第七届飞英杯高中物理竞赛高二卷(注:本卷共24题,总分为140分,考试时间100分钟,g=10m/s 2,请做在答题卷上)一、选择题（每题5分,共80分,每题有一个或一个以上的选项是符合题目要求的） 1．如图所示,质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的摩擦因数为μ,现在使斜面体向右水平匀速移动距离,斜面对物体做的功是（ ）A ．0；B ．μmg cos θ；C ．mg sin θcos 2θ；D ．mg sin θcos θ.2．观察图中烟囱冒出的烟和车上的小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是 （ ）A ．甲、乙两车一定向左运动B ．甲、乙两车一定向右运动C ．甲车可能运动,乙车向右运动D ．甲车可能静止,乙车向左运动3．在绝热的气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体A 和B （不计气体分子之间的作用力）,中间用导热的固定隔板P 隔开．若不导热的活塞Q 在外力作用下向外移动时,下列论述中正确的是：（ ）A ．气体B 压强减小,内能减小； B ．气体B 压强减小,内能不变；C ．气体A 压强减小,内能减小；D ．气体A 压强不变,内能不变．4．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔.若带电粒子初速可视为零,经电压为U 的电场加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为 B.带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动.要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动,下列说法正确的是（ ）A ．对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m 越大,磁感应强度B 越大 B ．对于给定的加速电压,带电粒子的比荷q/m 越大,磁感应强度B 越小C ．对于给定的带电粒子,加速电压U 越大,粒子运动的周期越大D ．对于给定的带电粒子,不管加速电压U 多大,粒子运动的周期都不变5．如图所示,在水平方向的匀强电场中,绝缘细线的一端固定在O 点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小,比较a 、b 、c 、d 这四点,小球 ( )A ．在最高点a 处动能较其他三点都小B ．在最低点c 处重力势能最小C ．在水平直径右端b 处机械能最大D ．在水平直径左端d 处总能量最大6.许多精密仪器中,常常采用下图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压．图中R 1、R 2是两只滑动变阻器,通过它们可以对负载电阻R 0（阻值约为500Ω）两端的电压进行粗调和微调．已知两滑动变阻器的最大电阻分别为200Ω和10Ω．那么,下面关于R 1、R 2的说法中正确的是 ( )OabcdEA B ω IA ．取R 1 = 200Ω,R 2 = 10Ω,调节R 1起粗调作用B ．取R 1 = 10Ω,R 2 = 200Ω,调节R 1起微调作用C ．取R 1 = 200Ω,R 2 = 10Ω,调节R 2起粗调作用D ．取R 1 = 10Ω,R 2 = 200Ω,调节R 2起微调作用7． 如图所示,B 为垂直于纸面向里的匀强磁场,小球带负电荷,让小球从A 点开始以初速度v 0向左平抛运动,并落在水平地面上,历时t 1,落地点距A 点水平距离为s 1；然后辙去磁场,让小球仍从A 点开始以初速度v 0向左平抛,落在水平地面上,历时t 2,落地点距A 点水平距离为S 2,则 （ ）A ．s 1 ＜s 2B ．t 1 ＞t 2C ．两次落地动量相同D ．两次落地动能相同8．滑块以速率v 1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v 2,且v 2＜v 1,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则（ ） A.上升时机械能减小,下降时机械能增大 B.上升时机械能减小,下降时机械能也减小C.上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方D.上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方9．两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导体环. 当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流. 则 （（A ）A 可能带正电且转速减小. （B ）A 可能带正电且转速增大. （C ）A 可能带负电且转速减小. （D ）A 可能带负电且转速增大.10．一简谐横波在图中x 轴上传播,实线和虚线分别是t 1和t 2时刻的波形图,已知t 2-t 1=1.0s.下列对波速的判断可能的是 （ ）A ．1m ／sB ．3m ／s C. 5m ／s D ．10m ／s11.下面的表格是北京地区1—7月份气温气压的对照表：月份 1 2 3 4 5 6 7 单位 平均最高气温 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 ℃ 平均大气压1.021 1.019 1.014 1.008 1.003 0.9984 0.9960 105Pa A 、 无规则热运动的情况几乎不变 B 、 无规则热运动减弱了 C 、 单位时间内对地面的撞击次数增加了 D 、 单位时间内地面的撞击次数减少了12.发射地球同步卫星时先将卫星发射至近地圆轨道1运行,最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图所示.则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是：（ ）A.卫星在轨道3的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q 点时加速度大于它在轨道2上经过Q 点时加速度D.卫星在轨道2上经过P 点时加速度等于它在轨道3上经过P 点时加速度 13．如图所示,图中A 为理想电流表,V 1和V 2为理想电压表,R 1为定值电阻,R 2为可变电阻,电池E 内阻不计,则 （ ） A ．R 2不变时,V 2示数与A 示数之比等于R 1 B ．R 2不变时,V 1示数与A 示数之比等于R 1Q 321P A v 0BC ．R 2改变一定值时,V 2示数的变化量与A 示数变化量之比的绝对值等于R 1D ．R 2改变一定值时,V 1示数的变化量与A 示数变化量之比的绝对值等于R 114．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r,已知引力常量为C.由此可求出S 2的质量为 （ ）A.2122)(4GT r r r -πB.23124GT r πC. 2324GTr π D. 21224GT r r π 二、填空题（每题5分,共40分）15.一阻值约为30k Ω的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有A 、 电源（E=16V,r=2Ω）B 、 电源（E=3V,r=0.5Ω）C 、 电压表(量程0—15V,内阻50k Ω)D 、 电压表(量程0—3V ,内阻10k Ω)E 、 电流表(量程0—500uA,内阻500Ω)F 、 电流表(量程0—1mA,内阻250Ω)G 、 滑动变阻器(阻值0—200Ω)H 、 开关一只,导线若干(1)从上面器材中选出合适的有用的器材 ▲ (用字母表示) (2)画出实验电路图 ▲ .16.以下是测干电池电动势和内阻的两种电路,不能忽略两电表的影响.当电流表的内阻约为5Ω时,则采用 ▲ 电路较合理；当只测电动势时,采用 ▲ 电路更为合理.17. 如图所示,三个物块重均为100N, 小球P 重20N,作用在物块2的水平力F＝20N,整个系统平衡,则物块3受_▲__个力作用,1和2之间的摩擦力是_▲__N,2和3之间的摩擦力是_▲_N,3与桌面间摩擦力为__▲_N.18.某电路的部分电路如图所示,电阻R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=3Ω,R 4=4Ω,R 5=5Ω,电流I 1=3A,I 2=2A,I 3=1A,方向如图所示,电源电动势E=6V,内电阻r=1Ω,电容器C 的电容为1.6μF,A 点接地,则B 点的电势为 ▲ V,电容器电量为 ▲ C. 19. 一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B （中央有孔）,A 、B 间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B 球与环中心O 处于同一水平面上,A 、B 间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B 球的质量为m ,则细绳对B 球的拉力为 ▲和A 球的质量为 ▲ .20．在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的玩具滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块的质量为(包含小人的质量)m ,它与斜面间的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比.即kv f =（k 为空气阻力与速度的比例系数．把人看作是滑块的一部分）,V A V A （甲） （乙） AA A3121 1 R 2R 3 R 4 R 5 R 1 C A B M N E 、r 1 2 3 45° P F则(1)滑块下滑的加速度的表达式为▲. (2)滑块下滑的最大速度的表达式v max =▲.(3)若m ＝2kg,θ＝37o ,g ＝10m/s 2,滑块从静止开始沿斜面下滑的速度图线如图所示,图中直线是t ＝ 0时刻速度图线的切线,由此求出μ=▲ 和k = ▲ .21. 如图所示,斜面上放一个物体,用倔强系数为100N/m 的弹簧平行斜面地吊住,使物体在斜面上的P 、Q 两点间任何位置都能处于静止状态,若物体与斜面间的最大静摩擦力为7N,则P 、Q 间的长度是▲cm.22.带有等量异种电荷的两个平行金属板A 和B 水平放置相距d （d 远小于板的长和宽）,一个带正电的油滴M 悬浮在两板的正中央,处于平衡,油滴的质量为m,带电量为q,如图所示,在油滴的正上方距A 板d 处有一个质量也为m 的带电油滴N,油滴N 由静止释放后,可以穿过A 板上的小孔,进入两金属板间与油滴M 相碰,并立即结合成一个大油滴.整个装置处于真空环境中,若不计油滴M 、N 间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度,要使油滴N 能与M 相碰,且结合成的大油滴又不至于与金属板B 相碰,则（1）两个金属板A 、B 间的电压为 ▲ V,（2）油滴N 带 ▲（正或负）电荷,电量可能为▲ . 三．计算题：（共30分）在答题卷上07年第八届飞英杯高中物理竞赛卷高二答题卷一、选择题（每题5分,共70分,漏选得2分,不选或错选得0分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14二、填空题（每空5分,共40分）15.（1） （2）电路画在右框内 16. 、17. 、 、 、18. 、 19. 、 20.(1) (2)(3) 、 21. 22. (1) (2) 、三、计算题（共30分）23．（14分）摩托车以速度1v 沿平直的狭窄公路行驶,突然发现正前方s 处有一辆同向行驶的汽车正以0v 的速度开始作匀减速运动,且01v v ,汽车的加速度大小为0a ,为了避免碰撞,摩托车也同时开始减速,问其加速度1a 至少多大？24．（16分）如图所示,真空中有（r,0）为圆心,半径为r 的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r 的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E,从O 点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,设质子在磁场中的偏转半径也为r ,已知质子的电量为e,质量为m,不计重力及阻力的作用, 求：（1）质子射入磁场时的速度大小PQ得分得分得分总分得分（2）速度方向沿x 轴正方向射入磁场的质子,到达y 轴所需的时间（3）速度方向与x 轴正方向成30°角（如图中所示）射入磁场的质子,到达y 轴的位置坐标.07年第八届飞英杯高中物理竞赛高二卷·参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ＡD AC BD BC D BD B BCABCDDBCDD二、填空题（每题5分,共40分） 15．（1）ACEGH （2） 见右图 16．甲 乙 17． 5 , 0, 20 , 018、1 , 5.28×10-519．2mg ,2m20．(1) mgsinθ－μmgcosθ－kv=ma (2) v max =kmg )cos -(sin θμθ (3) μ=0.25, k=4Ns/m ．21. 14 22. （1）mgd/q （2）正,qQ q 335〈〈三、计算题（30分）23．(14分)解：设摩托车和汽车达到共同速度时,恰好相遇. 达到共同速度的时间为：102st v v =- （1）若达到共同速度时,汽车速度沿原运动方向：000v v a t =-≥即：01002a sv v v ≥+ 则摩托车的加速度21010()2v v a a s-≥+（2）若达到共同速度时候,汽车速度沿与原运动方向相反的方向,000v v a t =-<,即：01002a sv v v <+ 则表明在到共同速度之前汽车已经停止运动（不可能达到共同速度）则应有：22011022v v s a a >+摩托车的加速度20112002a v a v a s>+24．（16分）解：（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动,有evB =mv 2/r ,可得v =eBr /m （2分）（2）质子沿x 轴正向射入磁场后经1/4圆弧后以速度v 垂直于电场方向进入电场,v r T π2=BqmT π2= （2分） 在磁场中运动的时间t 1=T /4=πm /2eB （2分）进入电场后做抛物线运动,沿电场方向运动r 后到达y 轴,因此有 t 2=eEmra r 22=（2分） 所求时间为t = t 1+ t 2=eEmreBm22+π （2分） （3）质子在磁场中转过120°角后从P 点垂直电场线进入电场,如图所示 P 点距y 轴的距离x 1=r +r sin30°=1.5r （2分） 因此可得质子到达y 轴所需时间为22121t meE x ⨯=（2分） t 2=eErm3 （2分） 在y 方向质子做匀速直线运动,因此有 y’=vt 2=m E3erBr（2分） 质子到达y 轴的位置坐标为（0,r +m E3erBr ） （2分）。
