C）最终两棒将以相同的速度向右运动，（D）最终两棒都停止运动。7、质量不相等的两辆汽车，以相同的功率，从静止开始沿水平长直公路同向行驶，运动过程中它们所受的阻力都为车彼一时的K倍，则下列说法中正确的有（）（A）两车有相同的最大速度，（B）两车加速度相等时，两车的速度与质量的乘积相等，（C）它们在达到速度最大值的过程中，合外力与作用时间的乘积是相等的，（D）它们在达到速度最大值的过程中，合外力对它们做的功是相等的。8、如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为3gh，则下列说法中正确的有（）（A）质量为m、带电量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2gh，（B）质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2gh，（C）质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为gh，（D）质量为m、带电量为－2q的小球从a点静止释放后将在ab间来回振动。MNCABAh1Bh2CBPdbQMcaNaEb9、如图所示电路中，电源的内阻不能忽略，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有（）（A）A1的示数不断减小，（B）A2的示数不断变大，（C）V1的示数先变大后变小，（D）V2的示数先变小后变大。10、如图所示，倾角为的斜面上放有一通电的矩形线圈，电流方向沿adcba，线圈的ad边和bc边处于水平方向，若整个装置放在一个磁感强度方向竖直向上的匀强磁场之中，线圈处于平衡状态，那么下列说法中正确的有（）（A）线圈ad边所受斜面支持力比bc边大，（B）线圈的ab边和cd边不受磁场力作用，（C）若以ab边为转动轴，磁场力的力矩为零，（D）线圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上。三、填空题（每小题5分，共30分）1、宇宙中两颗彼此靠近但远离其它天体的星体称为双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动而不至于吸引到一起，有一个双星系统，两星间的距离为R，大星质量为M，大星质量是小星质量的3倍，则小星做匀速圆周运动的线速度大小为__________（万有引力恒量为G）。2、如图所示，匀强电场的场强为E，方向水平向右，一质量为m、带电量为q的小球在匀强电场上方距匀强电场上边缘离为h的A点水平抛出，如果小球进入匀强电场后做直线运动，则小球抛出的初速度为__________。3、如图所示的正六边形金属框架，由十二根电阻均为r的电阻丝联结而成，其中点为O，则该金属框架AB间的总电阻为__________。4、如图所示，将一根平底薄壳玻璃试管开口向下竖直插入水中，设当其处于平衡状态时，管顶露出水面的高度为a，管内外液面的高度差为b，再将试管缓慢竖直下压，当试管下压的位移为__________时，撤去压力后，试管将再次平衡。（设大气压强为p0，水的密度为，且不考虑试管下压后槽中水面高度的变化）5、有一喷泉喷嘴竖直向上，喷出的水柱最大高度为5m时，水泵的输入功率为10kW，效率为80%，则喷泉在喷水时，喷出在空中的水的质量最多为__________kg。6、如图所示，将质量为m的匀质细铁链圈套在一个表面光滑的圆锥上，圆锥顶角为，设圆锥底面水平，铁链圈平衡时在一平面上，该面与圆锥底面平行，则铁链内的张力大小为__________。V2PA2R2R1R0AV1BdIacbAmhEAOBab参考答案：一、1、A，2、D，3、C，4、A，5、C，6、D，7、D，8、C，9、C，10、A。二、1、BD，2、ACD，3、CD，4、AB，5、BD，6、AC，7、BC，8、ACD，9、BCD，10、AD。三、1、123GMR，2、Eqmg2gh，3、4r/5，4、2a＋p0agh，5、320，6、mg2tg/2。