第一屆上海市高三物理競賽試卷

1、上海市第一屆高三物理競賽說明：1本卷分I、II兩卷，共六大題，滿分150分，答題時間為120分鐘。2答案及解答過程均寫在答題紙上。其中第一、二、三、四、五大題只要寫出答案，不寫解答過程；第六大題盡可能寫出完整的解答過程。3本卷未加說明時g取10 m/s2。4本卷可能用到的部分?jǐn)?shù)據(jù)：鋁的密度 rAl2.7´103 kg/m3 空氣密度 r01.29 kg/m3 氫原子基態(tài)能量E113.6 eVI卷一（40分）單項選擇題。本大題共8小題，每小題5分。每小題給出的答案中，只有一個是正確的。1在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一個人所受空氣浮力約為此人體重的（）（A）（B）（C）（D）2有兩個形狀和大小均相同的

2、圓臺形容器，如右圖所示放置。兩容器中裝有等高的水，且底部都粘有一個質(zhì)量和體積都相同的小球。使兩球脫離底部，小球浮上水面（小球上升過程中體積不變），設(shè)上浮過程中重力對兩球做的功分別為W甲和W乙，則（）（A）|W甲|W乙|（B）|W甲|W乙|（C）|W甲|W乙|（D）無法確定3在豎直向上的場強為E的無限大勻強電場中的A點同時向各個方向發(fā)射出若干帶正電的粒子，若它們所帶電量、質(zhì)量和初動能都相同，則在某時刻，這些粒子處于（）（A）同一平面上（B）不同的球面上（C）同一球面上（D）視不同時刻而不同4一初動能為Ek的帶電粒子垂直于電場線進入一勻強電場區(qū)域，從另一側(cè)離開電場時，動能變?yōu)?Ek，若該帶電粒子進

3、入電場時的速度大小是原來的2倍，則離開電場時的動能為（）（A）4Ek（B）4.25Ek（C）6.5Ek（D）8Ek 5兩端封閉，粗細(xì)均勻的理玻璃管豎直放置，一段水銀柱將氣體分隔成上下兩部分，設(shè)管內(nèi)氣體始終與環(huán)境保持相同溫度，則當(dāng)溫度緩慢升高時，水銀柱（）（A）向上移動（B）向下移動（C）保持不動（D）都有可能6如右圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.3 s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1；第二次用0.6 s時間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電量為q2，則（）（A）W1W2，q1q2（B）W1W2，q1q2（C）W1

4、W2，q1q2（D）W1W2，q1q27用能量為E12.8 eV的電子去激發(fā)基態(tài)氫原子，則受激氫原子向低能級躍遷時，可能出現(xiàn)的譜線數(shù)最多為（）（A）4條（B）5條（C）6條（D）7條8一小球從傾角為q的斜面頂端以初速度v0水平拋出，落到斜面上某處，空氣阻力不計，如圖所示。設(shè)小球落到斜面時的速度方向與斜面的夾角為a，則當(dāng)v0增大時（設(shè)仍落在斜面上）（）（A）a不變（B）a減?。–）a增大（D）可能增大也可能減小二（20分）填空題。本大題共5小題，每小題4分。9某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖所示。重物的質(zhì)量為m50 kg，電源的電動勢為E110 V，不計電源的內(nèi)阻及各處的摩擦。當(dāng)電動機以v0

5、.90 m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流強度I5 A，由此可知電動機線圈的電阻R_W。10一質(zhì)量為M，半徑為R的勻質(zhì)球體繞其自身對稱軸勻速旋轉(zhuǎn)，設(shè)維持該球體不被離心現(xiàn)象瓦解的唯一作用力是萬有引力，則其旋轉(zhuǎn)角速度的最大允許值為_。11如圖所示電路中，有10個相同的電壓表和10個不同的電阻，已知流過R1的電流為10 mA，流過R2的電流為7 mA，第一個電壓表的示數(shù)為9.6 V。則10個電壓表的示數(shù)之和為_V。12如圖所示，一個半徑為R的球，其重心不在球心O上。將它置于水平地面上，穩(wěn)定平衡時球與地面的接觸點為A。將它置于傾角為30°的粗糙斜面上（靜摩擦力足夠大），穩(wěn)定平衡時球

6、與斜面的接觸點為B。已知重心與球心O的距離為R/，則圓弧AB對應(yīng)的圓心角為_。13如圖所示，用勻質(zhì)板材制成的正三角形ABC的邊長為2a，如果切去等腰三角形BCD后，剩余部分的重心恰好在D點，則DH_。三（15分）多項選擇題。本大題共3小題，每小題5分。每小題給出的四個答案中，有兩個或兩個以上是正確的。14有一質(zhì)量為m的小球從半徑為R，質(zhì)量為M的光滑圓弧槽右側(cè)的a點滑下，槽置于光滑水平面上，如右圖所示，則（）（A）運動過程中小球相對地面的最大位移為MR/2（mM）（B）運動過程中小球相對地面的最大位移為2MR/（mM）（C）小球能滑到b點（D）小球不能滑到b點15一圓柱形玻璃體豎直放置，如右圖所

7、示。在它中心軸線上有一球形小氣泡，柱體底面是磨砂的，當(dāng)一束較寬的平行光沿柱體軸線向下照射時，在磨砂面上看到（）（A）圓形暗斑（B）圓斑直徑與氣泡直徑不等（C）圓形亮斑（D）圓斑直徑與氣泡直徑相等16在高度為35 cm的圓柱形容器的上口平放一個焦距為30 cm的凸透鏡，在容器底部中軸線處放一面光源，則在往容器中倒水的過程中，系統(tǒng)有可能形成的像為（）（A）放大的實像（B）縮小的實像（C）放大的虛像（D）縮小的虛像四（12分）填空題。本大題共3小題，每小題4分。17兩端開口，粗細(xì)均勻的U形玻璃管內(nèi)裝有總長為l的某種液體。開始時，管內(nèi)液體處于平衡狀態(tài)，后來由于某一瞬間作用使左管的液面比右管液面高2x，

8、如圖所示。則從此時計時到兩側(cè)液面再次相平所用的時間為_。18有6個相同的自由電荷位于邊長為a的正六邊形的六個頂點上，帶電量都是Q，為使整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)在正六邊形的中心放一個點電荷，其電量為_。19如圖所示，帶有輕質(zhì)活塞的圓柱形管放入裝有水的非常大的容器中，已知大氣壓強為p0。開始時活塞和水面之間封有高度為h的空氣柱，然后緩慢上提活塞，到活塞離管外水面高度為H時，管內(nèi)水柱的高度為_。五（6分）實驗題20某興趣小組為了測一遙控電動小車的功率，進行了如下實驗：（1）用天平測出小車的質(zhì)量為0.4 kg；（2）將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；（3）接通打點計時器（其打點時間間隔為0.

9、02 s）；（4）使小車加速運動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器（設(shè)電動小車的功率恒定，在運動過程中小車所受阻力恒定不變）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上打下的部分點跡如圖所示，請你分析紙帶數(shù)據(jù)，并將結(jié)果填寫在下列空格中：（保留兩位有效數(shù)字）（1）該電動小車運動的最大速度為_m/s；（2）該電動小車的功率為_W。六（57分）計算題21（12分）一個固定平行板電容器，電容量為C，兩導(dǎo)體板相距為L，處在勻強磁場中。磁場的方向與導(dǎo)體板平行，磁感應(yīng)強度大小為B。先將平行板電容器充電，使兩極板所帶的電量為±Q0，然后將一質(zhì)量為m，電阻為R，長度為L的導(dǎo)體棒垂

10、直放在電容器兩板之間，并與導(dǎo)體板良好接觸。不計摩擦，求：（1）導(dǎo)體棒運動的最大速度vmax；（2）電容器極板上的最小電量Qmin。22（15分）一根截面積均勻粗細(xì)不計的U形管兩側(cè)長度均為50 cm，水平部分長度為30 cm，且左側(cè)管口封閉，右側(cè)管口敞開，如右圖所示。管內(nèi)灌有水銀，左邊水銀上方的空氣柱長度為40 cm，右邊水銀面離管口30 cm。（大氣壓強為75 cmHg）（1）將U形管繞其水平部分AB緩慢旋轉(zhuǎn)180°，求左管中氣體的壓強；（2）將U形管繞其水平部分AB再緩慢旋轉(zhuǎn)180°，求此時左管中空氣柱長度。23（15分）洲際導(dǎo)彈以初速v0與發(fā)射地地平線成a角射出，不計空

11、氣阻力。證明此導(dǎo)彈在空中飛行能夠到達(dá)的最大高度為HmaxR，式中R為地球半徑，g為重力加速度，且v022Rg。已知質(zhì)量為m的物體與地球中心距離為r時所具有的引力勢能為（其中M為地球質(zhì)量），且物體在運動過程中r和垂直于r的速度分量的乘積始終保持不變。24（15分）如圖所示，在寬S，高H的矩形障礙物左側(cè)的水平地面上與障礙物相距為S/2的A點，向斜上方射出一質(zhì)量為m的小球，結(jié)果小球越過障礙物，且正好擊中障礙物右側(cè)水平地面上與障礙物相距S/2的B點。（1）若小球以最低的拋物線越過障礙物并擊中B點，求小球的初動能；（2）在障礙物高度H滿足什么條件時，小球的最小初動能與障礙物高度無關(guān)，并求出此時小球的初動

12、能。參考答案：一1、B，2、A，3、C，4、B，5、A，6、D，7、C，8、A。二9、4，10、，11、32，12、15°，13、a/2。三14、B、C，15、A、D，16、A、C。四17、，18、（）Q或1.8Q，19、。五20、1.5，1.2。六21、（1）導(dǎo)體棒在安培力作用下運動，達(dá)到最大速度時，感應(yīng)電動勢與電容電壓平衡，由BLvmax，由動量定理得：mDvBILDtBLDQ，mvmaxBL（Q0Q），所以vmax，（2）Qmin。22（1）設(shè)右側(cè)還剩有x cm水銀柱，則有（7510）40（75x）（130x），即x2205x63500，x38 cm，p753837 cmHg；（2）設(shè)有x cm水銀柱進入左管，0x8 cm，所以有：（7510）4075（3830x）x（50x），即2x2183x7500，x4.3 cm，空氣柱長為504.345.7 cm。23由機械能守恒得：mvm2mv02，又mg，可解得vm2v022Rg，而vmrmv0R cosa，所以vm，代入化簡得：（2Rgv02）rm22R2grmR2v02 cosa0，解得：rmR，HmaxrmRR。24（1）設(shè)小球的初速度為v0，與水平面夾角為q，設(shè)運動最高點為P，小球從A到障礙物左上角用時為t，則小球到最高點