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2014元旦竞赛高二物理试题


莒县四中 2014 年元旦学习竞赛

5. 如图所示,现有一带正电的粒子能够在正交的匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过。设产生匀强电场的两 极板间电压为 U,板间距离为 d,匀强磁场的磁感应强度为 B,粒子带电荷量为 q,进入速度为 v(不计粒子 的重力) 。以下说法正确的是 A.匀速穿过时粒子速度 v 与 U、d、B 间的关系为 v ? B.若只增大 v,其他

条件不变,则粒子仍能直线穿过

高二物理试题
第Ⅰ卷(选择题 共 48 分)
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目 要求,选全的得 4 分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。 1. 首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是 A.安培和法拉第 B.法拉第和楞次 C.奥斯特和安培 D.奥斯特和法拉第

U Bd

C.若只增大 U,其他条件不变,则粒子仍能直线穿过 D.若保持两板间电压不变,只减小 d,其他条件不变,粒子 进入两板间后将向下偏 6.如图甲,圆形线圈 P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈 Q,P 和 Q 共轴,Q 中通有变化电流, 电流随时间变化的规律如图乙所示,P 所受重力为 G,桌面对 P 的支持力为 N,则( ) A、t1 时刻 N>G, B、t2 时刻 N>G, I C、t3 时刻 N<G, D、t4 时刻 N=G。
Q 0 甲 P t1 t2 乙 t3 t4 t

2. 关于电功 W 和电热 Q 的说法,正确的是 A.在任何电路里都有 W =UIt ,Q = I Rt ,且 W = Q B.在任何电路里都有 W =UIt ,Q = I Rt ,且 W 不一定等于 Q C.W =UIt ,Q = I Rt 均只在纯电阻电路中才成立 D.W =UIt 在任何电路中都成立,W = I Rt 只在纯电阻电路中成立 3.如图所示,电路中 a、b、c 为三个相同的灯泡,每个灯泡的电阻大于电源内阻,当变阻器 R 的滑片 P 向上 移动时,下列判断中正确的是 A.a、b 两灯变暗,c 灯变亮 B.a、b 两灯变亮,c 灯变暗 C.电源输出功率增大 D.电源内阻的热功率增大 S a b c R P
女同学 男同学
2 2 2 2

7.如图所示,将两个等量异种点电荷分别固定于 A、B 两处, AB 为两点电荷的连线,MN 为 AB 连线的中垂线, 交 AB 于 O 点,M、N 距两个点电荷较远,以下说法正确的是 A.沿直线由 A 到 B,各点的电场强度先减小后增大 B.沿直线由 A 到 B,各点的电势先升高后降低 C.沿中垂线由 M 到 O,各点的电场强度先增大后减小 D.将一电荷从 M 点移到 O 点,电场力做正功,电荷的电势能减少

8 . 如 图 所 示 ,两 根 垂 直 纸 面 平 行 固 定 放 置 的 直 导 线 M 和 N ,通 有 同 向 等 值 电 流 ,沿 纸 面 与 直 导 线 M 、

N 等 距 放 置 另 一 根 可 自 由 移 动 的 通 电 导 线 ab , 则 通 电 导 线 ab 在 安 培 力 作 用 下 运 动 的 情 况 是
A. 沿纸面逆时针转动 B. 沿纸面顺时针转动 C. a 端转向纸外,b 端转向纸里 D. a 端转向纸里,b 端转向纸外

a

4.如图所示,赤道附近有男女两位同学在一起摇绳,男同学站在女同学们的正东方向,两位同学分别捏住绝缘 的长金属导线的两端迅速摇动,若金属导线两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上。下述说法中正确的是 A.摇动过程中导线中的电流方向始终不改变 B.摇动过程中导线中的电流方向周期性变化 C.若两同学加快摇动金属导线,其他条件不变,则流过电流表的电流将变大 D.若两同学改为南北方向站立摇绳,其他条件不变,则流过电流表的电流将变大

I M
b

I
N

1

9. 某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到 B 点,电场线、粒子在 A 点的初速度及运动轨迹如右图所示, 可以判定 A.粒子带正电 B.A 点的电势低于 B 点的电势 C.粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度 D.粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能

12.如图所示,MN、PQ 是水平放置的间距为 L 的平行金属导轨,置于磁感应强度为 B、方向垂直导轨所在平 面向里的匀强磁场中,M、P 间接有一阻值为 R 的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为 R 的金属导线 ab 垂直导轨放置,并在水平外力 F 的作用下以速度 v 向右匀速运动,不计导轨电阻,则( ) A.通过电阻 R 的电流方向为 P→R→M B.a、b 两点间的电压为 BLv C.a 端电势比 b 端高 D.外力 F 做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热

10. 质量为 m 、带电量为 q 的小球,从倾角为 ? 的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的 匀强磁场中,其磁感强度为 B,如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正 确的是 A. 球带正电 B. 小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 C. 小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动 D.小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为 mg cos ? / Bq

11、如下图所示的电路为演示自感现象的实验电路,若闭合开关 S,电流达到稳定后通过线圈 L 的电流为 I1, 通过小灯泡 L2 的电流为 I2,小灯泡 L2 处于正常发光状态,则下列说法中正确的是( ) A.S 闭合瞬间,L2 灯缓慢变亮,L1 灯立即变亮 B.S 闭合瞬间,L1 灯缓慢变亮,L2 灯立即变亮 C.S 断开瞬间,小灯泡 L2 中的电流由 I1 逐渐减为零,方向与 I2 相反 D.S 断开瞬间,小灯泡 L2 中的电流由 I1 逐渐减为零,方向不变

2

第Ⅱ卷(非选择题

共 52 分)

三、计算题 15.(6 分)如图所示,M、N 是一电子在匀强磁场中做匀速圆周运动轨迹上的两点,MN 的连线与磁场垂直,长 度 LMN =0.05m 磁场的磁感应强度为 B=9.1×10 T。电子通过 M 点时速度的方向与 MN 间的夹角 ? =30°, (电子的
-4

二、实验题 :本题共 2 个小题,满分 18 分,把答案直接填在题中的相应位置。 13.(8 分)用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下: 待测电阻 Rx: (阻值约为 25kΩ ) 电流表 A1: (量程 100μ A,内阻约为 2kΩ ) 电流表 A2: (量程 500μ A,内阻约为 300Ω ) 电压表 V1: (量程 10V,内阻约为 100kΩ ) 电压表 V2: (量程 50V,内阻约为 500kΩ ) 电源 E: (电动势 15V,允许最大电流 1A) 滑动变阻器 R: (最大阻值 1kΩ ) 电键 S,导线若干 为了尽量减小实验误差,要求测多组数据 ⑴电流表应选 ,电压表应选 . ⑵画出实验电路图,并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母符号.(4 分)

质量 m =9.1×10 kg,电荷量 e=1.6×10 c)求: (1)电子做匀速圆周运动的轨道半径 (2)电子做匀速圆周运动的速率 (3)电子从 M 点运动到 N 点所用的时间

-31

-19

14、(10 分)某同学用电流表和电压表测一节蓄电池的电动势(2V 左右) 和内阻。由于蓄电池的内阻非常小,为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路 中用了一个保护电阻 R0,实验电路如图所示。 除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有: A.电流表(量程 0.6A) B.电流表(量程 3A), C.电压表(量程 3V) D.电压表(量程 l5V) E.定值电阻(阻值 l ? 、额定功率 5W) F.滑动变阻器(阻值范围 0~10 ? 、额定电流 2A) G.滑动变阻器(阻值范围 0~200 ? 、额定电流 1A) (1)电流表应选择 ;电压表应选择 ;滑动变阻器应选 择 .(填相应代号) (2)该同学顺利完成实验,根据数据作出蓄电池路端电压U随电 流I变化的U—I图象,根据图象得出蓄电池的电动势E= V, 内阻r= ? 。(结果保留两位有效数字)

16.(8 分) 如图所示,水平放置的平行板电容器极板间距离为 d,加的电压为 U0,上极板带正电。现有一束 微粒以某一速度 v0 垂直于电场方向沿中心线 OO′射入,并能沿水平方向飞出电场。当电压升高到 U1 时,微粒 可以从距 M 板

d 处飞出电场。求: 4
d 处飞出电场的速度为多少? 4

(1)带电微粒的比荷(q/m)是多少?带何种电荷? (2)微粒束能从距 M 板

3

17.(8 分)如图所示,光滑绝缘的水平桌面上有一有界匀强磁场,磁感应强度的大小为 B,方向竖直向下,虚 线 MN 为磁场的边界。单匝正方形均匀导线框 abcd,边长为 L,总电阻为 R,当导线框在外力的作用下以速度
? 匀速进入磁场区域的过程中(ab 边始终保持与 MN 平行) 。求:

18、(12 分)两块平行金属板 MN、PQ 水平放置,两板间距为 d、板长为 l ,在紧靠平行板右侧的等边三角形 区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边 BC 与 PQ 在同一水平线上,顶点 A 与 MN 在同一水平线上, 如图所示。一个质量为 m、电荷量为+q 的粒子沿两板中心线以初速度 v0 水平射入,若在两板间加某一恒定电
1 AB 压,粒子离开电场后垂直 AB 边从 D 点进入磁场,BD= 4 ,并垂直 AC 边射出(不计粒子的重力) 。

(1)线框中产生的感应电动势 E (2)线框 a、b 两点的电势差 (3)导线框在进入磁场的过程中产生的焦耳热。

B

求: (1)两极板间电压; (2)三角形区域内磁场的磁感应强度的大小和方向; (3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入磁场区域后能从 AB 边射 出,试求所加磁场的磁感应强度最小值。

4


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