1、高二物理竞赛试卷 第1页 2019 年年泉州市高泉州市高二二物理竞赛物理竞赛试试卷卷 一、不定项选择题：本题共一、不定项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，有分。在每小题给出的四个选项中，有一一项项或多或多项项符合题目要求。全部选对的得符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.如图，一根弹簧下端固定在粗糙斜面的底端，上端栓接着一个滑块，初始时滑块静止在 P 处，弹簧自然伸长。现用外力将滑块沿斜面向下缓慢推至 Q 处后由静止释放，则 A滑块有可能静止在 Q
2、 处，也有可能来回运动后再停在 Q 处 B滑块不可能来回运动后停在 P 处 C滑块向上滑动过程中，加速度先减小后增大 D滑块在停下的前后瞬间，摩擦力可能等大反向 2.两块无穷大的平行平面 S1、S2上都有均匀分布的电流，电流的方向互相平行（竖直向上或者竖直向下），电流的线密度（与电流方向垂直的单位长度上流过的电流）分别为 1和 2，且 1=2，两平面把空间分为、三个区域，则 A当电流同向，区磁感应强度为零 B当电流同向，区磁场方向与平面 S1垂直 C当电流反向，区磁场方向与平面 S2垂直 D当电流反向，区磁场感应强度为零 3.如图，长为 L 的轻细杆一端通过小铰链连在水平地面上，另一端固定一质
3、量为 m 的小铁球，杆与地之间放有一质量为 M 的方形木块。忽略一切摩擦，开始时系统静止，杆与地面间的夹角为，释放后 A只要 m 足够大，球与木块就不可能相接触 B只有 M 足够大，球与木块才有可能相接触 C只要 足够大，球与木块就不可能相接触 D无论 m、M、多大，球与木块都会相碰 4.如图所示的电路中，A、B、C 是三个相同的电容器，当它们都带有一定电量时，电容器 A 中的带电微粒 M 恰好静止状态。现在使电容器 C 两板距离瞬间变成原来的 1/2，此时 M 的加速度为 Ag2，方向竖直向上 Bg3，方向竖直向上 Cg4，方向竖直向下 D5g8，方向竖直向下M m L P Q S1 S2
4、B C A 高二物理竞赛试卷 第2页 二、填空题：本题共二、填空题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。分。5.如图，由轻杆构成的等边三角形三个顶点上分别固定一个小球，使三个小球在同一水平面上运动。某时刻 A 球的速度恰好为 v1=3m/s，方向与 BC 杆垂直，B 球的速度为 v2=3m/s，方向与 AC 杆垂直，则此时 C 球的速度大小为 ，方向与 BC 杆夹角为 。6.如图，半球型碗里放有质量分别为 1kg、3kg 的两个光滑球体 A、B，两球心和碗球心 O 的连线 AO、BO 与水平方向夹角分别为 30、60，取 g=10m/s2，则 A 球对碗的压力大小
5、为 ；两球球心连线 AB 与水平方向的夹角大小为 。7.如图，有一个两端封闭、粗细均匀的 U 型玻璃细管，放置在竖直平面内，两个竖直支管的高度均为h，水平管的长度为 2h，拐角处管长不计，玻璃细管的横截面面积为 S，水平管内灌满密度为 的水银，两竖直支管内气体压强均等于大气压强 p0。现使 U 型管向左作匀加速移动，当水平管内水银柱长度稳定为5h4时，两竖直支管内的气体压强差为 ，管运动的加速度大小为 。8.如图，电阻 R1=R3=R5=R99=5；R2=R4=R6=R98=10；R100阻值未知，电源电动势 E=10V，内阻为 r=10。已知此时电源的输出功率恰好达到最大值。则电阻2R上的电
6、功率是 W，电阻R100阻值大小为 。A B O A B C v1 v2 E r R1 R3 R5 R99 R2 R4 R6 R100 R98 h 2h 高二物理竞赛试卷 第3页 三、三、计计算题：本题共算题：本题共 6 小题，共小题，共 102 分。分。9（15 分）如图所示，在装满水的玻璃槽对称轴 OO上有一个发光点 S，它到槽底的距离为 h。已知水的折射率为 n1=43，不计槽底玻璃厚度，不考虑各界面的反射光。从玻璃槽下方沿轴线 OO向上观察发光点 S 的像。（1）求像到槽底的距离；（2）若在玻璃槽底部放着一个平凹透镜，其折射率为 n2=32，透镜上表面半径为 2h，透镜的厚度可忽略，主
7、光轴与 OO重合，则像向什么方向移动？移动多少距离？10.（15 分）如图所示，在真空中，带电量为+Q 的点电荷旁边有一个半径为 R 的薄壁金属球壳，其球心 O 点到点电荷 Q 的距离为 d，在球心 O 点处放一个电量为+q 的点电荷。已知静电力常量为 k。求（1）点电荷 Q 受到的电场力 F 的大小？（2）点电荷 q 所具有的电势能 W 为多少？11.（18 分）某气缸中密封着物质的量 n=0.2 mol 的氦气，其初始温度为 t1=27、初始体积为 V1=2 L。先把氦气等压膨胀到 V2=6 L，然后再绝热膨胀回到初始温度 t1。已知，氦气自由度 i=3，定容摩尔热容 CV=i2R，定压摩
8、尔热容 CP=CV+R，绝热指数 =CPCV，普适常数 R=8.31 J/mol K。求（1）该过程中氦气的最高温度和最大体积；（2）整个过程中氦气总的吸热量和对外所做的总功。h O O S Q O q 高二物理竞赛试卷 第4页 12（18 分）共享单车极大地方便了人们的出行。如图所示，单车在水平地面上行驶的速度为 v，单车与人的总质量为 m，合质心离地高度为 y，质心离前后轮的水平距离分别为 x1、x2，车轮与水平地面间的动摩擦因数为，若前后车轮同时刹车，同时被“抱死”。（1）求地面对前、后轮的支持力大小 N1、N2，及车能滑行的距离；（2）若车速较快，为保证刹车时不发生危险，y 与 x1应
9、满足什么关系？13.（18 分）如图所示，在水平地面上方高度为 h 的区域内存在沿水平方向的匀强磁场，质量为 m、电量为 q 的带正电小球从磁场的边界由静止开始释放，已知在以后的运动过程中小球恰好不会与地面相碰，空气阻力忽略。以小球出发点作为坐标原点 O，取水平向右为 x 轴、竖直向上为 y 轴，建立坐标系 xOy，求（1）小球在任意时刻的位置（以小球静止释放时刻为计时起点）；（2）小球运动轨迹最低点处的曲率半径。14（18 分）如图，一质量为 M、长度为 L 的平板车紧靠水平台阶放置，小车上表面恰好与右台阶等高，一只质量为 m 的小青蛙蹲在车右端。青蛙奋力向左跳出时，最远只能跳到车的左端。已知重力加速度为 g，平板车与地面间的摩擦可忽略。（1）若青蛙竖直向上跳，求青蛙能到达的最大高度；（2）若青蛙奋力沿与地面成=45 角的右上方方向跳出，求落地时刻青蛙在台阶上的落点与小车右端的距离；（3）若在右台阶上放置一个球体，为了让青蛙奋力跳出后，能从球体正上方一跃而过，求该球体半径 R 的最大值。x1 x2 y v m M L x y O h
