高二物理竞赛模拟试题一

1.         如图1所示，一把雨后张开的雨伞，伞的边缘的圆周半径为R，距离地面高度为h。当伞绕竖直伞把以角速度ω匀速转运动时，伞边缘的雨滴被甩出，落于地面上同一圆周上，则该圆周的半径为           。

2.         如图2所示，劲度系数为k₁的轻质弹簧分别与质量为m₁、m₂的两物块1、2栓接，劲度系数为k₂的轻质弹簧上端与物块2栓接，下端压在桌面上（不栓接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了            ，物块1的重力势能增加了          。

A

B

B

图4

2

1

图2

α

θ

图3

图1

R

ω

h

3.         如图3所示，一个球用一个长为L的细线系于与水平面成α角的光滑斜面内，小球呈平衡状态。若使细线偏离平衡位置θ<10º，然后由静止释放，则小球运动到最低点所需的时间为          。

4.         如图4所示，在平行于地面的匀强磁场上方，有两个相同金属材料制成的边长相同的正方形线圈A和B，其中A的导线比B粗，它们同时从同一高度自由落下，则
            。（填同时落地，A先落地或B先落地）

5.         有一喷水池，喷嘴喷射出的水最高可达到H=5m，位于空中的水的体积为V=0.02m³，则此喷嘴的喷射功率为多少？并说明理由。

6.        

A

B

图5

如图5所示，是同种金属丝制成的单位长度电阻为ρ的一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷，取AB边长为a，以下每个三角形边长依次减少一半，则框架AB两点间的电阻为多大？

7.        如图6所示，6块各长l=1m的相同的匀质薄板，叠放在一起伸出桌边以外。要使最下面的一块不离开桌面，各板尽量往外伸出，那么最上面一块板远离桌边的距离是多少？

图6

x1

x2

x6

…

8.         如图7所示，一块凹平薄透镜，凹面曲率半径为0.5m，玻璃的折射率n=1.5，且在其平面上涂上一反射层。在此系统主轴上放一物P，P距系统1.5m。试问：最后象在何处？所成之像大小有何变化？

P

图7

9.         如图8所示，da、cb为相距为lm的平行导轨（电阻很小，可忽略）。a、b间连接一只定值电阻，阻值为R。长直细杆MN可以按任意角θ架在平行导轨上，并以速度v滑动（平移）， v的方向与da平行，杆MN每米的电阻为R。整个空间充满匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd面）向里。

（1）           求固定电阻上消耗的电功率为最大时角θ的值。

（2）           求杆MN上消耗的电功率最大时角θ的值。

R

a

b

d

c

M

N

θ

图8

10.     已知太阳每秒钟辐射出 J的能量。

（1）           求太阳每秒钟损失多少吨质量？

（2）           假设太阳放出的能量是由于“燃烧氢”的核反应， 提供的，这一核反应放出28MeV的能量。式是e为正电子，γ为中微子，（中微子是一种质量远小于电子质量、穿透力极强的中性粒子）。问：地球上与太阳光垂直的每平方米面积上秒钟有多少中微子到达？

（3）           假设原始的太阳全部由 和电子组成，且仅有10％的 可供“燃烧”，试估算太阳的寿命。（已知：太阳质量M­ ­­_日=2.0×10³⁰kg，日地距离R=1.5×10¹¹m，电子电量e=1.6×10^-19C，电子质量m_p=1.7×10^-27kg）