1、高中物理競賽試卷一、單項選擇題：（請將正確選項的序號填在括號內，每題5分，共10分。）1、以下列圖，把一個架在絕緣支架上不帶電的枕形導體放在帶負電的導體C周邊，達到靜電平衡后，以下對導體A端和B端電勢判斷正確的選項是()（取大地為零電勢點）AUAUBOBUAUBOCUAUBODUAUBO2、必然質量的理想氣體處于某一平衡狀態，此時其壓強為P0，有人設計了四種路子，賭氣體經過每種經事后壓強仍為P0，這四種路子是先保持體積不變，降低壓強，再保持溫度不變，壓縮體積先保持體積不變，賭氣體升溫，再保持溫度不變，讓體積膨脹先保持溫度不變，使體積膨脹，再保持體積不變，賭氣體升溫先保持溫度不變，壓縮氣體，再保

2、持體積不變，賭氣體降溫可以判斷()A、不可以能B、不可以能C、不可以能D、都可能二、填空題：（請將答案填在題中的橫線上，每題5分，共10分。）1、2003年2月1日美國哥倫比亞號航天飛機在返回途中解體，造成人類航天史上又一悲劇。若哥倫比亞號航天飛機是在軌道半徑為r的赤道上空翱翔，且翱翔方向與地球自轉方向同樣，已知地球自轉角速度為0，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g,在某時刻航天飛機經過赤道上某建筑物的上方，則到它下次經過該建筑物上方所需時間為_。2、以下列圖，在湖面上有一個半徑為45m的圓周，AB是它的直徑，在圓心O和圓周上的A點分別裝有同樣的振動源，其波在湖面上流傳的波長是10m。若一只

3、小船在BABO處恰好感覺不到振動，它沿圓周慢慢向A劃行，在到達A從前的過程中，還有_次感覺不到振動。三、（14分）以下列圖，斜面重合的兩契塊ABC和ADC，質量均為M，DA、BC兩面成水平，E是質量為m的小滑塊，契塊傾角為，各面均為圓滑，系統放置在圓滑的水平平臺上自靜止開始釋放，問斜面未分別前小滑塊的加速度為多少？3AD21BC四、（15分）某顆地球同步衛星正下方的地球表面上有一觀察者，他用天文望遠鏡觀察被太陽光照射的此衛星，試問，春分那天（太陽光直射赤道）在日落12小時內有多長時間該觀察者看不見此衛星？已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g,地球自轉周期為T，不考慮大氣對光的折射。五、

4、（15分）以下列圖，好多工廠的流水線上安裝有傳達帶用于傳達工件，以提高工作效率。傳達帶以恒定的速率v=2m/s運送質量為m=0.5kg的工件，工件從A地址放到傳達帶上，它的初速度忽略不計。工件與傳達帶之間的動摩擦因數=3/2，傳達帶與水平方向夾角是=30o，傳達帶A、B間長度是l=16m；每當前一個工件在傳達帶上停止相對滑動時，后一個工件馬上放到傳達帶上，取g=10m/s2，求：（1）工件放到傳達帶后經多長時間停止相對滑動；2）在正常運行狀態下傳達帶上相鄰工件間的距離；3）在傳達帶上摩擦力對每個工件做的功；4）每個工件與傳達帶之間由于摩擦產生的內能；5）傳達帶滿載工件比空載時增加多少功率？六、

5、（18分）圖1所示為一根豎直懸掛的不可以伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連。已知有一質量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內（未穿透），接著兩者一起繞C點在豎直面內做圓周運動，在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時間t的變化關系如圖2所示。已知子彈射入的時間極短，且圖2中t=0為A、開始以同樣速度運動的時刻，依照力學規律和題中（包括圖）供應的信息，對反響懸掛系統自己性質的物理量（比方A的質量）及A、B一起運動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結果？七、（18分）用輕彈簧相連的質量均為2kg的A、B兩物塊都以v6ms的速度在圓滑

6、的水平川面上運動，彈簧處于原長，質量4kg的物塊C靜止在前面，以下列圖，B與C碰撞后兩者粘在一起運動。求：在今后的運動中，(1)當彈簧的彈性勢能最大時，物體A的速度多大?彈性勢能的最大值是多大?A的速度有可能向左嗎?為什么?八、（20分）如圖（1）所示為某一質譜儀的原理表示圖。左側為水平放置的兩塊平行金屬板AB和CD，右側為有界勻強磁場，界線MN與PQ（均與中軸線OO垂直）相距d=0.5m，磁場的磁感覺強度B=510-3T，當兩金屬板間加上如圖（2）所示電壓u后，帶電粒子連續地以速度v0=5105m/s沿軸線OO方向射入電場，粒子重力可忽略不計，在每個粒子經過電場所區的極短時間內，CD兩板間電

7、壓可看作恒定不變。（本題最后計算結果取二位有效數字）AB與（1）（2）1）若入射粒子的荷質比為q/m=108C/kg，在t=0時刻開始入射的粒子沿直線射入磁場，則此帶電粒子在磁場中運動的時間是多少？（2）若有一束荷質比未知的帶電粒子以v0=5105m/s速度入射，經磁場后仍從界線MN出射，測得邊界MN上的入射點與出射點間距離為S=0.1m，則該帶電粒子的荷質比為多少？高中物理競賽試卷答案一、單項選擇題：1、C；2、D二、填空題：1、2/(gR20)；2、8次r3三、解：設兩斜面間的彈力為別為aB、aE；由于受桌面限制N1，滑塊與楔塊ADC間的彈力為N2；設楔塊,aB水平向左，小滑塊由于水平方向

8、不受力，ABC、滑塊E的加速度分因此aE豎直向下。楔形ADC的加速度設為aD，方向應沿AC向下。將三者視為一個整體,它在水平方向不受外力,因此：aB=aDcos因滑塊E緊貼,故有：aE=aDsinADC對楔塊,依照牛頓第二定律知,在水平方向:N1sin=MaBABC對小滑塊,依照牛頓第二定律知,在豎直方向:mgN2=maEE對楔塊,依照牛頓第二定律知,在豎直方向:N2+MgN1cos=MaDsinABC聯立以上各式解得：aE(Mm)gMmMcot2四、解：設所求的時間為t，用m、M分別表示衛星和地球的質量，r表示衛星到地心的距離。有：GmMmr(2)2。春分時，太陽光直射地球赤道，以下列圖，圖

9、中圓E表示赤道，S表示衛r2T星，A表示觀察者，O表示地心；由圖可看出當衛星S繞地心O轉到圖示地址今后（設地球自轉是沿圖中逆時針方向），其正下方的觀察者將看不見它，據此再考慮到對稱性，有：rsinR；t2GmMmg；T；R22由以上各式可解得：tTarcsin(422R)31gT五、解：（1）mgcosmgsinma；ag(cossin)10(331)222即：a2.5m/s2；又vat；t=2/2.5=0.8s；停止滑動前，工件相對地搬動的距離為：l11at212.50.820.8m22（2）lvt20.81.6m（3）Wf1l1f2(ll1)mgcosl1mgsin(ll1)35110(1

10、60.8)=41J40.80.52115（4）Qf1s=mgcos(vtvt)(1.60.8)3Jl21541（5）n10個；f總f19f290.51026.25N；l42Pf總v=26.252=52.5W六、解:由圖2可直接看出，A、B一起做周期性運動，運動的周期T2t0（式1）；令m表示A的質量，l表示繩長，v1表示B墜入A內時（即t0時）A、B的速度（即圓周運動最低點的速度），v2表示運動到最高點時的速度，F1表示運動到最低點時繩的拉力，F2表示運動到最高點時繩的拉力；依照動量守恒定律，有：m0v0(m0m)v1（式2）；在最低點和最高點處運用牛頓定律可得：F1v12（式3）；F2(mm

11、0)g(mm0)v22(mm0)g(mm0)（式4）；ll依照機械能守恒定律可得：2l(mm0)g1(mm0)v121(mm0)v22（式5）；22由圖2可知：F20（式6）；F1Fm（式7）；由以上各式可解得，反響系統性質的物理量是：mFmm0（式8）；l36m02v02g（式9）；6g5Fm2A、B一起運動過程中的守恒量是機械能E，若以最低點為勢能的零點，則：E1(mm0)v12（式10）；由式2、式8、式10聯立解得：E3m02v02g2Fm七、解:(1)當A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大；由于A、B、C三者組成的系統動量守恒：(mA+mB)v(mA+mB+mC)vA解得vA

12、=(22)6m/s=3m/s224(2)B、C碰撞時B、C組成的系統動量守恒，設碰后剎時B、C兩者速度為v；則：mBv=(mB+mC)v；26=2m/s得：v=42設物A速度為vA時彈簧的彈性勢能最大為Ep，依照能量守恒，有：Ep=1(mB+mC)v22+1mAv21(mA+mB+mC)vA222=1(2+4)22+12621(2+2+4)32=12J222A不可以能向左運動。系統動量守恒：mAv+mBv=mAvA+(mB+mC)vB設A向左，即vA0，則vB4m/s；那么作用后A、B、C動能之和為：E=1mAvA2+1(mB+mC)vB21222(mB+mC)vB2=48J；實質上系統的機械能為：12E=Ep+(mA+mB+mC)vA=12+36=48J；2EE是不可以能的。依照能量守恒定律，八、解：（1）在t=0時刻射入的粒子，在電場中作勻速直線運動，進入磁場時速度仍為V0，從MN入射、PQ出射的粒子中，由解析可知：RmV05105m=1m；qB1085103又d