2020学年度吉林省德惠市实验中学高二物理竞赛试卷 新课标 人教版

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‎2020学年度吉林省德惠市实验中学高二物理竞赛试卷 ‎ 试卷说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ 卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟．‎ 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．关于布朗运动，下列说法正确的是 A．布朗运动只能在液体中发生 B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 C．布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时，用放大镜看到了花粉颗粒的布朗运动 D．我们把墨汁滴在水中，不能用肉眼看到颗粒做布朗运动 P M Q O ‎2．在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图所示，圆形区域内的偏转磁场方向垂直于圆面，当不加磁场时，电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点。为了使屏幕上出现一条以M点为中点的亮线PQ，偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律就是图中的 B t O B t O B t O B t O B t O A B C D V A C E F B D E、r ‎3．‎ 如图所示，AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝，EF为另一根电阻丝，其电阻为R，与AB、CD接触良好，EF可以在AB、CD上滑动并保持与AB垂直，图中电压表为理想电压表，电源的电动势和内电阻都不变，BD与电源两极连接的导线的电阻可忽略，当EF向右滑动时，有 A．电压表的读数减小 B．电压表的读数不变 C．电阻EF上消耗的功率减小 高二物理竞赛试卷 第2页 共6页 D．电源的总功率增大 B ‎4．如图示，一个质子和一个α粒子垂直于磁场方向从同一点射入一个匀强磁场，若它们在磁场中的运动轨迹是重合的，则它们在磁场中运动的过程中 A．两种粒子的动量大小相等 B．两种粒子的动能均不发生变化 C．两种粒子的加速度大小相同 D．磁场对α粒子的冲量是对质子冲量的2倍 V M P x ‎-x ‎5．演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C．物体M不动时，电路中没有电流 D．物体M不动时，电压表没有示数 ‎6．光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行，一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为 A．零 B．‎ C．‎ D．‎ x y O v P a b c d ‎7．一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面，在xoy平面上，磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内，一个质量为m、带电量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向。后来，粒子经过y轴上的P点，如图示。不计重力的影响，粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的 A．只有箭头a、b是可能的 B．只有箭头b、c是可能的 C．只有箭头c是可能的 D．箭头a、b、c、d都是可能的 E、B ‎8．在如图区域中，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。已知从左方射入的电子（重力不计），匀速穿过了这个区域而没有发生偏转，则在这个区域中的E和B方向的说法正确的是 A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同 B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反 C．E竖直向上，B垂直纸面向外 D．E竖直向上，B垂直纸面向里 ‎9．对于一定质量的气体，下列说法中正确的是 A．温度升高，压强一定增大 B．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大 C．压强增大，体积一定减小 D．吸收热量，可能使分子热运动加剧、气体体积增大 ‎10．如图所示，电量为q的油滴从空中自由下落时间t1后，进入水平放置的带电极板间，再经过时间t2速度变为0，不计空气阻力，则极板间电场力对油滴产生的加速度为 t1‎ t2‎ A．gt1/t2‎ B．gt2/t1‎ C．(t1＋t2)g/t2‎ D．(t2－t1)g/t2‎ ‎11．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是 A． B．‎ C． D．‎ E ‎12．一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电为+q的小球相连，静止在光滑绝缘的水平面上，在施加一个场强大小为E、方向水平向右的匀强电场后，小球便开始做简谐运动，那么 A．小球到达最右端时，弹簧的形变量为2qE/k B．小球做简谐运动的振幅为2qE/k C．运动过程中小球、弹簧组成的系统机械能守恒 D．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量保持不变 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ 二、本题共6小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。‎ ‎13．（7分）现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有：待测电压表（量程2V，内阻约4kΩ）；电流表（量程1.2mA,内阻约为500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个，R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。‎ 要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。‎ 试从3个固定电阻中选用1个，与其他器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）‎ 电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻为RV=________‎ ‎14．（6分）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，已知q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态． （1）如q2为负电荷，则q1为_________电荷，q3为_________电荷 （2）q1、q2、q3三者电量大小之比是_________：_________：_________‎ ‎15．（8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。‎ Q q v ‎16．（9分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=‎40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=‎4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10‎-2C，质量为m=2×10‎-2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=‎10m/s2）‎ A B R P S E r m q x z y o M ‎17．（10分）在如图所示的直角坐标系中，坐标原点O处固定有正点电荷，另有平行于y轴的匀强磁场。一个质量为m、带电量为+q的微粒，恰能以y轴上M（0，a，0）点为圆心做匀速圆周运动，其轨迹平面与xoz平面平行，角速度为ω，旋转方向如图中箭头所示。求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。‎ ‎18． （12分）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T。小球1带正电，其电量与质量之比C/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空的支架上。小球1向右以v0=‎23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（g=‎10m/s2）求：‎ ‎（1）电场强度E的大小是多少？‎ v0‎ B E ‎1‎ ‎2‎ ‎（2）两小球的质量之比是多少？‎ ‎[参考答案]‎ 1． D（观察布朗运动必须借助显微镜，不能直接看到，也不能用放大镜看到）‎ 2． B（应该加方向变化的磁场，对于A图像只能得到三个点）‎ 3． D ‎ 4． BD 5． B 6． ABC 7． B 8． C 9． BD ‎10．C ‎11．B 故选B ‎12．A ‎ ‎13．1)如图 ‎14．负、负 ‎ ‎ ‎15．‎ ‎ 因此仅当时，FN有最小值，即 ‎16．1)设板间电压UAB ‎ ‎ ‎ 所以变阻器两端电压U=UAB=8V ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 2)=23W ‎17．方向沿y轴正方向 选水平竖直坐标系，对带电粒子受力分析，在竖直方向平衡，在水平方向匀圆运动 cosθ ‎ 消去F电和R、θ得结果。‎ ‎18．（1）E=2.5N/C ‎（2）相碰后小球1圆周运动 ‎ ‎ 周期S 因为两球运动时间t=0.75s=3T/4 从而得出V1=‎ 所以小球1只能逆时针经过3/4个圆周时与小球2再次相碰，而这之前球2做平抛运动 H=R=gt2/2‎ L=R=v2t 可以求出R和V2=‎3.75m/s 由碰撞动量守恒，得