上海市第十五届高二物理竞赛复赛试卷及解答

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1、上海市第十五届高二物理竞赛（川沙中学杯）复赛试题说明：1、本卷共四大题，24小题，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、四大题要写出完整的解答过程。3、本卷中重力加速度用g表示，需要求数值时取10m/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5分，共40分）1．发现静止点电荷间相互作用规律的科学家是（）（A）安培（B）法拉第（C）麦克斯韦（D）库仑2．如图所示，有一条形磁铁在自由下落过程中遇到一导体圆环，磁铁沿

2、着圆环的轴线运动，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g3．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A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（）（A）R（N－3mg）；（B）R（3mg－N）；（C）R（N－mg）；（D）R（N－2mg）。4．如图所示，在水平面上匀加速前进的车厢内，有一与车厢相对静止的观察者测得与水平面成q角的光滑斜面上的物块相对于斜面向

3、下的加速度为a’＝gsinq，由此可以推断车厢在水平面上的加速度为（）（A）a0＝gtanq；（B）a0＝gcotq；（C）a0＝gsinq；（D）a0＝gcosq。5．如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平面上，物块两侧联接劲度系数为k的相同弹簧，左侧弹簧左端固定，力F作用在右侧弹簧右端P，开始时弹簧均为自由长度。第一次缓慢地将P点向右拉l距离，所做功为W1，第二次迅速地将P点向右拉l距离，所做功为W2，则有（）（A）W2＝4W1；（B）W2＝2W1；（C）W2＝W1/4；（D）W2＝W1/2。6．如图所示，劲

4、度系数为k＝10N/m的弹簧下面挂着质量分别为m1＝0.5kg和m2＝0.3kg的两个物体，开始时它们都处于静止状态。突然把m1和的m2连线剪断后，m1运动过程中的最大速率是（）（A）0.77m/s；（B）0.98m/s；（C）1.34m/s；（D）1.94m/s。7．如图所示，有一导热板把绝热气缸分成A和B两部分，分别充满两种不同气体。在平衡态下，A和B两种气体的温度相同。当活塞缓慢运动压缩绝热气缸内的气体A时（）（A）A的内能增加了；（B）B的温度升高了；（C）A和B的总内能增加了；（D）A的分子运动比B的分

5、子运动更剧烈。8．如图所示，两导体板平行放置可构成一平板电容器C，将其接到电源上充电，电路中串有一阻值为R的电阻，直到两导体板的电压与电源电动势E相等，当电容器被充满电荷时两导体板分别带电Q、－Q，电容器存储的电能为QC，同时电路中电流为零，在整个充电过程中（）（A）在电阻上产生的热量与电源电动势E无关；（B）在电阻上产生的热量与R成正比；（C）在电阻上产生的热量与R成反比；（D）在电阻上产生的热量与R无关。二．填空题（每小题5分，共50分）9．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

6、，甲虫与碗的内表面的静摩擦因数为m＝0.25，它可以爬的最大高度为＿＿＿＿＿＿＿。10．如图所示，长为l的木板A的质量为M，板上右端有质量为m的物块B（大小不计），物块与木板间的动摩擦因数为m，它们一起静止在光滑水平面上。则质量为m的物块C至少以_____________的速率与木板左端发生完全非弹性碰撞时，方能使B脱离A板。11．一根粗细均匀的玻璃管，形状如图所示，管两端都是开口的，右边的U形管内盛有水银，两边水银液面是平齐的。设此时U形管左侧水银面到A端的空气柱总长为L0＝40cm.若把左侧开口向下的玻璃管竖

7、直向下托运入水银槽中，使管口A在水银面下8cm，这时进入左管中水银柱高为________（设大气压强为p0＝76cmHg，空气温度保持不变）。12．如图所示，两个大导体板相互平行，水平放置，相距为d，两板间电势差为U，板间存在与板平面相平行的磁场，磁感应强度为B。用喷雾器喷入带电油滴，若某一油滴正好做半径为r的圆周运动，则该油滴的速率为_____________。13．如图所示，一半径为R的均匀带电球面，带电量为Q，在其正上方挖出一半径为a、的小圆盘（a≪R），将圆盘放到球心时所受的静电力的大小为________

8、_____，方向_____________。14．如图所示，质量分布均匀、边长为L的正三角形框架可以绕通过C点的水平转轴转动，转轴对框架轴承的最大摩擦力矩为M0。在三角形框架的下边框上有一质量为m的小电动玩具汽车从静止开始沿边框向左运动，其质心位于O点右方x处。已知玩具汽车停在任意位置时，框架底边始终保持水平，则汽车的加速度a与x满足_____________关系时，三角