高中物理競(jìng)賽模擬試卷帶答案

物理競(jìng)賽模擬試卷（三）１、在光滑的水平面上，有一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)的兩端各有一豎直的擋板，在木板CdAmBABC方向的水平?jīng)_力。開(kāi)始CC的質(zhì)量之比m∶m∶mBC、A B CB的動(dòng)能。BCC連成一體。求（1）CC的速度；（2）CCC的位移。PAB+Q和+Qmm。兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一不可伸長(zhǎng)的輕A B A BB、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。AB，不計(jì)一切摩擦及A、B間的庫(kù)侖力，A、B所帶電荷量保持不變，B不會(huì)碰到滑輪。MCACCAP，BP EA B３．單行道上，有一支樂(lè)隊(duì)，沿同一個(gè)方向前進(jìn)，樂(lè)隊(duì)后面有一坐在車上的旅行者向他們靠近。此時(shí)，樂(lè)隊(duì)正在奏出頻率為440HZ的音調(diào)。在樂(lè)隊(duì)前的街上有一固定話筒作現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播。旅行者從車上的收音機(jī)收聽(tīng)演奏，發(fā)現(xiàn)從前面樂(lè)隊(duì)直接聽(tīng)到的聲音和從廣播聽(tīng)到的聲音18km/h，求樂(lè)隊(duì)前進(jìn)速度。（=330m/s）４、如圖所示電路中，已知求各支路的電流。

1,2,

5,R26,

54,I I1 3I 21 2R10５、某空調(diào)器按可逆卡諾循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，其中的作功裝置連續(xù)工作時(shí)所提供的功率P0

R R2 3。(1)夏天室1外溫度恒為T(mén)1

，啟動(dòng)空調(diào)器連續(xù)工作，最后可將室溫降至恒定的T

。室外通過(guò)熱傳導(dǎo)在單位21時(shí)間內(nèi)向室內(nèi)傳輸?shù)臒崃空扔?T21

T)(牛頓冷切定律AT

PA來(lái)表13131，示202T(2)3030%20℃。1，示20220(3)20℃。６．示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形。它的工作原理等效成下列情況：如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出電子（初速不計(jì)），經(jīng)過(guò)電壓為U的加速電場(chǎng)后，由小孔S1沿水平金屬板、B間的中心線射入板中。板長(zhǎng)，相距為前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻。在每個(gè)電子通過(guò)極板DOv沿–x，帶電量為）求：電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度；要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U需滿足什么條件？0要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形，熒光屏必須每隔多長(zhǎng)時(shí)間回到初始位置？計(jì)算這個(gè)波形的峰值和長(zhǎng)度。在圖丙所示的x–y坐標(biāo)系中畫(huà)出這個(gè)波形。U0TU0T-U0tSKU1BD....................甲７.在金屬圓環(huán)內(nèi)部關(guān)于圓心Or的金屬棒一端連在O點(diǎn)，另一端連在環(huán)上，繞O在環(huán)面內(nèi)作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，若將O點(diǎn)和環(huán)上一點(diǎn)A接入如圖的電路中，圖中電阻阻值為⑴畫(huà)出金屬棒中的電流（以金屬棒中從O流向A為正方向）⑵電壓表的讀數(shù)是多少？

OVI(A) AOA0 1 2 3 4 5 6 7

t(π/2ω)如圖所示，一個(gè)雙凸薄透鏡的兩個(gè)球面的曲率半徑均為，透鏡的折射率為（不考慮多重反射。物像物理競(jìng)賽模擬試卷（三）答案１解：（1）A、Bmv-mv=0AA BB1 1 1又由能量關(guān)系 mv22 A A

mv2 B

E ②2解①②得vA

4E/，v A B 4

4E/5mA再考察A、C物體系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒mv1101104E/5mA

mA

m C Cv mvC A

/mA

m vC

/10（2）A、BA、C

Ld/v 2d2v1 2 A A時(shí)間t內(nèi)B向右的位移s vt 2d81 B B1A、C，BCLLds2 B

3L2d/8設(shè)從A、C相碰到B、C相碰的時(shí)間為t,則t Lv 2d/14v2 2 A C A故t內(nèi)C的位移s vt 2d282 C C212.（1）1

EQB

EQB .當(dāng)AKkx EQ

EQA Chx

.由以上各式可解得2 A 2 K 1 2hE(QK

Q)A（2）由能量守恒定律可知：Ch過(guò)程中，CB和彈簧彈性勢(shì)能的增量、系統(tǒng)動(dòng)能的增量之和CMMghQB

EhE彈C2M2MghQB

EhE彈

1(2Mm2

)V22MgE(Q Q )K(2M2MgE(Q Q )K(2Mm )ABB３．解：先考慮車上聽(tīng)到的頻率，連續(xù)兩次應(yīng)用多普勒效應(yīng)，有cf1cvc

f0 f

車)fvfv樂(lè) 2

1（2為旅行者聽(tīng)到樂(lè)隊(duì)的頻率）得cvf 車f2 cv 0樂(lè)收音機(jī)得到頻率為cf3cc

f0 f

cv車f樂(lè) 旅行者聽(tīng)到廣播頻率

4 c 3f f 4HZ又拍頻為 4 3 3

綜上得：v =2.98m/s樂(lè)12 123４．解：規(guī)定I、I、樂(lè)12 123兩個(gè)獨(dú)立回路，有

正方向如圖所示，則有III01 2

IR2

IR1

0...

IR2

IR03 32聯(lián)解方程得：2

2

I3

0.5A22I＜0，說(shuō)明I22

實(shí)際電流方向與圖中所假定電流方向相反。放熱，對(duì)工作物質(zhì)作功。為保持室溫恒定，空調(diào)器從室內(nèi)吸熱等于室外向室內(nèi)通過(guò)熱傳導(dǎo)傳輸?shù)臒崃俊６靹偤孟喾?，空調(diào)器為熱機(jī)，作順向卡諾循環(huán)，從室外吸熱，向室內(nèi)放熱。為保持室溫恒定，空調(diào)器向室內(nèi)的放熱應(yīng)等于室內(nèi)向室外通過(guò)熱傳導(dǎo)傳輸?shù)臒崃俊?1解：(1QQ，21空調(diào)器的平均功率為 P，則Q

Q1P。對(duì)可逆卡諾循環(huán)，則有 T

Q2T ，1 2 1 2T PQ

P T

T1222 TT1221 2

。通過(guò)熱傳導(dǎo)傳熱QA(T

T)，由QQ得1 2 A 21P P 4PTT T ( )2 122 1 A A A

1P

P 4PTT T 0 ( 0)2 0120因空調(diào)器連續(xù)工作，式中 PP0

2 1 A A A (2)

P0.3P

T303K

PP T T1 0.3P

0，

P

0時(shí)對(duì)應(yīng)的

1值，記為1max，TT

0T T T 0T則1 2

A 2.1max 2 A 2解得T解得021max02

T 2

TC(3)冬天，空調(diào)器為熱機(jī)，12單位時(shí)間從室外吸熱12

Q，向室內(nèi)放熱

Q，空調(diào)器連續(xù)工作，功率為P，有QQQP，T

Q T

，由熱平衡方程得：2 1 0 1 2TAT) 2 PT2 1 T T 02 1 PT T 0T T

T)

274.74K1 2 A 2 2

1max 2

2 1max

=1.74C若空調(diào)器連續(xù)工作，則當(dāng)冬天室外溫度最低為1.74℃，仍可使室內(nèi)維持在20℃。６.解析：（1）電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，有.eU

mv2..11 2 112eU1m∴.2eU1m1

.①..（2）因?yàn)槊總€(gè)電子在板A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)均勻、恒定，故電子在板A、BA、B向運(yùn)動(dòng)時(shí)，有.Lvt...............1豎直方向，有...y' at2...所以...y ...②.2mdv21只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時(shí)的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打屏上。所以0y 'eUd， 0

2d2U1

.......③.m 2mdv2 21

0 （3）要保持一個(gè)完整波形，熒光屏必須需每隔周期T，回到初始位置。設(shè)某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，有.tanv

eUL y'.④y/v1yv2L/D又知y' eUL ，.聯(lián)立得.y/v1yv2L/D

v mdv2 L'1 12mdv2 21LD由相似三角形的性質(zhì)，得...2 L

y.⑥..則.yy'

(L2D)LU4dU

.⑦峰值為(L2D)LUy m 4dU1

20 x1

1vT yym10 x x1７．⑴在向里的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，ε

=1B2w I

1

Bl2w1 2 1

Rr 2(Rr)Bl2w在向外的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，ε =B2w I=2 2 2 Rr Rr1⑵交流電有效值為：

( Bl2w)22

1(Bl2w)2

1

u2 2 2

Rr Rr Rr10BlR 10Bl

Blw10410Rr 4(Rr):（即左表面）題意，無(wú)須考慮。11nQQu v可求解。球面反射的成像公式為：

111u v f

，其中反射面的焦距為

fR2（R為球面半徑f取正值，對(duì)凸面鏡，f取負(fù)值。n1n2(nn)1n球面折射的成像公式為：u v 1 2 R。當(dāng)入射光從頂點(diǎn)射向球心時(shí)，R取正值，當(dāng)入射光從球心射向頂點(diǎn)時(shí)，R取負(fù)值。如圖1-4-11甲所示，當(dāng)物點(diǎn)Q發(fā)出的光經(jīng)透鏡前表面折射后成像于Q，設(shè)物距為像距為根據(jù)球面折射成像公式： n 11n n2(nn)11u v 1 2 Rn 1

Q1 u

Q 11這里空氣的折射率1 ，透鏡介質(zhì)的折射 u 1 11率n2n取正值，所以有 圖1-4-11乙1nn1u v r （1）.這是第一次成像。對(duì)凸透鏡的后表面來(lái)說(shuō)，物點(diǎn)Q經(jīng)透鏡前表面折Qu1

v（是虛 1 n1物Q，像距為v（如11 Q(Q)Q圖1-4-11 乙所示由球面反射成像公

2 1 2P11u v1 1

12f r P2

2P1112

圖1-4-11丙將前面數(shù)據(jù)代入得v v1第二次成像。

r 這是由透鏡后表面反射成的像點(diǎn)Q又作為透鏡前表面折射成像的物點(diǎn)Q物距u2

v1

1 2（是虛物，2再經(jīng)過(guò)透鏡前表面折射成像于Q，像距為v22

（1-4-11丙所示，再由球面折射成像公式1 n n (1 u v 1

n)12 R這時(shí)人射光一側(cè)折射率 ，折射光一側(cè)折射率（是空氣