高中物理競(jìng)賽初賽模擬試題有答案

1、高中物理競(jìng)賽模擬試題(初賽)一、現(xiàn)有一個(gè)長(zhǎng)方形的抽屜，其俯視圖如圖所示AD=L, AB=W。抽屜面板上左、右對(duì)稱地安裝著E、F兩個(gè)把手，它們之間的距離為d,該抽屜上下底面是光滑的，左、右側(cè)壁的摩擦系數(shù)AD的力作用在一個(gè)為臼不拉動(dòng)抽屜時(shí)左、右抽屜與抽屜腔之間有一定的間隙，如果用平行把手上將抽屜拉開，對(duì) 科有什么要求？二、一條輕氫繩兩端各系著質(zhì)量為 mi和m2的物體，通過定滑輪懸掛在車頂上，mim2,如圖繩與滑輪的摩擦忽略不計(jì)，若車以加速度a向右運(yùn)動(dòng)，mi仍然與車廂地板相對(duì)靜止，試求：(1)此時(shí)繩上的張力 T;(2) mi與地板之間的摩擦系數(shù) 科至少多大?三、兩個(gè)質(zhì)量都為 m的小球，用一根長(zhǎng)為21

2、的輕繩連接起來，置于光滑桌面上，繩恰好伸直。用一個(gè)垂直繩方向的恒力 F作用在連線中點(diǎn) O上，問：在兩小球第一次碰撞前的瞬間，小球 在垂直于F方向上的分速度是多少？m 0,1四、一車在平直公路上以加速度勻加速a = -j= g直線運(yùn)動(dòng)，用長(zhǎng)為 L的輕繩將一小球 B懸掛于車廂頂上，待小求相對(duì)車廂靜止之后，將其在豎直平面內(nèi)稍稍拉離平衡位置，然后由靜止 釋放，小球?qū)⒃谄胶馕恢酶浇餍》駝?dòng)，求小球的振動(dòng)周期。五、一根一端封閉的均勻玻璃管長(zhǎng)96cm,內(nèi)有一端長(zhǎng)20cm為的水銀柱水銀柱下方為一空氣柱，當(dāng)溫度為 27時(shí)玻璃管開口豎直向上，空氣柱長(zhǎng) 60cm,此時(shí)外界大氣壓為 76cmHg,試問：為使水銀柱不

3、全部從玻璃管中溢出，溫度可達(dá)到多少度？六、三個(gè)相同的金屬圈兩兩相交地焊接成如圖所示的形狀，若每一金屬圈的原長(zhǎng)電阻(即它斷開時(shí)測(cè)兩端的電阻)為 R,試求圖中A、B兩點(diǎn)之間的電阻。七、在傾角為 30。的斜面上，固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌，一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直斜面豎直 向上，磁感強(qiáng)度為B=0.4T,導(dǎo)軌間距L=0.5m兩根金屬棒ab、cd水平地放在導(dǎo)軌上，金屬棒質(zhì) 量mab=0.1kg.、mcd=0.2kg兩金屬棒總電阻r=0.2 Q,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使金屬棒ab以 行2.5m/s的速度沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)金屬棒cd的最大速度；(2)在cd有最大速度時(shí)，作用在 ab的外力的功率。八、由折射率

4、為n=1.5的玻璃制成的對(duì)稱的雙凸透鏡，在空氣中焦距為30cm(1)把它放在平面鏡上形成一個(gè)折、反射系統(tǒng)，該系統(tǒng)的焦距為多少？(2)在透鏡和批改平面鏡之間注滿水，水的折射率為4/3,這個(gè)系統(tǒng)的折射率為多少?(a)(b)參考答案一、如果F作用在E把手上，那么抽屜有一個(gè)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)， 在D、 B兩個(gè)角上產(chǎn)生兩個(gè)彈力 Ni和N2,以防止抽屜旋轉(zhuǎn)， 在D、B兩處也會(huì)受 到兩個(gè)摩擦力fi和f2Fx =0:Fy =0: F =N(N1 + N2)MB =0:可解得L產(chǎn)d二、如圖所示為的受力,以車廂為非慣性參照系，在豎直和水平方向上有T cos 二-m2gT sin 二-m2a聯(lián)立此二式可解得22T

5、= m2. g ami有物體的受力如圖所示,仍以車廂為非慣性參照系，在豎直和水平方向式中T=T,聯(lián)立這二式,可解得miaFi_mi _(mig -丁)(m1gga-m2 , g2 a2)mig三、設(shè)作用力F的方向?yàn)閤方向。當(dāng)繩子與x方向成口角時(shí)，繩上的張力T為FT=2 cos a此張力使小球在x軸方向上的加速度為T cos:Fax = cm 2m可見，ax與a無關(guān)，小球在x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)設(shè)由初始到兩球第一次相碰前，力F的作用點(diǎn)共移動(dòng)的距離為s,則兩小球在x方向都運(yùn)動(dòng)了距離s-l ,則小球在碰撞前在 x方向的分速度為, x = 2ax(s-l)=F(s-l)m(1)在這段過程中，F(xiàn)做的功為F

6、s,根據(jù)動(dòng)能定理1,22、Fs =2 2 m（、x y ）聯(lián)立（1 ）、（2）兩式可得2Fs=F（s- ）+m w所以(2)w=四、如圖所示，在小車參照系中，小球受到三個(gè)力而平衡，重力mg,慣性力ma和輕繩拉力To在小車參照系中，等效的重力加速度為g = . a2g2因此小球的振動(dòng)周期_ L LT = 2= 2-g晨 a2 g2五、如圖，初態(tài)空氣柱長(zhǎng)L）=60cm,壓強(qiáng)p0=96cmHg,溫度T0=300K,而后從To開始升溫分階段如下。第一階段：溫度從To升高，空氣柱長(zhǎng)度增高，水銀柱上升，但可保持空氣柱壓強(qiáng)仍維持在當(dāng)水銀柱上端面與管口并齊時(shí)，此階段溫度達(dá)最高值，記為Ti,有Po=96cmHg

7、。PoLo/T。=po（L 16）/1解得工=（L。16）T0/L。=380K第二階段：溫度從T1繼續(xù)上升，水銀柱開始外溢，但留下的x20cm長(zhǎng)水銀柱仍能維持空氣外壓強(qiáng)平衡，水銀柱也可以不全部溢出，設(shè)此時(shí)的溫度為Tx,則可建立方程16cm20cm60cm柱內(nèi)PoLo(76 x)(96 -x)T。一Tx將po、Lo、To各量代入后，可得2I xx -20 x -96 (76 - x) =0 5為使x有實(shí)數(shù)解，要求二次方程判別式=202 4 96 (76 - ) _0 5成立，即要求Txmcdgsin30 , cd將加速上升，產(chǎn)生一個(gè)和電流方向相反的電動(dòng)勢(shì)，這樣回路中的電流將會(huì)減小，cd棒受到的安

8、培力 F將會(huì)減小，直到 F=mcdgsin30如果開始時(shí)Fmcdgsin30 , cd將會(huì)加速下滑產(chǎn)生一個(gè)和電流方向相同的電動(dòng)勢(shì)，回路中的電流將增大，cd棒受到的安培力 F將會(huì)增大，直到F=mcdgsin30 。(1)開始時(shí)，ab棒速度為零，回路中的電流0.4 0.5 2.50.2A=2.5A這時(shí)cd受到平行斜面向上的安培力F=Bl I =O.4 2.5 0.5N =0.5N而 mcdgsin300 =0.2 10 0.5 = 1N故cd將加速下滑。當(dāng)cd的下滑速度增加到 琳時(shí)，需要有安培力此時(shí)回路中的電流, Blv BlVm Bl(v Vm)I =mrrcd受到的安培力F = BIml =mcdgsin30所以 vm =