高中物理競賽初賽模擬模擬試題

高中物理競賽模擬試題（初賽）一、現(xiàn)有一個(gè)長方形的抽屜，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)為μ，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AD的力作用在一個(gè)把手上將抽屜拉開，對μ有什么要求？FFEDCBA二、一條輕氫繩兩端各系著質(zhì)量為m1和m2的物體，通過定滑輪懸掛在車頂上，m1>m2，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)，m1仍然與車廂地板相對靜止，試求：（1）此時(shí)繩上的張力T；（2）m1與地板之間的摩擦系數(shù)μ至少多大？ααm2m1三、兩個(gè)質(zhì)量都為m的小球，用一根長為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？mmOFm四、一車在平直公路上以加速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用長為L的輕繩將一小球B懸掛于車廂頂上，待小求相對車廂靜止之后，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96cm，內(nèi)有一端長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60cm，此時(shí)外界大氣壓為76cmHg，試問：為使水銀柱不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電阻（即它斷開時(shí)測兩端的電阻）為R，試求圖中A、B兩點(diǎn)之間的電阻。BBA七、在傾角為30°的斜面上，固定兩根足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，一個(gè)勻強(qiáng)磁場垂直斜面豎直向上，磁感強(qiáng)度為B=，導(dǎo)軌間距L=兩根金屬棒ab、cd水平地放在導(dǎo)軌上，金屬棒質(zhì)量mab=.、mcd=兩金屬棒總電阻r=Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使金屬棒ab以ν=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。ddcba30°°νB八、由折射率為n=的玻璃制成的對稱的雙凸透鏡，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？(b)(b)(a)A參考答案FEDCBAFN2FEDCBAFN2yxf1N1WLf2可解得μ≤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m2m2m2θT聯(lián)立此二式可解得m1物體的受力如圖所示，仍以車廂為非慣性參照系，在豎直和水平方向有F1F1m1m1T′N式中T′=T，聯(lián)立這二式，可解得三、設(shè)作用力F的方向?yàn)閤方向。當(dāng)繩子與x方向成α角時(shí)，繩上的張力T為T=此張力使小球在x軸方向上的加速度為可見，與無關(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-，則小球在碰撞前在x方向的分速度為（1）在這段過程中，F(xiàn)做的功為Fs，根據(jù)動(dòng)能定理(2)聯(lián)立（1）、（2）兩式可得Fs=F(s-)+mνy2所以νy=mgmT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mmgmT因此小球的振動(dòng)周期五、如圖，初態(tài)空氣柱長L0=60cm，壓強(qiáng)p0=96cmHg，溫度T0=300K，而后從T0開始升溫分階段如下。第一階段：溫度從T0升高，空氣柱長度增高，水銀柱上升，但可保持空氣柱壓強(qiáng)仍維持在p0=96cmHg。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T1，有60cm20cm60cm20cm16cm解得第二階段：溫度從T1繼續(xù)上升，水銀柱開始外溢，但留下的x<20cm長水銀柱仍能維持空氣柱內(nèi)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，則可建立方程將p0、L0、T0各量代入后，可得為使x有實(shí)數(shù)解，要求二次方程判別式成立，即要求Tx≤385K這樣，可實(shí)現(xiàn)平衡x的有兩格外值開始時(shí)Tx=T1=380K，對應(yīng)x大=20cm，x小=0，顯然實(shí)際情況是x大而不是x小，所以水銀并未溢出。當(dāng)T大從380K向上逐漸增高時(shí)，x大從20cm逐漸減?。ㄟ@可x大從T大關(guān)系看出），當(dāng)T大=385K時(shí)，x大降到10cm，當(dāng)T大再增高時(shí)，便不可能有平衡x的解，這意味著：（1）水銀柱繼續(xù)外溢，x繼續(xù)減小，但無論x小到什么值維持平衡；（2）x減小到某值時(shí)，水銀柱（長度已減小到x值）向下壓回以達(dá)到新的平衡位置，但這是不可能的，因?yàn)樗y柱外溢時(shí)空氣柱壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)，若水銀柱能向回壓下，則空氣柱壓強(qiáng)小于外壓強(qiáng)，這兩種情況都處于連續(xù)變化過程，因此剛要向回壓下時(shí)內(nèi)、外壓強(qiáng)必相等，即此時(shí)的x對應(yīng)平衡狀態(tài)，而這是已被否定的。結(jié)論：當(dāng)溫度剛超過385K時(shí)，水銀柱便會(huì)從管中全部溢出。綜合所示可知，為使水銀柱不會(huì)全部從管中溢出，溫度至少可達(dá)385K，即112℃六、從圖看出，整個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)相對A、B兩點(diǎn)具有上、下對稱性，因此可上、下壓縮成圖所示的等效簡化網(wǎng)絡(luò)，其中r為原金屬圈長度部分的電阻，即有r=R/4圖網(wǎng)絡(luò)中從A點(diǎn)到O點(diǎn)電流與從O點(diǎn)到B點(diǎn)的電流必相同；從A′點(diǎn)到O點(diǎn)的電流與從O點(diǎn)到B′點(diǎn)電流必相同。因此可將O點(diǎn)斷開，等效成圖所示簡化電路，繼而再簡化成圖所示的電路。最后可算得RAB=即有RAB=5R/48rrB′BA′Ar/2r/2r/2r/2rrrOB′BA′Arrrrr/2r/2r/2r/2ArrB′BA′r/2r/2七、開始時(shí)，cd棒速度為零，只有ab棒有感應(yīng)電動(dòng)勢，此時(shí)可計(jì)算出回路中的電流進(jìn)而求出cd棒所受的安培力F（可判斷出安培力的方向沿斜面向上）如果F>mcdgsin30°，cd將加速上升，產(chǎn)生一個(gè)和電流方向相反的電動(dòng)勢，這樣回路中的電流將會(huì)減小，cd棒受到的安培力F將會(huì)減小，直到F=mcdgsin30°如果開始時(shí)F<mcdgsin30°，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，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，回路中的電流這時(shí)cd受到平行斜面向