上海市第八屆高三物理競(jìng)賽說明:1、本卷分Ｉ、II兩卷,共六大題，滿分為150分，答題時(shí)間為120分鐘。2、答案及解答過程均寫在答題紙上。其中第一、二、三、四、五大題只要求寫出答案，不要求寫出解答過程；第六大題要寫出完整的解答過程。3、本卷未加說明時(shí)重力加速度g均取10m/s2。Ⅰ卷一.(４0分)單項(xiàng)選擇題(本大題共8小題,每小題5分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)是符合題意的)1.相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)分子在逐漸靠近的過程中(）Ｄ。(A)分子間作用力逐漸增大??（Ｂ)分子間作用力逐漸減小(Ｃ)分子間勢(shì)能先變大后變小?(Ｄ）分子間勢(shì)能先變小后變大２.一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示,已知圖中質(zhì)點(diǎn)ｂ的起振時(shí)間比質(zhì)點(diǎn)ａ的起振時(shí)間晚0.5s,且圖中質(zhì)點(diǎn)ｂ和c之間的距離是５ｍ,則此波的波長(zhǎng)和頻率分別為()A。(A)５ｍ、1Ｈz????(B)１０ｍ、２Hz(C）5ｍ、２Hz????(D)1０ｍ、1Hｚ３.用頻率為ν1的單色光照射某金屬表面時(shí),恰能發(fā)生光電效應(yīng)，如改用頻率為ν２的另一種光(ν２>ν1）照射該金屬表面,則(）C。（A）出射光電子的最大初動(dòng)能減小??(B)出射光電子的最大初動(dòng)能不變(C)出射光電子的最大初動(dòng)能增大??(Ｄ）不發(fā)生光電效應(yīng)４．用中子轟擊鋁27,在釋放粒子的同時(shí)生成一不穩(wěn)定的新核，該核在衰變?yōu)殒V２4的同時(shí)還會(huì)發(fā)出()Ｂ。(Ａ)粒子???(B)粒子??(Ｃ)質(zhì)子??（Ｄ）中子５.在光滑水平面上有一輛靜止的小車,質(zhì)量為ｍ１和m2的甲、乙兩人站在車的中點(diǎn),現(xiàn)甲以相對(duì)地面的速率ｖ1走到車頭,乙以相對(duì)地面的速率ｖ2走到車尾。最終站在地面上的人觀察到小車向前移動(dòng)了一點(diǎn),由此可以判斷了(）D。(Ａ)v1>ｖ2??(B）v1＜v２??（Ｃ)ｍ1＞m2? (D）m1<m２6．如圖,足夠長(zhǎng)光滑斜面上一小車自由下滑，車上有一垂直于斜面開口向上的發(fā)射管，小車下滑過程中,從發(fā)射管中射出一顆小球,不計(jì)空氣阻力,小球落下時(shí)()Ｄ。(A)會(huì)落于小車前方（B）落點(diǎn)取決于小球出射速率及小車速率(C)擊中發(fā)射管側(cè)壁并可能被彈出(Ｄ)擊中發(fā)射管，且正好落進(jìn)發(fā)射管內(nèi)7．如圖，足夠長(zhǎng)斜面下端與水平地面相連,光滑小球A、B帶有同種電荷,在小球Ｂ上施加一水平推力F，使小球A、B分別靜止在僑眷同和地面上。現(xiàn)將小球B沿水平面向斜面推動(dòng)少許,當(dāng)兩球再次平衡時(shí),與原來的平衡狀態(tài)相比(）C。(A)力F增大????（B)小球A受支持力增大(Ｃ）小球B受支持力增大?(D)兩球間庫(kù)侖力增大8．A為螺線管,B為鐵芯,C為套在鐵芯B上的絕緣磁環(huán)?，F(xiàn)將Ａ豎直放置在水平桌面上，并連成如圖電路,當(dāng)突然閉合電鍵S時(shí),絕緣環(huán)C將向上運(yùn)動(dòng)。從絕緣環(huán)C開始上升直至升到最高點(diǎn)的過程中，若不考慮摩擦及空氣阻力的影響,則桌面對(duì)A的支持力（）B。（A）始終減小???(B)先增大后減小(Ｃ)始終增大???（D)先減小后增大二.(2０分)填空題(本大題共5小題，每小題4分)9.如圖，兩個(gè)相同材料制成的轉(zhuǎn)盤A、B緊靠著水平放置,Ａ輪半徑為2Ｒ，B輪半徑為Ｒ，當(dāng)A輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能帶動(dòng)Ｂ輪旋轉(zhuǎn),且A、Ｂ間不打滑,現(xiàn)當(dāng)A輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在A輪上貼近邊緣處放置一小木塊，小木塊恰能相對(duì)A輪靜止,在同樣的條件下，若將該小木塊放在B輪上,欲使木塊相對(duì)B輪靜止,則小木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為＿_(dá)＿＿＿_(dá)____＿_(dá)。R/２,?10.在如圖(a）所示電路中,變阻器R0最大阻值為２2,電源和滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流均為2A。已知電源端電壓Ｕ隨外電阻Ｒ的變化規(guī)律如圖(b)所示。閉合電鍵Ｓ后,為保證電路正常工作,負(fù)載Rx的最小阻值為___＿＿＿_(dá)__。（保留２位有效數(shù)字)４．9，11.半徑為R的環(huán)形均勻細(xì)玻璃管豎直放置(管半徑r?Ｒ）。管內(nèi)一半為水銀（密度為)，另一半為空氣。開始時(shí)左右兩水銀面在同一水平面上,閥門Ｋ將管內(nèi)空氣分成體積相等的A、Ｂ兩部分?，F(xiàn)將圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°,如圖所示,發(fā)現(xiàn)水銀面的連線ＣＤ與水平面夾角=3０°,則在轉(zhuǎn)動(dòng)前管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為____＿_(dá)。５ｇR/12,12．一快艇以如圖所示速度方向航行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水箱進(jìn)水口離水面高度為0．８m，其進(jìn)水口經(jīng)導(dǎo)管通到水中。為使水能流進(jìn)水箱(不考慮導(dǎo)管對(duì)水的阻力）,快艇的航行速度ｖ至少應(yīng)達(dá)到___＿＿＿_(dá)＿ｍ／s。４,１３.測(cè)定導(dǎo)電液體單位時(shí)間內(nèi)流過的體積（即流量)的電磁流量計(jì)示意圖如圖所示,非磁性材料制成的矩形導(dǎo)管，橫截面是邊長(zhǎng)為a的正方形。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)管側(cè)面。當(dāng)有導(dǎo)電液體流過時(shí),測(cè)得導(dǎo)管上下兩面間電勢(shì)差為U，則流量Q=＿_(dá)_＿_(dá)_。Ｕa/ＢⅡ卷三.(15分）多項(xiàng)選擇題：（本大題共3小題,每小題５分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)或兩個(gè)以上是符合題意的)1４.如圖，導(dǎo)熱氣缸開口向上、豎直放置,輕質(zhì)活塞與氣缸壁間摩擦不計(jì),氣缸內(nèi)密閉一定質(zhì)量的理想氣體。在使氣缸外環(huán)境溫度緩慢下降的同時(shí)向活塞上堆放細(xì)沙，在此過程中氣體（）。B、D，(A)壓強(qiáng)減小,內(nèi)能可能不變(B）對(duì)外做負(fù)功，溫度可能不變（Ｃ）可能不做功,壓強(qiáng)增大(Ｄ)對(duì)外做負(fù)功,內(nèi)能可能增加１５.以下電場(chǎng)線描畫的電場(chǎng),不可能存在的是(）。Ａ、D,１6.如圖,物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Ｑ點(diǎn)。若使傳送帶的皮帶隨轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來，再使物塊從Ｐ點(diǎn)自由滑下,則物塊可能()。A、C,(A）落在Q點(diǎn)?(B）落在Ｑ點(diǎn)的左邊（C)落在Ｑ點(diǎn)的右邊（D）落不到地面上四.（12分)填空題（本大題共3小題，每小題４分)17．質(zhì)量為ｍ的小物體由靜止開始沿半徑為R的半球形碗的內(nèi)壁下滑，下滑至最低點(diǎn)時(shí)速率為v。若小物體與碗內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則小物體在最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力大小為_______。ｍ（EQ＼F(v2,R)+ｇ),1８.在距一質(zhì)量為M、半徑為Ｒ、密度分布均勻的球體Ｒ處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)?，F(xiàn)從球體中挖去一半徑為R/２的球體,如圖。已知引力常數(shù)為G,則剩下部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力為＿_(dá)＿_(dá)＿＿_(dá)。EＱ＼Ｆ(7Mm,36R２）,１９.如圖,一傾角為的斜面上等間隔地安裝有一組薄壁空心小滾筒。已知每個(gè)滾筒質(zhì)量均為ｍ，半徑均為ｒ,相鄰兩滾筒間距離均為l。開始時(shí)每個(gè)滾筒均靜止,現(xiàn)有一質(zhì)量為Ｍ的盒子恰能沿著該斜面勻速滑下,則其速度大小為__＿_(dá)＿＿。EQ\Ｒ(EＱ\Ｆ(M,ｍ）ｇlsiｎ),五.(１0分）實(shí)驗(yàn)題2０.（1)(單選題)在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,若先測(cè)得一節(jié)干電池的U－I曲線如右圖中的①所示?，F(xiàn)將另一節(jié)相同規(guī)格的干電池與前一節(jié)干電池串聯(lián)后作為電源，測(cè)其Ｕ-Ｉ曲線應(yīng)為圖(a)中的（)。(A）①(B）②(C)③(D)④（2）（多選題)用如右圖所示電路測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，閉合電鍵Ｓ后，調(diào)節(jié)變阻器Ｒ時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)始終變化很小,可能的原因是(）。(Ａ)外電路的電阻遠(yuǎn)大于電池內(nèi)電阻(B)選用的變阻器R的阻值太大(C)選用的限流電阻R0的阻值太大(D）選用的電壓表量程太大（3)考慮到實(shí)際電表有內(nèi)阻存在，使用圖（ｂ）電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)的真值＿＿_(dá)___,測(cè)出的內(nèi)阻比待測(cè)電池內(nèi)阻的真值＿＿＿_(dá)＿_(dá)。（選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。（1)C，(2)ACD,（３)相等,偏大,tvtv2１.(10分)一定量的理想氣體經(jīng)如圖所示循環(huán)過程。當(dāng)氣體處于狀態(tài)ａ時(shí),溫度為Ｔa、體積為Vａ,壓強(qiáng)為ｐa,當(dāng)其處于狀態(tài)ｂ時(shí)溫度Ｔb=2Ta,且圖中bｃ連線平行于縱軸。已知該理想氣體從狀態(tài)c變化到狀態(tài)a的過程中,溫度T隨體積Ｖ的變化規(guī)律為T=EQ\F(１，２)Ta(3－kV)kV,式中ｋ為常數(shù)。求：（1）氣體處于狀態(tài)c時(shí)的壓強(qiáng)ｐｃ;(2)常數(shù)k;(３)氣體在此循環(huán)過程中所做的功W。(１）由圖可知從狀態(tài)a到狀態(tài)ｂ是等壓過程pｂ＝pa（１分），從狀態(tài)ｂ到狀態(tài)ｃ是等容過程,由查理定律可得：pb/Ｔｂ=pｃ／Tc(1分）,又Ｔｃ＝Ta,解得ｐc=pａ/２(1分)，(２）由Ta＝EQ\Ｆ（１,2）Ta(3-kVａ)ｋVａ，Ｔc=EQ\F(1,2)Ta（３-kVc）kＶc(２分)，解得k＝1／Vａ(2分),(3)從狀態(tài)c到狀態(tài)的過程中Ｔ=EQ\Ｆ(1，２)Ta(３－V／Ｖa)V/Ｖa，由理想氣體狀態(tài)方程有：pＶ／T＝ｐaＶa/Ta（1分）,解得p＝EQ＼Ｆ（ｐａ，2）(３-V／Vａ)，p隨V線性變化(１分)，所以此過程中氣體做的功為Ｗ=EＱ\F（1，2）(pa-ｐｃ）(Vb-Va)=EQ＼F(1,４)ｐaVａ（１分）,２2.（1２分)硬質(zhì)正三角形導(dǎo)電框ＡCＤ邊長(zhǎng)為a,線密度為?，F(xiàn)使其靜止于水平桌面上并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知磁場(chǎng)沿水平方向且垂直于AＣ，俯視圖如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。（１)若導(dǎo)電框中通有電流，導(dǎo)電框受到安培力的合力FＡ大小為多少?（2)為使導(dǎo)電框能發(fā)生運(yùn)動(dòng),導(dǎo)電框中通過的電流I至少應(yīng)為多大?電流方向如何?（1)導(dǎo)電框受到安培力的合力FA=0(2分)。(2)設(shè)電流為順時(shí)針方向的Ｉ1,三邊所受安培力分別為Ｆ1＝BaＩ１,Ｆ2＝F3=EＱ＼F（１,２）BaＩ1(2分），則導(dǎo)電框能以AＣ邊為軸旋轉(zhuǎn)的條件為F2ＥＱ＼Ｆ(ＥＱ＼R（3）,2）ａＥＱ\Ｆ(１,2)＋F３ＥQ\F(EQ\Ｒ(３)，2)ａＥQ\Ｆ(１,2)=agＥQ\Ｆ（EQ＼Ｒ(3）,2)aEQ\F（1,2）(２分),解得I１=ＥQ\Ｆ(２ｇ，Ｂ)（1分),設(shè)電流為逆時(shí)針方向的I２,三邊所受安培力分別為F１＝BaＩ2,Ｆ2＝F３=ＥＱ\F（1,2)BaI2,則導(dǎo)電框能以過D點(diǎn)平行于AC邊的線為軸旋轉(zhuǎn)的條件為F1EQ＼F（EQ＼Ｒ(３),2）ａ-F２EQ＼F(EQ\R(３)，2)aEQ＼F(1，2)-Ｆ3ＥQ\F(ＥＱ\R(３),2)aEQ＼F（1,２)=2agEQ\Ｆ(ＥＱ\Ｒ（3）,2)aEＱ\Ｆ(１,２）+aｇEＱ＼F（ＥQ＼R（３),２)a(2分)，解得Ｉ２＝EQ＼F（４g,B)(1分）,所以導(dǎo)電框中通過的電流Ｉ至少應(yīng)為EQ＼F(2g,B）,方向ADCA(２分),23.(１2分)如圖，原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕質(zhì)彈性繩一端固定于天花板上的Ａ點(diǎn),另一端穿過固定光滑環(huán)O后懸掛一質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知AO間距離也為L(zhǎng)０,且彈性繩產(chǎn)生的彈力與其伸長(zhǎng)量成正比,比例系數(shù)為ｋ。(1)在物體上施加一作用力F，將其由平衡位置沿水平方向向右緩慢拉動(dòng)到B點(diǎn)。已知B點(diǎn)距物體平衡位置距離為x,求此時(shí)作用力F；(２)將物體由B點(diǎn)靜止釋放,求其下一次到達(dá)平衡位置的時(shí)間；(3)若使物體在平衡位置獲得一豎直向下的初速度v0,為使其在之后的運(yùn)動(dòng)過程中不碰到天花板，求初速度v0的取值范圍。(1)平衡時(shí),彈性繩伸長(zhǎng)量ｈ＝mg／k(１分)，物體水平移動(dòng)到Ｂ點(diǎn)時(shí)，彈性繩的彈力T=kEＱ\R(ｍ2g２／k２+x2）(１分),Ty=kEＱ\R(ｍ２g2／k2＋ｘ2)ＥQ＼F（mg/k，EQ\R(ｍ2g２/k２＋x2)）mｇ(1分),Tｘ=ｋEQ\R(m２g2/k2＋x2）ＥQ\F(ｘ,ＥＱ\Ｒ(m2g2／ｋ2+x2））=kx(１分）,物體在B點(diǎn)所受合力應(yīng)為零,所以F=kｘ(１分)，（2)由上題可知釋放后物體將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其下一次回到平衡位置所用時(shí)間為ｔ１=EQ\F(T,４)＝EQ＼Ｆ(１,4）2EQ\Ｒ(ＥＱ\F(m，k）)=EQ＼Ｆ（,２）?ＥQ\Ｒ(EQ\Ｆ(m,ｋ）)(2分），(３)設(shè)物體向下運(yùn)動(dòng)距離為ｙ,彈性繩長(zhǎng)量為Ｌ,則Ｌ=mg／k+y,物體所受合力F合＝ｋ(mg/k+y)-ｍg＝ky（1分),所以物體將在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其初速度為vｍaｘ時(shí),物體向上彈起能剛好碰到天花板,則由機(jī)械能守恒得:ＥQ＼F(1,2）ｍvmax2＝EＱ＼Ｆ（1,２)km2ｇ2／k2(２分），解得ｖmａx=gEＱ\Ｒ（ＥQ\F（m,k)）(1分)，所以初速度v0的取值范圍為０<v0＜ｇEＱ\Ｒ(EQ\F（m，k))(1分),24.如圖(a)所示，一光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，距細(xì)桿右側(cè)d＝０.3ｍ的A點(diǎn)處有一固定的點(diǎn)電荷。細(xì)桿上套有一帶電量ｑ＝１×１0－6C，質(zhì)量m=0．05kg的小環(huán)。設(shè)小環(huán)與點(diǎn)電荷的高度差為h。小環(huán)無初速釋放后,其動(dòng)能Ek隨h的變化曲線如圖(b）所示。圖中０.２ｍ<ｈ<0．55m(１)點(diǎn)電荷所帶電量Ｑ；（2)小環(huán)位于ｈ１=0.2０m時(shí)的加速度a;(３)小環(huán)在細(xì)桿上合力為零時(shí)距點(diǎn)電荷的高度并確定相應(yīng)的平衡類型（需寫出推導(dǎo)依據(jù))；（4)小環(huán)從ｈ1=0.20m處由靜止釋放,下一次回到釋放處所用的時(shí)間Ｔ。（靜電力常量ｋ＝9．0×１09Ｎ?m２/C２,本題答案均保留２位有效數(shù)字）(１）由圖可知,當(dāng)h’=０.36m時(shí),小