2021-2022学年高二物理竞赛测试题(1)（word版含答案）

高中物理竞赛测试题 一、选择题（每题4分，共24分） 1、一质量为M的均匀细杆，可绕光滑水平轴转动，一质量为m的小球以速度V0水平飞来，与杆端做完全非弹性碰撞，则小球与杆组成的系统（如图1），满足： ( ) ( M O V 0 图1 m ) （A）动量守恒，角动量守恒； （B）动量不守恒，角动量守恒； （C）动量不守恒，角动量不守恒； （D）动量守恒，角动量不守恒。 2、质量为m的小球可视为质点，与两劲度系数为K的轻质弹簧连接如图2，当小球沿左右水平方向做微小振动时，其振动周期为： （ ） （A）； （B）； （C）； （D）； ( 图2 m )3、机械波在弹性媒质中传播时，若媒质中媒质元刚好经过平衡位置，则它的能量为： （ ） （A）动能最大，势能也最大； （B）动能最小，势能也最小； （C）动能最大，势能最小； （D）动能最小，势能最大。 4、对Maxwell速率分布中最概然速率的概念应该是： （ ） （A）是气体分子大部分分子具有的速率；（B）是气体分子具有的最大速率； ( 图3 P V O 绝热 等温 等 体 （B） P V O （A） 绝热 等温 等 体 V O P 绝热 绝热 等压 （C） V O P （D） 绝热 绝热 等温 ) （C）是Maxwell速率分布函数的最大值；（D）是指气体分子出现在速率附近的概率最大。 5、对理想气体，下列各图所示的循环过程，哪一个在物理学中是有可能实现的（如图3）： （ ） 6、将以带电导体放在封闭的导体壳中，若有另一电荷在球壳外远处移近球壳时，壳内电场分布： （ ） （A）不变； （B）变大； （C）变小； （D）无法判定变化与否 二、填空题（每题2分，共24分） 一质量为M=6.0 kg的物体沿x轴在一光滑水平路径上运动，t=0时，物体的位置，初速度，在力牛顿作用下，物体移动了3.00米（x以米作单位）时它的加速度大小为a= （1） ，速度大小为= （2） 。 ( 图4 )在光滑的水平桌面上开一小孔。今有质量m的小球以细轻绳系着，绳穿过小孔下垂，如图4。小球原以速率沿半径在桌面回转。在回转过程中将绳缓缓下拖，当小球的回转半径缩短为时，此时小球的回转角速度＝ （3） ，在此过程中外力做的功为A= （4） 。 设一平面简谐波沿x轴正方向传播，已知下x=0的振动方程为，波速为u，波在x=L处经墙面反射，则处（）质点由于反射波引起的振动方程为 （5） ，处是波节位置的条件是 （6） 。 一摩尔自由度为i的理想气体的摩尔热容量有 （7） 种，其经历的某过程的状态方程的微分形式为 ，则此过程应为 （8） 过程。 一卡诺热机，低温热源的温度为27℃，效率为40％，现要把效率提高到60％，若高温热源的温度不变，低温热源的温度要降低到（9） （K）；若低温热源的温度不变，则高温热源的要提高到（10） （K）。 ( σ σ 1 σ 2 图5 )一无限大均匀带电平面，其面密度为σ，现在其行地放置一无限大平面导体板（如图5），则导体板两表面感应地面电荷密度（11） ，（12） 。 ( 图6 )三、一长为l、质量为m的均匀细杆，可绕轴O轴转动。桌面与细杆间的滑动摩擦系数为，杆初始转速为，求：（1）细杆受的摩擦力矩；（2）从到停止转动共经历的时间；（3）从到停止转动共转了多少圈（如图6）。 ( - A A O x t=0 图7 )四、（10分）一质量m＝2.0kg的物体沿x轴作简谐振动，振幅为0.12m，周期为2s，初始时并向x轴正向运动。求：（1）物体的运动方程；（2）物体从初始时刻运动到平衡位置所需要最短时间； （3）物体在平衡位置时所具有的机械能（如图7）。 五、（10分）一摩尔的双原子理想气体，初始时压强为2atm，体积为20l，先等压膨胀至原体积2倍，再等容冷却至原来温度，最后等温压缩回到初态。求：（1）作出该循环的P-V图；（2）气体在各过程种的功；（3）该循环的效率。 ( q P 图8 o R 1 R 2 R 3 Q A B )六、（10分）半径为的导体球A带电量q，被一内、外 ... ...