2011年江西省高二竞赛物理卷

一、选择题

1. 难度：困难

1、在离地面足够高的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示，桌子的右边缘距墙壁的水平距离为s，让钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后打到竖直墙壁上，下落的高度为h。则(    )

A．弹簧的压缩量x越大，其它条件不变，则下落的高度h越大

B．桌子的右边缘距墙壁的水平距离S越大，其它条件不变，则下落的高度h越大

C．如果将该装置放入一匀速下降的电梯中，相同条件下，h将变小

D．如果将该装置放入一正在水平方向加速行驶的汽车内，相同条件下，h一定变大

2. 难度：困难

如图所示，m_A=4.Okg，m_B=2.Okg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=O时刻起，对B施加向右的水平恒力F₂=4.ON，同时对A施加向右的水平变力F₁，F₁变化规律如图所示。下列相关说法中正确的是

A．当t=0时，A、B物体加速度分别为a_A=5m/s²，a_B=2m/s²

B．A物体作加速度减小的加速运动，B物体作匀加速运动

C．t=12 s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s²

D．A、B分离前后，A物体加速度变化规律相同

3. 难度：困难

如图所示，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U_ab= U_bc，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

4. 难度：困难

如图所示，L 为电阻很小的线圈，G₁ 和G₂为内阻不计、零点在表盘中央的电流计.当开关 K 处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方，那么，当K 断开时，将出现

A.G₁ 和G₂ 的指针都立即回到零点

B.G₁ 的指针立即回到零点，而G₂ 的指针缓慢地回到零点

C.G₁ 的指针缓慢地回到零点，而G₂ 的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点

D.G₁ 的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G₂的指针缓慢地回到零点

5. 难度：困难

5.普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的，磁头结构示意如图Ⅰ-6（a）所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈，铁芯有一个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动，录音时磁头线圈跟话筒、放大电路（亦称微音器）相连（如图Ⅰ-6（b）所示）；放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连（如图Ⅰ-6（c）所示）.磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁.微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化；扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.由此可知以下说法正确的是：

A、录音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场，

B、放音时线圈中的感应电流在磁带上产生变化的磁场，

C、录音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流，

D、放音时磁带上变化的磁场在线圈中产生感应电流.

6. 难度：困难

如图所示，有一条形磁铁在自由下落的过程中遇到一导体圆环，磁铁沿着圆环的轴线运，则磁铁的加速度

(A)在环的上方时大于g；    (B)在环的上方时小于g；

(C)在环的下方时大于g；    (D)在环的下方时小于g．

7. 难度：困难

7、  如图所示，把一个架在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，达到静电平衡后，下列对导体A端和B端电势判断正确的是 (    )

（取大地为零电势点）

A．U_A＞U_B＞O

B．U_A＜U_B＜O

C．U_A＝U_B＜O

D．U_A＝U_B＞O

8. 难度：困难

如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中，由静止开始自边缘上的一点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力N。则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为

（A）         （B）

（C）           （D）

二、填空题

9. 难度：困难

如图所示，一甲虫从一半球形碗底沿碗内表面缓慢向上爬，已知球面半径为R，甲虫与碗的内表面的静摩擦因数为μ=0.25，它可以爬的最大高度为                 。

10. 难度：困难

起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物，经 t 时间物体开始以速度 v匀速运动，此时物体离地面高度 h=                       .

11. 难度：困难

在“研究电磁感应现象”实验中：

⑴ 首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为 100μA，电源电动势为 1.5 V，待选的保护电阻有：R₁ = 100 kΩ，R₂ = 1 kΩ，R₃ = 10 Ω，应选用                作为保护电阻.

⑵ 实验中已得出电流表指针向右偏转时，电流是"+"接线柱流入的，那么在如图所示的装置中，若将条形磁铁 S 极朝下插入线圈中，则电流表的指针应向______偏转.

三、计算题

12. 难度：困难

如图所示，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC，固定在竖直面内，O为其圆心，O、A等高。水平面BE与轨道相切于B点，且0〈θ〈π/2。今将一质量为m的小球从轨道顶端A静止释放，沿轨道下滑，从C端飞出后，与竖直墙壁正碰于D点（未画出），求距离BE和DE的长度。

13. 难度：困难

风洞实验室是飞机等飞行器设计的重要设施。一模型飞机处于水平风向风洞实验室中获得向上的举力可简单表示为F=kSv²，式中S为机翼的面积，v为风的水平速度，k为比例系数。一个质量为m、机翼面积为S₀的模型飞机置于风洞中，当风速度为20m/s时，模型飞机受到的向上举力恰好等于重力。现有一实际运行飞机，制作材料与模型机完全相同，大小按模型机形状按比例放大16倍，当此实际飞机以4m/s²的加速度由静止开始加速运动时，飞机在跑道上加速滑行多远才能起飞?

14. 难度：困难

我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员，于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行76圈后，于10月17日4时32分安全返回落在内蒙古的主着陆场。

⑴ 设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。

⑵ 已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中，万有引力做功为W=，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上，火箭至少要对飞船做多少功？（为简化计算，不考虑地球自转对发射的影响）

15. 难度：困难

如图所示，许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件，以提高工作效率。传送带以恒定的速率v = 2 m/s运送质量为m = 0.5kg的工件，工件从A位置放到传送带上，它的初速度忽略不计。工件与传送带之间的动摩擦因数=/2，传送带与水平方向夹角是θ= 30^o，传送带A、B间长度是l = 16m；每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，取g = 10m/s²，求：

⑴ 工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动；

⑵ 在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；

⑶ 在传送带上摩擦力对每个工件做的功；

⑷ 每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能；

⑸ 传送带满载工件比空载时增加多少功率？