高二物理学科竞赛试题

完成时间：_______ 分钟 得分：_______

一、单项选择题（共10题，每题3分，共30分）

1. 一质点做匀变速直线运动，其位移 $x$ 与时间 $t$ 的关系为 $x = 2t + 3t^2$（SI单位制），则该质点的初速度和加速度大小分别为（______）

A. 2 m/s， 3 m/s² B. 2 m/s， 6 m/s² C. 3 m/s， 2 m/s² D. 3 m/s， 6 m/s²

2. 关于静电场，下列说法正确的是（______）

A. 电场强度为零的点，电势一定为零 B. 电场线是闭合曲线 C. 沿电场线方向电势降低 D. 正电荷在电势高的地方电势能小

3. 一理想变压器原、副线圈匝数比为 $n_1:n_2 = 4:1$，原线圈接在 $u = 220\sqrt{2}\sin(100\pi t)$ V 的交流电源上，副线圈所接负载电阻为 $11 \Omega$。则副线圈中电流的有效值为（______）

A. 5 A B. 10 A C. 20 A D. 40 A

4. 在光电效应实验中，用频率为 $\nu$ 的单色光照射某金属表面，有光电子逸出。若改用频率为 $2\nu$ 的单色光照射，则逸出光电子的最大初动能（______）

A. 变为原来的2倍 B. 大于原来的2倍 C. 小于原来的2倍 D. 无法确定

5. 如图所示（此处省略图示），一物体在水平面上受到两个互相垂直的力 $F_1 = 3N$ 和 $F_2 = 4N$ 作用，则物体所受合力的大小为（______）

A. 5 N B. 7 N C. 1 N D. 12 N

6. 一定质量的理想气体从状态 $A$ 变化到状态 $B$，其 $p-V$ 图像为一条过原点的直线。在此过程中，气体的（______）

A. 内能一直增加 B. 对外做功 C. 从外界吸热 D. 温度一直升高

7. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播，波速为 $2 m/s$，某时刻的波形图显示相邻两个波峰之间的距离为 $0.4 m$。则该波的频率为（______）

A. 0.2 Hz B. 0.5 Hz C. 2 Hz D. 5 Hz

8. 半径为 $R$ 的光滑半圆轨道竖直固定，质量为 $m$ 的小球以某一初速度从轨道最低点冲上轨道，恰好能通过最高点。则小球在最低点时对轨道的压力大小为（______）

A. $3mg$ B. $4mg$ C. $5mg$ D. $6mg$

9. 关于原子核与核能，下列说法错误的是（______）

A. 核裂变和核聚变过程都释放能量 B. $\beta$ 衰变所释放的电子来自原子核外 C. 半衰期由原子核内部因素决定 D. 比结合能越大，原子核越稳定

10. 在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中，一长为 $L$ 的直导线垂直于磁场方向放置，通以电流 $I$。则该导线所受安培力的大小为（______）

A. $0$ B. $BIL$ C. $\frac{BIL}{2}$ D. 需要知道导线方向与磁场的夹角

二、多项选择题（共5题，每题4分，共20分。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分）

11. 关于曲线运动，下列说法正确的是（______）

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 做匀速圆周运动的物体，其加速度方向始终指向圆心 D. 物体在变力作用下一定做曲线运动

12. 一物体从地面以初速度 $v_0$ 竖直上抛，忽略空气阻力，以竖直向上为正方向。关于物体运动过程中的速度 $v$、加速度 $a$、动能 $E_k$ 和重力势能 $E_p$（以地面为零势能面）随时间 $t$ 或高度 $h$ 的变化关系，可能正确的图像是（______）

A.

B.

C.

D. （此处为文字描述选项，具体图像略）

13. 在如图所示的电路中（此处省略电路图），电源电动势为 $E$，内阻为 $r$，$R_1$、$R_2$ 为定值电阻，$R_3$ 为滑动变阻器。闭合开关S，当 $R_3$ 的滑片向上滑动时，以下判断正确的是（______）

A. 电压表 $V_1$ 示数变大 B. 电压表 $V_2$ 示数变小 C. 电流表 $A$ 示数变大 D. 电源的总功率可能变大

14. 一束复色光由空气射入玻璃，发生折射而分为 $a$、$b$ 两束单色光，其传播方向如图所示（此处省略光路图）。下列说法正确的是（______）

A. 在玻璃中，$a$ 光的传播速度小于 $b$ 光 B. $a$ 光的频率大于 $b$ 光的频率 C. 从玻璃射向空气时，$a$ 光发生全反射的临界角更大 D. 用同一双缝干涉装置实验，$a$ 光的干涉条纹间距更宽

15. 如图所示（此处省略图示），足够长的固定光滑斜面倾角为 $\theta$，质量为 $m$ 的物体以初速度 $v_0$ 从斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到出发点。重力加速度为 $g$。在此过程中，下列说法正确的是（______）

A. 物体运动的最大高度为 $\frac{v_0^2}{2g\sin\theta}$ B. 物体回到出发点时的速度大小为 $v_0$ C. 重力对物体的总冲量为零 D. 斜面对物体的支持力的总冲量为零

三、实验题（共2题，共15分）

16. （7分）某同学用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 ______ 。

A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） D. 秒表

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 $A$、$B$、$C$，测得它们到起始点 $O$ 的距离分别为 $h_A$、$h_B$、$h_C$，如图乙所示。已知打点计时器打点的周期为 $T$，当地重力加速度为 $g$。设重物的质量为 $m$。从打 $O$ 点到打 $B$ 点的过程中，重物的重力势能减少量 $\Delta E_p =$ ______ ，动能增加量 $\Delta E_k =$