福建省泉州市惠安縣2024-2025學年高二物理“達利杯”學科素養(yǎng)競賽試題

PAGEPAGE2福建省泉州市惠安縣2024-2025學年高二物理“達利杯”學科素養(yǎng)競賽試題（滿分100分，考試時間120分鐘）一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分；）1．用長度為L的鐵絲繞成一個高度為H的等螺距螺旋線圈，將它豎直地固定于水平桌面。穿在鐵絲上的一小珠子可沿此螺旋線圈無摩擦地下滑(下滑過程線圈形態(tài)保持不變），已知重力加速度為g。這個小珠子從螺旋線圈最高點無初速滑到桌面經驗的時間為（）A． B． C． D．L2．如圖，小物塊、和靜置于光滑水平地面上．現(xiàn)讓以速度v向右運動，與發(fā)生彈性正碰，然后與也發(fā)生彈性正碰．若和的質量可隨意選擇，碰后的最大速度接近于（）A．2v B．3v C．4v D．5v3．已知波長的紫光垂直照在一塊銅板上，有電子逸出，并且電子在場強為的電場下最遠可以運動到15cm處，已知，該銅板的極限波長為（）A．B．C．D．4．如圖所示，半徑為R的半球形碗豎直固定，直徑AB水平，一質量為m的小球（可視為質點）由直徑AB上的某點以初速度v0水平拋出，小球落進碗內與內壁碰撞，碰撞時速度大小為2，結果小球剛好能回到拋出點，設碰撞過程中不損失機械能，重力加速度為g，則初速度v0大小應為（）A． B． C． D．25．正四面體，每條邊的電阻均為R，取一條邊的兩個頂點，如圖所示中AB，整個四面體的等效電阻RAB為（）

A．RB．C．2RD．6．一個能量為的光子被一個質量為M的靜子原子核所汲取，則該原子核所獲得內能為（）A．B．C．D．7．勻稱帶電的球殼在球外空間產生的電場等效于電荷集中于球心處產生的電場。如圖所示，在半球面AB上勻稱分布正電荷，電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM=ON=2R，已知M點的場強大小為E，則N點的場強大小為（）A．B．C．D．二、論述與計算(6題共72分，解答應寫出必要的文字說明、步驟和公式，只寫出最終結果的不給分）8（10分）．如圖所示，開口向上粗細勻稱的玻璃管長L=100cm，管內有一段高h=20cm的水銀柱，封閉著長a=50cm的空氣柱，大氣壓強P0=76cmHg，溫度t0=27°C．求溫度至少升到多高時，可使水銀柱全部溢出？

9（10分）．如圖所示，小球從長為L的光滑斜面頂端自由下滑，滑究竟端時與擋板碰撞并反向彈回，若每次與擋板碰撞后的速度大小為碰撞前速度大小的，求小球從起先下滑到最終停止于斜面下端時，小球總共通過的路程。10（10分）．太空站的質量為M,與它連接在一起的人造衛(wèi)星的質量為m，它們沿圓軌道繞地球運動,軌道半徑是地球半徑R的n倍,地球質量為Me,在某一瞬間人造衛(wèi)星與太空站脫離,衛(wèi)星發(fā)動機馬上點火,短暫噴射后衛(wèi)星獲得較大的速度,沿其原來運動方向進入橢圓軌道,假如當人造衛(wèi)星繞地球一周時,剛好能在原處與已繞行N周的太空站對接,那么衛(wèi)星點火后獲得的速度應多大?（引力勢能）11（12分）．如圖所示導體棒ab質量為100g，用絕緣細線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導軌良好接觸。導軌上放有質量為200g的另一導體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強度B=0.2T的勻強磁場中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放。當ab第一次擺到最低點與導軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：⑴cd棒獲得的速度大??；⑵瞬間通過ab棒的電量；⑶此過程中回路產生的焦耳熱.12（14分）．如圖所示，勁度系數(shù)為k的水平輕質彈簧，左端固定，右端系一質量為m的物體，物體可在有摩擦的水平桌面上滑動，彈簧為原長時位于O點，現(xiàn)把物體拉到距O為A0的P點按住，放手后彈簧把物體拉動，設物體在其次次經過O點前，在O點左方停住，求：物體與桌面間的動摩擦因數(shù)的大小應在什么范圍內？物體停住點離O點的距離的最大值，并回答這是不是物體在運動過程中所能達到的左方最遠值？為什么？（認為動摩擦因數(shù)與靜摩擦因數(shù)相等）13（16分）．如圖甲，在x>0的空間中存在沿y軸負方向的勻強電場和垂直于xoy平面對里的勻強磁場，電場強度大小為E，磁感應強度大小為B。一質量為q(q＞0)的粒子從坐標原點O處，以初速度v0沿x軸正方向射人，粒子的運動軌跡見圖甲，不計粒子的質量。（1）求該粒子運動到y(tǒng)=h時的速度大小v，（2）現(xiàn)只變更人射粒子初速度的大小，發(fā)覺初速度大小不同的粒子雖然運動軌跡（y-x曲線）不同，但具有相同的空間周期性，如圖乙所示；同時，這些粒子在y軸方向上的運動（y-t關系）是簡諧運動，且都有相同的周期。Ⅰ、求粒子在一個周期T內，沿x軸方向前進的距離s；Ⅱ、當入射粒子的初速度大小為v0時，其y-t圖像如圖丙所示，求該粒子在y軸方向上做簡諧運動的振幅A,并寫出y-t的函數(shù)表達式。

高二物理競賽測試題參考答案一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分；）序號1234567答案DCCABDC二、論述與計算(6題共72分，解答應寫出必要的文字說明、步驟和公式只寫出最終結果的不給分）8.(10分)解析：設該溫度為t2，剩余的水銀柱的高度為x，玻璃管的橫截面積為S．氣體的初始狀態(tài)為：P1=P0+h

V1=aS

T1=300K氣體的末狀態(tài)為：P2=P0+X

V2=（100﹣X）S

T2=273+t2依據志向氣體狀態(tài)方程有：=，即：=又因為76+x+100﹣x=176為常數(shù)，所以當76+x=100﹣x，即x=12cm時，（76+x）（100﹣x）有最大值．=16，解得：t2=211℃，水銀全部溢出．9.(10分)解析：設第一次碰撞前后小球的速度分別為v、v1，碰撞后反彈的距離為L1，則：mv2=mgLsinθ，m=mgL1sinθ其中v1=v，所以：==()2碰撞中損失的動能為：ΔEk=mv2－m=mv2(1－)依據等效性有：f(L1+L)=ΔEk，解得等效摩擦力f=mgsinθ通過這個結果可以看出等效摩擦力與下滑的長度無關，所以在以后的運動過程中，等效摩擦力都相同。以整個運動為探討過程，有：fs=mgLsinθ解出小球總共通過的總路程為：s=L（10分）（12分）解析：(1)探討ab棒:探討ab、cd:(2)探討ab棒:(3)探討ab、cd:（14分）（16分）解：(1)由于洛倫茲力不做功，只有電場力做功，由動能定理，有：

解得：(2)I．由題圖乙可知，全部粒子在一個周期T內沿x軸方向前進的距離相同，即都等于恰好沿x軸方向勻速運動的粒子在T時間內前進的距離。設粒子恰好沿x軸方向勻速運動的速度大小為v1，則：

qv1B=qE

又s=v1T

式中：

聯(lián)立解得：

Ⅱ．設粒子在y方向上的最大位移為ym（圖丙曲線的最高點處），對應