上海市第十六屆高二物理競(jìng)賽（浦東新區(qū)洋涇中學(xué)杯）初賽試題

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說(shuō)明：1.本卷滿分100分，答卷時(shí)間90分鐘。2.本卷的解答結(jié)果寫(xiě)在答卷紙上。3.本卷中重力加速度g取10m/s2一．單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共30分。每小題給出的四個(gè)答案中只有一個(gè)是正確的）

1.在高處以初速度v。水平拋出一石子，當(dāng)它的速度方向由水平變化到與豎直方向成θ角的過(guò)程中，石子的水平位移大小是（）[3分]

B.

C.

2.如圖所示，一輕繩通過(guò)一個(gè)光滑的定滑輪，兩端分別各系一質(zhì)量為mA和mB的物體，物體A放在地面上。開(kāi)始時(shí)靜止。當(dāng)B的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，物體A的加速度大小與物體B質(zhì)量的定性關(guān)系為下圖中的（）[3分]

B.

C.

3.如圖所示，輕桿A端用光滑水平鉸鏈裝在豎直墻面上，B端吊一重物P，并用水平繩連接在墻C處。在水平向右的力F緩緩拉起重物P過(guò)程中，桿AB所受壓力（）[3分]

A.一直變大

B.一直變小

C.先變小再變大

D.一直不變

4.如圖所示，曲線表示一列橫波的傳播，其中實(shí)線是t1＝1s時(shí)的波形，虛線是t2＝2.5s時(shí)的波形，且（t2－t1）小于一個(gè)周期，由此可以判斷：①波長(zhǎng)一定為40cm②此波一定向x軸正方向傳播③振幅為10cm④周期可能為6s，也可能為2s其中正確的是（）[3分]

A.只有①和④

B.只有②和③

C.只有①和②

D.只有①、②和③

5.20世紀(jì)50年代，科學(xué)家提出了地磁場(chǎng)的“電磁感應(yīng)學(xué)說(shuō)”，認(rèn)為當(dāng)太陽(yáng)強(qiáng)烈活動(dòng)影響地球而引起磁暴時(shí)，磁暴在外地核中感應(yīng)產(chǎn)生衰減時(shí)間較長(zhǎng)的電流，此電流產(chǎn)生了地磁場(chǎng)。連續(xù)的磁暴作用可維持地磁場(chǎng)，則外地核中的電流方向?yàn)椋ǖ卮艌?chǎng)N極與S極在地球表面的連線稱為磁子午線）（）[3分]

A.垂直磁子午線由西向東

B.垂直磁子午線由東向西

C.沿磁子午線由南向北

D.沿磁子午線由北向南

6.一矩形通電線框abcd可繞其中心軸OO’轉(zhuǎn)動(dòng)，它處在與OO’垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。在磁場(chǎng)作用下線框開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，最后靜止在平衡位置，則平衡后（）[3分]

A.線框四邊都不受磁場(chǎng)的作用力

B.線框四邊受到指向線框外部的磁場(chǎng)力，但合力為零

C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的磁場(chǎng)力，但合力為零

D.線框的一對(duì)邊受到指向線框外部的磁場(chǎng)作用力，另一對(duì)邊受到指向線框內(nèi)部的磁場(chǎng)作用力，但合力為零

7.由同種材料制成的物體A和B放在長(zhǎng)木板上，隨長(zhǎng)木板一起以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知MAMB，某時(shí)刻木板停止運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）[3分]

A.若木塊光滑，由于A的慣性較大，A、B間的距離將增大

B.若木板光滑，由于B的慣性較小，A、B間的距離將減小

C.若木板粗糙，A、B一定會(huì)相撞

D.不論木板是否光滑，A、B間的相對(duì)距離保持不變

8.兩個(gè)寬度相同但長(zhǎng)度不同的臺(tái)球框固定在水平面上，從兩個(gè)框的長(zhǎng)邊同時(shí)以相同的速度分別發(fā)出小球A和B，如圖所示。設(shè)球與框邊碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦，則（）[3分]

A.A球先回到出發(fā)框邊

B.B球先回到出發(fā)框邊

C.兩球同時(shí)回到出發(fā)框邊

D.因兩框長(zhǎng)度不明，故無(wú)法確定哪一個(gè)球先回到出發(fā)框邊

9.熱輻射是指所有物體在一定的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象。輻射強(qiáng)度指垂直于電磁波方向的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所接收到的輻射能量。在研究同一物體于不同溫度下向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)與其輻射強(qiáng)度的關(guān)系時(shí)，得到如圖所示的圖線：圖中橫軸表示電磁波的波長(zhǎng)λ，縱軸表示在不同溫度下物體輻射電磁波的強(qiáng)度Mλ。則由Mλ—λ圖線可知，同一物體在不同溫度下，將：（）[3分]

A.向外輻射相同波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度相同

B.向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)范圍相同

C.向外輻射的最大輻射強(qiáng)度隨溫度升高而減小

D.向外輻射的最大輻射強(qiáng)度的電磁波的波長(zhǎng)向短波方向偏移

10.[3分]

二．多項(xiàng)選擇題（每小題4分，共40分。每小題給出的四個(gè)答案中有一個(gè)以上是正確的，請(qǐng)把正確的答案全選出來(lái)。每一小題全選對(duì)的得4分；選對(duì)但不全的得2分；有選錯(cuò)或不答的得0分）

11.二十世紀(jì)初有一批物理學(xué)家在微觀領(lǐng)域的研究中取得了突出的成就，他們也因此獲得了崇高的榮譽(yù)。下列物理學(xué)家中，曾榮獲諾貝爾物理獎(jiǎng)的是（）[4;2分]

12.類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)歸類和比較，有助于掌握新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過(guò)程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中正確的是（）[4;2分]

13.用圖示電路觀察3個(gè)小燈泡的亮度變化和兩個(gè)電壓表的示數(shù)變化情況。如果滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑至b端，電壓表V1示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U2，則以下說(shuō)法中正確的是（）[4;2分]

14.下列敘述正確的是（）[4;2分]

15.如圖所示，水平面上兩物體m1、m2經(jīng)一細(xì)繩相連，在水平力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，則聯(lián)接兩物體繩中的張力可能為（）[4;2分]

16.如圖所示，把A、B兩球由圖示位置同時(shí)由靜止釋放（繩開(kāi)始時(shí)拉直、不計(jì)空氣阻力），則在兩球向左下擺動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）[4;2分]

17.設(shè)地球的質(zhì)量為M，平均半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，萬(wàn)有引力恒量為G，則有關(guān)同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是：（）[4;2分]

18.如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過(guò)虛線進(jìn)入磁場(chǎng)，最后又落回原處，運(yùn)動(dòng)過(guò)程線圈平面保持在豎直面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，則（）[4;2分]

19.將四個(gè)相同的燈泡分別組成如圖所示的甲、乙兩種電路并接在相同的端壓兩端。調(diào)節(jié)變阻器，使每個(gè)燈泡都正常發(fā)光。若兩個(gè)變阻器R1、R2上消耗的功率分別為P1、P2，則P1、P2的大小關(guān)系可能為（）[4;2分]

20.兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)線的分布如圖所示。P、Q為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，則下列說(shuō)法中正確的是（）[4;2分]

三．填空題（每小題5分，共30分）

21.兩個(gè)質(zhì)量均為m＝1.0kg的質(zhì)點(diǎn)A和B，在光滑的水平面上的同一起始線同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。A、B的初速度分別為vA0＝2.0m／s，vB0＝1.2m／s，方向都向右，如圖所示。在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，A、B都受到大小為F＝2.0×10－1N力的作用，A受力方向向左，B受力方向向右。在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若用L表示兩質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻沿運(yùn)動(dòng)方向的距離，當(dāng)L的數(shù)值為1.2m時(shí)，可判斷質(zhì)點(diǎn)B在___方（選填“左”或“右”）；當(dāng)L的數(shù)值范圍為_(kāi)__時(shí)不可判斷A、B質(zhì)點(diǎn)誰(shuí)在左誰(shuí)在右。[每空2.5分]

22.如圖甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框的右邊緊貼著磁場(chǎng)邊界，t=O時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在t0時(shí)刻穿出磁場(chǎng)。圖乙為外力F隨時(shí)間變化的圖象，若線框質(zhì)量為m，電阻為R，圖象中的F。、t0也為已知量，則線框在穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度V=______，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=____________。[5分]

23.如圖所示，質(zhì)量為M的木板，靜止放在光滑的水平面上，木板左側(cè)固定著一根勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端到木板右端的距離為L(zhǎng)。一個(gè)質(zhì)量為木板質(zhì)量四分之一的小木塊從板的右端以初速度v0開(kāi)始沿木板向左滑行，最終剛好回到木板右端與木板保持相對(duì)靜止。設(shè)木板與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板加速度最大時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度為_(kāi)_______；在木塊壓縮彈簧過(guò)程中（彈簧一直在彈性限度內(nèi)）彈簧所具有的最大彈性勢(shì)能為_(kāi)________。[5分]

24.如圖所示，豎直放置的氣缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒組成。氣缸中有A、B兩個(gè)用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接的活塞，它們的截面積分別為SA=20cm2,SB=10cm2,活塞A的質(zhì)量MA=1kg，外界大氣壓P0=1.0×105Pa。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P=1.2×105Pa,溫度T=600K時(shí)，兩活塞處于靜止，此時(shí)兩活塞到氣缸連接處的高度都為L(zhǎng)/2，則活塞B的質(zhì)量MB=___kg。當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的溫度降到270K時(shí)，活塞B距離兩氣缸連接處的高度為_(kāi)__L（活塞與缸壁間的摩擦不計(jì)，氣體始終無(wú)泄漏）。[每空2.5分]

25.物理學(xué)家在微觀領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)了“電子偶數(shù)”這一現(xiàn)象。所謂“電子偶數(shù)”就是由一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子繞它們的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)形成的相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)。已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為me，電量大小均為e，普朗克恒量為h，靜電力常量為k。假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負(fù)電子繞它們質(zhì)量中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r、運(yùn)動(dòng)速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論：2mevnrn=nh/2π，n=1,2,3……，當(dāng)n=1時(shí)電子旋轉(zhuǎn)的速率大小為_(kāi)______________?！半娮优紨?shù)”的能量為正負(fù)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢(shì)能之和，已知兩正負(fù)電子相距為L(zhǎng)時(shí)的電勢(shì)能為則n=1時(shí)“電子偶數(shù)”的能量為_(kāi)_____________。[5分]

26.學(xué)過(guò)單擺的周期公式以后，物理興趣小組的同學(xué)們對(duì)鐘擺產(chǎn)生了興趣，老師建議他們先研究用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木板（如一把米尺）做成的擺（這種擺被稱為復(fù)擺），如圖所示。讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，C點(diǎn)為重心，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，周期用T表示。甲同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離L/2。乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該大于L/2。為了研究以上猜想是否正確，同學(xué)們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探究：用T0表示板長(zhǎng)為L(zhǎng)的復(fù)擺看成擺長(zhǎng)為L(zhǎng)/2單擺的周期計(jì)算值，用T表示板長(zhǎng)為L(zhǎng)復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值。計(jì)算與測(cè)量的數(shù)據(jù)如下