2010年高二物理競賽試題一、選擇題（每小題4分，共20分）1、一束平行光以600的入射角從水面下射向空氣時，要發(fā)生全反射。為使光束能射入空氣，下述做法中可行的是（）A。在水和空氣之間插入一塊折射率大于1.33的平板玻璃B。在水和空氣之間插入一塊折射率小于1.33的平板透明介質(zhì)C。在水和空氣之間插入一塊折射率自1.33起隨厚度逐漸遞增的透明平板介質(zhì)D。上述設想都不能達到目的2。將一定質(zhì)量的理想氣體壓縮，體積由V1變?yōu)閂2，一次是等溫過程，一次是等壓過程，則外界所做的功（）A。在等溫過程中較大B。在等壓過程中較大C。在兩過程中相等D。條件不足，無法比較3。先將甲、乙二物體接觸，此時它們之間沒有發(fā)生熱傳遞，然后將這兩個物體分開，并用一玻璃水銀溫度計測量甲的溫度后，又立即測量乙的溫度。如果溫度計的第一個讀數(shù)比第二個讀數(shù)小，則（）A。物體甲原來的溫度比物體乙低B。物體乙原來含有的熱量比物體甲多C。溫度計原來的溫度比物體甲低D。溫度計原來的溫度比物體乙低4。如圖所示，一個理想變壓器，O點為副線圈的中心軸頭，電路中的兩個電阻的大小相同。設開關(guān)K閉合前后原線圈的電流分別為I1和I2，則電流I1：I2為（）A。1：1B。2：1C。1：2D。上述三個選項都不正確5。如圖所示，傾角為450的三角形木塊，在其光滑斜面上放有一被平行于斜面的細繩拉住的球。在三角形木塊沿水平地面以加速度a勻加速運動的過程中，（）450A。當a=g時，有可能繩子對球的拉力為零B。當a=g時，有可能球?qū)π泵娴膲毫榱鉉。在a由0增至g的過程中，有可能球?qū)π泵娴膲毫υ龃驞。在a由0增至g的過程中，繩子對球的拉力一定減小二、填空題（每小題5分，共20分）6、我們在觀察日蝕時看到的太陽大小，相當于一個籃球（直徑約為24cm）放到眼睛m處所看到的大小。7、有一顆人造地球衛(wèi)星，在太陽落山后2小時，我們能在自己的正上方看見它，設地球的半徑為R，那么此衛(wèi)星離開地面的最低高度為。8、在常溫下，氣體分子間的相互作用力極其微弱。以此為基礎，試估算分子間能發(fā)生相互作用的最大半徑的數(shù)量級應為。9、歐姆表的電池用久后（但仍能調(diào)零）被測電阻的測量值與其真實值相比是。（填寫“偏大”或“偏小”）10、唱機轉(zhuǎn)盤以33 的恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，一個小蟲在轉(zhuǎn)盤上以3cm/s的線速率沿一徑向直線向外爬行。當小蟲距軸12cm時，地面上靜止的觀察者所看到的小蟲速度是。三、論述計算題11、用電動勢ε=6V、內(nèi)阻不計的電源向電阻為2Ω、額定電壓U0=4.5V的燈泡供電. (1)按電位計方式連接的滑線變阻器向燈泡提供額定電壓.要系統(tǒng)的效率不低于η0=0.6,變阻器的阻值及它應承受的最大電流是多少? (2)處在額定電壓下燈炮和電源的最大可能效率是多少? 12、如圖所示，物體A、B位于光滑水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA和mB，B上固定一輕質(zhì)彈簧。A、B碰撞前的總動能為E。要求A、B在碰撞過程中彈簧的壓縮量最大，求碰撞前A、B的動能各是多少？13、銅棒質(zhì)量為0.1kg，靜臥于相距8cm的水平軌道上，兩者間的動摩擦因數(shù)為0.5，現(xiàn)從一軌道載送5A電流至另一軌道，欲使銅棒滑動，兩軌道間所加的勻強磁場磁感應強度最小值為多少？14、如圖所示的電路中，ε1=10V，ε2=2V，內(nèi)阻不計，R3=4Ω，C1=C2=1μF，C3=2μF，當K1、、K2都斷時，電容器均不帶電。問：（1）若R1、R2均調(diào)為4Ω時，合上K1、、K2，電路穩(wěn)定后，C1帶電量為多少？（2）R1的阻值為多少時，可使電容器C1不帶電？15、一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，從O點以和水平方向成α角的初速度v0拋出，當達到最高點A時，恰進入一勻強電場中，如圖。經(jīng)過一段時間后，小球從A點沿水平直線運動到與A 相距為S的A`點后又折返回到A點，緊接 著沿原來斜上拋運動的軌跡逆方向運動又 落回原拋出點。求 （1）該勻強電場的場強E的大小和方向；（即求出圖中的θ角，并在圖中標明E的方向） （2）從O點拋出又落回O點所需的時間。16、如圖所示，一個質(zhì)量為m，電量為q的帶電粒子，以初速v0沿y軸的正方向，從O點進入一個有界的勻強磁場中，勻強磁場的方向垂直于紙面向外，磁感強度為B，它的邊界是半徑為r 圓。調(diào)整這個圓形磁場區(qū)域的圓心位置，使得粒子在運動過程中偏轉(zhuǎn)的角度最大，并且離開磁場后沿直線前進，可以達到x軸上的某點。求：（1）滿足上述條件的半徑r的取值范圍； （2）對應于某個r值，它的偏轉(zhuǎn)角的最大值。17、如圖所示，平板AB的質(zhì)量為M，勻質(zhì)圓盤的質(zhì)量為m、半徑為r，兩彈簧的彈性系數(shù)分別為k1和k2。平板與水平面光滑接觸，平板與圓盤之間的摩擦力足夠大，二者無相對滑動。若將平板AB沿水平方向使其重心偏離距離a后無初速地釋放，求系統(tǒng)的運動規(guī)律。參考解答一、選擇題1、D；2、A；3、CD；4、A；5、ABC二、填空題6、 27.5, 7、 , 8、 4.1×10-9m9、偏大 10、42.2m/s三、論述計算題11.(1)2.81A, 8.57Ω(2) 0.7512、解：當A、B彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故當最后A、B的速度為零時彈簧的壓縮量最大。 由動量守恒定律有： mAvA—mBvB=0……（1） 并且有 E0= ……（2） 由（1）、（2）式解得 EA=EB=13、解： 銅棒受重力、支持力、摩擦力、安培力作用，滿足 BILcosα-μ（mg-BILsinα）=0， 即 B= ， 所示14、解：（1）K1、、K2閉合后，電路中電流強度 I= UCN=ε-IR1=6V ULM=IR2-ε2=2V， UMN=IR3=4V。 設電容器的帶電量分別為Q1、Q2、Q3，帶電性如圖所示有 U1+U2=6V， u2+u3=4V， C1U1+C2U2=C3U3 由以上各式解得：U1=3.5V Q1=C1U1=3.5×10-6C （2）要使電容器C1兩端電壓為0 UCN=UON UCN=ε1-（ε1+ε2）R1/（R1+8） UON= 由此解得 R1=32Ω15、解:斜上拋至最高點A時的速度vA=v0cosα……（1） 水平向右 由于A 段沿水平方向直線運動，所以帶電小球所受的電場力與重力的合力應為一水平向左的恒力：F= ……（2） 帶電小球從A運動到A/過程中作勻加速度運動 有（v0cosα）2=2qEcosθs/m ……（3） 由以上三式得： E= 方向斜向上 （2）小球沿A 做勻減速直線運動，于 點折返做勻加速運動所需時間16、解：帶電粒子進入磁場做圓周運動的半徑R= ，粒子能夠離開圓形磁場區(qū)域，并打到X軸上，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角在900—1800的范圍內(nèi)，設磁場圓半徑r，則有2R>2r> 故半徑r的取值范圍為: (2) 對于給定r的“磁場圓”，偏轉(zhuǎn)角最大時，它在磁場中的運動時間最長，此時粒子應從通過O點的直徑的另一端飛出,偏轉(zhuǎn)角為 2arcsin( )17、取平板AB為研究對象有 Ma=-f-F1-F2=-f-（k1+k2）x ……（1） 取圓盤為研究對象有 JCω=fr mr2ω/2=fr，f=mrω/2 ……（2） 由（1）、（2）式得 Ma+mrω/2+（k1+k2）x=0 約束關(guān)系為a=rω ……（3） 系統(tǒng)的運動規(guī)律為 x=acosω0t=acos[ ].