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2011-2012学年度辽宁省大连市103中学高二上学期竞赛物理卷


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2011-2012 学年度辽宁省大连市 103 中学高二上学期竞赛物理卷
一、选择题
1.在地球的赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动,所需的向心力为 F1 , 向心加速度为 a1 , 线速度为 v1 , 角速度为 ω1;有一随近地卫星一起运动的物体乙,所需的向心力

为 F2 , 向心加速度为 a2 , 线速度为 v2 , 角速度为 ω2;有一随地球同步卫星一起运动的物体丙,所需 的向心力为 F3 , 向心加速度为 a3 , 线速度为 v3 , 角速度为 ω3。假设甲、乙、丙的质量相等, 则( ) B.a2>a3>a1 C.v1=v2>v3 D.ω1=ω3<ω2 A.F1=F2>F3

2.为探究钢珠在液体中运动时所受阻力的大小,小华同学让钢珠从某一高度竖直落下进入液体中 运动,他用频闪照相机拍摄钢珠在不同时刻的位置如图所示。已知钢珠在液体中运动时所受的阻 力大小正比于速度的平方,比例常数为 k,频闪照相机的闪光频率为 f,图中直尺的最小刻度为 x0 , 钢珠的质量为 m,则比例常数 k 的表达式为( )

A.
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B.

C.

D.

3.如图所示,倾角为 30° 的斜面体置于水平地面上,一根不可伸长的轻绳跨过固定于斜面体顶端的 小滑轮 O,绳的两端分别系着小球 A 和物块 B,A 的质量为 m,B 的质量为 4m。开始时,用手托 住 A,使 OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB 段绳平行于斜面,此时 B 静止不动; 然后将 A 由静止释放,在 A 向下摆的过程中,斜面体始终保持静止。下列判断正确的是( )

A.在 A 球下摆的过程中,重力的功率不断增大 B.在 A 球下摆的过程中,斜面体受到地面向左的摩擦力作用 C.在 A 球下摆的过程中,物块 B 受到的摩擦力不断减小 D.在 A 球下摆的过程中,物块 B 受到的摩擦力先减小后增大 4.图示为测定运动员体能的一种装置示意图。运动员的质量为 M,绳的一端拴在运动员的腰间且 沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮的摩擦和质量),另一端吊的重物质量为 m。人用力后蹬传送带 而人的重心不动,传送带以速度 v 向后匀速运动 (速度大小可调) ,最后可用的值作为被测运动员

的体能参数。下列说法正确的是(



A、人对传送带不做功 C、人对传送带做功的功率为零 D、被测运动员的值越大,表示其体能越好 5.在竖直平面内有一半径为 R 的光滑圆环轨道一质量为
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m 的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,小球到达最高点 C 时的速率 vC=

。下列说法正确的

是(



A.此球的最大速率是 B.此球到达 C 点时对轨道的压力是 C.此球在任一直径两端点上的动能之和相等

D.此球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于 6.下列说法正确的是( )

A.α 粒子散射实验中,极少数 α 粒子的偏转角度超过了 90° ,表明原子中存在带正电的物质 B.做示踪原子的物质尽可能选用半衰期长一些的放射性元素 C.为了使裂变的链式反应容易进行,最好用纯铀 238 D.比结合能越小的原子核其释放核能的潜力越大 7.如图所示,在相距为 L 的两条足够长的光滑平行轨道上,平行放置着两根质量和电阻都相同的 滑杆 ab 和 cd,它们的整体组成矩形闭合回路。已知轨道的电阻不计,匀强磁场垂直穿过整个轨道 平面。开始时 ab 和 cd 均处于静止状态,现用一个平行于轨道的恒力 F 向右拉 ab 杆,则下列说法

中正确的是(



A.ab 杆先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动 B.cd 杆先做加速度增大的加速运动,后做匀加速运功 C.ab 与 cd 杆最终都做匀速运动,但它们的速度不同 D.ab 与 cd 杆最终都做匀加速运动,并且它们的加速度相同 8.一质量为 m 的物体自 A 点由静止开始沿槽滑到 B 点后,离开支持面沿虚线方向飞出,如图所示。 若在 A→B 的过程中,机械能损失为 E,物体在 B 点飞出时的水平分速度为 v,则物体飞出后所到

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达的最高点与 A 点间的高度差为(



A.

B.

C.

D.

9.如图所示,电容器极板间有一可移动的电介质板,介质与被测物体相连,接入电路后,通过极 板上物理量的变化可确定被测物体的位置。下列说法中正确的是( )

A.若电容器极板间的电压不变,x 变大,则电容器极板上带的电荷量增加 B.若电容器极板上的电荷量不变,x 变小,则电容器极板间的电压变大 C.若电容器极板间的电压不变,x 变大,则有电流流向电容器的正极 D.若电容器极板间的电压不变,x 变大,则有电流流向电容器的负极 10.半圆柱体 P 放在粗糙的水平面上,挡板 MN 的延长线总是过半圆柱体的轴心 O,但挡板与半圆 柱不接触,在 P 和 MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q,整个装置处于静止状态,图示为这 个装置的截面图。若用外力使 MN 绕 O 点缓慢地顺时针转动,在 MN 到达水平位置前,P 始终保

持静止。在此过程中,下列说法正确的是(



A.MN 对 Q 的弹力逐渐增大 B.地面对 P 的弹力逐渐增大 C.P、Q 间的弹力先减小后增大 D.Q 所受的合力逐渐增大
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11.如图所示,一物体放在水平放置的木板上。现用木板托住物体使其在竖直平面内做匀速圆周运 动,假设在运动过程中物体和木板始终保持相对静止且木板始终保持水平,则在木板由最低位置

运动到最高位置的过程中(



A.物体始终处于超重状态

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B.物体始终处于失重状态 C.物体所受木板的支持力逐渐减小 D.物体所受木板的摩擦力逐渐减小
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12.汽车在平直公路上的速度为 10m/s,假设汽车受到的阻力是恒定的,关闭发动机后,汽车前进 42m,其速度降为 4 m/s;若再过 6s,则汽车又将前进( A.4m
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) D.12m

B.6m

C.8m

二、实验题
13.如图所示,光滑水平轨道与在竖直平面内的光滑圆弧轨道相切,O 点为圆弧轨道的圆心,圆 弧轨道的半径为 1.0m,弹簧的一端固定在水平轨道的左端,OP 是可绕 O 点转动的轻杆,其长度 与轨道半径相同,且摆到某处就能停在该处。一小钢球 A 停放在光滑水平轨道上的某点处,小球 的半径远小于圆弧轨道的半径。现在选用上述器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。

【小题 1】还需要的器材有( ) A.天平 B.两把刻度尺(足够 长) C.量角器(带三角函 数表) D.测力计

【小题 2】 以上测量实际上是把弹簧的弹性势能的测量转化为小球的_____________的测量,进而 转化为小球的____________和_____________的直接测量。14.在做利用电磁打点计时器测定匀加 速直线运动加速度的实验时,打点计时器接在 50Hz 的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每 5 点取一个计数点,共取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点,如图甲所示。从每个计数点处将纸 带剪开分成五段(分别为 a、b、c、d、e 段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 xOy 坐标系中,如图乙所示,由此可以得到表示 v-t 关系的图像,从而求出加速度的大小。

【小题 1】请你在图乙中用最简洁的方法作出能表示 v-t 关系的图像,并指出哪个轴相当于 v 轴。 答:___________________。 【小题 2】若测得 a 段纸带的长度为 2.0cm,e 段纸带的长度为 10.0cm,则可求出加速度的大小为 ________ m/s 。
2

三、计算题

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15.太阳内部的聚变反应是一个系列反应,最终可以简化为 4 个质子转化成 1 个氦核和 2 个正电子 并放出能量。已知质子的质量 mp=1.0073u,α 粒子的质量 mα=4.0015u,电子的质量 me=0.0005u。 【小题 1】写出该热核反应方程 【小题 2】一次这样的热核反应过程中释放出多少 Mev 的能量?(结果保留四位有效数字)
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16.一个人站在静止于光滑平直轨道的平板车上,人和车的总质量为 M。现在让此人手中拿一个质 量为 m 的铅球先后以两种方式顺着轨道方向水平掷出铅球:第一次掷出后,铅球相对地面的速度 大小为 v;第二次掷出后,铅球相对平板车的速度大小为 v。求先后两种方式掷出铅球后平板车获 得的速度大小之比。17.如图所示,一小物体 (可看做质点) 从 A 点以 v0=4m/s 的初速度滑上斜面, 上滑到 B 点后沿原路返回。A 到 B 的距离为 1m,斜面的倾角 θ=37°。(g 取 10m/s )
2

【小题 1】求小物体与斜面间的动摩擦因数 μ 【小题 2】 取水平地面为零重力势能面,若小物体返回经过 C 点时其动能恰好与重力势能相等,则 C 点相对水平地面的高度 h 为多大?18.一质量 M=2.0kg 的小物块随足够长的水平传送带一起运动, 被一水平向左飞来的子弹击中,且子弹从物块中穿过,如图甲所示。地面观察着记录的小物块被 击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示 (图中取向右运动的方向为正方向) 。已知传送带的速

度保持不变,g 取 10m/s 。求:

2

【小题 1】传送带的速度 v 的大小及方向 【小题 2】物块与传送带间的动摩擦因数 μ 【小题 3】物块被击穿后,传送带对物块所做的功 19.如图甲所示,固定在竖直平面内的光滑轨道 由倾斜部分 AB 和 CD 以及圆弧部分 BC 组成,轨道 AB 和 CD 分别与圆弧部分 BC 相切于 B、C 两点,圆弧 BC 所对应的圆心角为 74° ,整个轨道关于复运动,已知滑块对轨道的压力大小 F 随时

间 t 的变化规律如图乙所示。(g 取 10m/s )试求:

2

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【小题 1】压力大小 F 随时间 t 变化的周期与小滑块做往复运动的周期之比 【小题 2】滑块的质量 【小题 3】倾斜轨道 AB 部分的长度 L 【小题 4】圆弧轨道的半径 R 本试卷答案和解析免费浏览网址:http://tiku.21cnjy.com/paper/_OTMj3gQ.html
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