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高二物理竞赛模拟6


高二物理模拟(六)
一、选择题:本题共 8 小题,每小题 4 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~8 题只有一项符合题目要求,第 9~11 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对 但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。 1.如图所示,F1、F2 为有一定夹角的两个力,L 为过 O 点的一条直线,当 L 取什么方向时,F1、F2 在 L 上分力

之和为最大( ) A.F1、F2 合力的方向 B.F1、F2 中较大力的方向 C.F1、F2 中较小力的方向 D.以上说法都不正确 2.将一物体从空间某处水平抛出,在落地前 1S 内,它的速度与水平方向 的夹角由 30°变为 60°,g 取 10m/s2 不计空气阻力的影响,则下列 说法不正确的( ) A.平抛运动的初速度为 5 3 m/s B.从抛出经 1.5S 落地

C.落地前 1S 内速度的变化量大小为 10m/s,方向与落地时速度方向同向 D.物体是从 11.25m 处下落的 3.在足够高的空中某点竖直上抛一物体,抛出后第 5s 内物体的位移大小是 4m,设物体抛 出时的速度方向为正方向,忽略空气阻力的影响,g 取 10m/s2。则关于物体的运动下 列说法正确的是( ) A.物体的上升时间可能是 4.9S B.第 5S 内的平均速度一定是-4m/s C.4S 末的瞬时速度可能是 10m/s D.10S 内位移可能为-100m 4.全国摩托车越野锦标赛六盘水站于 2013 年 8 月 24 日激情上演,淮北车手王克获青少年 组第一名。某段时间他和另一名车手在两条平行的直车道上行驶。t=0 时两车都在同 一计时线处。它们在四次比赛中的 v-t 图如图所示。下列说法正确的是( )

A.A 图对应的比赛中,10S 时刻 b 车追上 a 车 B.B 图对应的比赛中 b 车和 a 车之间的距离一直不变 C.C 图对应的比赛中,两车出发后相遇两次 D.D 图对应的比赛中,两车出发后 a 车追不上 b 车 5.如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角α =37°,并以 v=10m/ s 的速度逆时针匀速转动着,在传送带的 A 端轻轻地放一个质量为 m=1kg 的小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ =0.5, (g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)则下列有关说法正确的是( ) A.在放上小物体的第 1s 内,系统产生 50J 的热量 B.在放上小物体的第 1s 内,至少给系统提供能量 70J 才能 维持传送带匀速转动 C.小物体运动 1s 后加速度大小为 2m/s2

D.小物体运动 1s 后,受到的摩擦力大小不适用公式 F=μ FN 6.如图所示,轻杆的一端有一质量 m=1kg 的小球,另一端有光滑的 固定轴 O.现给球一初速度,使球和杆一起绕 O 轴在竖直面内转 动,若转动半径 R=0.5m,不计空气阻力,g=10m/s2,则以下 说法正确的是( ) A.无论给球多大的初速度,在最高点杆对球的弹力都不可能为零 B.无论给球多大的初速度,杆弹力方向一定沿杆 C.若给球 4m/s 的初速度,则球在最高点受到杆向下的拉力作用 D.若给球 4.5m/s 的初速度,球不能做完整圆周运动 7.光盘驱动器在读取内圈数据时,以恒定线速度方式读取。而在读 取外圈数据时,以恒定 角速度的方式读取。设内圈内边缘半径为 R1,内圈外边缘 半径为 R2,外圈外边缘半径为 R3。A、B、C 分别为内圈内 边缘、内圈外边缘和外圈外边缘上的点。则读取内圈上 A 点时 A 点的向心加速度大小和读取外圈上 C 点时 C 点的向 心加速度大小之比为( )

R12 A. R2 R3

RR B. 1 2 3 R2

RR C. 2 2 3 R1

R22 D. R1 R3

8.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于 O 点。现用水平力 F 缓慢推动斜面 体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳 接近水平,此过程中斜面对小球的支持力 FN 以及绳对小球的拉力 FT 的变化情况是 A.FN 保持不变,FT 不断增大 B.FN 不断增大,FT 不断减小 C.FN 保持不变,FT 先增大后减小 D.FN 不断场大,FT 先减小后增大 9.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设 计了一种报警装置,电路如图所示。M 是贴在针口处的传感器,接触 到药液时其电阻 RM 发生变化,导致 S 两端电压 U 增大,装置发出警 报,此时( ) A.RM 变大,且 R 越大,U 增大越明显 B.RM 变大,且 R 越小,U 增大越明显 C.RM 变小,且 R 越大,U 增大越明显 D.RM 变小,且 R 越小,U 增大越明显 10.如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、 N 两小孔中, O 为 M、N 连线中点,连线上 a、b 两点关于 O 点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导 线在周围产生的磁场的磁感应强度 B ? k

I ,式中 k 是常数、I r

是导线中电流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球以初速 度 v0 从 a 点出发沿连线运动到 b 点。关于上述过程,下列说法正确的是 A.小球先做加速运动后做减速运动 B.小球一直做匀加速直线运动 C.小球对桌面的压力先减小后增大 D.小球对桌面的压力一直在增大

11.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车 行驶的速率为 vc 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该 弯道处( ) A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于 vc ,车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于 vc ,但只要不超出某一最高限度,车辆便 不会向外侧滑动 D.当路面结冰时,与未结冰时相比, vc 的值变小 12.如图所示,A、B 两物体靠在一起静止放在粗糙水平面上,质量分别为 mA=1kg,mB=4kg,A、B 与水平面间的滑动摩擦因数均为 0.6, g 取 10m/S2,若用水平力 FA=6N 推 A 物体。 则下列有关说法正确的是( ) A.A 对 B 的水平推力为 6N B.B 物体受 4 个力作用 C.A 物体受到水平面向左的摩擦力,大小为 6N D.若 FA 变为 40N,则 A 对 B 的推力为 32N 13.如图所示,质量为 10kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的劲度系数为 100N/m,此时弹簧伸长了 5cm,物体 A 和车均处于静止状态。 (g=10m/s2)则下列有 关说法正确的是( ) A.物体 A 与车间的最大静摩擦力大小一定等于 5N B.若让小车和物体一起以 1m/s2 的加速度向右运动, 则物体受摩擦力方向向右,大小为 5N C.若设法把小车下面的水平面突然撤去,让小车自由下 落,则撤去水平面的瞬间,物体 A 受两个力作用 D.若设法把小车下面的水平面突然撤去,让小车自由下落,则撤去水平面的瞬间,物 体 A 的加速度大小为 0.5m/s2 14.将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成 的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b 为电场中 的两点,则( ) A.a 点的电场强度比 b 点的大 B.a 点的电势比 b 点的高 C.检验电荷-q 在 a 点的电势能比在 b 点的大 D.将检验电荷-q 从 a 点移到 b 点的过程中,电场力做负功 二、计算题:要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 15. 2011 年 7 月 23 日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州 D301 次列车与杭州 至福州南 D3115 次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。 事故发生前 D3115 次动车组正以 20km/h 的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行 驶,而 D301 次动车组驶离永嘉站后,2 分钟车速达到 216km/h,便开始匀速行驶。不 幸的是几分钟后就发生了追尾事故。 (1)如果认为 D301 次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求 D301 的启动加速 度和加速距离分别是多少? (2)已知动车组紧急制动的加速度为 3m/s2,D301 正常行驶后,为了避免事故发生, 应至少距离 D3115 多远开始刹车才有可能避免事故发生?(20km/h≈5.6m/s)

16.如图所示,质量 M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在 F=50N 的水平拉力作用下, 以初速度 v0=5m/s 沿水平地面向右匀速运动. 现有足够多的小铁块, 它们的质量均为 m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了 L=1m 时,又无初速度 地在木板的最右端放上第 2 块铁块, 只要木板运动了 L 就在木板的最右端无初速度放一 2 铁块. (取 g=10m/s )试问: (1)第 1 块铁块放上后,木板运动了 L 时, 木板的速度多大?(结果可带有根号) (2)最终木板上放有多少块铁块? (3)最后一块铁块与木板右端距离多远? 17、如图所示,一质量 m=0.4kg 的小物块,以 v0=2m/s 的初速度,在与斜面成某一夹角的拉 力 F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经 t=2s 的时间物块由 A 点运动到 B 点,A、B 之间 的距离 L=10m。已知斜面倾角 θ=30o,物块与斜面之间的动摩擦因数 ? ?

3 。重力加速 3

度 g 取 10 m/s2。 (1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小。 (2)拉力 F 与斜面的夹角多大时,拉力 F 最小?拉力 F 的 最小值是多少? 18、如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木 板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为 θ.现有 10 个质量均为 m 、半径 均为 r 的均匀刚性球,在施加于 1 号球的水平外力 F 的作用下均静止, 力 F 与圆槽在同一竖 直面内,此时 1 号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为 h.现撤去力 F 使小球开始运 动, 直到所有小球均运动到水平槽内. 重力加速度为 g. 求: (1)水平外力 F 的大小; (2)1 号球刚运动到水平槽时的速度; (3)整个运动过程中,2 号球对 1 号球所做的功. 19、 如图甲所示, MN、 PQ 是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨, 间距 L=2.0m, R 是连在导轨一端的电阻,质量 m=1.0kg 的导体棒 ab 垂直跨在导轨上,电压传感器与这部 分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度 B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场。从 t=0 开始 对导体棒 ab 施加一个水平向左的拉力,使其由静止开始沿导轨向左运动,电压传感器测出 R 两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中 OA、BC 段是直线,AB 段是曲线。假设在 1.2s 以后拉力的功率 P=4.5W 保持不变。导轨和导体棒 ab 的电阻均可忽略不计,导体棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好。不计电压传感器对电路的影响。g 取 10m/s2。 求: (1)导体棒 ab 最大速度 vm 的大小; (2)在 1.2s~2.4s 的时间内,该装置总共产生的热量 Q; (3)导体棒 ab 与导轨间的动摩擦因数 μ 和电阻 R 的值。

高二物理模拟(六)
1 A
C 10 D 11 AC 12 CD 13 BC 14 ABD 15 解: (1)由于 D301 次动车组 2 分钟车速达到 216km/h=60m/s

2 C

3 A

4 D 5 C

6 B 7

D 8D 9

所以得启动加速度: a=

=0.5m/s

2分

加速距离:

s=

at2=3600m

2分

(2)要想满足二车恰好不撞,则必须至少满足,D301 追上 D3115 时二车速度相同, 所以得: v=v0-at, 解得 t=18.1s, 2分

二车之间的位移关系为:△s= 代入数据得 △s=492.3 m

t-vt

2分 2分

16 解(1)木板最初做匀速运动,由F=μ Mg 解得 μ =0.5, 1 分 第 l 块铁块放上后,木板做匀减速运动,加速度大小为 a1,即有: 1分 代人数据解得: 1分

(2)设最终有 n 块铁块能静止在木板上.则木板运动的加速度大小为:

1分 第 1 块铁块放上后: 第 2 块铁抉放上后:

第 n 块铁块放上后:

由上可得: 木板停下时, ,得 n=6.6.即最终有 7 块铁块放在木板上.

2分 1分

(3)从放上第 1 块铁块至刚放上第 7 块铁块的过程中,由(2)中表达式可得:

1分 从放上第 7 块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为 d ,则:

1分

联立解得: 即最后一块铁块距木板右端 17、

1分

4 m. 7

18、

⑴ 以 10 个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得 Fcosθ=10mgsinθ………… 得 F=10mgtanθ………………………..………...………………………………………… ⑵ 以 1 号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得 得v ?

mgh ?

1 2 mv ………………… 2

2gh ……………………………………...………………………………………

⑶ 撤去水平外力 F 后,以 10 个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得

10mg (h ?
得 v?

18r 1 sin ? ) ? ?10m ? v2 ………………….………………………………… 2 2
2 g (h ? 9r sin ? ) ……………………………………………………………..

以 1 号球为研究对象,由动能定理得 得 W ? 9mgr sin ? ………… 19

mgh ? W ?

1 2

2 m v ………………………




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