上海市第四屆高三物理競(jìng)賽

第頁(yè)上海市第四屆高三物理競(jìng)賽說(shuō)明：1,本卷分I,兩卷，共六大題，滿分為150分，答題時(shí)間為120分鐘。2,答案及解答過(guò)程均寫(xiě)在答題紙上。其中第一,二,三,四,五大題只要求寫(xiě)出答案，不要求寫(xiě)出解答過(guò)程；第六大題要寫(xiě)出完整的解答過(guò)程。3,本卷未加說(shuō)明時(shí)重力加速度g均取10m2。Ⅰ卷一．(40分）單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題，每小題5分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題意的）1．下列關(guān)于物理學(xué)家對(duì)物理學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中正確的是（）。（A）居里夫人首先發(fā)覺(jué)了元素的自然放射現(xiàn)象（B）惠更斯用雙縫干涉試驗(yàn)證明白光具有波動(dòng)性（C）盧瑟福用粒子轟擊N14，從而首先發(fā)覺(jué)了中子（D）愛(ài)因斯坦依據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象，第一個(gè)提出了光子說(shuō)2．對(duì)于溫度相同的同種氣體，下列物理量中肯定相同的是（）。（A）內(nèi)能 （B）壓強(qiáng)（C）分子平均動(dòng)能 （D）分子間平均勢(shì)能3．處于基態(tài)的氫原子在某單色光光束的照耀下，只能發(fā)出頻率為ν1,ν2,ν3的三種光，且ν1<ν2<ν3，則該照耀光的光子能量為（）。（A）hν1 （B）hν2 （C）hν3 （D）h(ν1＋ν2＋ν3)甲甲乙丙4．如圖，甲,乙,丙是三根相同的玻璃管，它們粗細(xì)勻稱,一端封閉?，F(xiàn)將它們豎直放置，并且都用一段水銀柱封住一段空氣。三根玻璃管中氣體初溫相同，且空氣柱體積,水銀柱高度。若使三根玻璃管中的氣體上升相同的溫度，則管中水銀柱向上移動(dòng)最多的是（）。（A）丙管 （B）甲管和乙管（C）乙管和丙管 （D）三管一樣多443MP12OabcN5．如圖，O是一固定的點(diǎn)電荷，曲線是另一點(diǎn)電荷P在點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡。圖中a,b,c分別是以O(shè)為圓心，以,,為半徑畫(huà)出的三個(gè)圓，且－＝－。點(diǎn)1,2,3,4為軌跡及三個(gè)圓的交點(diǎn)。以12|表示點(diǎn)電荷P由點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)2過(guò)程中電場(chǎng)力所做功的大小，34|表示電荷P由點(diǎn)3運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)4過(guò)程中電場(chǎng)力所做功的大小，則（）。（A）12|=34| （B）12|<234| （C）12|=234| （D）12|>234|AB6．豎直放置的輕質(zhì)彈簧下端固定于地面，上端連接一物體。已知物體沿豎直方向在A,B兩點(diǎn)之間作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。設(shè)C和D是A,B兩點(diǎn)連線上的兩個(gè)點(diǎn)，若已知物體某次從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能減少，而物體的重力勢(shì)能增加。則下列推斷AB（A）物體向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)其運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置（B）物體向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)后接著沿遠(yuǎn)離平衡位置方向運(yùn)動(dòng)（C）物體向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)其運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置（D）物體向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)后接著沿遠(yuǎn)離平衡位置方向運(yùn)動(dòng)ACDB+2Q7．如圖，A,BACDB+2Q（A）電場(chǎng)力始終做正功 （B）電場(chǎng)力始終做負(fù)功（C）電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功 （D）電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功8．用一個(gè)大小及時(shí)間成正比的水平推力F，將一重為G的物體壓在足夠高而平整的豎直墻面上。物體開(kāi)始時(shí)的速度，從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，物體所受的摩擦力隨時(shí)間t變化的圖像應(yīng)是下圖中的（）。OtG（D）OOtG（D）OtG（C）OtG（B）（A）OtG二．（20分）填空題（本大題共5小題，每小題4分）9．兩條瘦長(zhǎng)形的軟體蟲(chóng)甲,乙，質(zhì)量均為20g，甲蟲(chóng)長(zhǎng)20，乙蟲(chóng)長(zhǎng)10，兩條蟲(chóng)子質(zhì)量分布近似勻稱。兩蟲(chóng)從地面開(kāi)始勻速翻越一高為10的豎直薄板。從開(kāi)始到兩蟲(chóng)身體的中點(diǎn)恰好到達(dá)薄板頂端的過(guò)程中，甲,乙兩蟲(chóng)做功總量之比為。10．左圖為雙縫干涉的試驗(yàn)裝置，兩條狹縫S1和S2分別沿水平方向上,下平行分布。當(dāng)用單色光照耀時(shí)，屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。當(dāng)在狹縫S2后方放置一折射率為n的透亮介質(zhì)后，可視察到零級(jí)明條紋將（選填：“向上”“向下”或“不”）移動(dòng)。11．一個(gè)實(shí)心鉛球A從塔頂處自由下落，當(dāng)下落距離為S1時(shí)，另一實(shí)心鉛球B自距離塔頂S2處開(kāi)始自由下落，結(jié)果兩球同時(shí)落地。設(shè)可以將鉛球視為質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)空氣阻力，則塔頂?shù)母叨葹椤Lhl12．如圖，一長(zhǎng)L=1.00m，一端封閉,粗細(xì)勻稱的直玻璃管內(nèi)有一段長(zhǎng)h=0.20m的水銀柱封住了肯定質(zhì)量的空氣。當(dāng)管口向上豎直放置時(shí)，被封住的空氣柱長(zhǎng)l=0.50m。若將玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)180°，使管口豎直向下倒置，則管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)閙。（已知大氣壓強(qiáng)p0=76，答案保留2位有效數(shù)字）ααBefdααBefdcⅡ卷三．(15分）多項(xiàng)選擇題（本大題共3小題，每小題5分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上是符合題意的）14．長(zhǎng)度為l的絕緣細(xì)桿兩端各固定一個(gè)電量為的點(diǎn)電荷，在細(xì)桿上另外套有一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量也為的小環(huán)。小環(huán)在細(xì)桿中點(diǎn)旁邊做振幅很小的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，測(cè)得小環(huán)振動(dòng)周期為T(mén)，則（）。（A）若將小環(huán)質(zhì)量增大為2m，則其振動(dòng)周期仍舊為（B）若將小環(huán)質(zhì)量增大為2m，則其振動(dòng)周期變?yōu)椋–）若將細(xì)桿長(zhǎng)度增大為2l，則小環(huán)振動(dòng)周期變?yōu)椋―）若將細(xì)桿長(zhǎng)度增大為2l，則小環(huán)振動(dòng)周期變?yōu)?5．如圖是一個(gè)頂角為45°，折射率為的三棱鏡。有一束光以如圖所示方向射到三棱鏡的界面I上。入射角為（）。不考慮該束光經(jīng)反射后第二次射到I,兩面的狀況，下列關(guān)于這束光的傳播的推斷中正確的是（）。I（A）在界面I會(huì)發(fā)生反射I（B）在界面會(huì)發(fā)生反射（C）在界面I不可能發(fā)生全反射（D）在界面可能發(fā)生全反射16．已知平行板電容器兩極板的間距為d，保持及恒壓直流電源相連接。若保持兩極板的正對(duì)面積不變，將電容器兩極板的間距緩慢拉開(kāi)到2d，則在此過(guò)程過(guò)程中（）。（A）外力做正功 （B）極板上電量增加（C）電容器儲(chǔ)存的電能減少 （D）極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大四．（12分）填空題（本大題共3小題，每小題4分）OCDB17．一小球自地面以速度v豎直向上拋出，當(dāng)小球上上升OCDB××××××××××××αBl18．如圖，有一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面對(duì)××××××××××××αBl19．如圖，單擺的擺長(zhǎng)為l，擺球質(zhì)量為m,帶電量為?，F(xiàn)將其放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向及擺球搖擺平面垂直，單擺最大擺角為。為使擺球能保持在圓弧上來(lái)回?fù)u擺，磁感強(qiáng)度B大小的取值范圍是。(a)五．（10分）試驗(yàn)題(a)20．圖(a)是白熾燈L1（220V，100W）和L2（220V，60W）的志向伏安特性曲線。①圖中曲線表示燈L1的的伏安特性曲線。（選填“A”或“B”）②隨著燈泡L1功率的增大，其燈絲阻值漸漸。（選填“變大”,“變小”或“不變”）③若將這兩個(gè)燈泡并聯(lián)在電路上，在用電高峰時(shí)電壓僅200V，則此時(shí)L1燈的實(shí)際功率為W，L2燈的實(shí)際功率為W。④若將它們串聯(lián)后接在220V電源上，則此時(shí)L1燈的實(shí)際功率為W，L2燈的實(shí)際功率為W。AV(b)～AV(b)～⑥用圖(b)所示電路測(cè)量L1燈伏安特性時(shí)，已知R0=10Ω，E=300V。則電路中可變電阻R選用下列各種規(guī)格時(shí)，測(cè)量效果最好的是（）。（A）最大電阻5Ω，最大電流10A （B）最大電阻50Ω，最大電流6A（C）最大電阻500Ω，最大電流1A （D）最大電阻5000Ω，最大電流1Atvtv21．如圖所示，導(dǎo)熱氣缸被固定在水平地面上，光滑的活塞Q封閉了肯定質(zhì)量的志向氣體。一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪，一端拴住活塞，另一端栓著質(zhì)量為m的重物。已知大氣壓強(qiáng)為p0，被封閉的氣體體積為V，活塞的截面積為S（質(zhì)量忽視不計(jì)）。最初整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，今用手托著重物使其緩慢上升，直到細(xì)繩剛開(kāi)始松弛（但還未彎曲），然后從該位置釋放重物，當(dāng)重物下落到最低點(diǎn)（未接觸地面）時(shí)，活塞在氣缸中比最初托起重物前的位置上升了h高度（滑輪質(zhì)量,滑輪的摩擦和空氣阻力均不計(jì)）。(1)求剛開(kāi)始釋放重物時(shí)，活塞的位置比原來(lái)下降的距離；(2)若在重物下落過(guò)程中，氣體初,末狀態(tài)的溫度相同，求氣體汲取的熱量。22．如圖，傳送帶長(zhǎng)為3.8m，以恒定速度向右移動(dòng)?，F(xiàn)將質(zhì)量m=5的物體無(wú)水平初速地放到傳送帶上的A點(diǎn)（即物體的初速v0=0），在水平向右的恒力F=25N作用下，t=1.2s后物體到達(dá)B點(diǎn)。若物體及傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，求：ABABmFv(2)物體到達(dá)B時(shí)的速度；B(3)在物體從A到B過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體做的功；B(4)因物體和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱能。23．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌放在傾角的斜面上，導(dǎo)軌間距離＝0.25m，一端連接電源和可變電阻R。已知電源電動(dòng)勢(shì)＝12V，內(nèi)阻＝0.1Ω。有一磁感強(qiáng)度B＝0.8T的勻稱磁場(chǎng)，方向垂直于斜面對(duì)上。今在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量＝0.2的金屬棒，棒及導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其他電阻均不計(jì)。問(wèn)：(1)要使棒靜止在斜面上，電阻R阻值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？(2)當(dāng)R調(diào)至1.1Ω時(shí)，金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的速度是多大？24．一質(zhì)量為50的同學(xué)在公園里蕩秋千，在秋千搖擺過(guò)程中他通過(guò)下蹲和起立的動(dòng)作使自己越擺越高。假設(shè)該同學(xué)蹲在秋千板上時(shí)重心及懸掛點(diǎn)的距離l=3m，他從下蹲到起立重心位置改變的距離h=0.5m。忽視秋千質(zhì)量,空氣阻力以及下蹲和起立所用的時(shí)間。（提示：當(dāng)某質(zhì)點(diǎn)繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，假如其所受的合力矩為零，則該質(zhì)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離及質(zhì)點(diǎn)切向速度的乘積為肯定值。）求：(1)他應(yīng)當(dāng)在什么位置下蹲,什么位置起立？(2)若開(kāi)始時(shí)秋千位于最左側(cè)擺角為5°處，他依據(jù)(1)中的方法下蹲和起立，秋千擺到最右側(cè)時(shí)的擺角；(3)由最左側(cè)擺角5°處開(kāi)始，在第一次站起的過(guò)程中，該同學(xué)所做的功；(4)若要使秋千的擺角從5°增大到80°，他須要下蹲的次數(shù)。上海市第四屆高三物理競(jìng)賽參考答案（上海市物理業(yè)余學(xué)校杯）I卷（40分）單項(xiàng)選擇題（本大題共8小題，每小題5分）題號(hào)12345678選項(xiàng)DCCBDACD（20分）填空題（本大題共5小題，每小題4分）9. 2:3 10.向下 11. (S1＋S2)2/（4S1）12. 0.82 13.3.6 卷（15分）多項(xiàng)選擇題（本大題共3小題，每小題5分）題號(hào)141516選項(xiàng)（12分）填空題（本大題共3小題，每小題4分）17. 18. 19.五．（10分）試驗(yàn)題（①～④每空格1分；⑤,⑥各2分）20. ①A ②變大 ③ 88 52④14.4 38.4 ⑤ 低 ⑥B六．（53分）計(jì)算題21.（8分）解：（1）托起重物前缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng) ①1分設(shè)開(kāi)始釋放重物時(shí)，活塞位置比原來(lái)下降了 ②2分解得 ③1分（2）設(shè)重物下落過(guò)程中氣體對(duì)重物做功為，氣體內(nèi)能增量等于零，據(jù)熱力學(xué)第肯定律有 ，即 ④1分依據(jù)動(dòng)能定理 ⑤1分解得 ⑥2分22.（15分）解：（1）若物體速度始終比傳送帶速度小，則物體在1.2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離大于3.8m，不合題意。設(shè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1以后及傳送帶速度相同，則運(yùn)動(dòng)可分為兩個(gè)階段。第一階段，物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用時(shí)t1，加速度(2) ①2分第二階段，物體做初速度為a1t1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用時(shí)t－t1，加速度(2) ②2分整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ③1分代入數(shù)據(jù)，整理得 解得 t1＝2s>1.2s（舍） 或 t1＝0.4s ④1分傳送帶速度 () ⑤1分（2）物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度() ⑥2分（3）物體在第一階段前進(jìn)的距離(m) ⑦2分物體在第二階段前進(jìn)的距離(m)整個(gè)過(guò)程中摩擦力做的功(J) ⑧2分（4）因摩擦而產(chǎn)生的熱能(J) ⑨2分23.（14分）解：（1）當(dāng)電阻R取最大值時(shí)，金屬棒受力如右圖所示，依據(jù)平衡條件可得 ①1分 ②1分又 ③1分 ④1分①,②,③式代入④解得(Ω) ⑤2分當(dāng)電阻R取最小值時(shí)，金屬棒受力如右圖所示，依據(jù)平衡條件可得 ⑥1分將⑥,②,③式代入④式解得(Ω) ⑦2分（2）由于所以金屬棒將會(huì)向上滑動(dòng)，依據(jù)平衡條件可得 ⑧1分又 ⑨1分 ⑩1分將②,③,⑧,⑨代入⑩式解得() ⑾2分24.（16分）解：（1）在秋千擺到最高點(diǎn)時(shí)下蹲，在秋千擺到最低點(diǎn)時(shí)起立 1分（2）秋千從左側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能守恒。設(shè)秋千在最低點(diǎn)時(shí)速度為v0，以秋千懸掛點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面，有 ①1分到最低點(diǎn)