2014年辽宁省大连市五校高二下学期尖子生竞赛考试物理试卷（解析版）

如图所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为a的斜面体上匀速下滑。若用与水平方向成θ角、大小为F的力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止。下列关于斜面体受地面的摩擦力的说法正确的是　

A．方向水平向右，大小为mg cosαsinα　　　 　　 B．方向水平向左，大小为mg cosαsinα

C．方向水平向左，大小为Fcosθ　　　　　　 　 　 D．大小为0

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假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为

A.      　 B.  　　　　 C.    D.

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如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg。当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1m。ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀 速圆周运动。当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为

A．AC　　 5m/s　　　　　　 B．BC　　 5m/s　　　　 C．AC　　 5.24m/s　　　　　 D．BC　　 5.24m/s

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如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va，vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断不正确的是

A．Q2带负电且电荷量小于Q1　　　　 　 　　 B．b点的场强一定为零

C．a点的电势比b点的电势高　　　　　　 D．粒子在a点的电势能比b点的电势能小

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如图所示的装置，用两根细绳拉住一个小球，两细绳间的夹角为θ，细绳AC呈水平状态。现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动，共转过90°。在转动的过程中，CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化，即 ：(　　　 )

A．F1先变小后变大        B．F1先变大后变小　　　　 C．F2逐渐减小         D．F2最后减小到零

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如图所示，在O点从t＝0时刻沿光滑斜面向上抛出的小球，通过斜面末端P后到达空间最高点Q。下列图线是小球沿x方向和y方向分运动的速度—时间图线，其中正确的是

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如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中， O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是

A．小球先做加速运动后做减速运动　　　　　　　　 B．小球一直做匀速直线运动

C．小球对桌面的压力先减小后增大　　　　　　　　 D．小球对桌面的压力一直在增大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt（常量k＞0）．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=0.5R 闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则

A．R2两端的电压为U∕7　　　　　　　　　　　　　　

B．电容器的a极板带正电

C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍　　

D．正方形导线框中的感应电动势为KL2　　

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（6分）下列说法正确的是　　　　　　 。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则运动

B．气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小

C．对于一定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的

D．若不计气体分子间相互作用，一定质量气体温度升高、压强降低过程中，一定从外界吸收热量

E．密闭容器中有一定质量的理想气体，当其在完全失重状态下，气体的压强为零　

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（5分）下列说法中正确的是：

A．当一列声波从空气中传入水中时波长可能不变

B．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度

C．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到干涉图样中a的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大

D．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的

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（4分）写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：

（1）游标卡尺的读数_________mm；（2）螺旋测微器的读数_______mm。

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（11分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用：

A．电压表V1（0~5V，内阻约10kΩ）    B．电压表V2（0~10V，内阻约20kΩ）

C．电流表A1（0~0．3A，内阻约1Ω）    D．电流表A2（0~0．6A，内阻约0．4Ω）

E．滑动变阻器R1（0~10Ω，2A）    　　 F．滑动变阻器R2（0~100Ω，0．2A）

G．学生电源（直流6V）、开关及导线

（1）（3分）为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电压表_________，电流表_________，滑动变阻器__________。（填器材的前方选项符号，如A，B）

（2）（3分）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据；请在下面的方框中画出实验电路图。

（3）（3分）某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线，如上图所示，若用电动势为4．0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是_________W。

（4）（2分）P为上图中图线上的一点，PN为图线上P点的切线、PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（　　 ）

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

C．对应P点，小灯泡的电阻约为5．33Ω

D．对应P点，小灯泡的电阻约为24．0Ω

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（14分）如图所示，质量M= 8.0kg的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F = 8.0N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块（初速为零），物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.20，假定小车足够长。求：

⑴经多长时间物块停止在小车上相对滑动？

⑵小物块从放在车上开始，经过t = 3.0 s，通过的位移是多少？(取g=10m/s2)

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（18分）在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示.小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力.求：

(1)小球水平位移x1与x2的比值；

(2)小球落到B点时的动能EkB.

(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin?

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（9分）如图所示，A、B气缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成．原来阀门关闭，A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气．B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．（假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略，环境温度不变）求：

①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；　　

②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．　　　　　　

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（10分）用透明物质做成内、外半径分别为a，b的空心球的内表面上，涂有能完全吸光的物质，当一束平行光射向此球时，被吸收掉的光束的横截面积S=2πa2，如图所示。不考虑透明物质的吸收和外表面的反射，试求该透明物质的折射率n

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（9分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球A、B、C。现让A球以的速度向B球运动，A、B两球碰撞后粘合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度。求：

①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度；

②两次碰撞过程中损失的总动能。

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（6分）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。

①该金属的逸出功为________；

②若用波长为λ（λ<λ0）的单色光做该实验，则其遏止电压为　　　　　　　　　　　　　　　 ．

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