高二下学期物理竞赛辅导练习一.docx

1、高二下学期物理竞赛辅导练习一高二下学期物理竞赛辅导练习一一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分在每小题所给的四个选项中，有的题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1如图所示为某质点做直线运动的vt图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是A质点始终向同一方向运动 B4 s内通过的路程为4 m，而位移为零C4 s末物体离出发点最远D加速度大小不变，方向与初速度方向相同2如图所示，一个质量为30 kg的物体，放在倾角为30的斜面上静止不动。若用竖直向上的力F50 N提物体，物体仍静止，（g10 ms2）下述

2、结论正确的是 A物体受到的摩擦力减小25 N B物体对斜面的作用力减小50 N C斜面受到的压力减小50 N D物体受到的合外力减小50 N3在处理交通事故中，测定碰撞前瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用。利用v可以测定事故车辆碰撞前瞬间的速度，其中h1、h2分别是散落物在车上时候的离地高度。如果不计空气阻力，g取98 ms2。下列说法正确的是A题中公式是根据牛顿运动定律得出的BA、B的落地时间与它们在车上的高度无关 CL是在事故现场被水平抛出的散落物沿公路方向上的水平距离DA、B落地时间与车辆速度的乘积等于L4如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的ut图象。原、副线圈

3、匝数比n1 ：n210 ：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则A变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB变压器输出端所接电压表的示数为22V C变压器输出端交变电流的频率为50Hz D变压器的输出功率为220W5如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是A电压表的读数U先减小，后增大B电流表的读数I先增大，后减小C电压表读数U与电流表读数I的比值不变 D电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量I的比值不变6如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab

4、、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2 ：1,用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后A金属棒ab、cd都做匀速运动 B金属棒ab上的电流方向是由b向aC金属棒cd所受安培力的大小等于2F3D两金属棒间距离保持不变7如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则 A电场是匀强电场B电场的场强先减小后增大C电子将沿Ox正方向运动D电子的电势能将增大82010年10月11日上午11时32分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，“嫦娥二

5、号”卫星成功实施第三次近月制动，顺利进入轨道高度为100公里的圆形环月工作轨道。已知“嫦娥二号”卫星绕月运动的周期约为118分钟，月球绕地球运动的轨道半径与“嫦娥二号”卫星绕月球运动的轨道半径之比约为220 ：1。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出地球对“嫦娥二号”卫星绕月运动时的万有引力与此时月球对它的万有引力的比值约为 A2 B02 C2102 D21039运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、Ep表示人的重力势能、v表示人下落的速度。在整个过程中，

6、下列图象可能符合事实的是10一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，设磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里为正，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示。以i表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的it图中正确的是二、实验题（本题共3小题，其中第11题4分、第12题6分、第13题8分，共18分）11（4分）如图所示的螺旋测微器的读数为：_mm。12（6分）某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员，要完成该实验（1）你认为首先要进行的步骤是_；（2）实验时为了

7、保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”，沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是_； （3）实验时，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为_（用题中的字母表示）。13（8分）2010年世博会在上海举行，本次世博会大量采用低碳环保技术，太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种，某同学为了测定该电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为，电流表视为理想电表，在一定强度的光照下进

8、行下述实验（计算结果小数点后保留两位数字）：（1）闭合开关，调节滑动变阻器，读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的UI曲线，需要计算出电路的路端电压U，则U_（用题中所给字母表示）； （2）根据测量数据作出该硅光电池的UI图象如图乙所示，该电池的电动势E _V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r_； （3）若将该硅光电池两端接上阻值为6的电阻，此时对应的电池内阻r_。三、计算题（本题共5小题，共42分，解答时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）14（6分）一些同学乘坐高速列车外出

9、旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一同学提议说：“我们能否用身边的器材测出火车的加速度?”许多同学参与了测量工作，测量过程如下：他们一边看着窗外每隔100 m的路标，一边用手表记录着时间，他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5 s，从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9 s，请你根据他们的测量情况，求： （1）火车的加速度大小； （2）他们到第三根路标时的速度大小。15（8分）如图所示，摩托车做特技表演时，以100 ms的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P40 kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t30 s，人和车的总质量m18kg，台

10、高h50 m，摩托车的落地点到高台的水平距离x100 m。不计空气阻力,取g10 ms2。求： （1）摩托车从高台飞出到落地所用时间； （2）摩托车落地时速度的大小； （3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。16（8分）在某中学举办的智力竞赛中，有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。如果没有保护，鸡蛋最多只能从01 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面4 m的高处落下，装置着地时间短且保持竖直不被

11、弹起。取g10 ms2,不考虑空气阻力，求：（1）如果没有保护，鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏，其速度最大不能超过多少?（2）如果使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为多少米?（保留三位有效数字）17（10分）如图所示，两平行金属板A、B长度为l，直流电源能提供的最大电压为U，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为q、重力不计的带电粒子，射入板间的粒子速度均为。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板问的中心重合于O点，环带的内圆半径为R1。当变阻器滑动触头滑至b点时，带电粒子恰能从右侧极板边缘射

12、向右侧磁场。 （1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值是多少?（2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与所在直线交于点，试证明点与极板右端边缘的水平距离x，即与O重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样； （3）为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d。18（10分）相距L15 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11 kg的金属棒ab和质量为m2027 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为075，两棒总电阻为18，导轨电阻不计。

13、ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。 （1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小； （2）已知在2 s内外力F做功40 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（3）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力随时间变化的图象。高二下学期物理竞赛辅导练习一答案1B 2AB 3C 4AC 5D 6BC 7BC 8D 9C 10A11. 3.800或3.801（4分）12（1）平衡摩擦力（2分）；（2）mM（2分）；（3）（2分）13（1）I1R0（2分）

14、； 2.90（2分）； 4.00（2分） 5.60（2分）14（6分）（1）设火车的加速度为a、经过第一根路标时的速度为v1，根据匀变速直线运动的位移公式得 （1分） （1分）其中s=100 m、t1=5 s、t2=9 s解得a= m/s2=1.11 m/s2（1分）、v1= m/s=17.22 m/s （1分）（2）设火车经过第三根路标时的速度为v2，根据匀变速直线运动的速度公式得 v2=v1+at2 （1分）代入数据得v2=27.22 m/s （1分）15（8分）（1）摩托车在空中做平抛运动，设摩托车飞行时间为t1。则 （1分） （2）设摩托车到达高台顶端的速度为vx，即平抛运动的水平速度

15、 （1分） 竖直速度为 vy=gt1=10.0 m/s （1分） 摩托车落地时的速度：或v=14.1 m/s（1分） （3）摩托车冲上高台过程中，根据动能定理：（2分）Wf=Ptmgh（1分） =4.010331.8102105.0 =3.0103J（1分）所以，摩托车冲上高台过程中摩托车克服阻力所做的功为3.0104 J 16（8分）（1）如果没有保护，鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏，其速度最大为鸡蛋从高度h=0.1m处自由落地时的速度，即 （2分） （2）装置从高度H=4 m处落到地面时，鸡蛋的速度为v， （2分） 装置与地面作用过程中W#W$W%.K*S*&5U，鸡蛋从离地x处滑到地面时速度

16、只要小于就不会被摔坏，于是 （3分） x=0.433 m（1分）17（10分）（1）当两板间加最大电压时，从右侧极板边缘飞出的粒子速度最大。由动能定理得（1分）解出 （1分）（2）如图，设粒子在电场中的侧移为y，则= （1分） 又l=v0t （1分） y=t （1分）联立解得x= （1分）（3）射出粒子速度最大时，对应磁场区域最大，设最大轨迹半径为rm，则qvmB= （1分）如图所示，设环带外圆半径为R2，所求d= R2-R1 （1分）R12+rm2=(R2rm)2 （1分）解得 （1分）18（10分）（1）经过时间t，金属棒ab的速率 此时，回路中的感应电流为 对金属棒ab，由牛顿第二定律得 由以上各式整理得： （2分）在图线上取两点：t1=0，F1=11N； t2=2s，F2=14.6s代入上式得 B1.2T （1分） （2）在2s末金属棒ab的速率 所发生的位移 （1分） 由动能定律得 （1分）又 联立以上方程，解得 （1分）（3）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。 （1分）当cd棒速度达到最大时，有 又 整理解得 （2分）fcd随时间变化的图象如图（c）所示。 （1分）