千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦高中物理競賽模擬試卷帶答案(三)物理比賽模擬試卷（三）

１、在光滑的水平面上，有一具長為L的木板C，C的兩端各有一豎直的擋板，在木板C的中央處有兩個長度均為d的物體A和B，A的質量為mA，在A、B之間安放微量炸藥，并操縱炸藥爆炸只對A、B產生沿木板C方向的水平沖力。開始A、B、C都靜止，A、B、C的質量之比為mA∶mB∶mC=1∶4∶9，A、B與C之間摩擦別計。炸藥爆炸產生能量為E，其中一半轉化為A、B的動能。A、B與C兩端的擋板碰撞后便與C連成一體。求（1）炸藥爆炸使A、C相碰后C的速度；（2）從A、C相碰后到B、C相碰的時刻內C的位移。

2.如圖所示，擋板P固定在腳夠高的水平桌面上，小物塊A和B大小可忽略，它們分不帶有

+QA和+QB的電荷量，質量分不為mA和mB。兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一別可伸長的輕繩跨過滑輪，一端與B連接，另一端連接一輕質小鉤。整個裝置處于場強為E、方向水平向左的勻強電場中。A、B開始時靜止，已知彈簧的勁度系數為k，別計一切摩擦及A、B間的庫侖力，A、B所帶電荷量保持別變，B不可能碰到滑輪。

(1)若在小鉤上掛一質量為M的物塊C并由靜止釋放，可使物塊A恰好能離開擋板P，求物塊C下降的最大距離；

(2)若C的質量改為2M，則當A剛離開擋板P時，B的速度多大？

E

P

AB

３．單行道上，有一支樂隊，沿同一具方向前進，樂隊后面有一坐在車內的旅行者向他們靠近。此刻，樂隊正在奏出頻率為440HZ的音調。在樂隊前的街上有一固定話筒作現場轉播。旅行者從車內的收音機收聽演奏，發覺從前面樂隊直截了當聽見的聲音和從廣播聽見的聲音混合后產生拍，并測出三秒鐘有四拍，車速為18km/h，求樂隊前進速度。（聲速=330m/s）。

４、如圖所示電路中，已知,321V=ε,

543,62,51,242Ω=Ω=Ω==RRRVε求各支路的電流。

1I2

I3

I1ε2ε1R2

R3

R

５、某空調器按可逆卡諾循環運轉，其中的作功裝置延續工作時所提供的功率0P。(1)夏天室外溫度恒為1T，啟動空調器延續工作，最終可將室溫落至恒定的2T。室外經過熱傳導在單位時刻內向室內傳輸的熱量正比于(21TT)(牛頓冷切定律)，比例系數A。試用1T，0P和A來表示2T(2)當室外溫度為30℃時，若這臺空調惟獨30%的時刻處于工作狀態，室溫可維持在20℃。試咨詢室外溫度最高為多少時，用此空調器仍可使室溫維持在20℃。(3)冬天，可將空調器吸熱、放熱反向。試咨詢室外溫度最低為多少時，用此空調器可使室溫維持在20℃。

６．示波器是一種多功能電學儀器，能夠在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形。它的工作原理等效成下列事情：如圖甲所示，真空室中電極K發出電子（初速別計），通過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中。板長L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，前半個周期內B板的電勢高于A板的電勢，電場全部集中在兩板之間，且分布均勻。在每個電子經過極板的極短時刻內，電場視作恒定的。在兩極板右側且與極板右側相距D處有一具與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標原點相交。當第一具電子到達坐標原點O時，使屏以速度v沿–x方向運動，每通過一定的時刻后，在一具極短時刻內它又跳回初始位置，然后重新做同樣的勻速運動。（已知電子的質量為m，帶電量為e，別計電子的重力）求：

（1）電子進入AB板時的初速度；

（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0需滿腳啥條件？

（3）要使熒光屏上始終顯示一具完整的波形，熒光屏必須每隔多長時刻回到初始位置？計算那個波形的峰值和長度。在圖丙所示的x–y坐標系中畫出那個波形。

D

U1

A

B

K

S

甲

t

T

-U0

U0

V

OA

OA

I(A)t(π/2ω)

1

2

3

4

5

6

7

8

７.在金屬圓環內部對于圓心O對稱的四個區域內存在與環面垂直的勻強磁場，其中垂直環面向里的磁場磁感應強度為B，垂直環面向外的磁場磁感應強度為2B，環的半徑為L，一根長也為L、電阻為r的金屬棒一端連在O點，另一端連在環上，繞O點以角速度ω在環面內作逆時針旋轉，若將O點和環上一點A接入如圖的電路中，圖中電阻阻值為R，電壓表為理想表，環中電阻別計。求：⑴畫出金屬棒中的電流（以金屬棒中從O流向A為正方向）

⑵電壓表的讀數是多少？

８、如圖所示，一具雙凸薄透鏡的兩個球面的曲率半徑均為r，透鏡的折射率為n，考察由透鏡后表面反射所形成的實像。試咨詢物放于何處，可使反射像與物位于同一豎直平面內（別思考多重反射）。

物理比賽模擬試卷（三）答案

１解：（1）A、B物理系統水平方向動量守恒mAvA-mBvB=0①

又由能量關系EvmvmBBAA2

121212

2=+②

解①②得AAmEv5/4=，ABmEv5/44

1

=

再考察A、C物體系統，水平方向動量守恒()CCAAAvmmvm+=()AACAAACmEvmmvmv5/410

1

10//=

=+=（2）自A、B分離到A、C相碰歷時()AAvdLvdLt2/2/21-=??

?

??-=

時刻t1內B向右的位移()8/21dltvsBB-==

物

像

A、C相碰時，

B與

C右端的距離()8/232

dLsdL

LB-=--=

?設從A、C相碰到B、C相碰的時刻為t2,則()()ACAvdLvvLt14/215/2-=+?=故t2內C的位移()28/232dLtvsCC-==

2.（1）開始平衡時有：K

EQxEQkxB

B

=

=11可得當A剛離開檔板時：K

EQxEQkxA

A

=

=22可得故C下降的最大距離為：21xxh+=由以上各式可解

得)(ABQQK

Eh+=

（2）由能量守恒定律可知：C下降h過程中，C重力勢能的的減少量等于B的電勢能的增量

和彈簧彈性勢能的增量、系統動能的增量之和當C的質量為M時：BMghQEhE=?+?彈

當C的質量為2M時：2)2(2

12VmMEEhQMghBB++?+=彈由④～⑥式可解得A剛離開P時B的速度為：)

2()

(2BBAmMKQQMgEV++=

３．解：先思考車內聽見的頻率，延續兩次應用多普勒效應，有

1fvccf?+=樂

12)1(fcvf?+=車

（2f為旅行者聽見樂隊的頻率）得

2fvcvcf?++=樂

車

收音機得到頻率為

3fvccf?-=樂

旅行者聽見廣播頻率為

34fcvcf?+=車

又拍頻為

HZff3434=

-綜上得：樂v=2.98m/s

４．解：規定321III、、正方向如圖所示，則有

0321=-+III

兩個獨立回路，有

0112221=+-+-RIRIεε033222=++-RIRIε聯解方程得：

AIAIAI5.0,.01321=-==，

2I＜0，講明2I實際電流方向與圖中所假定電流方向相反。

５．分析：夏天，空調機為制冷機，作逆向卡諾循環，從室內吸熱，向室外放熱，對工作物質作功。為保持室溫恒定，空調器從室內吸熱等于室外向室內經過熱傳導傳輸的熱量。冬天剛好相反，空調器為熱機，作順向卡諾循環，從室外吸熱，向室內放熱。為保持室溫恒定，空調器向室內的放熱應等于室內向室外經過熱傳導傳輸的熱量。

解：(1)夏天，空調器為制冷機，單位時刻從室內吸熱2Q，向室外放熱1Q，

空調器的平均功率為P，則PQQ+=21。對可逆卡諾循環，則有22

11TQTQ=

，

PTTTQ2122-=。經過熱傳導傳熱)(21TTAQ-=，由2QQ=得221TAPTT?=-

????

????+-+

=APTAPAPTT12124)(21

因空調器延續工作，式中0PP=，???

?????+-+

=ATPAPAPTT10200

124)(21

(2)KT2931=，03.0PP=，KT3031=，而所求的是0PP=時對應的1T值，記為max1T，

則

20

213.0TAPTT?=

-20

2max1TAPTT?=-

解得CKTTTTο

26.3826.311)(3.0212max

1==-+=。(3)冬天，空調器為熱機，單位時刻從室外吸熱'1Q，向室內放熱'

2Q，空調器延續工作，功率為0P，有

012PQQ+'='，''=

''22

11TQTQ，由熱平衡方程得：

1

22

12)(PTTTTTA?-=

'

-=

KTTTTTTAPTT74.2742)(max122max1220

21=-=--=?-

='

=Cο74.1

若空調器延續工作，則當冬天室外溫度最低為1.74℃，仍可使室內維持在

20℃。

６.解析：（1）電子在加速電場中運動，依照動能定理，有2112

1

mveU=∴

m

eUv1

12=

①（2）因為每個電子在板A、B間運動時，電場均勻、恒定，故電子在板A、B間做類平拋運動，在兩板之外做勻速直線運動打在屏上。在板A、B間沿水平方向運動時，有tvL1=

豎直方向，有2

21'aty=因此2

1

22mdveULy='②只要偏轉電壓最大時的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打屏上。因此

2

2'2120d

mdvLeUym<

=，

2

1

202LUdU<

③

（3）要保持一具完整波形，熒光屏必須需每隔周期T，回到初始位置。

設某個電子運動軌跡如圖所示，有'

'

tan211Ly