高中物理競賽模擬試卷

1、高中物理競賽模擬試卷（二）說明：本試卷分第卷（選擇題）和第卷（非選擇題）兩部分，共150 分，考試時間 120 分鐘.第卷（選擇題 共 40 分）一、本題共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分，在每小題給出的 4 個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得 4 分，選不全的得 2 分，有錯選或不答的得 0 分.1.如圖-1，完全相同的直角三角形滑塊A、B，按右圖所示疊放，設A、B接觸的斜面光滑，A與桌面的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上勻速運動，且A、B保持相對靜止，則A與桌面的動摩擦因數(shù)跟斜面傾角的關系為圖-1A.=tan

2、B.=tan/2 C.=2tan D.與無關2.在光電效應實驗中，下列哪種辦法可以使光電流增大A.增大入射光的頻率B.增大入射光的強度C.增大照射時間D.以上辦法都可以使電流增大3.下圖-2所示的4個圖象中，能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓 U 下消耗的電功率P與U2 之間的函數(shù)關系的是圖-24.手握一個看書用的放大鏡，觀看較遠處房間頂棚上的吊燈.第1次胳膊伸直，使放大鏡盡量遠離眼睛，這時可以通過放大鏡看到吊燈；第2次胳膊彎曲，使放大鏡靠近眼睛，這時也可以通過放大鏡看到吊燈.下面的說法中正確的是A.第1次看到的是吊燈的倒立像，第2次看到的是吊燈的正立像B.第1次看到的是吊燈的放大像，第

3、2次看到的是吊燈的縮小像C.第1次看到的是吊燈通過放大鏡所成的實像，第2次看到的是吊燈通過放大鏡所成的虛像D.2次看到的都是吊燈通過放大鏡所成的虛像5.處于基態(tài)的氫原子，要想從基態(tài)躍遷到能量較大的激發(fā)態(tài)，可以有2種方法.一種是用光照射，氫原子從入射光子中吸收一定能量而躍遷到激發(fā)態(tài)；另一種是氫原子間相互碰撞，基態(tài)氫原子從相互碰撞中得到一定的能量而發(fā)生躍遷.已知氫原子基態(tài)躍遷到某一個激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09 eV，下面哪種情況可以使一個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)？A.一個能量大于12.09 eV的光子照射到這個氫原子上B.一個能量等于12.09 eV的光子照射到這個氫原子上C

4、.動能等于12.09 eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰D.動能比12.09 eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰圖-36.如圖-3所示，在光滑的水平面上有一個內(nèi)外壁都光滑的氣缸，氣缸的質量為M，氣缸內(nèi)有一質量為m（mM）的活塞，密封一部分理想氣體，氣缸處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用水平恒力 F 向左推活塞.當活塞與氣缸的加速度均為 a1 時，封閉氣體的壓強為 p1，體積為V1；若用同樣大小的水平恒力 F 向右推氣缸，當活塞與氣缸的加速度均為 a1時，封閉氣體的壓強為 p2，體積為 V2，設封閉氣體的質量和溫度均不變，則A.p1p2 B.p1p2 C.V1V2 D.V1V27.2個帶同種電

5、荷的帶電質點，在運動過程中不受其他外力，只存在相互作用的斥力，下面說法中正確的是A.在運動過程中，一個質點的動量增加量一定等于另一個質點的動量減少量B.在運動過程中，一個質點的動能增加量一定等于另一個質點的動能減少量C.在運動過程中，2個帶電質點組成的系統(tǒng)的電勢能的增量一定等于系統(tǒng)的動能減少量D.在運動過程中，2個帶電質點組成的系統(tǒng)的動量守恒而機械能不守恒8.邊長為 L 的正方形線框，其電阻為R，在磁感強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，每秒轉數(shù)為n，當線框平面平行于磁感線時開始計時，則A.線框中感應電動勢的最大值為 BL2nB.線框中感應電動勢的瞬時值為 2BL2ncos2ntC

6、.線框中感應電流的最大值為 2BL2n/RD.線框中交流電頻率為 1/n9.如圖-4所示電路，電感線圈電阻不計，若從開關 S 斷開瞬間計時，以下說法正確的是A.t = 0 時，電容器C 上板帶正電，下板帶負電B.t = 時刻，線圈 L 的感應電動勢最大圖-4C.t = 時刻，流過線圈 L 的電流最大，方向在圖中為自下而上通過線圈 L D.t = 時刻；電容器C 兩極間電壓最大10.設地球的半徑為R0，質量為m的衛(wèi)星在距地面R0高處做勻速圓周運動，地面的重力加速度為g,則A.衛(wèi)星的線速度為B.衛(wèi)星的角速度為 C. 衛(wèi)星的加速度為D.衛(wèi)星的周期為2 第卷（非選擇題，共110分）二、本題共 3 小題

7、，每小題 5分，共 15分.圖-511.全國著名發(fā)明家鄒德俊，發(fā)明一種“吸盤式”掛衣鉤如圖-5所示，將它緊壓在平整、清潔的豎直瓷磚墻面上時，可掛上衣、帽等物品.如果掛衣鉤的吸盤壓緊時，它的圓面直徑為 m吸盤圓面壓在墻上有 的面積跟墻面積完全接觸，中間未接觸部分間無空氣.已知吸盤面與墻面間的動摩擦因數(shù)為 0.5，則這種掛鉤最多能掛_N的物體.（大氣壓強 p0=1.0×105Pa）12.天體中質量相差不太大的 2個恒星組成雙星系統(tǒng)，雙星系統(tǒng)內(nèi)兩星間距離保持不變，每一個恒星都繞它們連線上的一點做勻速圓周運動.從地面上看去，雙星系統(tǒng)兩星之間的距離呈周期性的變化.如果某雙星系統(tǒng) 2 個星的質量

8、分別是 m1和m2，它們之間的距離為 l，引力常量為 G，則地球上的人看到這2個星間距離變化的周期為_.圖-613.如圖-6所示一個帶負電的小球從P點自由下落，P 距場區(qū)邊界高為 h，邊界MN下方有豎直向下、場強為E的勻強電場，同時有勻強磁場，小球從邊界 a 點進入電場與磁場的復合場后，恰能做勻速圓周運動，并從邊界上 b點穿出，已知 ab = L ，則該勻強磁場的磁感強度的大小是_，方向是_；小球從 P 經(jīng)a至b時，共需時間為_.三、本題共 3 小題，共20分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖.14.（6分）如圖-7所示的器材是：木質軌道（其傾斜部分傾角較大，水平部分足夠長）、小鐵塊、兩

9、枚圖釘、一根細線、一個量角器.只用上述器材測定小鐵塊與木質軌道間的動摩擦因數(shù).圖-7實驗步驟是：（1）將小鐵塊從_；（2）用圖釘把細線_；（3）用量角器測量_.那么，動摩擦因數(shù)可表示為 = _.15.（6分）某同學利用多頻率電火花計時儀研究自由落體運動，他把重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過電火花計時儀，然后把紙帶的上端用鐵夾子固定在鐵架臺上.先調(diào)整電火花計時儀的放電頻率為 50 Hz，再接通電源，使它工作起來，然后釋放紙帶.重錘帶動紙帶自由下落，紙帶上被電火花打出一系列點跡，如下圖-8所示，其中A、B、C、D、E是連續(xù)打出的幾個點，下面標注的數(shù)字是相鄰兩點間的距離，單位是 cm.圖-8（1）有些

10、同學做這個實驗時不用鐵架臺和鐵夾子固定紙帶上端，而是用手拿著紙帶上端，使它保持靜止.這 2種方法哪個更好？為什么？答：_.（2）由紙帶上給出的幾個數(shù)據(jù)判斷，該運動是不是勻變速直線運動？根據(jù)是什么？答：_.（3）根據(jù)這幾個數(shù)據(jù)測出的重力加速度g的數(shù)值是_m·s-2（保留 3位有效數(shù)字）16.（8分）為了測定和描繪“220 V 40 W”白熾電燈燈絲伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電.調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈 L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在 220 V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭 P ，移動它的位置，就可以使輸出電壓在 0250 V之間連續(xù)變化，

11、圖甲中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號.實驗室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關、導線等實驗器材.(1)在圖-9甲中完成實驗電路圖.（2）說明按你的實驗電路圖進行測量，在電壓較高段與電壓較低段進行比較，哪段的誤差更大？為什么？（3）如果根據(jù)測量結果作出的伏安特性曲線如圖-9乙所示，試根據(jù)圖線確定，把 2只完全相同的“220 V 40 W”白熾電燈串聯(lián)在220 V交流電源的火線與零線間時，2只電燈消耗的總電功率是多大？圖-9四、本題共 6小題，共75 分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.17.（10

12、分）靜止的钚核239Pu，放出粒子以后衰變成鈾核 235U，同時放出波長為 1.38×10-11 m的光子.（1）寫出這一過程的核衰變方程；（2）若不計光子動量.求粒子的動能為多少？（钚核的質量 238.999655u，鈾核質量 234.993470u，粒子質量 4.001509，1u相當于931.5 MeV， 普朗克恒量h = 6.63×10-34 J· s）.圖-1018.（10分）質量為M=2 kg的木板若固定在光滑的水平地面上，質量為m=0.04 kg的子彈以速度v1=500 m/s射入，射出時子彈速度v2=300 m/s，如圖-10所示，今將釘子拔掉，子

13、彈射入后速度多大？圖-1119.（12分）山區(qū)盤山公路的路面上一般都等間距地鑲嵌一些玻璃球，當夜間行駛的汽車的車燈照上后顯得非常醒目，以提醒司機注意. 若小玻璃球的半徑為R，折射率是，如圖-11所示，今有一束平行光沿直徑AB方向照在小玻璃球上，試求離AB多遠的入射光經(jīng)折射反射折射再射出后沿原方向返回即實現(xiàn)“逆向反射”.圖-1220.（13分）如右圖-12所示，一個用柔軟的細導線制成的閉合圓形的線圈半徑為r、電阻為R，位于勻強磁場內(nèi)，磁感應強度大小為B，方向垂直于線圈平面向里，現(xiàn)用兩手分別拉著線圈的兩端，在時間t內(nèi)把它拉成一條線.由以上條件，可能以求出哪些物理量？把它們求出來.21.（15分）光

14、子具有動量，每個光子的動量p=h/（式中h為普朗克圖-13常量，為光子的波長）.當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收或是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，從而對物體表面產(chǎn)生一種壓力，稱為光壓.右圖-13是列別捷夫設計的測量光壓的儀器.圖中a、b是一對用懸絲掛著的極輕的翼片，它們的形狀和質量都完全相同，只是a是涂黑的而b是光亮的，光線照射到a上可以認為光子全部被吸收，照射到b上則可認為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上，由于光壓的作用，都可以引起懸絲的旋轉，旋轉的角度可借助于和懸絲一起旋轉的小平面鏡M進行觀察.（1）如果用一束強光同時照射a、b兩翼片，光線的入射方向與翼片表面垂直

15、，懸絲將向哪個方向偏轉？為什么？（2）已知a、b兩翼片的受光面都是圓形，半徑為r，兩翼片圓心間的距離是d.現(xiàn)用頻率為的激光束同時照射a、b兩翼片，設入射光與翼片表面垂直，單位時間內(nèi)垂直于光傳播方向的單位面積上流過的光子數(shù)為n，光速為c.求由于光壓而產(chǎn)生的對中心轉軸的力矩.圖-1422.（15分）如圖-14是靜電分選器原理示意圖，將磷酸鹽和石英的混合顆粒由傳送帶送至兩個豎直的帶電平行板上方，顆粒經(jīng)漏斗從電場區(qū)域中央處開始下落，經(jīng)分選后的顆粒分別裝入A、B桶中.混合顆粒離開漏斗進入電場時磷酸鹽顆粒帶正電，石英顆粒帶負電，所有顆粒所帶的電量與質量之比均為10-5 C/kg.若已知兩板間的距離為10

16、cm，兩板的豎直高度為50 cm.設顆粒進入電場時的初速度為零，顆粒間相互作用不計.如果要求兩種顆粒離開兩極板間的電場區(qū)域時有最大的偏轉量且又恰好不接觸到極板.（1）兩極板間所加的電壓應多大？（2）若帶電平行板的下端距A、B桶底的高度為H=1.3 m,求顆粒落至桶底時速度的大小.模擬試卷（二）一、（40分）1.B 2.B 3.C 4.AC 5.BD 6.AD 7.CD 8.BC 9.BD 10.ABD 二、(15分)11.125 12.213. (2分)；垂直紙面向外（1分）；（2分）三、14.（6分）(1)從某點由靜止釋放，最后停在水平面上（1分）；（2）固定在鐵塊運動的起止點（1分）；（3

17、）細線與水平面間的夾角（1分）；=tan(3分)15.（6分）(1)用鐵架臺固定更好.（1分）用手拿著釋放時不能保證初速度為0，從而不能保證是自由落體運動（1分）.（2）是勻加速直線運動（1分）.因為紙帶上各點跡都在同一直線上.相鄰兩點間的距離之差在誤差范圍內(nèi)都相等，即- = - = =0.39 cm.(1分)（3）9.75（或9.68）.（利用g=s/t2即可求出）（2分）16.（8分）（1）如右圖-1所示.（3分）(開關應放在火線一邊，否則應適當扣分；火線與公共端相連的可不扣分；電流表外接與內(nèi)接都可以.)（2）如果采用電流表外接，電壓較高段誤差較大，因為電壓越高，燈絲電阻越大，由于電壓表分

18、流而造成的誤差越大；如果采用電流表內(nèi)接，電壓較低段誤差較大，因為電壓越小，燈絲電阻越小，由于電流表分壓造成的誤差越大.（3分）圖-1（3）47 W±1 W(2分)四、17.（10分）（1）衰變方程為PuU +He +（2分）（2）由E= h v = c/ 得：E = hc/ = 6.63×10-34×3×108/(1.38×10-111.6×10-19) MeV = 0.99 MeV(2分)核反應過程中釋放的能量由愛因斯坦質能方程有E = mc2 = (mPu -mu -m)c2 = (238.999655 - 234.993470

19、- 4.001509)uc2=0.004676 uc2 = 4.36 MeV（2分） 又核反應過程滿足動量守恒，在不計光子的動量的條件下有MuVu = mv（2分）根據(jù)能量守恒有Eu + E = E - E = 4.27 MeV(1分) 聯(lián)立解得 E = 4.21 MeV（1分） 18.(10分)設子彈剛好射出，其射入時速度為 v0，以m 和M 組成系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒列方程：mv0 = (M + m)v（1分） 系統(tǒng)摩擦力所做的功 WfWf =mv02 - (M + m)v2（2分） 固定木塊時，系統(tǒng)摩擦力所做的功WfWf = mv12- mv22 （1分）

20、由解得v0 = 400 m/s （1分）因為v1v0，所以將固定木塊的釘子拔出后，子彈仍能射出木塊，（1分）則mv1 = MV + mv（1分） mv12 =Wf + Mv2 + mv2（2分）v = 298.5m/s (1分)19.（12分）只有入射光經(jīng)折射后射到B點的光線經(jīng)反射再折射射出后才能沿原方向返回即實現(xiàn)“逆向反射”，光路如圖-2.（4分）根據(jù)折射定律有= (2分) 圖-2由幾何關系可知i=2r(2分) 將代入得cosr=（1分） 得：r=30° 所以：i=60°(1分) 設能沿原方向返回即實現(xiàn)“逆向反射”的入射光線距AB的距離為h ，則由幾何關系可知h=Rsini= (2分) 20.（13分）可以求出：（1）開始時穿過線圈的磁通量=Br2;（2分）（2）磁通量的變化量=Br2；（2分）（3）磁通量的變化率/t=Br2/t；（2分）（4）平均感應電動勢=Br2/t；（2分）（5）平均感應電流=Br2/tR；（2分）（6）通過線圈截面的電量q=Br2/R.（3分）（不能求外力做的功及產(chǎn)生的熱，寫能求的要扣分.）21.（15分）（1）a向紙外而b