高二物理下期全能竞赛试题

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4D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加26．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)(22rRNBSB．通过电阻的电量为rRNBSC．外力所做的功为)(2222rRSBND．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1133UNUNnnUU1113300116502n匝匝----------3分⑵S断开1122UIUI221122050.333300UIIAAU--------------3分⑶S闭合I2′=2I2=10AU1I1′=U2I2′I1′=221220100.673300UIAAU′……3分19．（9分）由题意知RmvRkqQFqvBN225分因此仅当mqvBv2时，FN有最小值，即mRBqRkQqFN4222min4分20．（16分）（1）设离开右边界时棒ab速度为，则有BIrRI对棒有：020BIlF解得：220)(2lBrRF6分（2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理：02122000mWdFdF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0212000mdF2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2012qUmV①1分粒子在匀强电场中做类平抛运动，设偏转角为，有0tanyvv②1分yvat③1分qEam④1分0dtv⑤1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dqEmvvqEmvqBmvR22/220002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dy5.012分在磁场中偏转距离为ddy414.02)221(2分