高二物理竞赛

2009—2010年塘沽一中学科竞赛

（物理学科）试题

一：选择题（本题为不定项选择题，共8题：每题5分）

1：在如图所示的装置中．表面粗糙的斜面固定在地面上．斜面的倾角为 30°；两个光滑的定滑轮的半径很小，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向 60°．现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内摆动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好末滑动．已知乙物体的质量为m 1kg，若重力加速度g取10m/s2 ．下列说法正确的是

A．乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为5 N B．乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为20 N C．斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为l5 N D．甲物体的质量为2.5 kg

2：水平传输装置如图所示，在载物台左端给物块一个恒定的初速度，当传输带顺时针方向转动时，通过传输带所用时间为t1；当传输带逆时针方向转动时，通过传输带所用时间为t2；当传输带不动时，通过传输带所用时间为t3.下列判断正确的是 A．一定有t1＜t2

B．一定有t2＞t3＞t1 C．可能有t1＝t2＝t3 D．一定有t1＝t2＜t3

3：理想变压器的原线圈通入i=Imsinωt的交变电流，一灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数是0.4A，当t=T时，原线圈的电流i=30mA，由此可知，此变压器的原副线圈的匝数之比为： A．40﹕3 B．3﹕402 C．402﹕3 D．4﹕

30

3

8

4：如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q(视为点电荷)，在P点平衡，若不计小球的重力，那么PA与PB的夹角α与Q1，Q2的关系满是

QQA．tan2α＝B．tan2α＝

Q2Q1Q1

C．tan3α＝Q2

Q2

D．tan3α＝Q1

5：如图所示，一质量为M，长为L木板的右端放一质量为m的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M连接，木块与木板间的动摩擦因数为μ。开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F作用在M上，将m拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为 A 2μmgL B

1

mgL C μ（M+m）gL D μmgL

6：地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2 ，向心加速度为a2，线速度为

v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3 ，向心加速度为a3，线

速度为v3 ，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则下列结论错误的是 A．F1＝F2＞F3 C．v1＝v2＝v＞v3

B．a1＝a2＝g＞a3 D．ω1＝ω3＜ω2

7：物块A与竖直轻弹簧相连，放在水平地面上，一个物块B由距弹簧上端O点H高处自由落下，落到弹簧上端后将弹簧压缩．为了研究物块B下落的速度随时间变化的规律和物块A对地面的压力随时间变化的规律，某位同学在物块A的正下方放置一个压力传感器，测量物块A对地面的压力，在物块B的正上方放置一个速度传感器，测量物块B下落的速度．在实验中测得：物块A对地面的最小压力为P1，当物块B有最大速度时，物块A对地面的压力为P2．已知弹簧的劲度系数为k，物块B的最大速度为v，重力加速度为g，不计弹簧的质量．若用T表示物块B的速度由v减到零

所用的时间，用P3表示物块A对地面的最大压力，试推测：物块的速度由v减到零的过程中，物块A对地面的压力P随时间t变化的规律可能是下列函数中的

tTt

B．P P (P P)() 131

T

A．P P2 (P3 P2)()

C．P P2 (P3 P2)sin(

)

2T t

D．P P) 1 (P3 P1)sin(

2T

t

8：如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值．若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于电阻阻值R0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系为k，所称重物的重量G与电流大小I的关系为

G 2KL

A.

EKL

IR0

B.G KL

G

C.

E

KLIR0

D.G KIL

二：实验题（本题共16分）

( 1 ）要用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω ，若用图甲电路，Rx的测量值比真实值_______（填“偏大”或“偏小”），若Rx的阻值约为10Ω，应采用＿（选“甲图”或“乙图”）的电路，误差会比较小．

( 2 ）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差，有两个研究性学习小组分别设计了以下的实脸方案：

l ．第一组利用如图丙的电路进行测量，主要实验步骤如下：

第一步：将电键S2接2 ，闭合电键S1 ，调节滑动变阻器RP和RW ，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U1、I1 . ① 请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据：_______________. ② 由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx＝____________. ③ 简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差

________________________________.

第二组同学利用和图丁的电路测量，其中R1是电阻箱，R2 = 72Ω 、R3 ＝100Ω．合上S ,当R1未调至图中所示阻值时，灵敏电流计G 的指针会偏转，将R1调至如图中所示时，灵敏电流计的指针回到零位 ① 在答卷的方框内画出与图丁对应的电路图．

② 读出图中电阻箱的阻值为R1=＿Ω，算出待测电阻的值Rx=______Ω

三：计算题

10：（12分）某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v—t图象，如图所示（除2s—10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知在小车运动的过程中，2s—14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求： （1）小车所受到的阻力大小； （2）小车匀速行驶阶段的功率；

（3）小车在加速运动过程中位移的大小．

t/s

v/m·s-1

11：（14分）如图PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：

（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 （3）磁感应强度B的大小 （4）电场强度E的大小和方向