高二第一学期物理竞赛

上海市第九届高二物理竞赛初赛
一、 单选题（每小题3分，共30分）
1 如果一个人的质量为70 kg，则（a）他行走时具有的动能约为70 J；（b）他原地弹跳时可获得最大重力势能约为1000 J；（c）他做操时对地面的压强约为700 Pa，问下列说法中哪一个是正确的 （ ）
（A）三种陈述都是可接受的， （B）只有a和b是可接受的，
（C）只有b和c 是可接受的， （D）只有c 是可接受的。
2 如图所示，将完全相同的两小球A、B，用长L＝0.8 m的细绳悬于以v＝4 m / s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时，两悬线中的张力之比TB:TA为 （ ）
（A）1:1， (B) 1:2， (C) 1:3， (D) 1:4。
3 已知一颗靠近地球表面飞行的人造地球卫星，每天约绕地球转17圈，地球的半径约为6400 km，根据这些条件无法估算的物理量有 （ ）
（A）该卫星线速度的大小，
（B）同步卫星离地球表面的高度，
（C）轨道半径是地球半径两倍的卫星的周期，
（D）该卫星的质量。
4 某人站在铁路旁，看见远处一辆机车沿平直的铁路以速度v1行驶过来，这时机车发出短促的一声呜号，经过时间t此人听到呜号，若空气中声速为v2，则机车能抵达此人处还需要的时间是 （ ）
（A）v2t／v1， （B）（v2＋v1）t／v1，
（C）（v2－v1）t／v1， （D）v1 t／v2。
5 如图所示，圆筒内盛有水，水的上方被活塞A密封住一部分空气，一试管B开口下，直漂浮在水面上，管内封有一段长为L的空气柱（试管壁的体积不计），试管所受浮力为F，管内外水面高度差为h，现将活塞A向上稍拉一小段距离后，试管又重新平衡（试管内气体没有溢出）。那么下列叙述正确的是 （ ）
（A）h，F，L均增大， （B）h、F不变，L增大，
（C）h减小，F不变，L增大， （D）h、F减小，L增大。
6 在一个竖直支架上固定两个水平的弹簧枪A和B，弹簧枪A、B在同一竖直面内，A比B高h，使弹簧枪B的出口距水平面高h／3，弹簧枪A、B射出的子弹的水平射程之比为SA:SB＝1:2，设弹簧枪A、B的高度差h不变，且射出子弹的初速不变，要使两个弹簧枪射出的子弹落到水平面上同一点，则 （ ）
（A）竖直支架向上移动，移动的距离为2 h，
（B）竖直支架向下移动，移动的距离为4 h／15，
（C）竖直支架向左移动，移动的距离为2 h，
（D）竖直支架向上移动，移动的距离为4h／15。
7 右图是多用电表欧姆档的原理图，其中电流表的满偏电流为500 A，内阻Rg＝50 ，调零电阻R的最大阻值为30 k，固定电阻R0＝50 ，电池电动势＝1.5 V，用它测量电阻Rx，能较准确测量的阻值范围是 （ ）
（A）（1－4）k， （B）（100－400），
（C）（10－40）， （D）（10－40）k。
8 如图所示，A线圈中接有一灵敏电流计G，B线框的电阻不计，放在匀强磁场中，具有一定电阻的导体棒CD在恒力F作用下由静止开始向右运动，B线框足够长，则通过电流计G中的电流 （ ）
（A）方向向上，强度逐渐增强，
（B）方向向下，强度逐渐增强，
（C）方向向上，强度逐渐减弱，最后为零，
（D）方向向下，强度逐渐减弱，最后为零。
9 使一原来不带电的导体小球与一带电量为Q的导体大球接触，分开后小球带电量为q，今让小球与大球反复接触，在每次分开后，都给大球补充电荷，使其恢复到原来的电量数值，则小球可能获得的最大电量为 （ ）
（A）q， （B）（Q－q）q／（Q＋q），
（C）Q q／（Q－q）， （D）无法确定。
10 在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为a，如图所示，振动从质点1开始向右传播，其初速度方向竖直向上，经过时间t前13个质点第一次形成如图所示的波形，则此波的波速为 （ ）
（A）12a／t， （B）16a／t， （C）6a／t， （D）20a／t。
二、 多选题（每小题5分，共40分，每小题的四个答案中至少有一个是正确的）
11 质量为m、边长为h的正方形金属导线框从图示的初位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向是水平的，且垂直于线框平面，磁场区域的上下边界之间的距离为H，如图所示，且H＞h，从线框开始下落到完全穿过场区的整个过程中 （ ）
（A）线框中总是有感应电流存在， （B）线框受到的磁场力有时向上有时向下，
（C）线框运动的方向始终是向下的， （D）线框速度的大小不一定总是增加。
12 两根电阻可忽略不计的光滑金属导轨，平行放置在倾角为 的斜面上，导轨的底端接有一电阻R，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，如图所示，在这个过程中（ ）
（A）作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于0，
（B）作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热，
（C）恒力F与安培力的合力所做的功等于0，
（D）恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热。
13 将4个相同的电动势为1.5 V，内电阻为0.25 的电池串联起来对负载电阻R供电，负载电阻R上获得的功率为8 W，R的电阻值是 （ ）
（A）0.5 ， （B）1.0 ， （C）1.5 ， （D）2.0 。
14 甲乙为两块相同的铝板，在乙上开了若干条窄缝（减少的质量忽略不计），让它们从相同的高度下落，保持垂直穿过同一的磁场后落地 （ ）
（A）甲和乙始终是做匀加速运动，
（B）甲、乙落地时，铝板都会变热，
（C）甲比乙先落地，
（D）乙比甲先落地。
15 如图所示，A、B为两相同的绝热汽缸，内装压强、体积、温度、质量均相同的同种理想气体，活塞、推杆质量不计（推杆与活塞相连，与杠杆MN只接触未连接），忽略一切摩擦，O为固定轴且MO＝NO，当A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡 （ ）
（A）B中气体温度升高，
（B）B中气体压强变化值与A中气体压强变化值相同，
（C）外界对B内的气体做功，A内气体克服外力做功，
（D）B中气体内能减少，A中气体内能增加。
16 甲、乙两个物体在同一直线上的不同位置开始运动，它们的位移和时间的关系分别为s甲＝8＋18t－t2和s乙＝16＋3t2，则 （ ）
（A）t＝0.5 s时，甲追上乙，
（B）t＝4 s时，乙追上甲，
（C）在5 s经内，t＝0 s时，甲、乙之间的距离最大，
（D）在5 s经内，t＝2.2 s时，甲、乙之间的距离最大。
17 长木板A放在光滑的水平面上，质量为m的物体B以水平初速v0滑上A的上表面，它们的速度图象如图所示，则从图中可以求得 （ ）
（A）木板获得的动能， （B）系统损失的机械能，
（C）木板的最小长度， （D）A与B间的动摩擦因数。
18 有四根相同的刚性长薄片A、B、C、D，质量均为m，相互交叉成井字形，接触点均在各薄片的中点，放置在一只水平的碗口边（俯视图如图所示），并在D薄片右端的N点放上质量也为m的小物体，那么 （ ）
（A）放上该物体后，系统将不能处于平衡状态，井字架将散开，
（B）该系统仍可以处于平衡状态，
（C）在N点放上一质量为m的质点后，D薄片中点受到的压力为19mg／15，
（D）在N点放上一质量为m的质点后，D薄片中点受到的压力为17mg／15。
二、填空题（19、20每小题3分，21至26每小题4分）
19 一个人用一个质量为1千克的桶，从10米深的井中盛10千克的水匀速地往上提，由于水桶不断漏水，每升高1米，漏掉0.2千克水，则把这桶水提上来该人要做功＿＿＿＿＿＿＿焦。
20 如图所示，一质量为m的物体位于质量可忽略的直立弹簧上方h高度处，该物体从静止开始落向弹簧，设弹簧的劲度系数为k，则物体可以获得的最大动能为＿＿＿＿＿＿＿＿。
21 假设有振幅相同的一列三角形和一列矩形脉冲波相向而行（如图甲所示），当两波相遇（如乙图虚线所示）时，在乙图中画出可能出现的波形。

22 有一种硬气功表演，一位壮汉“气功师”，上身赤膊躺在一块布满钢钉的钉板上，肚皮上放上一块大石板，助手用铁锤猛击石板，石板应声而断，气功师身体却没受损伤。请你从物理道理上分析，气功师躺在钉板上，而不肯躺在一根钉上，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，气功师肚皮上放大石板，而不肯放轻得多的木板，主要是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
23 一匀质细导线圆环，总电阻为R，半径为a，圆环内充满方向垂直于环面的匀强磁场，磁场以速率K均匀的随时间增强，环上的A、B、C三点位置对称，用理想伏特计V连接A、C两点，如图所示，伏特计的示数为＿＿＿＿＿＿＿＿＿伏。
24 有一长为L的匀质细棒垂直立于水平光滑地面上，受一微扰动后倒下，那么棒的重心运动轨迹呈＿＿＿＿线（填“直”或“曲”）A点落地的位置离O点的距离是＿＿＿＿＿＿＿。
25 用六个电阻值分别为1 ，2 ，3 ，34，5 ，6 的电阻，组装成一个如图所示的电路，为使总电阻RAB最小，请选择合适的电阻放在a、b、c、d几个位置并将对应的电阻值填入下列空格。
a＿＿＿＿＿，b＿＿＿＿＿，c＿＿＿＿＿＿，d＿＿＿＿＿＿。
26 如图河道宽L＝100米，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2 x (x是离河岸的垂直距离)一汽相对水的航速是10米／秒，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为＿＿＿＿＿秒，AB直线距离为＿＿＿＿＿＿米。
参考答案：
一 1 B， 2 C， 3 D， 4 C， 5 B， 6 B， 7 A， 8 D， 9 C， 10 B。
二 11 CD， 12 AD， 13 AD， 14 BD， 15 ABC， 16 AB， 17 ABCD， 18 BD。
三 19 1000， 20 mg（h＋mg／2k）
21 如右图，
22 钉越多，身体与其接触面积越大，减小了压强也减小了对人体的伤害；大石板质量大，在同样的打击力下，运动状态改变小，获得的速度不足以对人体造成伤害。
23 0， 24 直，L／2， 25 a 4，b 3，c 2， d 1，
26 10，112。