福建省泉州市惠安縣2024-2025學(xué)年高二物理“達(dá)利杯”學(xué)科素養(yǎng)競賽試題

PAGEPAGE2福建省泉州市惠安縣2024-2025學(xué)年高二物理“達(dá)利杯”學(xué)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(jīng)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(zhì)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(yuǎn)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(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）由直徑AB上的某點以初速度v0水平拋出，小球落進(jìn)碗內(nèi)與內(nèi)壁碰撞，碰撞時速度大小為2，結(jié)果小球剛好能回到拋出點，設(shè)碰撞過程中不損失機(jī)械能，重力加速度為g，則初速度v0大小應(yīng)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(zhì)量為M的靜子原子核所汲取，則該原子核所獲得內(nèi)能為（）A．B．C．D．7．勻稱帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)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(yīng)寫出必要的文字說明、步驟和公式，只寫出最終結(jié)果的不給分）8（10分）．如圖所示，開口向上粗細(xì)勻稱的玻璃管長L=100cm，管內(nèi)有一段高h(yuǎn)=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(zhì)量為M,與它連接在一起的人造衛(wèi)星的質(zhì)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(zhì)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(jī)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(jìn)入橢圓軌道,假如當(dāng)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(yīng)多大?（引力勢能）11（12分）．如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g，用絕緣細(xì)線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)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(dāng)ab第一次擺到最低點與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：⑴cd棒獲得的速度大小；⑵瞬間通過ab棒的電量；⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.12（14分）．如圖所示，勁度系數(shù)為k的水平輕質(zhì)彈簧，左端固定，右端系一質(zhì)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(shè)物體在其次次經(jīng)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(yīng)在什么范圍內(nèi)？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(dá)到的左方最遠(yuǎn)值？為什么？（認(rèn)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(fù)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(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為q(q＞0)的粒子從坐標(biāo)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(zhì)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(guān)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(nèi)，沿x軸方向前進(jìn)的距離s；Ⅱ、當(dāng)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(dá)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(yīng)寫出必要的文字說明、步驟和公式只寫出最終結(jié)果的不給分）8.(10分)解析：設(shè)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(jù)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(dāng)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(shè)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(jù)等效性有：f(L1+L)=ΔEk，解得等效摩擦力f=mgsinθ通過這個結(jié)果可以看出等效摩擦力與下滑的長度無關(guān)，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(nèi)沿x軸方向前進(jìn)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(nèi)前進(jìn)的距離。設(shè)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(shè)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(yīng)