高二学科竞赛物理试题及答案

高二学科竞赛物理试题一．选择题（共12小题，每小题4分，计48分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选对不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．下列哪些单位不是能量的单位 （ ）A ．焦耳B ．瓦特C ．千瓦·小时D ．电子伏特2．在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I 和磁场B 以及磁场对电流作用力F 三者的方向，其中错误．．的是 （ ） 3．一辆汽车在平直的公路上行驶，刹车后它的位移与时间的关系x =24t –3t 2，以下说法正确的有（ ） A ．汽车在做减速运动，运动的加速度为–3m/s 2 B ．汽车在2s 内的平均速度为18m/s C ．t =5s 时汽车的位移为45m D ．第1s 末物体的速度为21m/s4．一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度一时间图象如图甲所示，则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的 （ ）5．如图所示，质量为M 的半球体放在水平地面上，质量为m 的小虫子从图示位置开始沿半球体缓慢向上爬动，直到顶点，在此过程中系统保持静止。

则关于小虫子和半球体的受力情况，下列说法中正确的是: （ ） A ．小虫子受到的摩擦力逐渐减小B ．小虫子受到球面的作用力大小、方向均保持不变C ．地面对半球体的弹力大于(M+m ）gD ．地面对半球体有向左的静摩擦力作用，但等虫子爬到最高点时，此摩擦力为零。

6．我国已于2011年9月末发射“天宫一号”目标飞行器，之后又发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。

某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A 代表“天宫一号”，B 代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。

由此假想图，可以判定 （ ） A ．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B ．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期F B I F I BF IB F I BA BC D A BC ．“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度D ．“神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接7．如图所示，质量为m 的物块从A 点由静止开始下落，加速度为g/2，下落H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 后到达最低点C 。

在由A 运动到C 的过程中，空气阻力恒定，则 （ ） A ．物块机械能守恒B ．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C ．物块机械能减少12mg (H ＋h )D ．物块和弹簧组成的系统机械能减少12mg (H ＋h )8．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，由于某种原因灯泡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 ．电源的输出功率可能变大D ．电容器C 上电荷量减小9．如图所示，在真空中的A 、B 两点分别放置等量异种点电荷，在A 、B 两点间取一正五角星形路径abcdefghija ，五角星的中心与A 、B 的中点重合，其中af 连线与AB 连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是 （ ）A ．e 点和g 点的电场强度相同B ．a 点和f 点的电势相等C ．电子从g 点到f 点再到e 点过程中，电势能先减小再增大D ．电子从f 点到e 点再到d 点过程中，电场力先做正功后做负功10．如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v 0，若v 0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中正确的是 （ ）A ．如果v 0＝gR ，则小球能够上升的最大高度为R2B ．如果v 0＝2gR ，则小球能够上升的最大高度为R2C ．如果v 0＝3gR ，则小球能够上升的最大高度为3R2D ．如果v 0＝5gR ，则小球能够上升的最大高度为2R11．如图所示，质量为m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是 （ ） A ．若加速度a 越小，竖直挡板对球的弹力越小B ．若加速度a 逐渐变大，斜面对球的弹力不变C ．若加速度a 逐渐变大，斜面对球的弹力减小D ．斜面和挡板对球的弹力的合力大于ma52025 1512．如图所示，x 轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场。

有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的离子（不计重力），以相同速度从O 点射入磁场中，射入方向与x 轴均夹θ角。

则正、负离子在磁场中 （ ） A.运动时间相同 B.运动轨道半径相同C.重新回到x 轴时速度大小和方向均相同D.重新回到x 轴时距O 点的距离相同二．实验题（16分）13．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。

步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm ；（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 mm ；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 Ω。

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R ，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R电流表A 1（量程0～4mA ，内阻约50Ω） 电流表A 2（量程0～10mA ，内阻约30Ω） 电压表V 1（量程0～3V ，内阻约10kΩ） 电压表V 2（量程0～15V ，内阻约25kΩ） 直流电源E （电动势4V ，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围～15Ω，允许通过的最大电流2.0A ） 滑动变阻器R 2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A ） 开关S 导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

+ A B U 2U 1+ - -d （5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R 测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝ Ω·m 。

（保留2位有效数字）三．计算题：本题共3小题，共36分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14．（10分）在右图所示的平行板器件中，电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直。

具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。

这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。

试证明带电粒子具有速度BEv =时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。

15．（14分）完整的撑杆跳高过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。

在第二十九届北京奥运会比赛中，俄罗斯女运动员伊辛巴耶娃以5.05m 的成绩打破世界纪录。

设伊辛巴耶娃从静止开始以加速度a =1.25m/s 2匀加速助跑，速度达到v=9.0m/s 时撑杆起跳，到达最高点时过杆的速度不计，过杆后做自由落体运动，重心下降h=4.05m 时身体接触软垫，从接触软垫到速度减为零的时间t =0.90s 。

已知伊辛巴耶娃的质量m =65kg ，重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气的阻力。

求：（1）伊辛巴耶娃起跳前的助跑距离；（2）假设伊辛巴耶娃从接触软垫到速度减为零的过程中做匀减速运动，求软垫对她的作用力大小。

16．（12分）如图所示，有一个带电粒子﹣q ，初速度为0，进入加速电场，经电压U 1加速后，进入两块间距为d 、电压为U2的平行金属板间，若电荷从两板正中间垂直电场方向射入，且恰好能从下板边缘穿出电场。

不计带电粒子重力，求：（1）金属板AB 的长度L ；（2）电子穿出电场时的动能。

持杆助跑 撑杆起跳上升 越杆下落 + + + + + E- - - - - ＋qB高二学科竞赛物理试题 参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 BCBCABCDCBADABDBCD二、实验题（共16分）13．（1）50.15ｍｍ （2）4.700ｍｍ （3）220 Ω （4）如右图所示 （5）7.6×10-2 Ω·m三、计算题（本题共3小题，共36分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）14．（10分）14．证明：根据带电粒子在正交的电场和磁场中做匀速直线运动的条件是，洛伦兹力等于电场力，即：qvB=qE所以： BEv =15．（14分）解：（1）设助跑距离为x ，由运动学公式v 2=2ax ………… 3分解得： x =av 22=32.4m ------------- 3分（2）运动员过杆后做自由落体运动，设接触软垫时的速度为v'，由运动学公式有 v'2=2gh ------------- 2分设软垫对运动员的作用力为F ，由牛顿第二定律得：F-mg=ma ………… 2分由运动学公式tv a ′=…………2分 解得：F=1300N……………… 2分R 1 SR A 2V 1 + + + + +E-----＋qB16．（12分）解： （1）粒子加速： 20121mv qU = 粒子做类平抛运动：L=v 0t22121at d = 由牛顿第二定律得：ma dU q =⋅2解之得： 212U U dL = （2）全过程由动能定理得：0)21(21−=+k E U U q所以： )2(21U U q E k +=。