高二物理竞赛试题及答案.doc

2016高平一中高二物理竞赛专题讲座
命题人:李文锋
一、选择题（每题4分，共28分）
1．若质点做直线运动的速度v随时间t变化的图线如图1所示，则该质点的位移s（从t＝0开始）随时间t变化的图线可能是图2中的哪一个？（ ）
2．烧杯内盛有0°C的水，一块0°C的冰浮在水面上，水面正好在杯口处。最后冰全部熔解成0°C的水，在这过程中（ ）
（A）无水溢出杯口，但最后水面下降了
（B）有水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处
（C）无水溢出杯口，水面始终在杯口处
（D）有水溢出杯口，但最后水面低于杯口
3.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状
4.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证安全，他落地时最好是采用哪种方法
A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲
B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲
C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲
D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲
5.如图Ⅰ-4所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab= Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知
A.三个等势面中，a的电势最高
B.带电质点通过 P 点时电势能较大
C.带电质点通过 P 点时的动能较大
D.带电质点通过 P 点时的加速度较大
6．如图所示，电容量分别为C和2C的两个电容器a和b串联接在电动势为E的电池两端充电，达到稳定后，如果用多用电表的直流电压挡V接到电容器a的两端（如图），则电压表的指针稳定后的读数是（ ）
E/3 （B）2E/3 （C）E （D）0
•
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•
•
R1
A
V
R3
R2
R4
Er
S
P
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•
7. 如图所示电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为DI、DU，下列说法正确的是（　　　）
A．电压表示数变大 B．电流表示数变大
C．＞r D．＜r
二、填空题（每题5分，共20分）
8.在国际单位制中，库仑定律写成，式中静电力常量 ，电荷量q1和q2的单位都是库仑，距离r的单位是米，作用力F的单位是牛顿.若把库仑定律写成更简洁的形式，式中距离r的单位是米，作用力F的单位是牛顿，由此式可定义一种电荷量q的新单位.当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位=_________；新单位与库仑的关系为1新单位=_________C.
9. 火车以速度v1向前行驶。司机忽然发现，在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车，它沿相同的方向以较小的速度v2作匀速运动，于是他立即使车作匀减速运动，加速度大小为a，要使两车不致相撞，则a应满足的关系式为_____________________。
10．如图所示电路由8个不同的电阻组成，已知，其余电阻阻值未知，测得A、B之间的总电阻为4Ω，今将换成6Ω的电阻，测A、B的总电阻变为_________。
11. 如图甲所示的电路是由相同阻值R=100的电阻组成的网络式电路，求C、D间应接_________ 的电阻才能使A、B两点间的总电阻与“格子”数目无关。若给该电路接上220V的电压，每小时耗电_________度?
三、计算题（11题10分，12题10分，13题12分，14题20分）
12. （10分）一个质点从静止开始，先以加速度a1作匀加速运动，后以大小为a2的加速度作匀减速直线运动，直至静止，质点运动的总时间为t，则运动的总位移是多少？
13. （10分）A、B两点相距s，将s平分为n等份。今让一物体（可视为质点）从A点由静止开始向B做加速运动，但每过一个等分点，加速度都增加a/n。试求该物体到达B点的速度。
14. （12分） 两个完全相同的木板，长均为L，重力均为G，彼此以光滑铰链A相连，并通过光滑铰链与竖直墙相连，如图11-245（甲）所示。为使两木板达水平状态保持平衡，问应在何处施加外力？所施加的最小外力为多大？
15.（20分）静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。已知两板间距d=0.1m，板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g取
（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？
（2）若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？
（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半。写出颗粒第N次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m。
一、选择题（每题4分，共28分）
1、B 2、C 3、D 4、A 5、BD 6、D 7、AD
二、填空题（每空5分，共20分）
8、　 （答也给分）
9、
10、 3Ω
11、 0.28度
三、计算题
12、（10分）解：质点作匀加速直线运动的末速度为，由题意可知
（1）
（2）
由（1）、（2）两式解得
质点的总位移为
13、（10分）解：设质点从静止出发，经过距离后的速度为V1、V2、V3、…Vn，则有
(1)
(2)
(3)
(n)
将以上几个式相加可得
1
图12-32
图12-32

2

L，G

L，G

（甲）

1

G

（乙）

B

2

F

G

（丙）

图11-245

14、（12分）解：如图11-245（乙）、（丙）所示。为使板1达水平平衡状态，其右端A应受到向上的作用，的施力物体是板2左端。根据力矩平衡条件有
解之得
隔离木板2，其左端受到（与为作用力的反作用力）及重力mg作用，为使板2呈水平且平衡，外力F的作用点应在和G的作用点之间。设F作用点距A为x，选F作用点B为转轴，根据力矩平衡条件有
将代入上式得
解之得
板2所受合力应为0，有
15、（20分）命题意图：考查带电体在电场中的偏转。
解析：（1）由a种颗粒带正电，偏向左极板；b种颗粒带负电，偏向右极板得，左板带负电荷，右板带正电荷。
依题意，颗粒在平行板间的竖直方向做自由落体运动，满足
在水平方向做初速度为零的匀加速运动，满足
两式联立得
（2）根据动能定律，颗粒落到水平传送带上满足
（3）在竖直方向颗粒做自由落体运动，它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度
反弹高度
根据题设条件，颗粒第N次反弹后上升的高度
当N=4时
阅卷反馈：对这类联系生活实际的应用题，部分考生未能正确领会题意，分析推理能力差是失分的主要原因。