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高二物理下期全能竞赛试题物理试题说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共120分,考试时间100分钟.注意事项:1.各题的答案或解答过程均写在答题纸内指定处,写在试题卷上的无效.2.答题前,考生务必将自已的“班级”、“姓名”、“考号”、“座位号”写在答题纸上指定的位置.答题时,不要把解答内容写在装订线内.3.答题结束,只交答题纸.第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、本题共12个小题,每小题4分,共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,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分1.根据麦克斯韦电磁场理论,下述说法不正确...的有A.在电场周围一定产生磁场,在磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场2.已知水的折射率为1.33,一条光线从水中射向空气,入射角为,且sin1=1.22,如图所示的四个光路图中,哪个图是正确的3.如图所示,用黄光做双缝干涉实验时,中央亮纹一侧的第二条亮纹在P点,则A.两个狭缝到P的路程差为黄光波长的2倍B.如果增大屏和缝之间的距离,P点下移C.换用蓝光做实验,P点下移D.若将狭缝S1改用红光照射,则屏上出现红黄相间的条纹水空气水空气水空气水空气ABCD4.电荷量为1q的带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向由A点开始做半径为1R的匀速圆周运动,在B点与另一电荷量为2q的静止带电粒子碰撞后合为一体做半径为2R的匀速圆周运动,如图所示,已知1R=22R,不计粒子的重力,忽略两粒子之间的静电力的影响,则A.两粒子带同种电荷B.两粒子带异种电荷C.1q∶2q=2∶1D.1q∶2q=1∶15.在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们间形成一个厚度均匀的空气膜,现在用波长为的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化,当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,则A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加4D.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加26.如图所示,BC是竖直放置的长mL5.0的平面镜,一小球从某处自由下落,其轨迹跟平面镜相距md24.0,在A处从平面镜中能看到小球的时间为s2.0.若已知A距平面镜m4.0.则从小球开始下落到在A处能从平面镜中看到它所需的时间是(2/10smg)A.0.1sB.0.2sC.0.3sD.0.4sA·××××××××××××××××B7.如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,内阻为r,绕OO'轴以角速度ω作匀速转动,在它从图示位置转过90°的过程中,下面说法正确的是A.通过电阻的电量为)(22rRNBSB.通过电阻的电量为rRNBSC.外力所做的功为)(2222rRSBND.R两端电压的有效值为NBS28.某发电厂发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器,经降低电压后输送到用户。设升、降变压器都是理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但是电厂输送的总功率增加,这时A.升压变压器的副线圈的电压变大B.降压变压器的副线圈的电压变小C.高压输电线路的电压损失变大D.用户的负载增多,高压输电线中的电流增大9.如图所示,大金属环电阻是小金属环的2倍,两环用相同的导线绕制。当大金属环中磁感应强度变化率是ΔB/Δt时,小环中磁通量不变,此时UAB=U,若小环中磁感应强度变化率也是ΔB/Δt时,大环中磁通量不变,此时UAB等于A.UB.2UC.3UD.U/210.如右图所示周期性交变电流,1到2秒时间内为正弦式电流,则该交流电有效值为A.A5B.A52C.A15D.A411.如图所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为:A.a1>a2>a3>a4B.a1=a2=a3=a4C.a1=a3>a2>a4D.a4=a2>a3>a112.如图所示,长方形abcd长ad=0.6m,宽ab=0.3m,o、e分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直磁场射入磁场区域。A.从od边射入的粒子,出射点全部分布在oa边B.从ao边射入的粒子,出射点全部分布在ab边C.从od边射入的粒子,出射点分布在oa边和ab边D.从ao边射入的粒子,出射点分布在ab边和bc边第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、本题5小题,共20分。按题目要求作答。13.如图是用激光束对准前钢珠球心后,在屏上观察到钢球暗影中心有一亮斑,屏上显现的是光的图样。14.在“测定玻璃折射率”的实验中,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线是由空气射入玻璃砖时,则1和2中为入射角的是;当光线由玻璃砖射入空气时,临界角的正弦值是;从图线可知玻璃砖的折射率是.15.下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材激光器钢珠屏abcdoeBv的示意图。试回答下列问题:(1)在该实验中电流计G的作用是。(2)按实验要求将实物连成电路。(3)在实验出现的电磁感应现象中,上述器材中哪个相当于电源?。16.血液中含有大量的无机盐离子,一种测量血管中血流速度的仪器原理如图所示,在动脉血管上下两侧分别安装电极并连接电压表,左右两侧的磁极间有水平方向的匀强磁场,设血管直径2.0mm,磁场的磁感应强度为0.02T,电压表测出的电压为0.01mv,则血流速度大小为___________m/s(取两位有效数字)17.如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的磁场力。由此可知竖直放置的下方的磁极Ⅱ是_______极(填N或S)a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是__________________(考虑金属棒及导线电阻)ABG_GDEF三、计算题。(本题共4小题,共52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。)18.(9分)如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压U2为220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V,求:(1)原线圈n1等于多少匝?(2)当开关S断开时,表A2的示数I2=5A,则表A1的示数I1为多少?(3)当开关S闭合时,表A1的示数I1′等于多少?19.(9分)半径为R的光滑圆环固定在光滑水平面上,圆环中心安放一电荷量为Q的正电荷,磁感应强度为B的匀强磁场向下垂直穿过圆环平面,一质量为m,带电量为+q的小球贴着圆环内壁做圆周运动,如图所示,若逐渐增大小球的运动速率,求圆环对小球的弹力的极值。(静电力常量k已知)图11Qqv20.(16分)如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:(1)棒ab离开磁场右边界时的速度(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能(3)d0满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动21.(18分)如图所示,K与虚线MN之间是加速电场.虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN、PQ与荧光屏三者互相平行.电场和磁场的方向如图所示.图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电RMNPQabcdefd0dBFOxFOxF02F0d0d0+d场的场强关系为U=21Ed,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度0关系符合表达式0=BE,若题中只有偏转电场的宽度d为已知量,则:(1)画出带电粒子轨迹示意图;(2)磁场的宽度L为多少?(3)带电粒子在电场和磁场中垂直于0方向的偏转距离分别是多少?高二物理竞赛参考答案一、每题4分,共48分1.ABC2.C3.AC4.AD5.D6.C7.B8.BCD9.D10.C11.C12.D二、每空2分,共20分13.衍射14.θ1;0.67;1.5015.⑴检验是否产生感应电流⑵如图⑶B16.0.2517.N;acdb或φaφcφdφb三、计算题(4小题,共52分)18.(9分)解⑴伏特表所接线圈匝数为n=1则1133UNUNnnUU1113300116502n匝匝----------3分⑵S断开1122UIUI221122050.333300UIIAAU--------------3分⑶S闭合I2′=2I2=10AU1I1′=U2I2′I1′=221220100.673300UIAAU′……3分19.(9分)由题意知RmvRkqQFqvBN225分因此仅当mqvBv2时,FN有最小值,即mRBqRkQqFN4222min4分20.(16分)(1)设离开右边界时棒ab速度为,则有BIrRI对棒有:020BIlF解得:220)(2lBrRF6分(2)在ab棒运动的整个过程中,根据动能定理:02122000mWdFdF安由功能关系:安电WE解得:4422000)(2)2(lBrRmFddFE电6分(3)设棒刚进入磁场时的速度为0,则有0212000mdF2分当0,即44200)(2lBrRmFd时,进入磁场后一直匀速运动;2分22.(1)轨迹如图所示3分(2)粒子在加速电场中由动能定理有2012qUmV①1分粒子在匀强电场中做类平抛运动,设偏转角为,有0tanyvv②1分yvat③1分qEam④1分0dtv⑤1分U=21Ed⑥1分由①②③④⑤⑥解得:θ=45º1分由几何关系得:带电粒子离开偏转电场速度为02v1分粒子在磁场中运动,由牛顿第二定律有:qvB=mv2R在磁场中偏转的半径为dqEmvvqEmvqBmvR22/220002分由图可知,磁场宽度L=Rsinθ=d1分(3)由几何关系可得:带电粒子在偏转电场中距离为dy5.012分在磁场中偏转距离为ddy414.02)221(2分
本文标题:高二物理下期全能竞赛试题
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