东阳市高二物理竞赛卷.docx
《东阳市高二物理竞赛卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东阳市高二物理竞赛卷.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
东阳市高二物理竞赛卷
东阳市高二物理竞赛
一、混选题（每题6分，共48分。
答案填在答题纸指定位置，只交答题纸。
）
1、我国的国土范围在东西方向上大致分布在东经700到1350之间，所以我国发射的同步通信卫星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经1000附近。
假设某颗通信卫星计划定点在赤道上空东经1040的位置，经测量刚进入时位于赤道上空3.6万公里，东经1030处，为了把它调整到1040处，可以短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整卫星的高度，改变其周期，使其“漂移”到预定经度后，再短时间启动发动机调整卫星高度，实现定点，两次调整高度的方向依次是（）
A、向下，向上B、向上，向下C、向下，向下D、向上，向上
2、如图所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h。
若试管本身的重力和管壁的厚度均不计，以下关于此时弹簧秤的读数等于多少的说法中正确的是（）
A、等于进入试管内的H高水银柱的重力
B、等于外部大气压与内部空气对试管平底部分的压力之差
C、等于试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力
D、等于外部大气压力
3、如图所示，A为一稳压管，它的作用是保证DE两端的电压UDE恒定不变，当流过稳压管的电流在5mA与40mA之间时，UDE就稳定在10V上，设电源电压U=20V，负载电阻R2在最小值为500Ω,最大值为无穷大之间调节，为使UDE稳定在10V，R1可取下列什么值（）
A、100ΩB、200ΩC、300ΩD、4000Ω
4、如图所示，为一列简谐横波的图像，波速为0.2m/s，以下所给的结论中正确的是（）
A、振源振动的频率为0.4Hz
B、若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿X轴负方向传播
C、图示时刻质点a、b、c所受的回复力大小之比为2:
1:
3
D、经过0.5s，质点c通过的路程为75cm，质点a、b通过的路程均不等于75cm
5、如图所示，原长为L、劲度系数为K的轻弹簧两端固定于同一高度的M、N两点，中点P处悬挂一重为G的物体而处于平衡，则此时整根弹簧的总长度为（）
A、L+
B、L+
C、L+
D、L+
6、如图所示,物体G用两根绳子悬挂,开始时绳OA水平,现将两绳同时沿顺时针方向转过900,且保持两绳之间的夹角α不变（α>900），物体保持静止状态。
在旋转过程中，则绳OA的拉力为T1，绳OB的拉力为T2，则（）
A．T1先减小后增大B.T1先增大后减小
C．T2逐渐减小D.T2最终变为零
7、如图所示，质量分别为mA=2kg和mB=3kg的A、B两物块，用劲度系数为K的轻弹簧相连后竖直放在水平地面上，今用大小为F=45N的力把物块A向下压而使之处于静止，突然撤去压力，则（）
A、某时刻物块B将离开水平地面
B、物块B不可能离开水平地面
C、只要K足够大，物块B就可能离开水平地面
D、只要K足够小，物块B就可能离开水平地面
8、如图8所示,水平光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒在垂直导轨的方向上搁在导轨上.今使棒以一定的初速度向右运动,当其通过位置a时速率为Va,通过位置b时速率为Vb,到位置C时棒刚好静止.设导轨与棒的电阻均不计,ab与bc的间距相等,则关于金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中,以下说法正确的是（）
A、通过棒截面的电量不相等
B、棒运动的时间tab=2tbc
C、棒通过ab两位置时的速率的关系为Va>2Vb
D、回路中产生的电能Eab与Ebc间的关系为Eab=3Ebc
二、填空题（每空5分，共20分）
9、如图所示为某种电子秤的原理图，AB为一均匀的滑线电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动。
弹簧处于原长时，P1刚好指着A端。
P1与托盘固定相连。
若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。
已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g，在托盘上未放物体时通常先校准确零点，其方法是：
调节P2，从而使P1、P2间的电压为零。
校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P1、P2间的电压之间的函数关系式为_____________________。
10、在地球上空，一个质量为M的火箭，凭借竖直向下喷出气体的反冲，使火箭停在空中不动，已知从火箭中喷出的气体速度等于V，假定火箭的质量不变，则火箭发动机的功率为_____________。
11、如图所示，光滑水平面上有一辆1/4圆弧形光滑轨道的小车，小车上有一质量为m的小球，与小车一起向右匀速运动，速度大小为V0。
现给小车施加一向左的拉力F，经过一段时间，小球上升到最大高度h（h12、一辆汽车在一段水平直公路上加速行驶，行驶中发动机的输出功率保持不变，设汽车所受的阻力恒定不变，当车速为V时，加速度为a，当车速为2V时，加速度为a/4，则汽车所能达到的最大速度是____________。
三、计算题（共72分）
13、一带电液滴在相互垂直的匀强电磁场中运动，已知电场强度为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向如图所示，若此油滴在垂直于磁感应强度的平面内做半径为R的匀速圆周运动（空气阻力和浮力不计），则
（1）油滴的速度大小和绕行方向怎样？
（2）若油滴运动到轨道最低点时，分裂成质量相同的两个油滴，其中一个油滴分裂后仍在原平面内做半径为1.5R的匀速圆周运动，绕行方向不变，且此圆周最低点也是A，则另一油滴运动速度大小和绕行方向如何？
14、半导体是导电性介于导体和绝缘体之间的材料。
参与半导体导电的粒子——载流子有两种，自由电子和空穴，自由电子导电是大家所熟悉的，但半导体中的自由电子浓度比金属中的小得多。
“空穴”可以看成是带正电粒子，空穴的定向移动也形成电流，那就是空穴导电，这样我们就可以参与导电的载流子不同而将半导体分为两类，P型半导体和N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体。
如图所示是为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的装置示意图，图中一块半导体材料样品板放在垂直于板平面水平向里的匀强磁场中，当有大小为I的恒定的电流垂直于磁场方向通过半导体材料样品板时，在板的上、下两个侧面间会产生恒定的电势差U1－U2。
（1）如果测得U1－U2>0，则这块样品板是P型半导体还是N型半导体？
（2）设磁场的磁感应强度为B，半导体材料样品板的厚度为d，宽度为b，每个载流子所带电量的绝对值为e，试求样品板的单位体积内参与导电的载流子数目为多大？
15、如图所示，两个质量为0.2kg的小球用长0.22m的细线连接，放在倾角为300的光滑斜面上，初始时刻，细线拉直，且线与斜面底边平行，在线的中点作用一个垂直于线沿斜面向上的恒力F=2.2N。
在力F的作用下两球向上运动，小球沿F方向的位移随时间变化的关系式为
（
为恒量），经过一段时间两个小球发生第一次碰撞，又经过一段时间再一次碰撞……由于两个小球之间有粘性，当力F作用了2s时，两球发生最后一次碰撞，且不再分开，取g=10m/s2，求：
（1）最后一次碰撞后，小球的加速度大小。
（2）最后一次碰撞完成时，小球的速度大小。
（3）整个碰撞过程中，系统损失的机械能。
16、有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A、B和C，它们的质量分别为mA=mB=m，mC=3m，它们与斜面间的动摩擦因数都相同，其中木块A放于斜面上并通过一轻弹簧与挡板M相连，如图所示，开始时，木块A静止在P处，弹簧处于自然伸长状态，木块B在Q点以初速度V0向下运动，P、Q间的距离为L。
已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A相撞后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后以向上运动，木块B向上运动恰好能回到Q点，若木块A仍静放于P点，木块C从Q点处开始以初速度
向下运动，经历同样过程，最后木块C停在斜面的R点，求P、R间的距离为多大？
17、如图所示，
的空间区域分布着电荷体密度为ρ的正电荷，在x>d和x<－d的区域为真空，若在x=2d处将一质量为m，电量为－q（q>0）的带电粒子从静止开
始释放，问经过多长时间此带电粒子刚好穿越带电空间区域。
东阳市高二物理竞赛答题纸
得分_______
一．选择题（共48分）
1
2
3
4
5
6
7
8
二．填空题（共20分）
9、______________10、________________
11、________________12、____________________
三．计算题
13、（12分）
14、（14分）
15、（14分）
16、（14分）
17、（18分）
参考答案
一、选择题
1、A2、BC3、C4、BCD5、A6、BCD7、B8、D
二、填空题
9、
10、
11、
12、3V
三、计算题
13、
（1）因油滴在竖直平面内做匀速圆周运动，有
得
（2）油滴分裂前后，动量守恒，得：
速度为V1的油滴做匀速圆周运动的半径为1.5R，所以
由以上三个方程可得：
速度为V2的油滴沿顺时针方向绕行。
（1分）
14、
（1）P型半导体（4分）
（2）稳定状态下有：
所以
（2分）
15、
（1）
（2分）
（1分）
（2）由于小球沿F方向的位移随时间变化的关系式为
可得：
小球在沿F方向上做匀加速直线运动。
（3分）
V=at=1m/s（1分）
（3）由
得：
（2分）
力F所通过的位移为1.11m（2分）
损失的机械能
（2分）
E=0.242J（1分）
16、由于B在下滑的过程中是匀速直线运动，
则
得：
B与A发生碰撞，动量守恒：
B与A一起压缩弹簧到最低点，设压缩距离为s，
则
（1分）
得：
（1分）
同理在C与A发生碰撞，并一起压缩弹簧到最低点的过程中可得
得：
（2分）
因此在这两次下压的过程中，下压的距离是相等的。
（1分）
B与A及C与A都在弹簧恢复原长时分离，设分离时的速度分别为V3、V4（1分）
则
（4分）
解方程组得：
（1分）
17、取一个关于此区域对称的圆柱体面（圆柱体面的底面积为s，且轴心为x轴）由高斯定理可求出该区域的电场强度：
（3分）
所以在d到2d之间为匀强电场，带电粒子在此区域内做的是匀加速直线运动。
即：
（2分）
同理在－d到d之间的区域用高斯定理可求得
（2分）
因此粒子进入－d到d区域时所受的合外力为
与x成正比，且方向与位移方向相反，所以粒子进入此区域做的是简谐运动。
（2分）
简谐运动的周期为：
（2分）
设简谐运动的振幅为A，则
（2分）
（2分）
（1分）
所以粒子从d到－d所用的时间为：
（1分）
所以粒子穿过带电空间区域的总时间为：
t1+t2=
（1分）
升级会员 