高二物理竞赛试题及答案修订版

高二物理竞赛试题及答

案修订版

IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

2016高平一中高二物理竞赛专题讲座

命题人:李文锋一、选择题（每题4分，共28分）

1．若质点做直线运动的速度v随时间t变化的图线如图1所示，则该质点的位移s（从t ＝0开始）随时间t变化的图线可能是图2中的哪一个？（）

2．烧杯内盛有0?C的水，一块0?C的冰浮在水面上，水面正好在杯口处。最后冰全部熔解成0?C的水，在这过程中（）

（A）无水溢出杯口，但最后水面下降了

（B）有水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处

（C）无水溢出杯口，水面始终在杯口处

（D）有水溢出杯口，但最后水面低于杯口

3.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状

4.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证安全，他落地时最好是采用哪种方法

A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲

B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲

C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲

D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲

5.如图Ⅰ-4所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab= Ubc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两

点，据此可知

A.三个等势面中，a 的电势最高

B.带电质点通过 P 点时电势能较大

C.带电质点通过 P 点时的动能较大

D.带电质点通过 P 点时的加速度较大

6．如图所示，电容量分别为C 和2C 的两个电容器a 和b 串联接在电动势为E 的电池两端充电，达到稳定后，如果用多用电表

的直流

电压挡V 接到电容器a 的两端（如图），则电压表的指针稳定后的读数是（

）

E/3 （B ）2E/3 （C ）E （D ）0

7. 如图所示电路中，电源的内电阻为r ，R2、R3、

R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S ，当滑动变阻器R1的滑动触头P 向右滑动时，电流表

和电

R 1A

V

R 3 R 2R 4

Er S V

a b E

压表的示数变化量的大小分别为?I 、?U ，下列说法正确的是（ ）

A ．电压表示数变大

B ．电流表示数变大

C ．DU DI

＞r

D ．DU DI

＜r 二、填空题（每题5分，共20分）

8.在国际单位制中，库仑定律写成

22

1r q q k

F =，式中静电力常量 922

8.9810N m C k -=???，

电荷量q1和q2的单位都是库仑，距离r 的单位是米，作用力F 的单位是牛顿.若把库仑

定律写成更简洁的形式

22

1r q q F =

，式中距离r 的单位是米，作用力F 的单位是牛顿，由此

式可定义一种电荷量q 的新单位.当用米、千克、秒表示此新单位时，电荷新单位=_________；新单位与库仑的关系为1新单位=_________C.

9. 火车以速度v1向前行驶。司机忽然发现，在前方同一轨道上距车为s 处有另一辆火车，它沿相同的方向以较小的速度v2作匀速运动，于是他立即使车作匀减速运动，加速度大小为a ，要使两车不致相撞，则a 应满足的关系式为_____________________。

10．如图所示电路由8个不同的电阻组成，已知

Ω=12R 1，其余电阻阻值未知，测得A 、B 之间的总电阻

为4

Ω，今将1R 换成6Ω的电阻，测A 、B 的总电阻变为_________。

11. 如图甲所示的电路是由相同阻值R=100Ω的电阻组成的网络式电路，求C 、D 间应接_________ Ω的电阻才能使A 、B 两点间的总电阻与“格子”数目无关。若给该电路接上220V 的电压，每小时耗电_________度?

三、计算题（11题10分，12题10分，13题12分，14

题20分）

12. （10分）一个质点从静止开始，先以加速度a1作匀加

速运动，后以大小为a2的加速度作匀减速直线运

动，直

至静止，质点运动的总时间为t ，则运动的总位移是多少？

13. （10分）A 、B 两点相距s ，将s 平分为n 等份。今让一物体（可视为质点）从A 点由静止开始向B 做加速运动，但每过一个等分点，加速度都增加a/n 。试求该物体到达B 点的速度。

14. （12分） 两个完全相同的木板，长均为L ，重力均为G ，彼此以光滑铰链A 相连，并通过光滑铰链与竖直墙相连，如图11-245（甲）所示。为使两木板达水平状态保持平衡，问应在何处施加外力？所施加的最小外力为多大？

15.（20分）静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a 、b 两种颗粒从漏斗出口下落时，a 种颗粒带上正电，b 种颗粒带上负电。经分选电场后，a 、b 两种颗粒分别落到水平传送带A 、

O

v

v

t

t α

β

B 上。已知两板间距d=0.1m ，板的长度l=0.5m ，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带

电量大小与其质量之比均为

kg /C 100.15

-?。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但

有最大偏转量。重力加速度g 取2

s /m 10

（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？

（2）若两带电平行板的下端距传送带A 、B 的高度H=0.3m ，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？

（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半。写出颗粒第N 次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m 。

一、选择题（每题4分，共28分）

1、B

2、C

3、D

4、A

5、BD

6、D

7、AD

二、填空题（每空5分，共20分）

8、3

1

122kg m s -?? 51.0610-?（答5

1.0510-?也给分）

9、s v v a 2)(221->

10、 3Ω

11、R )13(r -= 0.28度

三、计算题

12、（10分）解：质点作匀加速直线运动的末速度为

m v ，由题意可知

2211t a t a v m == 1221::a a t t = （1）

t t t =+21 （2）

由（1）、（2）两式解得

质点的总位移为

13、（10分）解：设质点从静止出发，经过距离s

n s n s n s n s ,4,3,2,后的速度为V1、V2、

V3、…Vn ，则有

n s

a

V 221= (1)

n s n a a V V ?

?? ??

++=22122 (2)

n s n a a V V ?

?? ??

++=22223 (3)

n s a n n a V V n n ?

?? ??

-++=-12212 (n) 将以上几个式相加可得

∴

?

?

?

?

?

-

=

n

as

V

n

1

3

14、（12分）解：如图11-245（乙）、（丙）所示。为使板1达水平平衡状态，其右端A应受到向上的1F作用，1F的施力物体是

板2左端。根据力矩平衡条件有

L

G

L

F

2

1 1

?

=

解之得

G F

2

1 1

=

隔离木板2，其左端受到'1F（与1F为作用力的反作用力）及重力

mg作用，为使板2呈水平且平衡，外力F的作用点应在'1F和G的

作用点之间。设F作用点距A为x，选F作用点B为转轴，根据力矩平衡条件有

将

G

F

2

1

1

=

代入上式得

?

?

?

?

?

-

=

?x

L

G

x

G

2

1

2

1

解之得

L x

3

1 =

板2所受合力应为0，有

G

G

F

F

2

3

1

=

+

=

15、（20分）命题意图：考查带电体在电场中的偏转。

解析：（1）由a种颗粒带正电，偏向左极板；b种颗粒带负电，偏向右极板得，左板带负电荷，右板带正电荷。

依题意，颗粒在平行板间的竖直方向做自由落体运动，满足

2

gt

2

1

l=

1

G

（乙）

G

（丙）

图11-

在水平方向做初速度为零的匀加速运动，满足

2t dm Uq 212d s ==

两式联立得V

101lq 2gmd U 42

?==

（2）根据动能定律，颗粒落到水平传送带上满足

（3）在竖直方向颗粒做自由落体运动，它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度

反弹高度

g 2v 41g

2)v 5.0(h 2

y

2

y 1=

=

根据题设条件，颗粒第N 次反弹后上升的高度m

8.0)41(g 2v )41(h n 2

y n n ?==

当N=4时m 01.0h n <

阅卷反馈：对这类联系生活实际的应用题，部分考生未能正确领会题意，分析推理能力差是失分的主要原因。