上海市第一至十八届高二物理基础知识竞赛试题及答案 - 图文

上海市第一届高二物理竞赛（94）

一 填空题（每格2分，共20分） 1 理想气体是一种理想化的气体模型，真实气体只有在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的情况下可以看作理想气体。

2 熔丝盒中的熔丝被熔断后，仔细观察熔丝因熔断产生的端点，发现其端面呈球面状，这是因为熔丝在熔化时，熔液表面在＿＿＿＿＿＿＿作用下收缩的缘故。

3 长为0.6 m，通过的电流为0.4 A的直流电，在磁感强度为0.1 T的匀强磁场中受到的最大安培力是＿＿＿＿＿＿＿N。

4 一定质量的理想气体，经过等压过程或等容过程，使它升高相同

B 温度，则吸热较多的是＿＿＿＿＿＿＿过程。 E 5 如图，在匀强电场中将一带电粒子从电势为400 V的A点移到电 q 60? －

势为100 V的B点电场力所做的功为4.8?108 J，则这个粒子带电为＿＿ A ＿＿＿＿＿＿C，若AB连线跟电场线方向的夹角为60?，连线长10 cm，则匀强电场的场强为＿＿＿＿＿＿＿＿N／m。

6 如图电路，电动势?＝12 V，电容C1＝2 ?f，C2＝1 ?f，K

1 2 为单刀比掷开关，先将K置于1端对C1充电，待稳定后再将K置 K 于2端，待稳定后，电容C2两端电压为＿＿＿＿＿V，C2中的电场 C1 C2 能为＿＿＿＿＿J，电C1容中的电场能的减少量为＿＿＿＿＿＿＿J。

7 用相同的电源分别对电阻为4 ?和64 ?的电势器供电，在

相同时间里测得电热器放出的热量相等，则该电源的内阻是＿＿＿＿＿＿?。

二 选择题（单选，每小题2分）

1 如图，一根水平放置、两端封闭、粗细均匀的玻璃管中，有一段水银柱D，水银柱左、右两侧的玻璃管内分别封有一些氧气和氮气，室温时氧气的体积大于氮气的体积，现把此玻璃管水平浸没在沸水或冰水中，则下列正确的是 （ ）

（A）浸没于沸水中时D将向左移动，

（B）浸没于冰水中时D将向左移动， O2 D H2 （C）浸没于沸水或冰水中时D均不动， （D）浸没于沸水或冰水中时D均向右移动。

2 质量相等的0?C的水和0?C的冰相比较，它们是 （ ） （A）内能相同，水分子平均动能大于冰分子平均动能， （B）内能相同，分子平均动能也相同，

（C）分子平均动能相同，水的内能比冰的内能小， （D）分子平均动能相同，水的内能比冰的内能大。

3 把标有“10 ?、2 W”和“20 ?、2 W”的两电阻串联后接入电路中，这两个电阻允许的最大总功率是 （ ）

（A）4 W， （B）3 W， （C）2 W， （D）1 W。

4 三个质子以不同的速率垂直磁场方向进入同一匀强磁场，它们的速率之比为1 : 2 : 3，则它们在磁场中回旋的半径之比为 （ ）

（A）1 : 2 : 3， （B）1 : 1 : 1， （C）3 : 2 : 1， （D）6 : 3 : 2。 5 如果把三个电量相等的同种点电荷固定在等边三角形ABC的三个

A q 顶点上，在这三个点电荷形成的电场中，电场强度为零的点应在该三角形的 （ ）

1

B C q q （A）三个顶点上， （B）任一条边的中点上， （C）几何中心， （D）任一条边的延长线上。

6 如图，金属小球A带有4 C的正电，另一较大的金属球壳B带有8 C的正电，若把金属球A置于金属球壳B内，且不接触，金属球壳内、外两个表面的带电情况是（ ）

B （A）内表面带4 C负电，外表面带12 C正电，

（B）内表面带4 C正电，外表面带4 C正电，

A （C）内表面带4 C负电，外表面带4 C负电， （D）内表面带4 C正电，外表面带12 C负电。 三 选择题（单选，每小题3分）

1 如图，在匀强磁场中有一能够自由转动的闭合等腰三角形线 A 框ABC，（D为AB中点），若线框重力不计，且AB边平行于磁场，则 D C 当线框中通以逆时针方向的电流时，它可能 （ ）

（A）经AB为轴转动， （B）以CD为轴转动，

（C）以BC为轴转动， （D）以AC为轴转动。 B 2 在静电场中，一个负电荷在除电场力外的外力作用下沿电场

线方向移动一段距离，若不计电荷所受的重力，则以下说法中正确的是 （ ）

（A）外力做功等于电荷动能的增量， （B）电场力做功等于电荷动能的增量， （C）外力和电场力的合力做功等于电荷电势能的增量， （D）外力和电场力的合力做的功等于电荷动能的增量。

3 如图电路中，电源电动势为?、内阻为r，R0为定值电阻，滑动

P 变阻器的最大电阻为R，且R＞R0＋r，当滑片P由A向B移动时，滑动 A B 变阻器上的实际消耗功率将 （ ） R R0 （A）先变大后变小， （B）不断变小，

（C）先变小后变大， （D）不断变大。

4 图中为某一质量恒定的理想气体的两条等温线，其余的ac、ad、

p a c cb、db四条中有一条可以表示这一质量恒定的理想气体发生绝热变化（即 d 气体与外界无热交换的状态变化）的过程，这条图线是

b （ ）

（A）ac， （B）ab， （C）cb， （D）db。 0 V 5 如图，质量为m、电量为q的带电粒子以速度v0垂直射入磁感强 度为B，边长为L的正方形匀强磁场区，并以磁场中射出，该粒子射出方向 ? ? ? ? 跟入射方向间的夹角?等于 （ ） ? ? ? －1－1

v0 （A）cosLqB／mv0， （B）tgLqB／mv0，

－－ ? ? ? （C）ctg1LqB／mv0， （D）sin1LqB／mv0。 m q 6 图示电路中，虚线左面是一个分压电路，当滑动变阻器RAB的滑片

P位于中央时，PB两端的电压恰好为1 V，若把虚线右边的负载电阻R A 并接在PB两端，则下列情况中，可使负载电阻R两端的电压最接近1 V P R 的是 （ ） RAB B （A）RAB＝20 ?，R＝10 ?， （B）RAB＝200 ?，R＝400 ?，

（C）RAB＝200 ?，R＝10 ?， （D）RAB＝20 ?，R＝400 ?。 7 如图，一带电粒子在电场力作用下，沿虚线所示的轨迹从A

B 点运动到B点，若不计粒子所受重力，则电荷的加速度、动能、电势v B能的变化情况是 （ ） （A）加速度的大小和动能、电势能都增大， E vA 2

（B）加速度的大小和动能增大，电势能都减小， （C）加速度的大小和电势能减小，动能增大， （D）加速度的大小和动能、电势能都减小。

8 如图，把一个摆长为L，摆球质量为m，带电量为+q的单摆，

O 放置在电场强度为E，方向竖直向下的匀强电场中，当摆角?＜5?时，该 单摆振动的因有周期为 （ ） L ? （A）2? Lm／(mg+qE) ， （B）2? Lm／(mg－qE) ， m E （C）2? Lm／(qE－mg) ， （D）2? L／(g+E) 。

9 如图，两个半径相同，且能各自绕直径aob轴无摩擦转动的金

属圆环，两环在相交点a、b处互相绝缘，若先握住两环，使两环保持

互相垂直，并分别通以大小相等的电流，测得电流在圆心处产生的磁感a O b 强度为B1，然后释放两环，它们将发生转动，当两环平面第一次相互平行时，测得电流在圆心处产生的磁感强度为B2，则B1与B2的大小之比和B1与B2的夹角分别是 （ ）

（A）2 : 1，90?， （B）1 : 2，180?， （C）1 : 2 ，0?， （D）2 : 1，90?。 四 选择题（多选，每小题4分）

1 对一定质量的理想气体来说，有可能发生的变化是 （ ） （A）气体的体积增大，压强减小，内能增加， （B）气体的体积减小，压强增大，内能增加，

（C）气体的体积增大，同时放出热量，但内能不变， （D）气体的体积减小，同时放出热量，但内能不变。

2 初速度为零的质子和? 粒子被同一加速电场加速后，垂直于电场线方向进入同一匀强偏转电场，已知质子和? 粒子的质量比为1 : 4，所带电量比为1 : 2，且重力不计，则当它们离开电场时 （ ）

（A）它们的偏转角度相同， （B）它们所需时间相等， （C）? 粒子的动能较大， （D）质子的速率较大。 3 如图，虚线表示正电荷形成的电场中的三个等势面，曲线abcd

a 表示一带电粒子在这电场作用下的运动轨迹，由图可知该粒子 b （ ） c （A）在a点时的电势能比在d点时的电势能大， e d + （B）在a点受到的电场力比在b点受到的电场力小， （C）通过a点时的速度比通过b点时的速率大， （D）在c点时的动能最大。

4 如图所示是某示波管的示意图，如果在水平放置的偏转电

L 极上加一个电压，则被加速电场加速后水平射入的电子束将会发生 ＋ 偏转，每单位电压引起的偏转距离叫做示波管的灵敏度，下面几个 d 措施中，对提高示波管的灵敏度有用的是（ ） － （A）适当提高电子枪的加速电压， （B）适当提高偏转电极上的电压，

（C）适当增加偏转电极的长度L， （D）适当减少偏转电极间的距离。 5 在一密闭容器内有一定质量的理想气体，若气体分子在单位时间内作用于单位面积上的总冲量的大小为I，则关于I的变化，下列说法中正确的是 （ ）

（A）如果体积增大，温度升高，I一定增大，

3

（B）如果密度增大，温度不变，I一定增大， （C）如果体积不变，温度升高，I一定增大， （D）如果密度不变，温度升高，I一定增大。

6 在图示电路中，R1、R2是定值电阻，且R2＝2R1，AC是一根

B 粗细均匀的电阻丝，D为AC的中点，定值电阻R3的阻值远大于R1、R1 R2 R2和电阻丝的电阻，电源电协势为?，内阻不计，当滑片移动时，若 R3 要使R3两端的电压由大变小再变大，则下列方法正确的是（ ） A D P C （A）把P由A移向C， （B）把P由C移向A，

（C）把P由D移向C， （D）把P由D移向A。 五 填空题（每格5分）

v 1 如图所示，一带电粒子以速度v沿着跟磁感强度B成?角的方 B 向进入匀强磁场中，其运动轨迹为一等距螺旋线，螺距（即粒子每回转 q ? 一周前进的距离）h为＿＿＿＿＿＿＿。

C 2 如图，导线OA、OB、OC的电阻为r，导线AB、BC、AC的

电阻为3 r，则OA两端的总电阻为＿＿＿＿＿＿。 3 某一金属材料的电阻率为?，导线长为L，直径为d，若这条金 O A B 属导线两端电压在时间t内从U1均匀地增大到U2，则在时间t内通过这条导线横截面的电量为＿＿＿＿＿＿。

4 在管道内输送压强为p，温度为T，摩尔质量为?的气体，若O A 在时间t内流过气体的质量为m，管道的横截面积为S。则管道内气体 L 流动的平均速率为＿＿＿＿＿＿＿。

E 5 如图，在沿水平方向的匀强电场中，一质量为m的带正电的小球通过一长为L的轻质绝缘绳，悬挂于固定点O上，已知小球在电

场中所受的电场力跟重力之比为1 : 3 ，现使小球从与O同高、到O的距离为L／3 的A点由静止开始释放，则当绝缘绳刚要被拉紧时，带电小球的速率为＿＿＿＿＿＿。

六 实验题（16分）

现有双量程的电流表一只（量程分别为50 mA和100 mA），双量程电压表一只（量程分别为3 V和15 V），稳压电源一只（输出电压为24 V），标有“20 ?，1.5 A”和“100 ?，0.2 A”的滑动变阻器各一只，额定电压是10 V，电阻约为500 ?的待测电阻一只，电键一只，导线若杆，若要用上述材来测定待测电阻R的额定功率，请完成下列要求：（1）能否把滑动变阻器、待测电阻、电流表、电源、电键连成一个串联电路，通过改变滑动变阻器连入电路的电阻大小来改变待测电阻R两端的电压，从而测得R的额定功率？

K A 为什么？（2）画出本实验的实验电路图，并对电表的连接加以说明，（3） P 实验中选用哪个滑动变阻器，为什么？ R1 七 计算题（第1小题14分，第2小题12分） R2 B 1 如图电路，滑动变阻器的最大电阻R1为20 ?，电阻R2为10 ?， A 电源电动势为9 V，电源内阻和电流表内阻不计，闭合电键后，当滑片P从A缓慢移向B时，求电流表示数的变化范围。

2 在一根一端开口、一端封闭的长为90 cm的均匀玻璃管内装有一段长为24

cm的水银柱，水银柱下封闭一些气体，当把此玻璃管开口向上竖直放置时，若外界气温为27?C，大气压强为1标准大气压时，气柱长为50 cm，如图，求管内温度至少达到多少时才能将管内的水银柱全部排出（大气压强保持不变）。

4

上海市第二届高二物理竞赛（95）

说明：1本试卷满分为150分，答卷时间为120分钟。

2本试卷的解答写在答卷纸上，其中第一至第三大题只写结果，不写解答过程；第四至第七大题要写解答过程。

一 选择题1(以下每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共16分)

1. 把额定值为“220 V 1000 W”电炉的电热丝对折后并联起来，做成一个新的电炉，该新电炉的额定值为 （ ）

（A）220 V、4000 W， （B）110 V、1000 W， （C）220 V、2000 W， （D）110 V、2000 W。

2. 如图所示，手推车轮子的转向轴线OO’总是设计成不通过轮子的 O 转轴a，其理由是 ( ) （A）为了便于转向， （B）为了节省材料，

a （C）为了减小摩擦， （D）为了美观。 3. 在两端开口的弯管中用段水柱封闭了一段空气柱，如图所示，若 O’ 再往a管内注入少量水，则 ( ) a （A） 注入a管的水柱长度跟c管水面下降距离相等，

d （B） 注入a管的水柱长度大于d管水面上升距离的4倍， b c （C） b管水面上升的距离等于c管水面下降的距离，

（D） b管水面上升的距离小于c管水面下降的距离。

4. 一理想平等板电容器充电后跟电源断开，负极板接地，两极板 － ＋ 间悬挂一带电小球P，当P静止时与竖直方向成?角，如图所示，若将正 ? 极板向右平移一小段距离，则悬线与竖直方向的夹角?将 ( )

P （A）变大， （B）变小， （C）不变， （D）不能确定。 5. 如图所示，重为G的小球被细线通过一个很小的定滑轮用力F

F O’ 拉住，静止在光滑的半径为R的大球表面上，若定滑轮轴心O’和球心O 的连线在竖直方向上，且摩擦及小球和滑轮的大小不计，当用力F缓慢地拉 绳，使小球沿大球面向球面最高点B运动时，F力及大球对小球的支持力N B R A 的大小变化情况是 ( )

O （A）两者均减小， （B）F增大，N减小， （C）F减小，N不变， （D）F减小，N增大。

6. 在某一列简谐横波的传播方向上有P、Q两点，它们的平衡位置相距s，波速大小为v，方向沿P?Q，在某时刻，当P、Q都位于各自的平衡位置时，P、Q间只有一个波峰，若要使P点最先到达波谷位置，则该时刻的波形应是图中的 ( )

（A） （B） （C） （D） P Q P Q P Q P Q

7. 如图所示，一块有一定质量的硬平板的N端放在粗糙的水平地面上，M端搁在光滑的竖直墙面上，N端离墙脚P距离为a，若一个质量为m的物 （A） （B） （C） （D） M A f f f f 块A从M滑向N的过程中，平 板始终保持静止，则地面对平 板的摩擦力f 随物块A离墙面P N 0 a x 0 a x 0 a x 0 a x 5

的水平距离x变化的f－x图象应是 ( )

8. 质点P以O点为平衡位置竖直向上作简谐振动，同时质点Q也从O点出发竖直上抛，它们恰好能够同时到达最高点，且高度相同，在此过程中，两质点的即时速度vP与vQ的关系应该是 ( )

（A）vP＞vQ， （B）先vP＞vQ，后vP＜vQ， （C）vP＜vQ， （D）先vP＜vQ，后vP＞vQ。

二 选择题II(以下每小题有几个选项符合题意，每小题3分，共18分)

1. 某同学通过实验测得通过一只白炽灯泡的电流I随它两端的电压U 若干组数据，并根据数据描绘出了该灯泡的伏安特性曲线，如图所示，根据图线的形状，下列结论正确的是 ( ) I （A）电流跟电压始终成正比， （B）在电压较小的范围内，电流跟电压成正比，

（C）电流较大时，灯丝电阻随电流变大而变大， 0 U （D）电压较大时，灯丝电阻随电压变大而变小。

2. 有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从同一位置以相同的水平速度v射入竖直向上的匀强电场中，它们落到正极板上的位置如图所示，则( )

（A）a带正电，b不带电，c带负电， － （B）三球到达正极板上所需的时间相同，

（C）三球到达正极板时的动能满足Ea＜Eb＜Ec， c b a ＋ （D）三球到达正极板时的动量的增量相等。

3. 一列简谐横波在某时刻的波形如图中实线所示，传y (cm) 播方向向右，经过0.02 s后的波形如图中虚线所示，则该波 x (m) 的频率可能为 ( ) 0.5 （A）12.5 Hz， （B）37.5 Hz， （C）50.0 Hz， （D）62.5 Hz。 R1 R2 4. 在图示电路中，R1＝100 ?，R2＝200 ?，R3＝80 ?，C＝20 ?F， C 电源电动势为12 V，电源内阻不计，闭合电键后，若要使电容器带电量 R3 R4 －

为4?105 C，则R4的阻值应为 ( )

（A）40 ?， （B）80 ?， （C）160 ?， （D）400 ?。

5. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，质量A vA vB B 为MA和MB的两人分别站在小车两端，当这两人分别以速率vA和vB（相对于地面）相向行走时，发现小车相对于地面向左运动，下列判断正确的是 ( )

（A）若MA＝MB，则vA＞vB， （B）若MA＝MB，则vA＜vB， （C）若vA＝vB，则MA＞MB， （D）若vA＝vB，则MA＜MB。 6. 静止在光滑水平地面上的物体，在一个沿某一直线的

F 水平变力F的作用下运动，变力F随时间t变化的F－t图象如F 0图所示，已知t1＝T，t2＝2T，t3＝3T，t4＝3.5T，t5＝4， T，设 0 t1 t2 t3 t4 t5 t 此物体在时刻t1、t2、t3的速度为v1、v2、v3，则下列判断正确 - F0 的是 ( )

（A）v1和v3大小相等，方向相反， （B）在0到t5时间内，v2最大，

（C）在t3到t4时间内的某一时刻，物体的速率为0， （D）在t4到t5时间内的某一时刻，物体的速率为0。

6

三填空题(每小题6分，共60分)

1 一辆轿车正以30 m / s的速度匀速行驶，突然轿车司机发现在它的正前方100 m处有一辆卡车正以10 m / s的速度沿轿车行驶方向,向前匀速行驶，为了避免相撞，轿车司机立即刹车，使轿车作匀减速直线运动，轿车作匀减速直线运动的加速度大小应满足的条件为______________。

2 某物体在水平面上作直线运动，它所受的水平拉力随F （N） A v (m / s) B 时间t变化的F－t图象和它的速度v随时间t变化的v－t图6 象分别如图中A、B所示，由图可知，物体的质量m＝＿＿＿4 2 ＿＿＿kg，物体与水平面间的摩擦系数?＝______________。 2 0 2 4 6 t(s) 0 2 4 6 8 t(s) 3 如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧固定在框架上，下端系一质量为m的小球，当小球上、下振动时，若在某一时刻框架对地面的压力刚好为零，则此时小球的加速度大小为＿＿＿＿＿＿＿。

4 水力采煤是利用高速水流冲击煤层表面进行的，假如煤层受到P的压强冲

O 击即可被破碎，且高速水流沿水平方向冲击煤层时，不考虑水的反向溅射，则冲击 煤层的水流速率至少为___________（设水的密度为?）。

h 5 一端封闭的玻璃管自重为G，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的 理想气体，现将玻璃管封闭端用弹簧秤悬起，另一端没入水银槽中，如图所示，当 玻璃管没入一定深度后，弹簧秤的示数为G，若当时的大气压强为P，则此时管内 上方气体的压强为______________，玻璃管内、外水银面的高度差?x为＿＿＿＿＿

?x ＿。（设玻璃管壁的厚度不计）

6 一个质量为m、电量为q的带正电液滴，以速度v从A点

E 竖直向上飞入水平向右的匀强电场中，如图所示，若它飞到最高点 B 2 v B时的速度大小变为2 v，则此匀强电场的场强E为____________，

v AB间电势差为___________。 A

7 宇宙中双星是由两颗围绕它们的共同质心旋转的星体组

成，如图所示，双星的质量分别为M、m，相距L，它们绕其共同 M m O 质心旋转的周期是___________。

L

8 在光滑水平地面上有一辆小车，车上安装了一个摆长为L的单摆， 如图所示，如果当地的重力加速度为g，当小车以加速度a向前做匀加速直 a 线运动，且单摆相对于小车作简谐振动，则单摆的周期为______________。

9 在图示电路中，电阻的阻值均为R，则AB间的总电阻RAB R R B 为____________R。

R R R

A R R 10 某直流电动机的起动电流是15 A，而达到稳定状态时的电流为3 A，则该电动机的效率是_____________。

7

四(12分)质量为0.99 kg的长木块，静放在摩擦系数为0.5的水平桌面上，一颗质量为0.01 kg、速度为200 m / s的子弹水平射入木块而未穿出，若子弹击中木块到不再深入木块的时间为0.1 s，则木块在桌面上能够滑行的最大距离是多少？假设木块对子弹的阻力恒定。

五(12分)在一个密闭的很轻的气球内充有氢气，若气球由非弹性材料制成（气球壁弹力不计），可自由伸缩，且氢气的质量为m，摩尔质量为?1，空气的摩尔质量为?2，求气球的升力。

六(16分) 在图甲、乙所示的两个电路中，电源电动势均甲 乙 为?，内阻均不计，若图甲中R0（阻值已知）两端的电压为图乙 R2 R2 R0 R1 R0 中R0两端电压的2倍，且两个电路中电源消耗的电功率相同，则应如何选择R1和R2。

A C2 七(16分)如图所示，电源电动势为?，三个电容器的电容分别

C1 K 为C1、C2、C3，且原来均不带电，现将电键K板向A，再将电键 B C3 K板向B，求此时C1、C3两端的电压各为多少？

8

上海市第三届高二物理竞赛（96）

说明：1本试卷满分为150分，答卷时间为120分钟。

2本试卷的解答写在答卷纸上，其中第一至第三大题只写结果，不写解答过程；第四至第七大题要写解答过程。

一选择题1（以下每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共16分） O 1.如图，A，B两物体质量都是m，A放在台秤上，若轻绳和滑轮之间的 摩擦不计，则台秤读数N和悬点O所受的拉力T，其可能值为（A） N=0， T=2mg。（B）N=mg，T=2mg。（C）N=0，T=mg。（D） N=mg，T=mg。（ ） 2.如图，质量为m的小车静置于水平面上，质量为m／3的滑块沿小车的 A 光滑表面以速度V滑入，到达最高点时速度为v／5，则在此过程中，小车受 B 到地面摩擦力的冲量大小为（ ）

（A）mv／3。（B）mv／6。（C）mv／12。（D）mv／15。 3.某质点静止起沿一直线运动，先以加速度a匀加速运动，然后再作匀减速运动，加速度大小为a’，到停下共经过距离s，则其运动总时间为 （ ）

（A）s（a+a’）／aa’。（B）2s（a+a’）／aa’。（C）2s／（a+a’）。（D）s／（a+a’）。

4.如图，机车a拉着两辆拖车b，c以恒定的牵引力向前行驶，连接a，b间和b，c间的绳子张力分别为T1，T2，若行驶过程中发现T1不变，而T2增大，则造成这一情况的原因可能是 （ ） c b a （A）b车中有部分货物落到地上。 （B）c

车中有部分货物落到地上。

（C）b车中有部分货物抛到c车上。 （D）c车上有部分货物抛到b车上。 5.如图，将一根不能伸长的柔软的轻绳的两端，分别系在a，b a b 两点，用一个小动滑轮悬挂一重物G后挂在绳子上，此时绳中张力 为T，现将b点缓慢移至右下方的b’点处，绳中张力变为T’，则

*b’ （ ）

（A）T’>T。（B）T’=T。（C）T’

6.AO杆固定在竖直方向，轻杆OB的O端铰于AO上，B端悬挂一

A 重物G，且系一轻绳跨过A处光滑滑轮后用力F拉住，OB与OA夹角F B 为α，现缓慢拉动绳子使α角逐渐减小，在这过程中，OB杆所受的压 力大小将 （ ） α G （A）逐渐变大。（B）不变。（C）逐渐变小。（D）先变小后变大。

7.一束正离子从两块半圆柱面板所围成的区域的一端射入，这个区域中存在着大小相等的径向电场（电力线如图），要使电量相同的正离子沿半径相等的圆弧运动后，从区域的另一端射出，这些离子必须具有相同的 （ ）

（A）动能。 （B）动量。 （C）速率。 （D）质量。

8.如图电路，两定值电阻，阻值均为R，滑线变阻器阻值为2R，当滑臂由中点向左移动时，图中安培表示数将（ ） R R （A）变大。（B）不变。（C）变小。（D）无法确定。

A 9

二选择题2（以下每小题有几个选项符合题意，每小题3分，共18分） 1.如图，在真空中有两个等量正点电荷q1和q2，MN为它们连线的中垂线，M为无穷远，N为连线中点，现将一负点电荷q3由N点沿NM移动到M点的过程中 （ ）

（A） q3的电势能逐渐增大。 （B） q3受到的电场力逐渐减小。 M （C） q3处的电势逐渐降低。 （D）电场力对q3不做功。 2.已知地球半径为R，地面重力加速度为g，设有一颗人造卫星在 q N q2 离地R高处绕地球做匀速圆周运动，则 （ ） 1（A）卫星的线速度v= Rg／2 。 （B）卫星的角速度ω=g／4R 。 （C）卫星的周期T=2π4R／g 。 （D）卫星的向心加速度a=g／4。

3.一根长为L，质量不计的硬杆，杆的中点及右端各固定一个质量为m的小球，杆可以带着球在竖直平面内绕O点转动，若开始时杆处于水平位置，并由静止释放，如图，当杆下落到竖直位置时（ ） （A）外端小球的速率为 12gL／5。（B）外端小球的机械能减少mgL O ／5。

（C）中点小球的机械能减少mgL／5。（D）每个小球的机械能都不变。

4.a，b两球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，a球的动量

为5 kgm / s，b球的动量为7 kgm / s，若a球追上b球并发生碰撞，则碰后a，b两球的动量可能值是（ ）

（A）Pa=6 kgm / s，Pb=6 kgm / s。 （B）Pa=3 kgm / s，Pb=9 kgm / s。

（C）Pa=－2 kgm / s，Pb=14 kgm / s。 （D）Pa=－5 kgm / s，Pb=17 kgm / s。 5.一质量为m，带电量为q的基本粒子（重力不计），从两块分别与某电源正负极相连的平行金属板的正中间垂直于电场方向射入，当粒子以v0速度射入时恰好穿过电场而不碰极板，如果粒子入射速度变为v0／2，要使粒子穿过电场时仍然不碰极板，则在其它条件不变的情况下，可达到要求的办法是 （ ）

（A）只使极板距离增加到原来的2倍。 （B）只使极板距离增加到原来的4倍。 （C）只使粒子带电量减少到原来的1／2。 （D）只使电源电压减小到原来的1／4。 6..一列简谐横波沿直线由a向b传播，a，b两质点相距S，某一时刻a，b均通过平衡位置，经时间t，质点a刚好在波峰位置，若此时ab间只有一个波峰，则该波的波速可能是（ ）

（A）s／6t。 （B）s／4t。 （C）s／2t。 （D）3s／8t。

三填空题（每小题6分，共60分）

1在倾角为30?的光滑斜面上，用平行于斜面向上的拉力F，将质量为m的物体匀加速地拉上去，其加速度大小恰好等于没有此拉力时物体沿斜面下滑的加速度大小，则拉力F的大小等于______________。

2甲自离地H高处自由下落的同时，乙从正下方地面上以初速v0竖直上抛，为使乙球在下落过程中与甲球相遇，则v0应满足的条件是______________。 甲 乙 3两个相同的均匀玻璃管，上端封闭，下端开口，均插在水银槽中，管内封有相等质量的理想气体，如图，甲，乙气体的温度分别为T和T’，则T________T’（填>，＝或<）。

4已知金刚石密度ρ＝3.5×103 kg／m3，质量为35 g的一块天然金刚石中有_______个碳原子，每个碳原子的直径约为___________m（取一位有效数字）。

10

5有位同学用以下办法测定一架收录机的功率，合上收录机的电键，把音量控制在适当的范围，再把家中所有其它电器断开，然后观察自己家中使用的电度表的转速，发现转盘转过两圈所需时间为150 s，该电度表上标明每千瓦时转1200圈，由此可计算出收录机的功率为______________W。

6电阻R1和R2串联，接在电压保持50 V的电路上，用内阻为1000 ?的伏特表并联到R1上，测得电压值为10 V，而并联到R2上测得电压值为20 V，则R1＝____________?，R2＝___________?。

R1 R2

C1 C2 K 7如图电路，电源电动势ε＝6伏，内阻r＝1欧，R1＝2欧，R2＝3欧，C1＝C2＝10微法，先把K接通，达到稳定后断开K，此后，流过R1的电量为___________。

v

8甲，乙两质点相距为L，乙在甲的正东，现甲以速率v向正 东匀速运动，同时乙以速率v向正北匀速运动，如图，则它们运 甲 v 乙 动过程中的最近距离为______________。

9足够长的直杆MN固定，一圆环与直杆在同一平面内，且以垂直于 M MN的恒定速度v向右运动，AB为圆环的一直径，且AB垂直于MN，当 A C O B v AB的四等分点C经过直杆瞬间，圆环与直杆的交点的运动速度大小是

_____________。

N

10一块很大很厚的接地金属板，左侧相距d处放一电量为q的正q 点电荷，则金属板左侧表面产生感应电荷，在金属板内距左侧表面d* d d *P 处有一P点，则感应电荷在P点产生的电场强度大小为_____________，感应电荷对正点电荷q的作用力的大小为_____________。

四（12分）水银气压计中，从水银池表面到闭管顶的距离为L毫米，在标准气压计的读数为H毫米汞柱，温度为t1℃时，有一气泡进入管中，因此水银柱长度减少到h1毫米，求这一气压计修正量Δp的表示式，用Δp对任何温度t℃的任何压强读数h毫米做修正。

11

五（12分）7只阻值均为R的电阻，连接如图，试求外电路的总电阻

六（16分）光滑水平面上有一质量为M的小车，车上左端放一质量为m的物块（可视为质点），一起以初速v0向右运动，然后与竖直右墙碰撞，并被弹回，向右运动后又与左墙碰撞，（设碰撞前后小车速度大小相等，两墙距离足够大）如此反复碰撞，求：（1）小车第一次碰后弹回到小物块与小车间相对静止的过程中，小物块相对小车滑动的距离，（2）小物块最后停在小车上何位置。

m v0 M

七（16分）四个完全相同的球，三个放在水平地面上，两两相互紧 靠，第四个球放在三个球上正中间，设球与球间，球与地面间的静摩擦系数均为μ，求为使四个球不滑动也不滚动，静摩擦系数μ应满足什么条件？

12

上海市第四届高二物理竞赛（97）

一、单选题I （每小题3分，共30分）

1 在以下几种电磁波中，最容易观察到衍射现象的是（A）紫外线，（B）红外线，（C）?射线，（D）无线电波。 （ ） 2 如图所示，在一个可绕中心轴自由转动的水平铜盘上方，用柔软的细线悬挂一根磁针，在磁针初状态静止的情况下，使铜盘向逆时针方向转动，则磁针将（A）保持静止，（B）向顺时针方向转动，（C）来回摆动，（D）向逆时针方向转动，但比铜盘有所落后。 （ ）

3 关于人造地球卫星，以下说法正确的是（A）卫星运行的速度不可能大于7.9 km／s，（B）任何人造地球卫星绕地球运行的轨道都是圆，（C）发射人造地球卫星所需的速度大小只决定卫星的高度，而与卫星的质量无关，（D）卫星中的水银气压计的读数为零。 （ ）

4 石块M自塔顶自由落下m米时，石块N自塔顶n米处自由落下，两石块同时到达地面，则塔高为（A）m＋n，（B）（m＋n）2／（n－m），（C）m2／4（m＋n），（D）（m＋n）2／4m. （ ）

5 静止的 84 Po核发生?衰变，放出的?粒子的动能为Ek1，衰变后产生的新核的动能为Ek2，则Ek1 :Ek2为（A）107:2，（B） 2: 107，（C）1:82，（D）41:2。 （ ）

6 两个相同的金属小球分别带电后离开一定距离，两球相互作用的静电力大小为F，若将两小球接触一下后再分开仍放回原处，发现两球相互作用的静电力大小仍为F，则这两小球原来所带的电荷（A）可能是等量的异种电荷，（B）可能是不等量的异种电荷，（C）可能是不等量的同种电荷，（A）不可能是异种电荷。 （ ） 7 两列机械横波，波长和振幅都相同且都只有一个波长，沿同一直线 A B C 传播，一列向右传（用实线表示），另一列向左传（用虚线表示），当两列波传到图所示位置中，两端点A、C和中点B的运动方向是（A）都向上，（B）A、C向上，B向下，（C）都向下，（D）A、C向下，B向上。 （ ）

8 左端封闭、右端开口的粗细均匀的U型玻璃管，倒置时如图，其中斜线部

分为汞。若此管保持竖直状态做自由落体运动，则 （ ） h I （A）气柱I长度将减小，（B）气柱II长度将增大，

（C）左管中水银柱A将上移，（D）右管中水银面将下降。

A h 9 不同条件下理想气体的密度?随压强p变化的下列四种图线中，属等温变化II 的是 （ ）

218

(A) ? (B) ? (C) ? (D) ? 0 p 0 p 0 p 0 p

10 右图所示电 L (A) (B) (C) (D) 路中，线圈L的电阻 C qM qM qM qM 和电源的内电阻r都 M N R K t t t t 可以忽略。先合上电键K一段时间后，在

t=0时刻将电键K断开，则电器C的M板的电量变化情况为图线中的 （ ）

13

二 单选题II（每小题4分，共24分）

1 1 如图所示，电阻可忽略的平行导轨MN与PQ，右端串接M a o A b N K R1 一个电阻，闭合导线环H与导轨在同一水平面。金属杆AB与× × × × 2 H 导轨保持良好的电接触，并沿导轨在aa’与bb’之间做简谐振动，× × × × R2 × × × × 平衡位置在oo’。要使H中顺时针的感生电流达到最大，则ABP a’ o’ B b ’ VQ 杆应处于（A）aa’位置，（B）bb’位置，（C）向左经过oo’时，（D）向右经过oo’时。 （ ）

2 如图所示电路中R1 =10 ?，R2 =8 ?，当电键打向1时电压表示数为 2.0伏，则当电键打向2时电压表示数可能是

（A）2.2 V，（B）1.8 V，（C）1.6 V，（D）1.4 V。 （ ） 3 如图所示一个量程为1mA的毫安表改装成欧姆表，所用的电源的电动势为1.5伏，经过改装后欧姆表盘面刻度被等分为三等分，正确的刻度从左到右依次是

（A）?，1000，250，0，（B）?，1500，500，0， （C）?，2000，1000，0，（D）?，3000，750，0。 （ ） 4 一均匀直玻璃管竖直放置，上端开口，有一段水银柱封住一段空气柱，水

银柱长10 cm，上表面恰与管口平齐，空气柱长84 cm，已知大气压强等于76 cm高水银柱产生的压强。现把玻璃管浸入热水中使空气柱温度升高，则管内水银柱长度可能稳定在（A）9 cm，（B）8 cm，（C）7 cm，（D）6 cm。 （ ）

5 三级方程式赛车后轮是驱动轮，后轮胎比前轮胎宽，车身后还装有类似飞机水平尾翼的“压板”。这些设计是为了（A）增大后轮对路面的压力，增大后轮和路面间的摩擦，（B）减小后轮对路面的压力，增加行驶时的稳度，（C）增加行驶时的稳度，减少空气阻力，（D）延长驱动轮的使用时间，减小空气阻力。（ ）

6 有一列简谐横波，沿X轴正方向传播，波速为2 m／s，振幅为2 cm，频率为2.5 Hz，X轴上有M、N两点，XM －XN = 0.5 m，在时刻t，M点处于波峰位置，则在t＋0.3 s时刻，N点的状态是（A）位移为－1 cm，（B）振动的速度方向向上，（C）振动的加速度向下，（D）以上都不正确。（ ）

三 多选题（每小题5分，共25分）

1 子弹在射进固定木板前的动能为E1，动量为P1，子弹射穿此木板后的动能为E2，动量为P2，则子弹在木板中运动时的平均速度大小等于（设木板对子弹的阻力恒定）

E1－E2E1+E2E1E2E1E2（A） ，（B） ，（C） ＋ ，（D） － 。 （ ）

P1+P2P1P2P1P2P1－P2

2 用注射器做了验证玻—马定律的实验，如果对气体初态的观察测量和计算都正确无

误，并得到一组PV值，改变气体状态后又得到一组P’V’值，但P’V’值显著小于PV值，则可能是实验中（A）有气体漏出了，（B）气体温度降低了，（C）气体温度升高了，（D）弹簧秤拉力不沿注射器的竖直轴线而斜向上。 （ ）

3 火星的质量是地球质量的1 ／ 9 ，火星的球半径是地球半

P 径的1 ／ 2 ，火星公转的轨道半径是地球的3 ／ 2，则（A）火

星的第一宇宙速度是地球的2 ／ 3，（B）火星的公转周期是地球的33 ／22 ，（C）火星表面的重力加速度是地球表面的4 ／ 9，（D）

14

L0 O 若火星的卫星轨道半径与地球的卫星轨道半径相等，则两卫星的线速度之比为2 ／ 3 。 （ ）

4 如图所示,一条轻质弹簧一端固定在墙上，一端连接在物体P上，将物体放在粗糙的水平面上，弹簧为原长L0时，物体静止在O点。现将物体一拉使之振动，下述哪些说法是正确的（A）振动中合力始终指向O点，（B）在振动中摩擦力不变，（C）P通过O点时若不停下来，则合力不为零，（D）最后P可能静止于O点，O点的左边或右边。（ ）

5 如图，A、B为两个相同的导体线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图所示的交流电，则（A）t3 时刻两线圈间作用力为零，（B）t2 时刻两线圈间吸引力最大，（C）0—t1 时间，A、B互相推斥，（D）t3—t4 时 A B i i 间，A、B互相吸引。 （ ） 0 t1 t2 t3 t4 t 四 填充题（每小题6分，共30分）

1 根据所学知识，可以估算出地球大气的总质量约为_______________千克。（只要求1位有效数字）

2 物体以某一初速度从倾角为37?的斜面底端向上滑，而后又返回斜面底端，已知下滑时间为上滑时间的2 倍，则可知滑动摩擦系数?=____________。

3 如图所示，在光滑的水平绝缘平面上固定着三个等质量的可

A B C 视为质点的带电小球A、B、C，三球排成一条直线，若释放A球（另 外两球仍固定，下同）则释放瞬间A球的加速度为1米／秒2，方向

向左；若释放C球，则C球的瞬时加速度为2米／秒2，方向向右。现同时释放三个球，则释放瞬间B球的加速度大小为____________米／秒2，方向是_________。

4 一半径为R的圆形区域内有匀强磁场，且磁感强度B随时间均匀增 × × × × 加，?B ／ ?t = K，一直导线AC长3 R，如图所示，则导线内的感生电 B R × × × × 动势大小为____________，方向是_______。

A C －－

5 如图所示，点电荷q1 =3×108 C，q2 =8×108 C，分别固定于相距L = 0.4 m的AB两点，A、B、C、D为矩形的四个顶点，BC相距d = 0.3 m，

－

现将一点电荷q = －1×106 C沿直线CD由D移到C，则电场力所做的功为__________J。[说明]为解此题，需应用一个补充知识：点电荷q形成的电场中，某点P的电势可用公式UP = KQ ／ r 求得。其中r是Q到P的距离，在SI制中K = 9×109 Nm2／C2。

五 计算题（第1题10分，第2题16分，共26分）

? r C K2 K1 1 在图所示电路中，K2接通，K1断开，两电源的电动势都为3 V，

R1 ? r 内阻都为1 ?，R1 = 2 ?，R2 = 5 ?，C = 10 ?f，问：（1）电容器两端 R2 的电压多大？（2）现在断开K2再接通K1，从K2断开时起到电容器两端电压稳定时止，通过R2上的电量为多少？

15

× × × × A?q1 D L B?q2 C d

2 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场强度为E，现 在一带正电的质量为m 的小球，其荷质比恰为g ／ E，它系于一长 m L O A? －B 为L的绝缘细丝线的一端，细丝线的另一端悬挂于 O点，若将丝线 拉直，使小球处于悬点左侧与O点等高处A点，由静止开始释放， E 求：（1）小球运动到悬点右侧与悬点等高处B点时细线中的张力大小，（2）若要使小球能绕O点做竖直面上的圆周运动，则在B点时至少要对小球施加多大的冲量。（设施加冲量前后小球电量没有损耗）

六 实验题（15分）现仅有以下器材：安培表A1，量程0.2A， 1 R 2 R R 1 R R X0X0X V2 V2 R V1 安培表A2 量程0.02A，伏特表 K E K E K E 甲 乙 丙 A A A V1，量程3V，伏特表V2量程

100V，滑线变阻器R （0—10?），电阻箱R0 （9999.9?，0.1A），蓄电池组E（?=6V，r=0.1?），电键K及导线若干，

为要测定一电阻值RX=1.2?50%欧的电阻器比较准确的阻值，已有甲、乙、丙三位同学分别设计了下面图中甲、乙、丙三个电路图来测RX，问：这些电路图设计是否妥当？为什么？若都不妥当，则请你设计一个实用的较妥当的电路图，并说明理由及RX的计算公式。

16

上海市第五届高二物理竞赛（98）

一 单选题I（每小题3分，共30分）

1 如图，有一定质量的理想气体，在其状态由A变化到B的过程 P （?105Pa） 中，应 (A)气体温度不变，对外做功，放出热量，(B) 气体体积增大， 2 A 内能减少，放出热量，(C) 气体对外做功，内能不变，吸收热量，(D) 1 B 0 1 2 3 V（l） 气体对外做功，内能增大，吸收热量。 ( )

2 如图电源内阻不能忽略，电流表、电压表都是理想电表，当滑动变阻 b 器R的滑臂从a端移到b端的过程中(A)电压表示数先减小后增大，电流表 R’ R a 示数增大，(B) 电压表示数先增大后减小，电流表示数减小，(C) 电压表示 A 数先减小后增大，电流表示数先增大后减小，(D) 电压表示数先增大后减小， 电流表示数先减小后增大。 ( ) V 3 在空中某点，用相同的速率分别向四个方向抛出四个小球，竖直向上

抛出质量为m的球A，竖直向下抛出质量为m的球B，水平向左抛出质量为2 m的球C，水平向右抛出质量为2 m的球D，若不计空气阻力，则小球落地前任一瞬间，四个小球位于以下图形中四个顶点位置的是(A) 任意四边形，(B) 正方形，(C) 菱形，(D) 长方形。 ( )

4 如图所示，甲．乙两球完全相同，分别浸没在水和水银的

甲 乙 同一深度内，甲．乙两球是用同一种特殊材料制作的，当温度稍 水 水银 微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢地升高同一值，则（A）甲球吸收的热量较多，（B）乙球吸收的热量较多，（C）两球吸收的热量一样多，（D）无法确定。 （ ）

5 双缝到屏上P点的距离之差为0.6 ?m，若分别用频率为?1＝5.0?1014 Hz和?2＝7.5?1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现条纹的情况是(A）单色光?1和?2分别照射时均出现明条纹，（B）单色光?1和?2分别照射时均出现暗条纹，（C）单色光?1照射时出现明条纹，?2照射时出现暗条纹，（D）单色光?1照射时出现暗条纹，?2照射时出现明条纹。（ ）

6 如图所示的静电实验电路中，已知电容器的电容C1＝C2＝C，

C1 电源电动势为?，内阻为r电压表的内阻为10 K?，当电路达到稳定状 V 态后，则（A）电压表和静电计上的电势差相等，均为?／2，（B）电 压表上的电势差比静电计上的电势差稍大些，（C）电压表上的电势差C2 比静电计上的电势差稍小些，（D）电压表上的电势差为零。 ( )

7 一物体m从某高度自由下落，恰好落在直立于地面的轻弹簧上，如图

m 所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体速度为零，O点为AB的中点，

A 则物体加速度为零的位置在（A）正好在O点，（B）在O点偏上方，（C）在

O O点偏下方，（D）条件不足无法判断。 （ ）

B 8把一量程为0－50 ?A的电流计改装为欧姆表，电流计内阻为500 ?，电池电动势为1.5 V，内阻不计，当欧姆表指针指在电流计满偏的2／3位置时，被测电阻应为（A）10 K?，（B）15 K?，（C）20 K?，（D）30 K?。 （ ）

9 一个小球在竖直环内至少做n次圆周运动，当它第(n-2)次经过环的最低点时速度为7 m / s，第(n-1)次经过环的最低点时速度为5 m / s，则第n次经过环的最低点时的速度Ｖ一定（Ａ）v＞1 m / s , (B)v < 1 m / s , (C)v = 1 m / s , (D)v = 3 m / s。 （ ）

17

10 半径为r = 0.2 m的两圆柱体A和B，按逆时针方向都以8

B A s –1的角速度转动，两圆柱的转轴平行且在同一面内，相距S＝1.6 m，质量均匀的木棒长为L（L＞2S），水平放在其上，重心起初恰

好在B的正上方，已知棒与圆柱间滑动磨擦系数为?＝0.16，棒从静止开始运动到重心恰好在A的正上方，所需时间是（A）1 s , (B)2 s , (C)1.5 s , (D)以上都不对。（

二单选题II(每小题4分，共20分)

1 在倾角为30?的光滑斜面上，有一个箱子，箱内有一个倾角为53?

的光滑斜面，在斜面上放一个重60 N的球，如图，当箱子在斜面上下滑时，球对箱子后壁和箱内斜面的压力分别是（A）40 N，30 N，（B）30 N，

）

50 N，（C）403 N，503 N，（D）503 N，603 N。（ ）

–1

2 如图所示，平面镜M正以角速度2?／3 s绕垂直于纸面的轴O匀速转动，AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕，其所对圆心角?AOB＝

M O 60?，有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜M上的O

点，已知光源每秒内闪动12次，屏幕AB上1 s内最多可能出现的光斑S 次数为（A）1次，（B）3次，（C）6次，（D）12次。（ ） A B 3 如图所示为0.3 mol的某种理想气体压强和温度关系的p－t图，p0为标准大气压，则在状态B时气体的体积为（A）8.4 L , P （Pa） (B)7.2 L , (C)5.6 L , (D)3.2 L。（ ）

P0 A B 4 如图所示，A．B．C是三个完全相同的灯泡，L1．L2 是完全相同的两个不计电阻的线圈，电源内阻不计，当K1闭－273 0 127 227 t(?C) 合．K2断开并稳定后，A．B的实际功率都是P，当K1．K2

都合上并稳定后，C的实际功率为PC，当在K2闭合的情况下，把K1 A L1 打开的瞬间，A．B．C的实际功率PA’．PB’．PC’的关系为（A）PC K2 ＝P，PC’＝PA’＝PB’，（B）PC＝0，PC’＝P，PA’＝PB’＝0，（C）PC＝ L2 C B P，PC’＝2 PA’＝2 PB’，（D）PC＝P，PC’＝4 PA’＝4 PB’。（ ）

5 如图所示，矩形导线框ABCD与通有电流强度I的长直导线 K1 MN位于同一平面内，其边长AB＝a，AD＝b，而CD与MN间的距离为R（R

M A b D ＞b），已知通电直导线周围空间某点的磁感强度B在数值上满足公式B＝KI

? ／r，式中K为静电力恒量，I为电流强度，r为该点到直导线的距离，今使导I a 线以平行于MN的CD边为轴从图示位置开始以角速度?匀速转动，则线框中 产生的感应电流第一次达到最大时的转角?是（A）?＝90?，（B）?＝cos –1b / B C 2R，（C）0＜?＜cos –1b / R，（D）cos –1 b / R＜?＜180?。（ ） N 三 多选题（每小题5分，共25分为 1 头部在水面下潜泳的人，仰头向上看，会看到头顶上有一彩色镶边．内有图像的圆面，那么（A）圆面中图像呈现的是水面上的景物，且视觉高度经实际高度要高，（B）圆面外不可能呈现水面上的景物，（C）彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的，（D）彩色镶边是由于不同波长的光折射率略有不同所致。 （ ）

2 某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，则下列判断正确的是（A）人造地球卫星的最小周期是2?R／g ，（B）地球的平均密度为3g / 4?GR，(C)卫星在距地面高R处的绕行速度为Rg ／2，（D）卫星在距地面高R处的重力加速度为g／4。 （ ）

3 一辆汽车在平直公路上加速行驶，汽车发动机输出功率恒定，汽车所受阻力大小一定，汽车速度从v1增大到v2，费时为t，则此汽车在这段时间内行驶的位移s是（A）s＞（v1＋v2）t／2，（B）s＞(v12+v22)/2 t，（C）s＜v2t，（D）s＜v12+v22 t。(

18

)

4 A．B两金属球的半径RA＞RB，它们带有相等电量的正电荷，当A．B两球接触时，则（A）自由电子将从B球向A球转移，（B）自由电子将从A球向B球转移，（C）B球电势将降低，（D）A球电势将降低。 （ ）

5 在光滑水平面上，放一长直导线，通入交流电i＝Im sin 100? t，

I 当t＝0.005 s时电流方向如图所示，在导线旁静置着一矩形小铝框，则下列说法中正确的是（A）t＝0时，铝框产生的感应电流最大，方向顺时针，（B）t＝0.1 s时，铝框产生的感应电流最大，方向逆时针，（C）在一周内铝框一直离开导线运动，（D）最终铝框应在某一平衡位置附近作振动。 （ ）

四 填空题（每小题6分，共30分）

－

1 有一密闭容器，经抽真空处理后，在室温下容器内压强为10 8 Pa，则该容器中1 cm3

气体中的分子数约为＿＿＿＿＿＿＿＿个。

2 以6条电阻均为5 ?的电阻丝组成一个正四面体ABCD（每一电阻丝为一边，在任两顶点A．B间接上一个内阻为0.5 ?，电动势为6 V的电池组，则通过C．D间电阻丝的电流为＿＿＿＿＿＿＿A，通过电池组的电流为＿＿＿＿＿＿＿A。

3 水平桌面上放着一根伸长的均匀柔绳，绳的一端恰好位于桌面上一小孔处，绳长为L，质量为m，一根轻绳通过小孔与绳头相连，下端悬挂一个质量为m的物体，开始时用手按着柔绳尾使它们保持静止，然后放开手让它们运动，设柔绳与桌面间的滑动磨擦系数为?，则绳尾滑到桌上小孔处时，绳与物体的速度大小为＿＿＿＿＿＿＿＿。

14

4 在考古工作中，可以从古生物遗骸中 6 C的含量推算出古生物生存的年代距现在的时间，因当生命还存在时，其体内所含的碳元素碳14与碳12粒子数的比值与周围空气中碳1414与碳12的粒子数比值相同，都为?0，现已知碳14的半衰期为T，碳14的衰变方程为

6 014

C? 7 N＋ e，今有一古生物遗骸，已测出其碳14与碳12的粒子数比值为 ?（?与?0

－1均约1012数量级），则由以上条件可知该古生物生活年代距今的时间为＿＿＿＿＿＿。

5质量均为m的三个小球A、B、C均光滑，B、C两球靠在一起，A球沿它们的公切线方向以速度v向两球运动，并与两球相碰，碰后A球以速度v / 5弹回，则B、C球碰后的速度大小为_____________，速度方向与A球碰撞前速度方向的夹角为＿＿＿＿＿＿＿。

四 实验题（每小题4分．5分．6分，共15分） 1图为观察光谱的实验仪器分光镜，从演示实

P 验中可了解到，A是＿＿＿＿＿＿，B是＿＿＿＿

A M ＿＿，P是＿＿＿＿＿＿＿，而MN是＿＿＿＿＿

S ＿＿＿的位置。

B N 2 做测定玻璃砖的折射率实验时，在玻璃砖一侧竖直插入两根大头针之后，眼睛在另一侧某位置上，沿水平方向隔着玻璃砖可看到如图所示现象，a和b是不通过玻璃砖看到的两根大头针的上半部，C是从玻璃砖中看到的一根大头针的下半部，其后面的一根恰好被C挡住，倘若眼睛的位置移向左边，后面一根的下半部d也将被观察到，则以下判断中正确的是

（A）C是b的下半部， （B）C是a的下半部， a b C （C）眼睛向左移时，d将出现在C的左边，

（D）眼睛向左移时，d将出现在C的右边。

－

19

3 如图，AB．CD为两根埋在地下的输电线（电阻

A B 不计时，R为负载电阻，A．C两端接在600 V的恒定电

V P R 压上，现要测量AB与CD两根输电线的对地绝缘电阻 R1与R2，可利用一个一端接地的电压表来进行测定，用 C D 电压表连线的另一端P与A点接通，测得电压表示数为

－300 V，当P端与C端接通时测得电压表示数为120 V，已知电压表内阻为200 K?，则由此可知R1＝＿＿＿＿＿K?，R2＝＿＿＿＿＿＿K?。

五 计算题（每小题15分，共30分） 1 如图所示，在光滑水平面上有一小木块A质量为 R B C m，一带有半径为R．底端与水平面相切的四分之一圆v0 弧轨道的物体B，和一个高为R的长方体木C，B．CA 的质量均为3 m，开始时B和C均静止，A物体以某一速度v0滑向B，在A刚滑出B时（见图中虚线部分），C在B正前方R／2处，在B与C作完全非弹性碰撞（即碰后两物体粘在一起）时，小木块A离B物顶端的高度恰为它能上升的相对B顶端而言的最大高度的5／9，最后A物又恰能落下并粘在C物的最前端，设A物体的大小不计，B．C碰撞时间也不计，求（1）A物体的起始滑动速度v0及C物体的长度d，（2）A．B．C三物体最终的共同速度vt。

2 质量为m．电阻不计的金属棒ab，置于倾角为?．宽为L

的足够长的两光滑平行的金属导轨上，所在空间有磁感强度为 R C B．方向垂直轨道平面向上的匀强磁场，如图所示，已知电阻阻B a K 值为R，电容器电容为C，电源电动势为?，电源内阻及导轨电 阻均不计，试问（1）当K接通后，棒ab的稳定速度多大，（2） b 棒ab达稳定速度后，把K断开，则棒将作什么运动？，用计 算说明，（3）在K断开后金属棒下滑一段距离s的过程中，电 ? 容器储存的电能增加了多少？

20

上海市第六届高二物理竞赛（99）

一 选择题I（以下每小题只有一个正确答案，每小题3分，共30分）

1 自动扶梯以一定速度载乘客从一楼到二楼，电动机的功率为P，所做的功为W，

如果乘客同时还沿着扶梯匀速向上走，则电动机的功率和所做的功将是 （ ）

（A）功率大于P，做功等于W， （B）功率等于P，做功小于W， （C）功率等于P，做功等于W， （D）功率小于P，做功小于W。 2 有一弯成“S”形的导线AC，其圆弧半径为R，在磁感强

? ? ? ? 度为B的匀强磁场中，以速度v垂直于磁场方向运动，如图所示，

A? R ? 30?v ?C 则AC两端的电势差UAC为 （ ） ? ? ? ? （A）0， （B）2RBv， ? ?B ? ? （C）4 RBv， （D）6 RBv。

3 一宇宙飞船在火星表面轨道做匀速圆周运动，其绕行周期是地球表面做匀速圆周

运动绕行周期的a倍，宇航员进入火星表面做单摆实验时，测知该单摆的振动周期是其在地球表面振动周期的b倍，则火星与地球的质量之比应为 （ ）

（A）a2／b4， （B）b2／a4， （C）a4／b6， （D）b6／a4。

4 已知氢原子处于基态时的能量为－13.6 eV，当氢原子从量子数n＝3的轨道跃迁

到基态的过程中，释放的光子能量值，不可能的是 （ ）

（A）12.09 eV， （B）10.2 eV， （C）1.89 eV， （D）1.51 eV。

5 甲、乙两物体从地面同时竖直向上运动，甲作竖直上抛运动，乙作加速度大小逐

渐减小的减速运动，它们同时到达同一最大高度，则在此过程中，它们的速度大小关系是（ ）

（A）始终甲比乙大， （B）始终乙比甲大， （C）先甲较大，后乙较大， （D）先乙较大，后甲较大。 K 6 在图示电路中，滑动变阻器滑臂放在中点，闭合电键k后， b a、b、c三灯的亮度相同，若滑动变阻器的滑臂逐渐向下滑动，则三个 a c 灯的亮度从亮到暗依次是 （ ）

（A）a、b、c， （B）a、c、b，

（C）c、a、b， （D）b、a、c。

7 如图所示，一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，上端用弹簧

秤悬挂着，玻璃管内有一定量气体，当温度不变，大气压强增大大时，弹簧秤的示数将 （ ）

（A）变大， （B）不变， （C）变小， （D）不确定。

8 如图所示，不计重力的轻杆AB可以A为轴在竖直平面内自由转动，BF C 端挂系一重G的物体，另用一根细绳通过小滑轮系住B端，另一端作用外力F， 当图中?角由30?缓慢增大至150?的过程中，BA杆所受的力在大小（ ） A （A）逐渐增大， （B）先减小后增大，

（C）先增大后减小， （D）以上都不对。 ? 9 图甲为LC振荡电路，图乙为回路中振荡电流随时间变化的图线，设振 B G 荡电流的周期为T，振幅为A，则在T／4时刻，用力把线圈L中的软铁棒迅速抽出，则此后振荡电流的 （ ）

（A）T和A都不变化， （B）T和A都要改变， （C）T变化，A不变， （D）T不变，A变化。 10 图中，abc为一全反射棱镜，一束白光垂直入射

21

甲 C i 乙 A L 0 T/4 T t 顺 c 到ac面上，若光线入射点O的位置保持不变，仅使光线的入射方向如

逆 图所示顺时针或逆时针方向逐渐偏转，不考虑自bc面反射的光线，则O A 45? b 下列情况将发生的是 （ ）

（A）使光线逆时针方向偏转，若有色光先射出ab面，必是紫光， （B）使光线逆时针方向偏转，若有色光先射出ab面，必是红光， （C）使光线顺时针方向偏转，若有色光先射出ab面，必是紫光， （D）使光线顺时针方向偏转，若有色光先射出ab面，必是红光。

二 选择题II（以下每小题只有一个正确答案，每小题4分，共20分） 1 用两根细绳把两个质量未知的带电 （A） （B） （C） （D） 小球悬挂起来，如图所示，若a球带q，b球带 －2q，且两球间的库仑力小于b球重力，现突然a a a a a 增加一个图示方向的斜面下匀强电场，则待最后

E b b b b 平衡时，两球所处位置可能是（ ） b 2 某人游泳过河，静止中游速为河水流

速的1／2，为使到达对岸的地点与正对岸间距最短，他游泳的方向应 （ ）

（A）与河岸成90?， （B）与上游河岸成60?， A v1 B （C）与上游河岸成30?， （D）以上都不对。

3 一正三角形ABC在纸平面内运动，某时刻A点的速度v1恰 C 沿AB方向，C点的速度v2方向恰垂直于AB，如图所示，则v1与v2在 V2 大小之比必等于（ ）

（A）3 ／3， （B）3 ／2， （C）3 ， （D）2。 ? ? ? ? 4 直角三角形导线框abc处在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场a ? B ? ? ? ? 方向垂直纸面向里，如图所示，设ab长为L，?abc＝53?，则当线框在纸 面上绕b点以角速度?做顺时针方向匀速转动时，a、c两点的电势差Uac? ? ? ? c 53? b 应为 （ ）

（A）8BL2?／25， （B）20BL2?／49， （C）272BL2?／625， （D）16BL2?／25。

5 在图示电路中，开始时电键K1、K2均闭合，现先断开电 A R2 R3 键K1，则电压表与电流表的示数均发生变化，设它们的示数变化量 V R1 之比为M1＝?U1／?I1，再断开电键K2，两表新的示数变化量之比为

K1 K2 M2＝?U2／?I2，若已知R2＜R3，则比较M1与M2的绝对值大小应有 （ ）

（A）M1＞M2， （B）M1＝M2， （C）M1＜M2， （D）无法确定。 三 选择题III（以下每小题均有几个正确答案，每小题5分，共25分）

1 某人站在一平坦的大沙漠中，看到在一定距离外有一片水面（实际上是蓝色天空

的幻影），在干渴中的他向水面疾奔而去，但他总也奔不到水面旁，且感到自己和水面的距离始终保持原状，以下提供的解释正确的是 （ ）

（A）越靠近地面空气的折射率较小，（B）越靠近地面空气的折射率较大， （C）该现象是光的全反射形成的， （D）该现象是光的散射形成的。 2 在图示的“日”字形导线框中，ae和bf的电阻不计，ab、cd、

? ef电阻相等，以一定速度v匀速进入一匀强磁场的过程中，在ab进入后与e c a ? B ? ? cd进入后相比（ ）

（A）ab中电流相等， （B）cd中电流相等， f d b ? ? （C）ab间电压相等， （D）导线框消耗的总电功率相等。

22

3 如图所示，在一足够大的光滑平面内，有A、B两个质量相同的木块，中间用一

轻弹簧相连，用一水平恒力F拉B物体，经过一定时间，当去掉力F后，A、B两物体的情况是（ ）

（A）在任意时刻A、B两物体加速度大小相等， A B F （B）弹簧伸长到最长时A、B两物体速度相同， （C）弹簧恢复原长时A、B两物体动量相同， （D）弹簧压缩到最短时系统的总动量为零。

4 一个闭合的正方形线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线成60?角，当磁场的

磁感强度发生均匀变化时，可在线圈内产生电流为I的直流电，若要使电流为2I，可采用的方法是 （ ）

（A）线圈匝数增加一倍， （B）正方形的边长增加一倍， （C）磁感强度随时间的变化率增加一倍， （D）使线圈平面与磁感线间的夹角变为90?。

5 粗细均匀的光滑长直玻璃管，上端封闭，下端开口，开口端竖直插入水银槽中，

管中有三段水银柱，如图所示，上两段水银柱长度分别为L1、L2，下段水银柱与槽中水银相通，高度差为L3，在A、B两空间均有理想气体，系统各部分均平衡，如B中气体透过中间一段水银柱与A中气体混合，再达到稳定后，则正确说法为 （ ） L1 （A）如管顶部分为真空，水银柱L1将上升，

A （B）如管顶部分为真空，三段水银柱总长度不变， L2 B （C）如管顶部分有空气，水银柱L1将下降，

L3 （D）如管顶部分有空气，三段水银柱总长度将变大。 四 填空题（每小题6分，共42分） 1 弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动，若以经过O点时为计 时起点，振子第一次到达某点P用时0.22 s，双经过0.1 s，第二次通过P点，则振子第三次通过P点还需经过＿＿＿＿＿s时间。

2 理想变压器输入的交流电源电动势为?，内阻为r，变压器输出端

接有电阻为R的负载，为使负载电阻获得最大电功率，则变压器的原副线圈的匝数比应为＿＿＿＿＿＿，此时输入端电流为＿＿＿＿＿＿。

3 在图中，两个质量均为m的人分别同时站在悬挂于光滑滑轮两边， a b 质量均为M的平板上，其中一人在地面上跳跃时，能使其重心升高h，则此R O 人如在板上跳跃，消耗同样的能量，能使自己的重心升高h’＝＿＿＿＿＿＿

2R ＿＿。

4 图为一折射率一定的透明体，下部是半径为R，高为2R的圆柱体， O’ 上部是半径为R的半球体，O为球心位置，今有a、b两束光线，相距1.2R沿平行中心轴OO’方向对称地射到球表面，若要使光线在透明体内相交，则其 折射率n必须满足的条件是＿＿＿＿＿＿。

5 如图所示，U形管右管内径为左管内径的2倍，大气压强相当于76 cm

汞柱产生的压强，左管封闭且封闭端下有一段26 cm长的空气柱，左右两管水银面高度差为41 cm，在左管封闭端下52 cm处，原来有一颗钉子，若将钉子向左方缓慢拔出（水银没有向外溢出），会在左管内产生一段新的空气柱，则左管封闭端下的空气柱长度将变为＿＿＿＿＿＿cm，新产生的空气柱长度是＿＿＿＿＿＿cm。

6 如图所示，水平旋转的两条平行光滑金属导轨MN和PQ

B 上，放着两条与导轨垂直的滑杆ab和cd，两滑杆的质量都是m， P a c Q 电阻均为R，磁感强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向上，导轨电 F M b d N 23

阻不计，现在ab杆上施以水平恒力F，设两导轨足够长，则cd杆能够得到的最大加速度是＿＿＿＿＿＿，两杆运动的最终速度差应为＿＿＿＿＿＿＿。

7 在图示电路中，电压表V1、V2?V50都相同，第一个 A1 A2 A50 电压表的示数U1＝9.6 V，第一个电流表的示数为I1＝9.5 mA， V1 V2 V50 第二个电流表的示数I2＝9.2 mA，则所有电压表的示数之和为＿＿＿＿＿＿V。

五 计算题（第1题16分，第2题17分，共33分）

1 如图所示，竖直放置的圆柱形气缸固定不动，A、B两活塞的面积分别为SA＝20

cm2，SB＝10 cm2，它们用一根轻绳连接，B又与另一根竖直轻绳相连，绳跨过两定滑轮与重物C相接，已知A、B两活塞的质量mA＝2m B＝1 kg， P (atm) 活塞静止时，气缸中理想气体压强p1＝1.2 atm，温度为 C M B T1＝800 K，上、下气柱长分别为2L及L，不计摩擦， 且大气压强为标准大气压，上气缸足够长，求：（1）重 2L 物C的质量M，（2）缓慢降低气缸内气体的温度直至 L 210 K，试在p－V图上画出缸内气体状态变化的图线， A O V L 并计算出图线拐点处气体的温度及最终B活塞离地的高度。

2 如图所示，在同一水平面上放置平行长直导轨， B a 在导轨I部分相距L＝0.4 m，在导轨II部分相距L／2，其

L c 上平行静止地分别放置可在导轨上无摩擦滑动的金属棒abL/2 和cd，两棒质量均为m＝0.1 kg，电阻均为R＝1 ?，棒与导 b I d II 轨接触良好，导轨电阻不计，导轨处于磁场方向竖直向下，

大小为B＝1 T的匀强磁场中，现使金属棒ab以v0＝10 m / s的初速向右开始运动，问：（1）cd棒的最大加速度多大？（2）若ab棒在导轨I部分时，cd棒已趋于稳定速度，则此稳定速度多大？（3）在cd棒趋于稳定速度后，ab棒进入导轨II部分运动，则ab棒在滑行过程中还能产生的热量是多少？（4）在cd棒趋于稳定速度后，ab棒恰进入导轨II部分时，令cd棒突然停止运动，ab棒继续运动直至停止的过程中，通过其横截面的电量为1 C，那么，ab棒在导轨上滑行的最大距离是多少？

24

上海市第七届高二物理竞赛（00）

一 选择题I（单选，每小题3分） 1 甲车速度v1＝ 10 m / s，乙车速度v2＝4 m / s两车在一条的不一车道上作同方向的匀速直线运动，随后在甲车追上乙车时，甲车立即刹车作加速度大小为a＝2 m / s2的匀减速运动，于是两车将再次相遇，设两车先后两次相遇的时间间隔为t，两次相遇的距离为s，则（ ）

（A）t＝6 s，s＝24 m， （B）t＝5 s，s＝20 m， （C）t＝5 s，s＝25 m， （D）t＝6.25 s，s＝25 m。

2 点光源S位于凸透镜左侧2倍焦距（即2 f）之外，由S发出的一条光线a如图所示，则光线经过透镜折射后出射光线将与主光轴O1O2相交于 （ ）

（A）一倍焦距与两倍焦距之间，

（B）两倍焦距之外， O1 F O F O2 （C）无穷远处，

（D）两倍焦距处。

3 如图所示为某电路中的一部分，已知R1＝5 ?，R2＝1 ?， R3＝ 3 ?，电流I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，则通过电流表A中的电流强度是 （ ） R2（A）0.2 A，方向为b?a， （B）0.1 A，方向为b?a， I2 R3（C）0.1 A，方向为a ?b， （D）0.3 A。方向为a ? b。 A4 质量为m的重物放在地面上，该地重力加速度为g，

现用一根细绳向上提重物，使绳子拉力从开始逐渐增大，得到a B D加速度a与拉力T的图线如图中的OAB，换一个地点做同样的

实验，又得到图线OCD，关于OCD图线所描述的物体质量m’O A C T与新地点重力加速度g’，下列说法中正确的是（ ）

（A）m’＞m，g’? g， （B）m’＜m，，g’? g， （C）m’＞m，g’＝g， （D）m’＜m，g’＝g。

5 如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环

a a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环

b 面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻

器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动情况将是

R P （ ）

（A）a右摆，b左摆， （B）a左摆，b右摆， （C）a右摆，b不动， （D）a左摆，b不动

6 如图所示，甲、乙两相互垂直传播的振动情况完全相同的

甲 波，实线表示波峰，虚线表示波谷，箭头表示波的传播方向，则图

中p点（小正方形的中央一点）所处位置应在（ ）

?P （A）振动增强点， （B）振动减弱点， （C）既不是增强点又不是减弱点， 乙 （D）条件不足无法判断。

7 放在粗糙水平面上的物体，第一次受水平力F1的作用，第二次受与水平面成?角的斜向上的拉力F2的作用，这二次使物体以相同的加速度发生相同的位移，在两次情况下，力F1和F2对物体分别做功W1和W2，则 （ ）

25

I1 R1

13 有甲、乙两个上端均封闭的玻璃管，中间不同部位有等体积的凸出部分，先把

两管抽成真空，然后插入一个大水银槽中，水银进入管中都超过了凸出部分，如图，a、b分别为甲、乙两管中水银面的最终高度，则以下判断正确的是（ ）

a b （A）a面高于b面，（B）a、b面等高，

甲 乙 （C）开始甲管中水银温度会略高于乙管中水银温度，

（D）大气压对乙管中水银做的功比对甲管中水银做的功多。 14 如图所示，在“日 ”字形导线框中，ae与bf的电阻不计，ab、

cd、ef 的电阻均为R，当线框以一定速度v匀速进入一匀强磁场的过程中，比较ab进入后与cd进入后，下列说法中正确的是（ ）

e c a （A）ab中的电流强度相等，（B）cd中的电流强度相等，

v B （C）ab间的电压相等，（D）导线框消耗的总电功率相等。 二 填空题（每小题6分，共48分） f d b 15 若一细光束的功率为0.6 W，该束光的频率跟氢原子核外

电子由第三轨道跃迁到第二轨道时发射的光的频率相等，则此束光每米内的光子数是＿＿＿＿＿＿个。

16 天文学家们发现，有一颗脉冲星的周期是1／30 s，如果设想这是该的自转的周

期，而星体不被瓦解的唯一的力就是万有引力，则可由此推测出此脉冲星的平均密度约为＿＿＿＿＿＿＿kg / m3（取两位有效数字）。

17 已知地球表面的太阳常数K＝630 J／m2（即指地球表面垂直于太阳光线的s1 m2

面积上，1 s内可获得的太阳辐射能量约为630 J），地球表面的水域面积约占70％，水的汽化热约2.5?106 J / kg，由此可估算出全世界每年的降水质量约为＿＿ A ＿＿＿＿kg（结果取两位有效数字）。 B ? 18 如图所示，在倾角为? 的光滑斜面上有一小球A自静止

开始向左以恒定的加速度a沿光滑水平面运动，若要使A滑下后能追上B， O b B 则小球B的加速度a的值不能超过＿＿＿＿＿＿＿。

19 如图所示，有一电阻不计的金属环，可绕中心水平轴O点在 竖直平面内转动，直径ab是一根长为L、电阻为R的金属辐条，圆环的 a m 一半处在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，在圆环边缘的槽内，缠绕了一根质量不计的长绳，绳端吊一质量为m的物

L R 体，现将物体由静止释放，则该物体能达到的最大速度是＿＿＿

＿＿＿。

K 20 图示电路中，已知固定电阻R＝11 ?，电源电动势E I （A） ＝6 V，内阻r＝1 ?，灯泡L的I－U图线如图所示，当电键K闭

0.4 合后，电路中的电流强度I应为＿＿＿＿＿＿__，此时灯泡的电

0.3 阻R应为＿＿＿＿＿＿。

0.2

0.1 21 如图所示，圆形金属线圈P静止在水平桌面上，其正 U(V) 上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有如图所示的变 0 1 2 3 4 化电流（以图示电流方向为正），已知P线圈重力为G。且始终在

桌面上，请在F－t图中画出线圈P所受安培力随时间变化的定性示意图（以向上的安培力为正）

I （A） F （N） Q Im G I P 0 0.2 0.5 0.8 t(s) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0t(s) - Im /2 - G

31

22 晨灯每天早起就要从大楼底层沿大楼楼梯进行登高锻炼，已知大楼的每层高度

均为3.78 m，而晨灯的登高速度又与登高高度成反比例关系，测得他刚登上四楼时的为0.63 m / s，则可知他刚登上最高的第28楼的速度为＿＿＿＿＿＿＿m / s，晨灯由四楼登至28楼所费时间是＿＿＿＿＿＿s。

三 计算题（每小题20分，共40分）

23 如图所示，将两个质量为m的相同小球A和B系在原长为L0的轻

O 质弹簧的两端，A球被细线悬挂在天花板上，由于重力作用，弹簧伸长至L后

A 达到平衡，求：（1）当OA线被烧断瞬间，A、B两球的加速度分别多大？（2） OA线断在近A球处，则线断后，A球和B球将做怎样的运动？（3）如果要使 B球刚接触到地面时，弹簧的长度恰变为原长L0，则线断前B球离地面的高度 B h应满足什么条件？（4）B球刚接触到地面时其速度多大？

24 水平放置的平行板电容器两极板间的距离为d，在上极板的中间开一小孔，使

质量为m的微小带电油滴从这个孔落到电容器中，忽略空气浮力，当电容器上没加电压时，由于空气阻力大小与速度大小成正比（设比例系数为常数k，且k＞0），经过一短时间，即可以观察到油滴以恒定的速率v1在空气中缓慢降落。

（1）在电容器上加电压U（下板为正），可见到油滴以恒定速率v2缓慢上升，试求

油滴所带电量q，（设重力加速度为g，电量由d、U、k、v1、v2已知量表示）

（2）若在电容器上不加电压时，油滴在电容器内以恒定速率v1下降时，移动某一

定值的竖直距离所需时间为t1，加了电压U后以恒定速率v2上升同一竖直距离所需时间为11

t2，则油滴的带电量能表示为A（ ＋ ），试用已知量d、U、g、t1及油滴质量m来表示A

t1t2的表达式，

（3）再把电压撤除，使所考察的油滴又降落，并在电容器内照射X射线以改变它的1

带电量，再在电容器上加上电压U，重复测定油滴的上升时间t2的实验时，即可发现（ ＋

t11－

）总是0.00535 s1的整数倍，试由此推论：一定存在基本电荷。 t2

设该实验中测量数据如下：d＝2.0?102 m，m＝3.2?1016 kg，t1＝11.9 s，U＝25 V，并取g＝9.8 m / s2，试计算出基本电荷的带电量（取二位有效数字）。

－

－

32

上海市第九届高二物理竞赛（02）

一、选择题（每小题5分，共40分）

1 如图所示，刚性细直棒长为2L，质量不计，其一端O用光滑铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定一个质量为4m的小球A，在棒的另一端固定一个质量为m的小球B，将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内作无摩擦的转动，则该系统在由水平位置转至竖直位置的过程中 （ ）

（A）系统机械能守恒， （B）棒对A、B两球都不做功， （C）A球通过棒对B球做正功， （D）B球通过棒对A球做正功。

2 截面积为A的U形管中，盛有一种密度为?的液体，由于底部中间的阀门关闭着，使一边管中的液面高度为h1，另一边管中的液面高度为h2，如图所示，再次地阀门打开，使左右两边相通，当两边液面达到相同高度时，重力做的功为 （ ） 1

（A） ?gA（h1－h2）2，

4３

（C） ?gA（h1－h2）2，

4

1

（B） ?gA（h1－h2）2，

2（D）?gA（h1－h2）2。

h1 阀门 h2 3 如图所示，一试管开口朝下插入盛水的广口瓶里，在某一深度处 静止时，管内封有一定的空气，若向广口瓶中再慢慢地倒入一些水，试管仍保持竖直，则试管将 （ ）

（A）加速上浮， （B）加速下沉， （C）保持静止， （D）相对原静止位置上下振动。 4 如图所示，一圆形金属环平放在水平桌面上，有一带负电荷的颗

粒以恒定的水平速度v贴近环的上表面沿直线AB方向飞过金属圆环，在该电颗粒飞过环的

B 过程中，环中 （ ）

（A）始终没有感应电流， （B）始终有方向不变的感应电流，

A v （C）感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向， （D）感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向。

5 将容积分别为500 cm3，200 cm3的两个玻璃容器A、B用容积可以忽略的细下班管连接起来，在20?C时引入1 atm的空气后封闭，然后将容器A置于100?C的环境中，容器B的温度仍保持为20?C，平衡后容器内的压强为 （ ）

（A）1.16 atm， （B）1.18 atm， （C）1.20 atm， （D）1.22 atm。 6 如图所示，光滑水平金属导轨相互平行，且足够长，可通过电键与电容器C连接，整个装置置于竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab电阻为R，开始时静止，除ab外，其余电阻均可忽略，首先将K板向1，使电容器充电，然后将K板向2，其后ab杆的运动情况是（ab杆在整个运动中与水平导轨始终保持良好接触） （ ）

1 K 2 a （A）向右作加速度减小的变速运动，直至最后作匀速运动， C ? ? ? ?B （B）向右作加速度增大的变速运动，直至最后作匀速运动， （C）作先向右后向左的往复运动， ? ? ? ? （D）作先加速后减速，再加速再减速的变速运动，运动方向始 b 终向右。

7 由a、b、c三种不同离子组成的混合离子束，从速度+ 荧光屏 为零的初态同时经同一加速电场加速，然后又经同一偏转电 场，出射后均能到达荧光屏上（如图），已知a为一价氢离子， U1 U2－

33

b为一价氦离子，c为二价氦离子，设重力忽略不计，则下述判断正确的是（ ）

（A）三种离子到达荧光屏的位置相同，

（B）三种离子从加速电场射出后到达荧光屏的时间相同， （C）三种离子到达荧光屏时的动能Eka ? Ekb ? Ekc， （D）三种离子到达荧光屏时的动量Pa ? Pb ? Pc。

8 两个完全相同的导体球，都带等量的正电荷Q，现使两球互相靠近，到一定程度时

（ ）

（A）二球表面都将有正、负两种电荷分布，

（B）二球中至少有一个表面上有正、负两种电荷分布， （C）无论接近到什么程度二球表面都不会有负电荷分布， （D）是否有正、负电荷分布要视电荷Q有大小而定。 二、填空题（每小题6分，共36分）

9 用两个内阻未知的电压表V1、V2可测量电池组的V1 V2 V1 总电动势值，先按图a连接，读得V1、V2两表示数分别为

6 V、10 V，再按图b连接，读得V1表的示数为12 V由此

（a） (b) 可知，电池组的总电动势为__________________V。

10 如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“120 ?，2 W”、“80

R1 ?，4 W”、“60 ?，8 W”，则允许接入电路的最大电压为

R3 _________________V，此时三个电阻消耗的总功率为 R 2_________________W。

11 设空气仅由氧气和氮气构成，它们的质量百分比分别为

23.6%和76.4%，在压强p = 105 N / m2和温度t = 17?C时空气的密度

3

? = ____________kg / m。

12 如图所示，原长为L0的轻质弹簧放置在一光滑的直管内，

l0 弹簧与直管的一端均固定于O点，并能绕过O点且与纸面垂直的轴

转动，弹簧的另一端连接一直径略小于管直径的光滑小球，当理管 竖直放置时，测得弹簧长度为l0（弹性限度内）。在让该装置从水平O L 位置开始缓慢地绕O点转到竖直位置的过程中，当直管转过的角度

? = ____________时，小球距原水平位置有最大的高度，其值hm = p ____________。 a (V0,3p0) 13 如图所示，一定量的理想气体由初始状态a沿直线ab经 历一系列的平衡状态到达末状态b，图中p0、V0为已知量，且已知 b (3V,p) 00系统的初始温度为T0，则在系统状态变化的过程中，最低温度Tmin =

0 V ____________，最高温度Tmax = ____________。

14 右图为盒式录音磁带中的一个卷带盘，其内部是塑料带轴， R 半径r = 11 mm，当带轴外部绕满磁带时，最外半径R = 21mm，若在 听磁带录放机时进行观察，发现带轴上磁带的厚度减少一半所需时间 为12 min，则带轴上剩余磁带的厚度再减少一半所需时间约为 r ____________min，将整盘磁带完整地放一次所需时间约为____________min。

三、实验题（本题共14分）

15 一电流表的内阻Rg约在1 k?－2 k?之间，现要测量它的内阻，提供的器材有： 编号 器材名称及技术指标 A

编号 B 34

器材名称及技术指标 电源E（4 V，内阻0.6 ?） 待测电流表G（量程250 ?A） C E G 电阻箱RA（0－9999 ?） 标准电流表G（量程250 ?A） D H 滑动变阻器R1（0－20 ?，1 A） 滑动变阻器R3（0－1 k?，0.3 A） 电键S1、S2及导线若干 滑动变阻器R2（0－250 ?，0.6 A） F 今有甲、乙两同学，用不同的测量方法来测出内阻。

A、甲同学利用图一的电路图来测量内阻，其实验步骤如下：

①先按电路图一接好各元件，并使滑动触头P先置b端，断开电键S1，且使电阻箱阻值为零。②闭合电键S1，调节滑动触头P于某一位置，使G表满刻度Ig。③半偏（Ig / 2），记下电阻箱数值R。④即得待测电流表内阻Rg = R。

B、乙同学利用图二的电路图

G RA S2 RA 来测得内阻，其实验步骤如下：①

S1 G’ 先按电路图二接好各元件，并使滑

G 动触头P先置于b端，断开电键

aP b P S1、S2，且使电阻箱阻值为零。②

R a b 闭合电键S1，调节滑动触头P于

S1 R 某一位置，使G表满刻度Ig。③

闭合电键S1，断开电键S2，调节电阻箱电阻值，使G表电流仍为

Ig，记下电阻箱数值R。④即得待测电流表内阻Rg = R。

请回答以下问题：

（1）在不考虑操作过程中的失误的前提下，仅就电路设计而言，你认为能更准确地测出电流表内阻值的是_________同学设计的方案。

（2）请指出甲、乙两同学在操作过程中的失误之处，并纠正之。 （3）你认为测量精度较差的一个设计方案中，（a）其测量误差的主要来源是__________________，（b）这一测量值对实际的内阻而言是偏大还是偏小？（c）要使这一测量值的误差尽量小，则可变电阻应选择__________，其理由是：__________________。

四、计算题（本题共60分）

16 （12分）将一小球从某点以初速度v0竖直向上抛出，当小球落回该抛出点时速率为vt，已知小球在运动过程中受到的空气阻力大小与小球的速度大小成正比，求小球从抛出到落回原处所用的时间。

17 （12分）一质点在平面上作匀变速曲线运动，在时间t = 1 s，t = 2 s，t = 3 s时，分别经过A、B、C三点，已知A、B之间的直线距离为4 m，B、C之间的直线距离为3 m，且直线AB与直线BC垂直，求质点加速度的大小。

35

18 （20分）铝制圆盘与半径为r的轴固定连接，它们可绕垂直纸面的水平轴线O转动，轴上绕细线，线下端系一质量为m的重物，转轴与圆盘边缘间通过电刷、导线及电阻相连，圆盘在磁场中转动时所受到的磨擦力矩Mf为定值，将圆盘置于磁感强度为B的磁场中，磁场方向与盘面垂直。

（1）证明重物匀速下落时

? ? ? ? 16 gr2Mf的速度v=2 (m- ),式 CBgr

中C是由圆盘系统性质决? ? ? ? 10 定的比例常数。（2）对一 定的B，取不同的m，测? ? ? ? 出相应的作匀速运动时的B v值，得到实验曲线如图， m 图中画出了磁感强度分别 0 2 4 6 8 10 12 为B1和B2时的两条实验

曲线，试根据实验结果计算比值B1 / B2。

19 （16分）高大树木的高度可达几十米，试根据下面所给的背景材料判断水沿树干内“导管”从根部向树冠输运的物理机理是下列哪一项。要求逐一估算并说明理由。

（A）大气压的支持，（B）毛细现象，（C）水通过半透膜向另一侧浓度较大的溶液渗透，（D）水分子之间的引力。

背景材料：

1 1标准大气压为1.01325?105 Pa。

2 插在溶液中的毛细管，管内液柱比管外液面高h=

2? cos ? ，式中?为液体密度，g?gr

为重力加速度，r为毛细管半径（本题r ? 40 ?m），?为液面与管壁间的接触角（0 ? cos ? ? 1），?为液体表面张力系数（本题?约为0.07 N / m）。

3 树干中含“糖”的水溶液（树汁）可以通过“导管”壁的生物膜（一种半透膜）吸收外侧的水，从而提升管内汁液的高度，由此能提升的最大高度h满足?gh=CRT，式中为环境的热力学温度，为“糖”（C12H22O11）溶液的摩尔浓度，其单位为mol / m3，假定树汁中含有质量为1%的蔗糖（C12H22O11），并已知R=8.31 J / mol?K。

4 对上端开口，下端封闭，内壁洁净，粗细均匀的竖直管中的水柱，用与管内壁间密封性非常好的活塞施以拉力，实验发现，当拉力较小时，活塞无法拉动，当单位横截面上的拉力超过14 kN / cm2时，水柱才开始断裂，这时水对活塞也施加一个拉力而不是压力，即此时水的压强是负的。

36

上海市第十届高二物理竞赛（04）

说明：1、本卷共四大题，满分150分，答卷时间为120分钟。

2、答案及解答过程均写在答卷纸上。其中第一、二大题只要写出答案，不写解答过程；第三、四大题要写出完整的解答过程。 3、本卷中g取10米/秒2。

一．选择题（以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题5分，共40分。）

1．一标定为“220V，60W”的白炽灯泡，假如使加在其上的电压由0—220V慢慢升高，则下列U—I图线中肯定不符合实际的是

U U U U O （A）

I O （B）

I O （C）

I O （D）

I

2．如图所示，A、B为两种不同金属材料制成的导体，它们紧密接触，而且横截面积相同。已知A的电阻率大于B的电阻率，a、b分别为两种导体内部的点。在导体两端加一个恒定电压U，导体内有恒定电流I通过。则

A B （A）因为a、b都在导体内部，所以a、b两点的电场强度都为0。

（B）导体内部为匀强电场，a、b两点的电场强度大小相等，方向相同。

a b （C）a、b两点的电场强度方向相同但大小不同。 （D）a、b两点的电场强度方向、大小都不相同。

3．匀强磁场中有四个由细导线弯曲而成的平面回路。磁场方向垂直纸面向里。如图描绘了当磁场逐渐减弱时，回路中产生的感应电流的方向，其中错误的是 ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××

×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××

×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××

U ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××

（A） （B） （C） （D）

4．将质量为2m的木板静止地放在光滑水平面上，一质量为m的木块以水平初速v0由木板左端恰能滑至木板的右端与木板相对静止。木块运动过程中所受摩擦力始终保持不变。现将木板分成长度与质量相等的两段（a、b）后紧挨着仍放在光滑水平面上，让木块仍以相同的初速度v0由木板a的左端开始滑动，则

（A）木块仍能滑到木板b的右端并与木板保持相对静止。

v0 （B）木块滑到木板b的右端后飞离木板。

a b （C）木块滑到木板b的右端前就与木板保持相对静止。

（D）后一过程产生的热量小于原来过程产生的热量。 5．有一“不倒翁”，由半径为R的半球体与顶角为60o的圆锥体组成（如图），它的重心在

对称轴上。为使“不倒翁”在任意位置都能恢复竖直状态，则该“不倒翁”的重心到顶

37

点的距离必须大于 （A）

4R3。（B）2R 。（C）3R。（D）条件不足，无法确定。

60o

6．在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带

电球体，管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为

× × × × × × 21?2?mg??12?（A）0 。（B）mv0。（C）m?v0??? 。 ??22??qB????21?2?mg??（D）m?v0???qB???。 2??????× × × × × ×

v0 × × × × × ×

B

× × × × × ×

7．如图，用等长绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球

O A和B，两线上端固定于同一点O。将B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线夹角为??。在以下情况中，夹角??保持不变的是 （A）同时使A球的质量和电量都减半。 ??（B）同时使A、B两球的质量和电量都减半。 （C）同时使两悬线长度减半。

（D）同时使两悬线长度和两球的电量都减半。

A B 8．一带电小球固定于相对地面作匀速直线运动的车上。车上坐着一

个观察者甲，地面上站着另一个观察者乙，则

（A）甲观察到空间既不存在电场也不存在磁场，乙观察到空间存在着磁场但不存在电场。 （B）甲观察到空间存在着电场但不存在磁场，乙观察到空间存在着磁场但不存在电场。 （C）甲观察到空间不存在电场但存在着磁场，乙观察到空间存在着电场但不存在磁场。 （D）甲观察到空间存在着电场但不存在磁场，乙观察到空间既存在着电场也存在着磁场。 二．填空题（每小题6分，共36分。）

R2 B 9．如图所示，六面体框架由电阻值分别为R1、

C2 R3 R4 R2 R2、R3、R4的电阻组成，则A、B两点间的R2 R4 ??R1 C1 等效电阻为 。

r 10．如图电路中电源电动势? = 12V，电源内RR3 1 R2 R3 R3 RR1 阻r = 1?，电阻R1= 3?，R2= 2?，R3= 4 6?，电容C1= 4?F，C2= 1?F。当S1合上，A S1 R1

S2断开时，C1两端的电压为 V，然

后再合上S2，则R3上通过的电量为 C。

11．如图，质量分别为m、2m的两个物体用一根不可伸长的轻绳栓住后挂在一个光滑轻滑轮上，两物体距地面高度均为H，绳子足够长。物体由静止开始运动，物体与地面碰撞为完全非弹性碰撞，则其中有一物体撞地后能从地面上升，上升的最大高度为 。

38

S2

H 12．如图所示，一滑块在光滑弯道上由静止开始下滑h高度后进入水平传送带，传送带水平

部分长为L = 4m，与滑块的动摩擦因数????0.2，传送带的运行速度v = 4m/s，方向如图。若滑块离开传送带时的速度为v?，试画出

v?2随h的变化图线，并在图中标出关键

点的坐标值。?

h A L B 13．将一根均匀弦线沿水平的x轴放置，将弦拉紧并固定两端，其中弦的右端固定在x = 25cm

处。现对位于坐标原点处的弦上一点施加一个垂直于弦线方向的扰动，其位移随时间变化关系如图，该扰动将沿弦线传播而形成一个波（孤立的脉冲波）。已知该波在弦线中的传播速度为2.5cm/s，当其向右传播到达固定点时将发生反射，由于反射波与入射波的叠加，使弦线在反射点处的位移始终为零。由此概念出发，并设波在传播和反射过程中都没有能量损失。试准确地画出扰动开始后，t = 2.5s、t = 10.5 s和t = 12.5s时的波形图。

14．一弹簧振子作简谐振动的位移—时间曲

线及速度—时间曲线如图，定性画出该弹簧振子系统速度随位移的变化关系。

三．实验题(本题共14分)

0 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 4.0 1.0 y(cm) t(s) x o

v

t

o

t

15．原用伏安法测一个阻值较大的电阻，使

用6V电源、0～15V电压表、0～10mA电流表。由于电表内阻的影响会造成测量误差，为了避免此误差，在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关，试设计一个新的实验测量该未知电阻。 （1）画出实验电路图 （2）说明实验步骤

（3）说明需要测量的量及如何获得待测电阻的值。 四．计算题（本题共60分）

16．（本题16分）在水平面上有两个半径均为R的圆环A

和B，其中A环固定不动，B环以速度v0作匀速直线运动。设在t=0时，A、B两环完全重合，之后B环继续运动。从两环完全重合到两环完全分离，需要一个

A 过程，在此过程中两环的交点M（如图所示）的位置

不断变化。试导出此过程中：

（1）M点相对于圆环A的速度v与时间变量t的关系式。

（2）点相对于圆环A的向心加速度a与时间变量t的关系式

39

M R OA OB R v0

B 17．（本题20分）一热气球具有不变的容积VB＝1.1m3，气球外层材料的质量m =

0.187kg，其体积与VB相比可忽略不计。此时外界地面的大气密度ρ1＝1.2kg／３

m，大气温度t１＝2 0oＣ，大气压强p１＝1.013×105Pa。求： （1）气球内部热空气的温度t2为多高时，气球刚好能浮起。

（2）使气球内部空气的温度升高到t3＝110?Ｃ，并始终保持不变。再把气球下端与大气

相通的阀门关闭，使气球内部的空气密度也保持恒定。求气球上升到多高才能处于平衡状态。已知当离地面的高度h远小于地球半径时，高h处大气密度ρh与地面大

气密度ρ1的关系为?h??1(1??1ghp1)。

18．（本题12分）如图（a）所示，在一平静的水面上有两个相干波源S1，S2，二者之间

相距为d。两波源振动时位移随时间变化规律如图（b）所示。两波源振动后，在水面上出现清晰稳定的干涉图样。现由于某种原因，波源S2的振动周期发生了微小变化，由T变为T′（T < T′），此时发现y S1、S2连线上的加强区和减弱区会发生d 移动，某时刻S1和S2连线上某点A刚

O 好为振动加强点，求：此时该加强点的S1 A S2 T t

（b） 移动方向和移动速度（设水波速度为（a）

v）。 19．（本题12分）一个光滑直槽长为L，固定在水平面上，直槽两端有竖直挡板，槽内有两个质量相同的光滑小球。设水平向右为x轴正方向，初始时小球1位于x = 0处，速度为v，运动方向向右；小球2位于x = L处，速度为2v，运动方向向左，如图所示。小球间的碰撞是完全弹性的，而小球每次与槽壁碰撞，都使小球的速度大小减为碰撞前的二分之一。问：在那些时间段内两小球的速度大小、方向相同？速度大小为多少？（提示：本题可利用图象法求解）

1 v 2v 2

O L x 40

上海市第十一届高二物理竞赛（05）

说明：1、本卷共五大题，满分150分，答卷时间为120分钟。

2、答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二、三大题只要写出答案，不写解答过程；第四、五大题要写出完整的解答过程。

3、本卷中g取10 m/s2。

一．选择题（以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题3分，共24分） 1．图中是由两块不平行的导体板组成的电容器，若使两板分别带有电量为＋q和－q的电荷，正确反映两板间电场线分布的图是（ ）

＋q ＋q ＋q ＋q －q －q －q －q （A） （B） （C） （D）

2．如图所示电路中，平行板电容器C的极板水平放置，有一个质量为m的带负电的油滴悬浮在极板间保持静止，为使油滴向上运动，

可采用的方法是（ ）

（A）把电阻R1的阻值调大，（B）把电阻R2的阻值调大， （C）把电阻R3的阻值调大，（D）把电阻R4的阻值调大。 3．自行车为了夜间行驶时能被后面的机动车司机看见，其尾

R3 R4 R2 C R1 部安装一块透光塑料块，如图所示，塑料块内壁被制成直角三棱锥状，

当有外来入射光照射时显得特别晶亮，这主要是利用了光的下述哪种现象（ ）

（A）衍射， （B）干涉， （C）偏振， （D）全反射。

4．在铁路上常使用一种图（a）所示的电磁装置向控制中心传输信号，以

确定火车的位置和速度。在火车首节车厢下面，通过某装 铁轨 置产生一个磁感应强度方向竖直向下的匀强磁场，当它经火车 ? ? ? ? 线圈 过安放在两铁轨中间的线圈时，会使线圈产生一个电信号? ? ? ? 被控制中心接收，线圈电阻不计。若火车以恒定速度通过 线圈，则表示线圈两端的电压与时间关系的图线可能是图 （a） 到控制中心 （b）中的（ ） u （A） u （B） u （C） u （D） 0 t 0 t 0 t 0 t

5．如图所示，均匀玻璃管开口向上竖直放置，管内有两段水银柱封闭着两段空气柱a和b，它们的温度相同，两段空气柱长度之比La:Lb＝3:1，如果给它们 缓慢均匀加热，使它们升高相同的温度双不让水银溢出，则加热后两段空气柱长 度之比为（ ）

a （A）La:Lb＝3:1， （B）La:Lb＜3:1，

（C）La:Lb＞3:1， （D）条件不足无法判断。

b 41

6．图中固定不动、导热良好的气缸开口向下，气缸内有理想气体，

活塞可自由滑动且不漏气。一温度计通过缸项小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则（ ）

（A）气体对外做负功，内能增大，

（B）外力对气体做功，温度计示数不变， （C）外力对气体做功，温度计示数减小， （D）气体对外做负功，内能不变。

7．海水中含有带电粒子，在研究海洋时，可根据海水流切割 mA 地磁场所产生的感应电动势来测量流水的流速。假设海洋某处的地 －

磁场磁感应强度的竖直分量B＝0.5?104 T，水流是南北流向。将两 L 个大面积电极板竖直插入此处海水中，如图所示，且保持两电极的连线垂直水流方向，若两电极相距L＝10 m，与电极相连的电压表的示数为U＝0.15 mV，则可知海水的流速大小为（ ）

（A）3 mm/s， （B）3 cm/s， （C）30 cm/s， （D）3 m/s。 8．图中半径为R，质量为m的匀质细圆环均匀带电，总电量为Q（Q＞0），圆环放在光滑绝缘的水平桌面上，环内外有竖直向上的均匀磁场，磁感应强度为B。若圆环以角速度?绕着过圆心的竖直轴匀速转动，则环上任一点的张力大小是（ ）

R?（A） （QB＋m?），

2?R?（C） （QB＋m?），

4?

R?（B） QB，

2?R?（D） QB。

4? B Q R ? m 二、填空题（每小题4分，共40分）

9．一个如图所示的容器，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个

A 活塞，活塞横截面积分别是SA＝8 cm2，SB＝24 cm2，质量分别为MA＝8 kg，

MB＝12 kg，它们之间用一质量不计的轻杆相连并保持平衡，活塞可无摩擦滑 动，但不漏气，活塞B的下面和大气相通，活塞A的上面是真空。若大气压 p 强p0＝1?105 Pa，则被封闭气体的压强为_____________Pa。

10．电容为C的电容器原来不带电，A板开孔并接地，电 B A B 子流从A板小孔以速度v垂直A板入射，单位时间射入n个，每 p0 个电子电量为e，质量为m。设达到B板的电子全部存留在B板 m e v 上，经时间t，板间电压不再增加。则t＝_____________。

11．半径为R的匀质半球体置于水平面上，其重心C离

球心O点的距离OC＝3R/8，半球质量为m。在半球的平面上 O 放一质量为m/8的物体，它与半球平面间的静摩擦因数为0.2。 C 则在保持平衡状态的条件下，物体离球心的最大距离为_____________。

12．一伞状太阳灶的半径为R，使用时调节到正对着太阳光的方向，

已知太阳的辐射功率（太阳每秒辐射出的能量）为P，太阳中心到地面的距离为L，

1 由于大气层的反射和吸收，太阳能只有1/k到达地面。设太阳光的频率为?，普朗克

k1 常量为h，则这个太阳灶每秒钟可接收个_____________光子。

13．如图所示，劲度系数为k1的轻弹簧分别与质量为m1、m2的物体1、2连m2 接，劲度系数为k2的轻弹簧上端与物体2相连，下端压在桌面上，整个系统处于平 k2 衡状态。现将物体1缓慢地向上竖直提起，直到下面弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中，物体2的重力势能增加了_____________，物体2的重力势能增加了_____________。

42

14．抽气机每分钟抽气m次，每抽一次可抽出体积为V0的气体，用它对容积为V的容器抽气。为使容器中的压强由p0变为p0/N，抽气机需工作的时间为_____________。

15．在地球大气中存在由土壤中放射性元素产生的和来自宇宙射线的正、负带电离子，

－19

其电量绝对值e＝1.6?10 C。某区域中正负离子的数密度（单位体积内粒子的个数）分别为n＋＝620/cm3，n－＝550/cm3。同时，大气中存在电场，场强为120 V/m，并测得大气的电

－

导率?＝2.70?1014 S/m（电导率就是电阻率的倒数，其单位是西门子／米，1西门子/米＝1/欧姆米）。若大气中的电流是正负离子定向漂移运动的结果，假设正负离子有相同的漂移速度vd，且已知大气中的电流密度（通过单位横截面积的电流强度）J与场强E之间满足关系J＝?E。则vd＝_____________m/s。

16．深水爆炸形成的气泡的振荡周期T＝pad bec，式中p是压强，d是水的密度，e是爆炸的总能量。则a＝_____________，c＝_____________。

17、质量m＝2 kg的物体静止在光滑的水平面上，在第1、3、5?奇数秒内给物体施加方向相同、大小F＝6 N的水平推力，在第2、4、6?偶数秒内撤消对物体施加的水平推力，则经过时间_____________s，此物体的位移恰好是229.5 m。

v 18．质量为m的小球以大小为10 m/s的速度与竖直方向成60?射

v0 向桌面，再以大小为7 m/s的速度与竖直方向成45?反弹，与冲力相比小

60?45? 球的重力可忽略，由此求得小球与桌面间的动摩擦因数?＝_____________。

三、作图题（共10分）

19、（本题2分）如图所示A、B为两个振源，图中实线圆代表A 单独发出的波峰，虚线圆代表B单独发出的波峰。试在答题纸上两波叠 加的区域画出一根振动加强的线和一根振动减弱的线，并分别在线上用 符号“?”和“?”标出振动加强和振动减弱的点。

A B 20、（本题8分）如图所示，有一边长为L，电阻为R的正方形导

线框，以水平向右的速度v匀速穿过宽度为2L的磁场。该磁场左半部 ? ? ? 为磁感应强度等于B的匀强磁场，右半部为磁感应强度等于2B的匀强d a ? ? 磁场，方向均垂直纸面向里。在答题纸规定的坐标系上画出从0到4L/v v ? ? c b ? ? 时间内，a、b两点间电压随时间t的变化图线。

L ? ? ? 四、实验题（共20分）

2L 21、（本题4分）数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理实验中，

该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图像。如图（a）所示，一条形磁铁置于水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一静止磁传感器位于转台边缘，该传感器可测量所在位置的磁感应强度。实验后显示器得出曲线如图（b）所示。图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度。

磁铁 传感器 （1）由图线可知

磁铁所做的运动是

数据采集器 ______________。

计算机 （2）曲线最高点

的纵坐标表示 ____________________ （a） （b） ，曲线最低点的纵坐标

表示____________________。

22、（本题16分）现有5个外观完全相同、没有任何标记的电阻，已知其中4个电阻的阻值相等，设为R，另一个电阻的阻值为10R，但R数值未知。给你一个欧姆表和若干两

43

端焊有接线夹的导线，要求在所给电阻中找出阻值为10R的电阻，则（1）用欧姆表测电阻的最少次数n＝_____________。（2）实验步骤：

五、计算题（共50分） 23、（本题10分）图中有一个装有进水孔a和排水孔b的铁

湖面 制水箱，水箱铁壳质量为840 kg，容积为1 m3。此箱不慎沉入湖

底，但与湖底间有间隙。箱内充满了水，湖底的水温为7?C，排 水孔b与湖面相距10 m。今采用充气法打捞水箱，先将管子与进 10 m 铁水箱 水孔a连接，用压气机把空气打进箱内，使箱内的水排出。设湖

面空气压强为1?105 Pa、温度为27?C，且空气质量、水箱铁壳本a 身的体积、水的密度随湖深度的变化均可忽略。试问要打进多少 b 体积湖面的空气，水箱才开始上浮？

24、（本题12分）如图，在一个圆柱形的区域内存在匀强磁场，圆c ? ? ? 柱轴线与纸面垂直，磁场方向垂直纸面向里，且磁感应强度随时间均匀? ? ? ? 增大。在磁场中与磁场方向垂直的平面上有一价目直角导体框abc，a ? ? ? ? b 其三个顶点恰在磁场边界的圆周上，?abc＝30?，导体框电阻分布均匀， ? ? ? ? 求导体框abc上三个电势差的比值Uab:Ubc:Uca。 ? ? ? ?B 25、（本题14分）如图为一继电器控制电路，电池均为一号干电池，灯泡均为同规格的小电珠，继电器也完全相同，继电器线圈电阻比灯泡电阻小，保护电阻r’远小于继电器线圈电阻，而变阻器的最大电阻足够大。开始时电键断开，变阻器滑片置于最左边。

（1）当电

继电器线圈 键K闭合后，电

路中各灯泡的

亮暗情况如

何？

（2）电键 K保持闭合，使 变阻器滑片向K 右移动，在移动 r’ 过程中电路中

各灯泡的亮暗

情况与（1）相比有什么变化？

（3）设每节干电池电动势为?，内阻为r，每个继电器线圈电阻为R0，吸合电流不I，每个灯泡电阻为R’。在滑片向右移动的过程中，灯泡亮暗情况刚开始与（1）中情况不同时，变阻器的电阻R是多少？

26、（本题20分）一根不可伸长的细绳围成一个正方形，正方形的四个顶点分别连接着一个质量为m的质点A、B、C、D，正方形中心处有一质量M＝2m的质

B 点E，它们都静止在光滑水平面上。今使质点E以初速v0沿水平对角线方

向运动，与质点C做完全非弹性碰撞。求：

（1）碰撞后细绳围成的正方形尚未被破坏的瞬时，各质点运动的速度， A E v 0（2）在以后运动过程中B、D两质点第一次相撞时的相对速度。 C

44

上海市第十二届高二物理竞赛（06）

说明：1、本卷共五大题，满分150分，答卷时间为120分钟。

2、答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二大题只要写出答案，不写解答过程；第三、四、五大题要写出完整的解答过程。

3、本卷未加说明时g取10 m/s2。

一．选择题（以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题3分，共24分） 1．根据玻尔理论，氢原子核外电子由n层轨道跃迁到n－1层轨道的过程中（ （A）要吸收光子，电子的动能、电势能都减小 （B）要吸收光子，电子的动能增大，电势能减小 （C）要放出光子，电子的动能、电势能都减小 （D）要放出光子，电子的动能增大，电势能减小

2．一点电荷以某一速度从O点进入一匀强电场，速度方向与电场方向相同，经过时间t1后，将电场方向改变180?（电场大小不变），又经过时间t2，电荷恰好回到O点且速度为零，则（

）

（B）该电荷带负电 （D）t1:t2＝（2 ＋1）:1

（A）该电荷带正电 （C）t1:t2＝1:1

）

3．无限长直螺线管内部为一均匀磁场，其磁感应强度B0＝?0nI（式中?0为一恒量，n为单位长度上的线圈匝数，I为线圈中通过的电流），若将其分为二部分，则成为二个半无

1

限长直螺线管，如图所示为其中的一个，其端面中心处磁感应强度的大小B＝ ?0nI；若端

2面上离中心r（r小于螺线管横截面半径R，但不为零。）处的磁感 B 应强度的大小为B’，则（ ）

（A）B＞B’ （C）B＜B’

（B）B＝B’ （D）无法判断

R 4．如图所示，一根下端开口的细直玻璃管竖直插入水银槽中，管内外水银面 的高度差为h＝70 cm。若使玻璃管绕管上任意一点转动，使它倾斜一些偏离竖直方 向，且保证管口不离开水银面，则管内外水银面的高度差将（外界大气压的数值为 h 76 cmHg）（ ）

（A）一定减小 （B）可能减小

（C）可能增大

（D）可能不变

5．质量为M的平板小车在光滑水平面上以速度v0向左匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后反弹上升的高度仍为h。设M?m，碰撞的弹力N?mg，球与车之间的动摩擦因数为?，则小球弹起后的水平速度可能是（

1

（A） 2gh

）

? （B）2（C）2?2gh （D）v0

6．一束光线通过一玻璃容器，容器中装有静置多时的过饱和盐溶液，则光束的传播路径为（

）

（A） 45 （B） （C） （D）

7．一平面简谐波在均匀弹性媒质中传播，在某一时刻，媒质中某质点正处于平衡位置，此时该质点的

（

）

（B）动能最大，弹性势能最小 （D）动能为零，弹性势能最小

（A）动能为零，弹性势能最大 （C）动能最大，弹性势能最大

8．音叉的振动周期T由制作音叉的材料的密度?，弹性模量E以及地叉的叉股长L决定（弹性模量反映了材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力，是描写材料本身弹性的物理量，其单位为N/m2）。下列公式 中正确反映了振动规律的应是（式中C为无单位的常数）（

）

C?（A）T＝ gL3 （B）T＝CLE

?E

CE

（C）T＝ ?LCL （D）T＝ g?E g

二、填空题（每小题4分，共40分）

9．如图所示，在倾角为? 的光滑斜面顶端有一质 A 点A自静止开始自由下滑，与此同时在斜面底部有一质点 B自静止开始由以匀加速度a背离斜面在光滑的水平面上的最小值为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

10．一个扭转的环状带子由长度为L，有一定宽度的纸条制L 成，一根导线沿纸带的边缘绕了一圈，如图所示，把纸带放入一 个均匀的垂直于纸带所在面的磁场中，当磁场随时间均匀变化（即?B

＝k）时，a、b两端的电压为_____________。 ?t

11．风速为v的风垂直乔向一建筑物墙面散开，空气空气为?，其压强为_____________。 12．如图所示，将一定量的水银灌入开口竖直向上的U形管中，管的粗细均匀，内直径d＝1.2 cm，水银灌入后，水银在管内做小幅振动，周期T＝3.44 s，水银的的密度?＝1.36?104 kg/m3，g取10 m/s2，则灌入的水银质量约为_____________kg。

13．两块相同金属薄板的面积为1 m2，一上一下水平平等地浸没在某区域的海水中，面积正面相对，上、下间距离为10 cm。该区域海水的电阻率?＝0.25?m，从东向西以v＝1 m/s速度流过两板中间，该区域磁场的水平分量为B1＝104 T，竖直分量为B2＝2.5?105 T。

－

－

B ? 运动，设A下滑到斜面底部能沿光滑的小圆弧平稳地向B追去，为使A不能追上B，则a

如用导线将两板与一个负载连接起来，则负载上可产生的最大电功率为_____________W。

14．两颗人造地球卫星A和B都在圆形轨道上运行，卫星A的轨道半径为r，某时刻B恰好在A的正上方h（h?r）处，则卫星A运行一周时，卫星B约在_____________（填：在A的前方还是后方多远），再经过时间t_____________后，B又重新在A的正上方（地球半径为R）。

15．一只时钟在正午时分针和时针重合，则经过_____________时间，它们再一次重合。

16．桌面上竖立一个半径为R的两端开口的薄壁 长玻璃管，管内先放入一个塑料膜食品袋，其周长略大 F 于管的周长。然后将袋中满满的灌入水，已知塑料袋和

46

玻璃间的摩擦因数为?，水的密度为?，塑料袋高为h，如果把玻璃管缓慢的向上提，管与塑料袋之间的最大静摩擦力为_____________。

17．一根质量为m、绕制均匀的弹簧，放在光滑水平面上，在其一端作用一水平力F使其平动。若将此弹簧一端固定在天花板上，则弹簧伸长的长度比其运动时短，为使其长度与运动时相等，在弹簧下端应挂质量m’＝_____________的重物。

18．十根阻值均为R的电阻丝组成如图所示网络，A、B间的等效电阻为_____________。

三．分析论述题（共10分）

19．根据伽利略的力学相对性原理，两个相对惯

性系做匀速直线运动的参照系是等价的：即对这两个参照系而言，力学规律在这两个参照系内是完全相同的。设有两个参照系K1和K2（如图），K2相对K1以不变的速度u沿x正方向运动。现有一质量为m的物体相对K1以速度v1沿x正方向运动，

K1 K2 B 在时间t内作用在物体上的恒力F（其方向与运动方向一致）使 u 物体相对K1的速度由v1变为v2。则在K1和K2内物体动能的变 F x 111

化分别为 m（v22－v12）和 m [（v2－u）2－（v1－u）2]＝ m

222（v22－v12）－mu（v2－v1），显然物体在K2中的动能变化要小于K1中的动能变化。这与伽利略的力学相对性原理是否矛盾？试就这一总是作出你的分析。

四．实验题（共16分）

20．（6分）如图 一只仅由阻值相同的两个电阻组成的黑 箱，当将电压为U，内阻不计的电池接在黑箱的I端时，在黑箱 II端的理想电压表示数为U/2，当将电池接在II端时，则接在I I II 端的理想电压表示数为U，在图中画出黑箱中电阻的连接方式。

（1）由图线可知磁铁所做的运动是____________________。

（2）曲线最高点的纵坐标表示____________________，曲线最低点的纵坐标表示____________________。

21．（10分）一个有很多电阻和其它无源器件组成的复杂电路，各电阻值均未知，现提供一个电池组、一个电流表和一

个电压表。（1）在图中画出测量电阻R的 阻值的实验电路图，要求不把R从电路中 R 取出来（即在任何地方电路不能断开）（，2）说明你选择这样的测量方法的理由。

47

五．计算题（共650分）

22．（20分）一容积为11.2?103 m3的真空系统已被抽到1.33?103 Pa的真空。为了

－

－

提高其真空度，将系统放在300?C的烘箱内烘烤，使器壁释放出所吸附的气体分子。若烘烤后压强增为1.33 Pa，则器壁释放了多少个分子？（气体普适恒量R＝8.31J/（mol?K），阿伏伽德罗常数NA＝6.02?1023 /mol）

23．（20分）如图所示，飞船以速度v0绕月球做圆周运动，飞船质量为m＝1.2?103 kg，离月球表面的高度为h＝100 km。飞船在A点突然向前作短时间喷气，喷气的相对速度为u＝1.0?10

4

v0 vA B A vB rB R h rA m/s，喷气后飞船在A点的速度为vA，于是飞船将沿新的椭圆轨道运行，在图中的B点与月球表面相切（A、B连线通过月球中心，即A、B点分别是椭圆轨道的远月点和近月点），问喷气时需消耗质量为多少的燃料？（已知在飞船的运行过程中，从月球到飞船的连线在单位时间内扫过的面积相等；月球与飞船系统的引力势

GMm

能EP＝－ （M为月球质量，月球半径R＝1700 km，月球表

r面重力加速度g＝1.7 m/s2）。

24．（20分）极板相同的两平行板空气电容器充以同样的电量。第一个电容器两极板间的距离是第二个电容器的两倍。如果将第二个电容器插在第一个电容器的两极板间，并使所有极板都都平行且不接触，系统的静电场能改变了多少？（极板面积为S，极板间距为d的电容器有电容C＝

S S 2d d ?0S

d

，式中?0为真空介电系数；当一个平板电容器

2

Q

带电量为Q时，该电容器所储存的电场能量W＝ ）

2C

48

上海市第十三届高二物理竞赛（07）

说明：1、本卷共五大题，满分150分，答卷时间为120分钟。

2、答案及解答过程均写在答题纸上。其中第一、二大题只要写出答案，不写解答过程；第三、四、五大题要写出完整的解答过程。

3、本卷未加说明时g取10 m/s2。

一．选择题（以下每题中有一个或一个以上选项符合题意，每小题4分，共32分） 1．一质点做简单谐运动，已知振动频率为?，则振动动能的变化频率为（ （A）?/2

（B）?

（C）2?

（D）4?

F ）

2．如图所示，有一竖直放置的圆心在O点的光滑大圆环，大圆环上套有两个质量可忽略的光滑的小圆环B和C。设有一光滑的轻绳穿过两个小圆环，在轻绳的两端A、D以及两环之间E悬有三个重物。设两小圆环在如图所示位置（BO、CO分别与FO夹角为30?）时整个系统处于平衡状态，则三个重物质量mA、mD及mE间的比为（

（A）1:1:1

（B）1:1:2 （C）2:2:1

）

（D）1:2:1

BE30?30?CAO D3．传送带在外力F驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为f，传送带所受摩擦力为f’，在砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中

（

）

（A）f’所做的功等于f所做的功的负值 （C）F所做的功与f’所做的功之和等于零 （D）F所做的功等于砖块所获得的动能

4．第一次在试管里装入温度为20?C的水，将试管下部浸入温度为80?C的大量水中，试管里的水经过时间t1被加热到80?C，第二次在试管里装入温度为80?C，质量相同的水，将试管下部浸入温度为20?C的大量水中，试管里的水经过时间t2被冷却到20?C。设试管两次的浸入深度相同，且试管中水平面高于管外水平面，不考虑能量损失，则（

（A）t1＜t2

（B）t1＝t2

（C）t1＞t2

（D）无法确定

）

（B）F所做的功与f’所做的功之和等于砖块所获得的动能

5．质量为m的小球挂在长为L、不可伸长的轻线上，静止于自然悬挂状态。当小球受沿水平方向，作用时间t极短的力打击后，它沿圆弧运动，上升的最大高度为h（h≤L），则打击时作用在球上的平均冲力可能是（

m2gh m5gh

（A） （B）

tt6．一个电路单元的输入输出电压关系如图（a）所示，如果输入电压随时间的变化关系如图（b）决定，其中峰值电压为1.5V。则输出电压随时间的变化关系是（

）

m（3h－L）g

（D）

t

m4gh （C）

t

输出电压 /V 输出电压 /V 4 1.5 3 2 1 0 t/s -4 -2 0 2 4输入电压/V （a） （b） ）

（A） （B） （C） （D） 49

7．如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子间相互作用势能可以忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，（ ）

（A）a的体积增大了，压强变小了 （B）b的温度升高了

（C）加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈 （D）a增加的内能小于b增加的内能

8．如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方

? ? ? ? ? ? ? ?B a K b 向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。

mv

下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝ 。M? ? O ? ?N Bq其中正确的是（

）

（A） （B） （C） （D） 2R 2R M 2R O R N M R O 2R N M 2R O 2R N M 2R O 2R 二．填空题（每小题5分，共50分）

9．打开水龙头，水就流下来。边连续的水柱的直径在流下过程中＿＿＿＿＿（选填“减小”、“不变”或“增大”）。设水龙头开口直径为1 cm，安装在75 cm高处。如果水在出口处的速度为1 m/s，则水柱落到地面时的直径为＿＿＿＿＿＿＿cm。

10．一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率为P，出射的光束截面积为S。当该光束垂直入射到一物体平面上时，可能产生的光压（光对物体表面产生的压强）的最大值为_____________。

11．质点做单向直线运动，其运动路程s随时间t变化规律如图。则整个运动过程中的平均速度为_____________m/s。

12．密立根油滴实验，是利用油滴所受的电场力和重力平衡而测量油滴所带电荷量的，其电场由两块带电平行板产生。实验中，半径为r、带有两个电子电荷量（即2e）的油滴保持静止时，其所在电场的两块极板间的电势差为U0。当电势差增大到

4U0时，半径为2r的另一油滴保持静止，则该油滴所带的电荷量为_____________。

13．金属杆在均匀磁场中以角速度?绕竖直轴OO’转动（如图），磁感应强度为B，方向竖直向下。图中R和?均为已知。则金属杆两端的电势差为_____________。

50

O R B ? O’ s/m 20 10 0 10 20 t/s

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lcc5.html