高二物理竞赛试题(含答案)

高二物理竞赛试题

一、选择题：本题共10小题，每小题5分。

1(多选). 物理学中有多种研究方法，有关研究方法的叙述正确的是（）A．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法

B．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，这里用的逻辑方法是归纳法

C．探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小随时间变化的图线，这是物理学中常用的图像法

D．探究加速度与力、质量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的控制变量法

2. 如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，

然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知m

A ＞ m

B

，则物体B（）

A．只受一个重力

B．受到重力、摩擦力各一个

C．受到重力、弹力、摩擦力各一个

D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个

3. 我国是一个消耗能源的大国，节约能源刻不容缓，设有一架直升飞机以加速度a从地面由静止开始时竖直向上起飞，已知飞机在上升过程中每秒钟的耗油量V=Pa+q（P、q均为常数），若直升飞机欲加速上升到某一高度处，且耗油量最小，则其加速度大小应为（）

A．P

q

B．

q

P

C．P q

P

+

D．

P q

q

+

4.（多选）图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R

为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平M N a

R

c b

衡状态。（ ）

A ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于压缩状态

B ．有可能N 处于压缩状态而M 处于拉伸状态

C ．有可能N 处于不伸不缩状态而M 处于拉伸状态

D ．有可能N 处于拉伸状态而M 处于不伸不缩状态

5.如图所示，小球以大小为v ０的初速度由A 端向右运动，到B 端时的速度减小为v Ｂ；若以同样大小的初速度由B 端向左运动，到A 端时的速度减小为v A 。已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道，D 为AB 中点。以下说法正确的是（ ） A ．v

A ＞v

B B ．v A ＝v B

C ．v A ＜v B

D ．两次经过D 点时速度大小相等

6．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同，方向平行。一速度方向与磁感

应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱区域后，粒子的

A ．轨道半径减小，角速度增大

B ．轨道半径减小，角速度减小

C ．轨道半径增大，角速度增大

D ．轨道半径增大，角速度减小 7．（多选）右图的直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、

Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ ，一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功

相等，则

A ．直线a 位于某一等势面内，φM >φQ

B ．直线c 位于某一等势面内，φM >φN

C ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功

D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功

8.（多选）如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（ ）

A ．a 一定带正电，b 一定带负电

B ．a 的速度将减小，b 的速度将增加

a

b

M

C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增加

D ．两个粒子的电势能都减小

9. 如图所示的电路中，闭合开关S ，灯泡L 1和L 2均正常发光，由于某种原因灯L 2灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列结论正确的是（ ）

A ．电流表读数变大，电压表读数变小

B ．灯泡L 1变亮

C ．电容器C 上电荷量减小

D ．电源的的输出功率可能变大

10. 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ，磁感应强度的大小为B 。一边长为a 、电阻为4R 的 正方形均匀导线框ABCD 从图示位置开始沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域，在下图中线框A 、B 两端电压U AB 与线框移动距离的关系图象正确的是（ ）

二．填空题（2题，共18分）

11. （7分）有一种新式游标卡尺，游标卡尺的刻度与传统的旧式游标卡尺明显不同，新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使得读数时显得清晰明了，方便了使用者的正确读取数据. 通常游标卡尺的刻度有10分度，20分度，50分度三种规格，新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19 mm 等分成10

A V

L 1

R 1

E r S C L 2

r

A

-3Bav/4

B

3a

a 2a O x

C

x

3a a

2a O

Bav U AB

3a

a

2a

O x

Bav/4

3Bav/4

Bav/4

U AB

U AB

Bav/4

U AB

3a a

2a

O

x

Bav/4

3Bav/4 Bav

D

C

B

y B

a

2a A

D

o

C x 甲

份，39 mm 等分成20份，99 mm 等分成50份.

（1）以“39 mm 等分成20份”新式游标卡尺为例，它的精确度是_________mm. （2）用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标卡尺的示数如下图所示，其读数是_________mm.

12. （11分） 实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10

－8

Ω·m 。课外活动小组的同学设计了一个实验来

测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。

(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）

①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻档“×1”； ②

________________________________________________________________； ③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图所示。 (2)根据多用电表示数为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从（b ）的A 、B 、C 、D 四个电路中选择_________电路来测量金属丝电

A —V —Ω

5000Ω/V

2500Ω/V ~

Na

2.5 5.0 2.5P

~

⌒

~ V ~ －

Ω

Ω

OFF

100 10

1

2.5

10

50 250 500

500

250 50 10

2.5 ×1

×10 ×100 ×1k V

~

V

mA

+

－

Ω

A

V

R x R

P A B

E

S

A

A

V

R x

R P A B

E S

B

A R x

R

P A B

E

S

C A

V R x

R P A B

E S

D

V （a ）

（b ）

cm

阻；

(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示， 金属丝的直径为_________mm ；

三．计算题

13.(14分) 宇航员在一行星上以10m/s 的初速度竖直上抛一质量为0.2kg 的物体，不计阻力，经2.5s 后落回手中，已知该星球半径为7220km 。 （1）该星球表面的重力加速度g '多大？

（2）要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？

（3）若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心

r 时其引力势能r

mM

G

E P -=（式中m 为物体的质量，M 为星球的质量，G 为万有引力常量）。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大？

14. （18分）如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的最小的圆形匀强磁场区域（图中未画出磁场区域），粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L 的匀强电场. 电场强度大小为E ，方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的2倍. 已知带电粒子的质量为m ，电量为q ，重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成θ=60°角. 试解答：

（1）粒子带什么电？

（2）带电粒子在磁场中运动时速度多大？ （3）该最小的圆形磁场区域的面积为多大？

25 20

30

一、选择题（每题5分，共计50分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案

二、实验题（共计60分）

11.（1） (2) （4分每空2分）

12. （11分）

(1) (4分)

(2) (4分)

(3) (3分)

三.计算题

(一必考题) （32分）

13.(14分)

14. （18分）

高二物理竞赛试题

一.选择题

1．ACD 2．A 3．Ｂ 4．AD 5．A 6.D 7.AD 8．CD 9．D 10．D 二实验题

11.（1）0.05mm (2) 1.25mm …………（4分每空2分） 12. （11分）

(1)将红黑表笔短接,调整调零旋钮调零(或欧姆调零) ………… (4分) (2) D …………(4分)

(3) 0.260mm (0.258－０.262mm 均给分) …………(3分) 三.计算题

(一必考题) （32分） 13.(14分)

（1）20/85

.210

22s m t v g =?=

=' …………（3分） （2）R

v m g m 21

='（3分），

s m R g v /76001000722081=??='=…………（1分）

（3）由机械能守恒，得00)(212

2+=-+R

mM G mv …………（3分）

因为2R

M

G g =' …………（2分）

所以s /m 1074627600100072208222≈=???='=R g v …………（2分）

14. （18分）

（1）根据粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知，粒子带负电. （2分）

（2）由于洛伦兹力对粒子不做功，故粒子以原来的速率进入电场中，设带电粒子进入

电场的初速度为v 0，在电场中偏转时做类平抛运动，由题意知粒子离

开电场时的

末速度大小为02v v t =，将t v 分解为垂直于电场方向（X 方向）和平行于电场方向（y 方向）的两个分速度：由几何关系知

x v v =

①…………（1分）

y at v =

②…………（1分）

t

L v =

③…………（1分）

m

F a =

④…………（1分）

F=Eq

⑤…………（1分）

联

立

①

②

③

④

⑤

求

解

得

：

m

qEL

v =

0 ⑥…………（2分）

（3）如图所示，带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力，设在磁场中

做圆周运动的半径为R ，圆形磁场区域的半径为r ，则：

R

v m Bqv 20

0= ⑦…………（2分）

q

ELm

B Bq mv R 1

0==

⑧…………（3分） 由几何知识可得：0

sin 30r R = ⑨…………（1分） 磁场区域的最小面积为2s r π= ⑩…………（1分） 联立⑧⑨⑩求解得S=

q

B mEL 2

4π …………（2分）