湖南省第五届大学生物理竞赛试卷
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2023届湖南省新高考高三下学期第五次大联考全真演练物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示为风杯式风速传感器,其感应部分由三个相同的半球形空杯组成,称为风杯。
三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端,与中间竖直轴的距离相等。
开始刮风时,空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动,风速越大,风杯转动越快。
若风速保持不变,三个风杯最终会匀速转动,根据风杯的转速,就可以确定风速,则( )A.若风速不变,三个风杯最终加速度为零B.任意时刻,三个风杯转动的速度都相同C.开始刮风时,风杯加速转动,其所受合外力不指向旋转轴D.风杯匀速转动时,其转动周期越大,测得的风速越大第(2)题火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。
若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )A.轨道周长之比为2∶3B.线速度大小之比为C.角速度大小之比为D.向心加速度大小之比为9∶4第(3)题如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是( )A.轻绳的合拉力大小为B.轻绳的合拉力大小为C.减小夹角,轻绳的合拉力一定减小D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小第(4)题如图所示,在倾角为30的足够长的光滑的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用.力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正).已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是()A.v1B.v2C.v3D.v4第(5)题在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m,已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/.这雨滴携带的电荷量的最小值约为A.2C B.4C C.6C D.8C第(6)题如图所示,空中有A、B两个小球的初始高度差为h1。
第 五 届 大 学 物 理 竞 赛 试 卷 2008.6姓名 学号 成绩一.填空题(每空4分,共84分)1.一轻质弹簧原长o l ,劲度系数为k ,上端固定,下端挂一质量为m 的物体,先用手托住,使弹簧保持原长,然后突然将物体释放,物体达最低位置时弹簧的最大伸长是__________,弹力是__________,物体经过平衡位置时的速率为__________。
2. 两球 质量分别是,50,2021g m g m ==在光滑桌面上运动,速度分别为1211)0.50.3(,10--⋅+=⋅=s cm j i v s cm i v ,碰撞之后合为一体,则碰后的速率是 。
3.空气的击穿场强为30001-⋅m kv ,直径为cm 0.1的导体球在空气中带电量最大时,其 电位是___________________。
4.质点沿曲线)(22SI j t i t r +=运动,其所受摩擦力为)(2SI v f -= ,则摩擦力在s t 1=到st 2=时间内对质点所做的功为______________。
5.已知质点在保守力场中的势能c kr E p +=,其中r 为质点与坐标原点间距离,k,c 均为大于零的常数,则作用在质点上的力的大小F=______________,该力的方向为______________。
6.半径为R 的一中性导体球壳,球心O 处有一点电荷q ,则球壳外距球心为r处的场强E大小=______________; 当点电荷q 偏离球心O 的距离为)(R d d 〈时,则球壳外距球心为r 处的场强E的大小=____________。
7.某弹簧所受力F 与相应的伸长量X 之间的关系为)(4.388.522SI x x F +=,现将弹簧从伸长m x 50.01=拉伸到m x 00.12=时,外力所需做的功为____________。
8.一个半径为m 2.0,阻值为Ω200的圆形电流回路,接入v 12的直流电压,则回路中心处的磁感应强度为____________。
---○---○------○---○---……… 评卷密封线…………… 密封线内不要答题,密封线外不准填写考生信息,违者考试成绩按0分处理…………… 评卷密封………线 ………第三届湖南省大学物理竞赛试卷总分120分 时间150分钟 2016年5月21日一、判断题(20分,每小题2分)判断下列说法的正确性,正确的两者连接后,与未用导线连接相比,系统静电场能量将减小。
[ ]8. 由于磁场对运动电荷有作用力F qv B =⨯r rr , 因此我们可以利用磁场对带电粒子的作用来增大粒子的动能。
[ ]9. 根据麦克斯韦电磁场理论,真空中电磁波的电场强度与磁感应强度大小之比等于光在真空中的速率c ,即Ec B=。
真空中电磁波的能量密度2200122B w E εμ=+,因此电磁波的能量中,电场能量所占的比例大于磁场能量。
[ ]10. 一维无限深势阱中运动的粒子,其归一化定态波函数为2()sin n x x a a πψ=, 其能量为 22222n n E ma π=h ,因此当取0n = 时,粒子的最小可能能量(零点能)00E =. [ ] 二、填空题(20分,每小题4分)1. 2.0 mol 的单原子理想气体经历了一可逆过程,该过程的温度与熵的关系如图2-1所示,则在该过程中(a )气体吸收的热量为 ;(b )气体所做的功为 。
2. 如图2-2所示,边长为a 的正方形线圈载有电流I ,处在水平方向的均匀外磁场B r中,线圈可以绕通过中心的竖直光滑轴OO ? 转动,转动惯量为图1-7J。
则线圈在平衡位置附近作微小摆动的周期为。
图2-1图2-2图2-33. 如图2-3所示,二胡的“千斤”(弦的上方固定点)和“码子”(弦的下方固定点)之间的距离是L= m。
其上一根弦的质量线密度为?= ?10?4 kg/m,拉紧它的张力F = N。
则此弦所发出的声音的基频及三次谐频分别为;。
4. 测量星球表面温度的方法之一是将星球看成绝对黑体,利用维恩位移定律,通过测量其单色辐出度的峰值波长?m来决定温度T。
2023届湖南省新高考高三下学期第五次大联考物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题2023年5月,我国成功发射北斗三号工程的首颗备份卫星。
其发射将进一步提升北斗系统服务性能。
该卫星属地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。
与在近地轨道上做匀速圆周运动的卫星相比,此北斗备份卫星()A.线速度小B.所受向心力小C.发射速度小D.机械能小第(2)题《天问》是战国时期诗人屈原创作的一首长诗,全诗问天问地问自然,表现了作者对传统的质疑和对真理的探索精神。
我国探测飞船“天问一号”发射成功飞向火星,屈原的“天问”梦想成为现实,也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。
如图所示,“天问一号”经过变轨成功进入近火圆轨道,其中轨道1是近火圆轨道,轨道2是椭圆轨道,轨道3是圆轨道。
已知火星的质量为M,火星的半径为R,轨道3的半径为r,“天问一号”质量为m,引力常量为G,下列说法正确的是( )A.“天问一号”在轨道3上线速度保持不变B.“天问一号”在轨道2上经过A点时的线速度为C.“天问一号”在轨道2上的周期为D.“天问一号”在轨道2上从B点到A点的过程中,克服引力做功为第(3)题一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。
此后K质点比L质点先回到平衡位置。
下列判断正确的是()A.该简谐横波沿x轴负方向传播B.此时K质点沿y轴正方向运动C.此时K质点的速度比L质点的小D.此时K质点的加速度比L质点的小第(4)题一些巧妙的工业设计能极大地为人们的生活提供便利。
如图是竖直放置的某款可调角度的简便磨刀器,该磨刀器左右两侧对称,通过调整磨刀角度可以使该磨刀器的两侧面与刀片尖端的两侧面紧密贴合,就可以轻松满足家庭日常的各种磨刀需求。
关于在使用磨刀器的过程中,下列说法正确的是( )A.向后轻拉刀具,磨刀器受到的摩擦力向前B.若水平匀速向后拉动刀具,则磨刀器对刀具的作用力竖直向上C.加速后拉刀具,刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力D.对同一把刀具在竖直方向上施加相同压力时,磨刀器的夹角越小,越难被拉动第(5)题如图所示,斜面倾角见图,且,现从斜面上O点与水平方向成 60° 角以速度,分别抛出小球1、2,小球1、2刚要落在斜面上A、B两点时的速度分别为,,设O、A间的距离为,O、B间的距离为,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.,、方向相同B.,、方向不同C.,、方向相同D.第(6)题关于物体的运动,下列说法中正确的是()A.甲图中老鹰飞得比较高,可以看成质点B.乙图中导航显示的是位移大小C.丙图中篮球比赛计时牌,图中为时刻D.丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率第(7)题如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin10πt(V),则 ( )A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的有效值为10 VC.外接电阻R所消耗的电功率为10 WD.电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A二、多选题 (共3题)第(1)题如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通以大小相等、方向相同的电流,电流方向垂直于纸面向里,a、b两点位于导线的连线上,c、d两点位于连线的中垂线上。
2023届湖南省新高考高三下学期第五次大联考物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题A、B、C三个物体叠放在一起如图中实线所示,用力作用在物体C上,缓慢转到虚线所示位置的过程中,A、B、C三个物体始终相对静止,下列说法正确的是( )A.C对B的作用力大小和方向都不变B.C对B的作用力先增加后减小C.B对A的支持力先减小后增加D.B对A的摩擦力先增加后减小第(2)题研究光电效应的电路如图甲所示,用某一频率的单色光照射阴极K,改变滑动变阻器滑片P的位置,记录微安表的示数I和对应电压表的示数U,作出I-U图像如图乙所示。
已知电子的电荷量大小为e,普朗克常量为h。
下列说法正确的是( )A.两极板间电压为零时,阴极K无光电子逸出B.随着两极板间正向电压增大,光电流一直增大C.从阴极K逸出的光电子最大初动能为U0eD.图乙中电压U0的大小与入射光的频率v成正比第(3)题一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。
在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大第(4)题生活中经常用刀来劈开物体。
如图是刀刃的横截面,F是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为θ,刀的重力可以忽略,则刀劈物体时对物体的侧向推力F N的大小为( )A.B.C.D.第(5)题下列说法正确的是()A.爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子说B.α粒子散射实验说明原子中存在中子C.放射性元素与别的元素形成化合物后半衰期会改变D.β射线是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子时放出来的电磁波第(6)题如图,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12V,6W”的小灯泡并联在副线圈的两端.当两灯泡都正常工作时,原线圈中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是A.120V,0.10A B.240V,0.025AC.120V,0.05A D.240V,0.05A第(7)题风力发电是重要的发电方式之一,某风力发电机在风速为8m/s时输出的电功率为680kW,若风场每天有12h风速在4m/s到10m/s 的风能资源,风力发电机的转化效率为18%,风正面吹向叶片,则该电站每天的发电量至少为( )A.1020kW·h B.920kW·h C.800kW·h D.720kW·h第(8)题如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则()A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度a匀加速下滑C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑二、多项选择题(本题包含4小题,每小题4分,共16分。
2024届湖南省新高考高三下学期第五次大联考全真演练物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题甲、乙两列简谐波在同一种均匀介质中沿x轴相向传播,甲波源位于x= 0处,乙波源位于x= 8m处,两波源均沿y轴方向振动。
在t= 0时刻甲形成的波形如图(a)所示,此时乙波源开始振动,其振动图像如图(b)所示,已知甲波的传播速度v甲=2.0m/s,质点P的平衡位置处于x= 5m处,若两波源一直振动,下列说法正确的是()A.乙波的波长为1mB.甲、乙两波在P点叠加后,P点的振动总是减弱C.在t= 1.6s时,质点P正朝y轴正方向振动D.从t= 0时刻起内,质点P的运动路程为37.5cm第(2)题如图所示为某款磁吸式车载手机支架,手机支架本身具有磁性,在手机背面贴上贴片后,手机放在支架上后便会被牢牢吸住,两者始终保持相对静止,给司机带来很大方便。
若手机面向司机按如图所示角度放置,汽车在水平路面上( )A.静止时,手机受到三个力的作用B.沿直线加速前进时,支架对手机的力的方向竖直向上C.沿直线匀减速前进时,手机受到的合力不断减小D.沿直线匀速前进时,摩擦力对手机做正功,支持力对手机做负功第(3)题如图所示,一绝缘轻质细绳悬挂一质量为m、电量为q的带电小球静止于水平向左足够大的匀强电场中,已知电场强度大小。
现使匀强电场保持场强大小不变,方向在纸面内缓慢逆时针转动30°,则在该过程中(已知重力加速度为g,轻绳与竖直方向的夹角设为θ)( )A.θ先增大后减小B.θ最小值为30°C.电场力不做功D.轻绳拉力最小值为第(4)题一小球从如图所示的坐标原点处开始做平抛运动,初速度沿着轴正方向。
在坐标原点处有束激光照射到小球上,随着小球的运动,激光束绕点不停旋转,总能保持激光束跟踪小球。
设任意时刻激光束与轴正方向的夹角为,小球做平抛运动的时间为,不计空气阻力,则( )A.B.C.D.在测量某玻璃砖的折射率实验中,正确操作后在纸上作出了如图所示的光路图,玻璃砖上下两边平行,虚线AC为过C点的法线,入射光线从O点射入,其延长线交AC于B点,测得OB的长度为2cm,OC的长度为2.5cm。
2023年湖南省新高考教研联盟高考物理五模试卷1. 1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论。
他断定电磁波的存在,推导出电磁波与光具有同样的传播速度。
1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。
下列有关电磁波的说法中,正确的有( )A. 同一种电磁波在不同的介质中传播时波长是相同的B. 各种电磁波在真空中传播的速度是相同的C. 有些电磁波不能在真空中传播D. 电磁波能发生干涉现象而声波不能2. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。
如图所示为几种电容式传感器,其中通过改变两极板的正对面积而引起电容变化的是( )A. B.C. D.3. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中,高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用,同时原子钟具有体积小、重量轻等优点。
原子钟通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟,氢原子能级示意图如图所示,则下列说法正确的是( )A. 用10eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁B. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种不同频率的光子C. 现用光子能量介于范围内的光去照射一群处于基态的氢原子,在照射光中可能被处于基态的氢原子吸收的光子能量只有4种D. 用氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光,照射逸出功为的金属铂所产生的光电子的最大初动能为4. 月球蕴含丰富的能源和矿产资源,科学家发现在月球上含有丰富氦。
它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,参与的一种核聚变反应方程式为。
关于该聚变反应,下列表述正确的是( )A. X为中子B. 聚变反应前后质量保持不变C. 该反应会放出能量D. 目前核电站都采用聚变反应发电5. 如图所示,在正方形ABCD的三个顶点A、B、C上分别固定着三个带电荷量相等的点电荷,其中A处点电荷带负电,B、C处点电荷均带正电。
2024届湖南省新高考高三下学期第五次大联考物理试题学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题伽利略研究自由落体运动过程中,主要采用的科学方法是()A.等效替代法B.类比法C.实验推理法D.控制变量法第(2)题如图所示,在带正电的导体球A正下方放置接地的水平导体板B,在AB间一个液滴C恰好能静止于P点,B保持不动,若将球A 竖直向上远离B板移动一段距离,则( )A.液滴仍然保持静止B.液滴竖直向下运动C.A球的电势保持不变D.A球与B板间电势差会减小第(3)题传送带广泛的应用于物品的传输、分拣、分装等工作中,某煤炭企业利用如图所示的三角形传送带进行不同品质煤的分拣,传送带以的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是,且与水平方向的夹角均为。
现有两方形煤块A、B(可视为质点)从传送带顶端静止释放,煤块与传送带间的动摩擦因数均为0.5,下列说法正确的是( )A.煤块A、B在传送带上的划痕长度不相同B.煤块A、B受到的摩擦力方向都与其运动方向相反C.煤块A比煤块B后到达传送带底端D.煤块A运动至传送带底端时速度大小为第(4)题如图所示,水平地面左侧固定一挡板,劲度系数为的水平轻质弹簧一端固定在挡板上,另一端与质量为的滑块连接。
以弹簧处于原长时其右端为原点,建立一维坐标系。
已知滑块可视为质点,其与地面之间的动摩擦因数为0.1,取。
将滑块缓慢拉至处后由静止释放。
则滑块( )A.沿x负半轴最远运动至处B.沿x负半轴最远运动至处C.首次经过和处时速度不相同D.最终静止在处第(5)题如图所示,电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成,当电源接通后,磁场对流过炮弹电流产生力的作用,使炮弹获得极大的向左发射速度。
2024届湖南省新高考高三下学期第五次大联考物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题质量为2kg的物体与水平地面的动摩擦因数为0.1,在水平拉力F的作用下由静止开始运动,拉力F做的功W和物体的位移s之间的关系如图所示,重力加速度,物体从静止到位移为9m的过程中,下列说法中正确的是( )A.物体一直做匀加速直线运动B.拉力F的平均功率为6.75WC.摩擦力做的功为18J D.拉力F的最大瞬时功率为12W第(2)题如图所示,AB为固定水平长木板,长为L,C为长木板的中点,一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上,另一端连一物块(可看作质点),开始时将物块拉至长木板的右端B点,由静止释放物块,物块在弹簧弹力的作用下向左滑动,已知物块与长木板间的动摩擦因数为μ,物块的质量为m,弹簧的劲度系数,弹簧始终在弹性限度内,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )A.物块第一次向左运动过程中,经过C点时速度最大B .物块第一次到达左侧最远点距C点LC .物块最终停在C点右侧处D.物块和弹簧系统损失的总机械能为1.5μmgL第(3)题夏季常出现如图甲所示的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。
图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是( )A.在冰晶中,b光的波速比a光大B.通过同一仪器发生双缝干涉,a光的相邻明条纹间距较大C.b光比a光更容易发生明显衍射现象D.a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小第(4)题如图所示,截面为等边三角形的三棱镜,一束单色光以入射角i,从三棱镜左侧入射,调整入射角的方向,使从右侧出射的光线折射角和从左侧入射的入射角相等,即,此时测得右侧的折射光线相对左侧入射光线转过了,则此三棱镜的折射率为( )A.B.C.D.第(5)题在霍尔效应中,霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻,可用符号表示,通常情况下,霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。