上海市七届高二物理竞赛

七届上海市高二物理竞赛2000年一选择题I（单选，每小题3分）1甲车速度v1＝10m/s，乙车速度v2＝4m/s两车在一条的不一车道上作同方向的匀速直线运动，随后在甲车追上乙车时，甲车立即刹车作加速度大小为a＝2m/s2的匀减速运动，于是两车将再次相遇，设两车先后两次相遇的时间间隔为t，两次相遇的距离为s，则（）（A）t＝6s，s＝24m，（B）t＝5s，s＝20m，（C）t＝5s，s＝25m，（D）t＝6.25s，s＝25m。2点光源S位于凸透镜左侧2倍焦距（即2f）之外，由S发出的一条光线a如图所示，则光线经过透镜折射后出射光线将与主光轴O1O2相交于（）（A）一倍焦距与两倍焦距之间，（B）两倍焦距之外，（C）无穷远处，（D）两倍焦距处。3如图所示为某电路中的一部分，已知R1＝5，R2＝1，R3＝3，电流I1＝0.2A，I2＝0.1A，则通过电流表A中的电流强度是（）（A）0.2A，方向为ba，（B）0.1A，方向为ba，（C）0.1A，方向为ab，（D）0.3A。方向为ab。4质量为m的重物放在地面上，该地重力加速度为g，现用一根细绳向上提重物，使绳子拉力从开始逐渐增大，得到加速度a与拉力T的图线如图中的OAB，换一个地点做同样的实验，又得到图线OCD，关于OCD图线所描述的物体质量m’与新地点重力加速度g’，下列说法中正确的是（）（A）m’＞m，g’g，（B）m’＜m，，g’g，（C）m’＞m，g’＝g，（D）m’＜m，g’＝g。5如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动情况将是（）（A）a右摆，b左摆，（B）a左摆，b右摆，（C）a右摆，b不动，（D）a左摆，b不动6如图所示，甲、乙两相互垂直传播的振动情况完全相同的波，实线表示波峰，虚线表示波谷，箭头表示波的传播方向，则图中p点（小正方形的中央一点）所处位置应在（）（A）振动增强点，（B）振动减弱点，（C）既不是增强点又不是减弱点，O1FOFO22fabRP甲P乙I1R1R2I2R3AaBDOACT（D）条件不足无法判断。7放在粗糙水平面上的物体，第一次受水平力F1的作用，第二次受与水平面成角的斜向上的拉力F2的作用，这二次使物体以相同的加速度发生相同的位移，在两次情况下，力F1和F2对物体分别做功W1和W2，则（）（A）F1＞F2，W1＞W2，（B）无法比较F1和F2的大小，但W1＞W2，（C）无法比较W1和W2的大小，但F1＞F2，（D）力和功都无法比较大小。8图为一绝热容器，中间用隔离板隔成两部分等容积的上下两层，上层A部分的气体压强较小，下层B部分的气体压强较大，且两部分容器中气体是温度相同的同种气体，现抽去隔板，使两部分气体均匀混合，则就整部分气体而言，其内能将（）（A）减小，（B）增大，（C）不变，（D）无法比较。9如图所示的振荡电路正处在振荡过程中，某时刻电感L中的磁场和电容C中的电场如图所示，则此时（）（A）电容器中的电场强度正在增大，（B）线圈中的磁感强度正在增大，（C）电容器极板上的电荷最多，（D）振荡电流达到最大。10在一弧形光滑轨道的上方搭有一水平光滑轨道，如图所示，两小球a、b以相同的水平初速度v0从同一地点M处同时滑向轨道，且始终未离开轨道，则先到达N点的小球是（）（A）a球，（B）b球，（C）同时到达，（D）无法判断。二选择题II（单选，每小题4分）1如图所示，物体由静止开始分别沿不同斜面由顶端A下滑到底端B，两次下滑的路径分别为图中的I、II，两次物体与斜面间的摩擦系数相同，且不计路径II中转折处的能量损失，则物体到达B点时的动能相比较是（）（A）第一次小，（B）第二次小，（C）两次一样大，（D）无法确定。2在图示电路中，电源电动势为，内阻为r，闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P处于图中R的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同，若将滑片P向左滑动，小灯泡的亮度变化情况是（）（A）L1变亮，L2变暗，L3变亮，（B）L1变暗，L2变亮，L3变暗，（C）L1、L2变亮，L3变暗，（D）L1、L2变暗，L3变亮。ABLCav0bv0MNAIIICBRL1PL2L33AB、BC为两细绳，A、C悬挂于天花板上，B端用一大小恒定的力F拉住，绳与天花板的夹角分别为30和45，则要使BC绳所受拉力最大，F与BC间的夹角应为（）（A）90，（B）135，（C）165，（D）180。4利用图示电路测量电池电动势和内电阻r，得到电流表和电压表的两组数据I1、U1，I2、U2，由此可求得测＝U1＋I1（U1－U2）／（I1－I2），r测＝（U1－U2）／（I1－I2）。若考虑到两表并非理想的电流表和电压表，那么上述的测量值和真实值0与r0之间的关系应是（）（A）0＝测，r0＞r测，（B）0＞测，r0＞r测，（C）0＞测，r0＝r测，（D）0＝测，r0＜r测。5图为密立根油滴实验的模拟装置，从喷嘴F喷出的雾状油滴由于摩擦而带电，油滴下落时受到空气阻力的大小与油滴半径、下落速度成正比，当阻力和重力相等时，它将以收尾速度v匀速下落，这时的空气阻力为krv（k为比例系数，r为油滴半径，v为收尾速度），一油滴以速度v穿过金属板P上的小孔S，进入P、Q两平行金属板间的匀强电场中在电场力作用下油滴最终以收尾速度v’在两板间匀速向下运动，已行电源电动势为E，P、Q两板间的距离为d，则该油滴所带电量为（）（A）krd／E，（B）krdv／E，（C）（v－v’）krd／E，（D）（v＋v’）krd／E。三选择题III（多选，每小题5分）1如图所示，质量为m的质点与三根相同的螺旋形轻弹簧相连，且处于竖直平面内，静止时，相邻两弹簧间的夹角均为120，已知弹簧a、b对质点作用力均为F，则弹簧c对质点的作用力大小可能为（）（A）F，（B）F＋mg，（C）F－mg，（D）mg－F。2如图所示，物体原静止在倾角为的斜面上，现给物体一水平的推力F，使它做匀速运动，物体与斜面间的滑动磨擦系数为，物体质量为m，则下列中正确的是（）（A）物体将沿与斜面底边平行的方向移动，（B）物体所受滑动磨擦力大小等于mgcos，方向与F相反，（C）物体所受滑动磨擦力大小等于mgcos，方向与F成一角度，（D）物体将斜向下做匀速直线运动。3两个大小相同的绝缘金属小球带有下正、负电荷，固定在一定距离上，今把它们相碰后置于原处，则它们间的库仑力与原来相比，将（）（A）变小，（B）变大，（C）不变，（D）变为零。AVFSPQabcADF30BCAC3045BF4左端封闭，右端开口粗细均匀的U形玻璃管，倒置时如图所示，用水银柱封住两段空气柱I、II，且两空气柱长度与它们之间的水银柱长度相等均为l，若将此管保持竖直状态而作自由落体运动，则与静止时相比（）（A）空气柱I长度将增大，（B）空气柱总长度将减少，（C）左管中下段水银柱将位置不变，（D）右管中水银面将下降。5图中M、N为两只在同一平面的线圈，在M的A、B间加上图示的交流电（电流方向以顺时针方向为正），则下列叙述中正确的是（）（A）0＜t＜T／4和M与N相互推斥，（B）在T／4＜t＜3T／4，N中感应电流方向为逆时针方向，（C）在t＝T／4时刻，M与N间相互作用力最大，（D）在t＝T／2时刻，N中无感应电流。四填空题（每小题6分）1如图所示，水平光滑桌面上有一长1m的轻杆，A端固定一个质量为2Kg的小球，杆可绕另一端O在光滑水平桌面上旋转，现在杆的中点B施加一个大小为4N，始终与杆垂直的水平力，在力将杆推转8rad中，力的最大功率为＿＿＿＿＿＿W，2在图示电路中，已知电动势1＝2.1V，2＝1.5V，内阻分别为r1、r2，外电阻为R，在图甲中的电压表示数为0.3V，则图乙中的电压表示数为＿＿＿＿＿＿V。3如图所示，在湖中固定一细长圆管（两端开口），管内有一活塞，其下端位于水面上，已知圆管竖直放置，活塞底面积S＝1cm2，质量不计，水面的大气压强p0为1.01105Pa，现将活塞缓慢地提高H＝15m，则拉力对活塞所做的功应为＿＿＿＿＿＿＿＿J。4如图所示，在倾角为的斜面上，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球（斜面足够长，重力加速度为g），则在小球从A点水平抛出直到运动到小球离开斜面有最大距离的过程中，重力的平均功率为＿＿＿＿＿＿＿。5三个质量均为m的小球，用轻绳相连跨过光滑滑轮在图示位置处于静止状态，现若缓慢将悬点A向右移动s至A’点时，三物仍保持静止，则该移动过程中所做的功应为＿＿＿＿＿＿。AMNBi0T/4T/23T/4TtOBAF2r21r12r21r1VVRR甲乙Hv0AIIIBAsA’mmm6利用如图所示的装置可测得导体中单位体积内的自由电子数n，横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为h，并加有与侧面垂直的匀强磁场（磁感强度为B），当通以图示方向电流I时，在导体上下表面间用电压表可测得电压为u，已知自由电子的电量为e，则可知该导体单位体积内的自由电子数n＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿。五计算题（第1题10分，第2题11分，第3题18分）1在一个密闭的容器中装有放射性同位素氪（8536Kr），在温度为20C时，其压强为1atm，将容器埋入地下深处，经过一段时间后取出，在此期间有些氪经衰变面为铷（8537Rb），铷最后是固体状态，现在，仍在温度为20C时测得容器中的压强为0.125atm，并测得容器中有固体铷1.410－3摩，若铷的体积与容器体积相比可以忽略，且已知氪的半衰期为T＝11年，试计算埋入时氪的质量m及埋入地下的时间t。2，如图所示，AB是半径为R的圆的直径，O为圆心，AC与AB成30角，空间有一匀强电场，场强大小为E，从A点以相同的初动能Ek向不同方向抛出带电量均为q的带正电的粒子，它们都能到达圆周，为使到达圆周上各点的粒子中，到达C点的粒子动能最大，求电场方向及粒子到达C点时的动能。3如图所示，一根长L＝0.6m的轻绳，上端与一质量m＝1Kg的小圆环相连，环套在光滑的水平细杆上，绳的下端挂一质量M＝2Kg的小球，开始时使绳恰拉直成水平状，且环与球均处于静止状态，现释放小球，试求：当小球具有最大竖直分速度时，绳的拉力T及此时小球的速度v。参考答案：一1D，2D，3A，4C，5D，6B，7B，8A，9A，10B。二1C，2A，3B，4B，5D。三1ABCD，2CD，3ABCD，4BC，5AB。四18，21.7V或1.8V，3100，4mgv0tg／2，53mgs／2，6IB／Ueb。五1埋入时p0V＝n0RT，取出时0.125p0V＝（n0－1.410－3）RT，得n0＝1.610－3摩，即m＝0.136g，由半衰期公式得：（n0－1.410－3）／n0＝（1／2）t/11，得t＝33年。2沿OC方向，Ek+3qER/2。3此时应有Tsin＝Mg，因水平方向动量守恒得mg（L－l）＝Mgl，即l＝0.2m，又mu＝MvX，T＝202N，v＝52m/s。EVbIhmLMCAOB