河南省周口中英文学校高二物理上学期全能竞赛试题

河南周口中英文学校2022-2022年度上期高三理科综合竞赛物理试卷考试时间：90分钟；分值：100分注意事项．1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷一，选择题（共12题，每小题4分，共48分．1~8题为单选，8~12题为多选，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）1．下列说法中正确的是(　　)A．由库仑定律F＝可知，r→0时，F→∞B．由电场强度E＝可知，电场强度E与电荷量q成反比C．由点电荷场强公式E＝可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大D．由电势差U＝Ed可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大2.如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则q2/q1为(　　)A．2　　　　　B．3C．2D．33.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是(　　)8A．电源的输出功率先变小后变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小4,如图所示的电路为欧姆表原理图，把欧姆表调零后测量一个阻值为R＝10Ω的电阻时，指针偏转至满刻度的处，现测量一个电阻Rx，指针偏转至满刻度的处，则电阻Rx的阻值为(　　)A．4Ω　　　B．20ΩC．30ΩD．60Ω5.如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是(　　)A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率6.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒分别与交流电源相连．下列说法正确的是(　　)A．质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大B．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不需要改变任何量，这个装置也能用于加速α粒子7.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是(　　)A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小8.如图所示为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B8点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力．则(　　)A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为∶1C．带电粒子l与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶29.如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是(　　)A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1N/CB．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D．AB两点的电势差UAB＝－5V10.有一电流计，内阻Rg＝25Ω，满偏电流Ig＝3mA，现对它进行改装，下列说法正确的是(　　)A．把它改装成量程为0.6A的电流表，需与它并联一个0.126Ω的电阻B．把它改装成量程为0.6A的电流表，需与它串联一个0.126Ω的电阻C．把它改装成量程为3V的电压表，需与它并联一个975Ω的电阻D．把它改装成量程为3V的电压表，需与它串联一个975Ω的电阻11.一个带负电的小球在轻绳拉力作用下在光滑绝缘水平面上绕着竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示．若小球运动到A点时绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法中正确的是(　　)A．小球做逆时针匀速圆周运动，半径大于原绳长B．小球做逆时针匀速圆周运动，半径等于原绳长8C．小球做顺时针匀速圆周运动，半径大于原绳长D．小球做顺时针匀速圆周运动，半径小于原绳长12.如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线L斜向上做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是(　　)A．液滴可能做曲线运动B．液滴有可能做匀变速直线运动C．电场线方向一定斜向上D．液滴一定带正电二、实验题（满分22分）13．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是Ω．16．如图1所示，为一段粗细均匀的圆柱形新型导电材料棒，阻值约为1kΩ，现测量该材料的电阻率．（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的直径和长度，某次测量的示数如图2甲和图2乙所示，直径为mm，长度为cm．（2）在下列器材中选用合适器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻，应选（填序号）．8A．电流表A1：量程为10mA，内阻约为10ΩB．电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1ΩC．电压表V1：量程为15V，内阻约为30kΩD．电压表V2：量程为6V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AF．低压直流电源：电压6V，内阻忽略G．电键K，导线若干（3）请在图3虚线框中画出完整的实验电路图．（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为D，则该材料的电阻率ρ=（用测出的物理量的符号表示）三．计算题（共30分）15.如图12所示，AB为水平放置，长度足够长的固定绝缘横杆，杆上套着一个带正电的滑块，滑块的质量m＝10g，带电量q＝8×10－3C，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝5T，现给滑块一个水平向右的初速度v0＝10m/s，滑块便开始运动，已知滑块跟杆之间的动摩擦因数为μ＝0.2，求滑块克服摩擦力所做的功.(g＝10m/s2)图1216．如图所示，一个质量为m、带电量为+q的小球，以初速度v0自h高度处水平抛出．不计空气阻力．重力加速度为g．（1）若在空间竖直方向加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，求该匀强电场的场强E的大小；（2）若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，小球水平抛出后恰沿圆弧轨迹运动，落地点P到抛出点的距离为h，求该磁场磁感应强度B的大小．8高二物理竞赛答案一．选择题1.C2.C3.C4.D5.B6.A7.C8.A9.AD10.AD11.CD12.CD二．实验题13．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是2200Ω．【解答】解：用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；由图示表盘可知，该电阻的阻值是22×100=2200Ω．故答案为：×100；欧姆调零；2200．14．如图1所示，为一段粗细均匀的圆柱形新型导电材料棒，阻值约为1kΩ，现测量该材料的电阻率．8（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的直径和长度，某次测量的示数如图2甲和图2乙所示，直径为13.540mm，长度为11.155cm．（2）在下列器材中选用合适器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻，应选ADEFG（填序号）．A．电流表A1：量程为10mA，内阻约为10ΩB．电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1ΩC．电压表V1：量程为15V，内阻约为30kΩD．电压表V2：量程为6V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AF．低压直流电源：电压6V，内阻忽略G．电键K，导线若干（3）请在图3虚线框中画出完整的实验电路图．（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为D，则该材料的电阻率ρ=（用测出的物理量的符号表示）【解答】解：（1）螺旋测微器读数：13.5mm+4.0×0.01mm=13.540mm；游标卡尺读数：111mm+11×0.05mm=11.155cm．（2）因为电源电压为6V，所以电压表选V2，电路中最大电流I==6mA，故电流表选A，所以选用的器材为ADEFG．（3）因被测电阻R=1kΩ，远大于电流表内阻和滑动变阻器的最大阻值，所以电流表内接，滑动变阻器用分压接法，电路图如图所示：．（4）由R=ρ，解得ρ==．8故答案为：（1）13.540；11.155；（2）ADEFG；（3）如图所示；（4）．15.解析滑块最初所受洛伦兹力的大小为F＝qv0B＝8×10－3×10×5N＝0.4N重力mg＝0.01×10N＝0.1N＜F所以滑块受到向下的正压力的作用，水平方向有摩擦力存在，直到N＝0即qvB＝mg时，摩擦力消失，滑块匀速运动这时v＝＝2.5m/sWf＝mv－mv2＝0.47J.答案0.47J16.【解答】解：（1）因为小球做匀速直线运动，所以qE=mg，解得E=．（2）小球在磁场中做匀速圆周运动，设半径为R，根据几何关系得，R2=（R﹣h）2+（3h2﹣h2）解得R=，根据qvB=解得B=．答：（1）匀强电场的场强E的大小为；（2）该磁场磁感应强度B的大小为B=．8