四川遂宁市2022-2023学年高二上学期物理竞赛初赛模拟试题

高中物理竞赛模拟试题（初赛） 一、现有一个长方形的抽屉,其俯视图如图所示AD=L,AB=W.抽屉面板上左、右对称地安装着E、F两个把手,它们之间的距离为d,该抽屉上下底面是光滑的,左、右侧壁的摩擦系数为μ,不拉动抽屉时左、右抽屉与抽屉腔之间有一定的间隙,如果用平行AD的力作用在一个把手上将抽屉拉开,对μ有什么要求？ ( F E D C B A ) 二、一条轻氢绳两端各系着质量为m1和m2的物体,通过定滑轮悬挂在车顶上,m1>m2,如图绳与滑轮的摩擦忽略不计,若车以加速度a向右运动,m1仍然与车厢地板相对静止,试求： （1）此时绳上的张力T； （2）m1与地板之间的摩擦系数μ至少多大？ ( α m 2 m 1 ) 三、两个质量都为m的小球,用一根长为2的轻绳连接起来,置于光滑桌面上,绳恰好伸直.用一个垂直绳方向的恒力F作用在连线中点O上,问：在两小球第一次碰撞前的瞬间,小球在垂直于F方向上的分速度是多少？ ( m O F m ) 四、一车在平直公路上以加速度匀加速直线运动,用长为L的轻绳将一小球B悬挂于车厢顶上,待小求相对车厢静止之后,将其在竖直平面内稍稍拉离平衡位置,然后由静止释放,小球将在平衡位置附近作小幅振动,求小球的振动周期. 五、一根一端封闭的均匀玻璃管长96cm,内有一端长20cm为的水银柱水银柱下方为一空气柱,当温度为27°时玻璃管开口竖直向上,空气柱长60cm,此时外界大气压为76cmHg,试问：为使水银柱不全部从玻璃管中溢出,温度可达到多少度？ 六、三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状,若每一金属圈的原长电阻（即它断开时测两端的电阻）为R,试求图中A、B两点之间的电阻. ( B A ) 七、在倾角为30°的斜面上,固定两根足够长的光滑平行导轨,一个匀强磁场垂直斜面竖直向上,磁感强度为B=0.4T,导轨间距L=0.5m两根金属棒ab、cd水平地放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg.、mcd=0.2kg两金属棒总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计,现使金属棒ab以ν=2.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动,求： （1）金属棒cd的最大速度； （2）在cd有最大速度时,作用在ab的外力的功率. ( d c b a 30 °° ν B ) 八、由折射率为n=1.5的玻璃制成的对称的双凸透镜,在空气中焦距为30cm （1）把它放在平面镜上形成一个折、反射系统,该系统的焦距为多少？ （2）在透镜和批改平面镜之间注满水,水的折射率为4/3,这个系统的折射率为多少？ ( (b) (a) A ) 参考答案 ( F E D C B A F N 2 y x f 1 N 1 W L f 2 )一、如果F作用在E把手上,那么抽屉有一个沿逆时针转动的趋势,在D、B两个角上产生两个弹力N1和N2,以防止抽屉旋转,在D、B两处也会受到两个摩擦力f1和f2 可解得 μ≤ 二、如图所示为的受力,以车厢为非惯性参照系,在竖直和水平方向上有 ( m 2 g m 2 a θ T ) 联立此二式可解得 m1物体的受力如图所示,仍以车厢为非惯性参照系,在竖直和水平方向有 ( F 1 m 1 g m 1 a T ′ N ) 式中T′=T,联立这二式,可解得 三、设作用力F的方向为x方向.当绳子与x方向成α角时,绳上的张力T为 T= 此张力使小球在x轴方向上的加速度为 可见,与无关,小球在x轴方向做匀加速运动. 设由初始到两球第一次相碰前,力F的作用点共移动的距离为s,则两小球在x方向都运动了距离s-,则小球在碰撞前在x方向的分速度为 （1） 在这段过程中,F做的功为Fs,根据动能定理 (2) 联立（1）、（2）两式可得 Fs=F(s-)+mνy2 所以 νy= ( mg m T )四、如图所示,在小车参照系中,小球受到三个力而平衡,重力mg,惯性力m和轻绳拉力T.在小车参照系中,等效的重力加速度为 因此小球的振动周期 五、如图,初态空气柱长L0=60cm,压强p0=96cmHg,温度T0=300K,而后从T0开始升温分阶段如下. 第一阶段： 温度从T0升高,空气柱长度增高,水银柱上升,但可保持空气柱压强仍维持在p0=96cmHg.当水银柱上端面与管口并齐时,此阶段温度达最高值,记为T1,有 ( 60cm 20cm 16cm ) 解得 第二阶段： 温度从T1继续上升,水银柱开始外溢,但留下的x<20cm长水银柱仍能维持空气柱内外压强平衡,水银柱也可以不全部溢出,设此时的温度为Tx,则可建立方程 将p0、L0、T0各量代入后,可得 为使x有实数解,要求二次方程判别式 成立,即要求 Tx≤385K 这样,可实现平衡x的有两格外值 开始时Tx=T1=380K,