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2017高二物理竞赛试题

时间:2022-03-27 作者: 来源:牛查询学习网

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一、不定项选择题(每题5分,共20分。)
1.带负电的小球在某电场中受重力和静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能是( )
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个分立的带等量负电的点电荷形成
D.一个带负电的点电荷与带正电的无限大导体平板形成
2.如图所示的电路中,由于电路出现故障,灯L1变暗,灯L2变亮,故障原因是( )
A.R4短路 B. R1断路 C.R3断路 D.R2短路
3.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后 ( )
A.通过L1的电流为通过L2的电流2倍
B.L1的电阻为12Ω
C.L2消耗的电功率为0.375W
D.L1消耗的电功率为0.75W
4.已知:一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零,在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度,即:
,式中R为球壳的半径,r为某点到球壳球心的距离,Q为球壳所带的电荷量,k为静电力常量.在真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球壳,球心位置O固定,P为球壳外一点,M为球壳内一点,如图所示,以无穷远为电势零点,关于P、M两点的电场强度和电势,下列说法中正确的是( )
A.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的场强不变
B.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的电势升高
C.若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的电势升高
D.若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的场强不变
二、填空题(每空2分,共20分)
5.用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法。如所用
电压表内阻为5000Ω,电流表内阻为0.5Ω。
(1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用______ 电路;
(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为
10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为______Ω,真实值为______Ω(此
空保留三位有效数字)。 6.从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ

的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.

电流表A1,量程1mA,内阻rA1≈50Ω
电流表A2,量程300μA,内阻rA2≈300Ω
电流表A3,量程100μA,内阻rA3≈500Ω电压表V1,量程10V,内阻rV1=15kΩ
电压表V2,量程3V,内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R,全阻值50Ω,额定电流为1A电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略开关及导线若干
(1)测量电路中电流表应选 ,电压表应选 (填代号).
(2)在图3所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.
(3)在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式Rx= ,式中各量的含义
为 。
7.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数。该游标卡
尺示数为______cm。螺旋测微器示数为_______mm。


三、计算题(共4小题,第8题10分,第9题15分,第10题15分,第11题20分,共60分。)
8、如图所示,电源电动势E0=8 V,内阻R0=4 Ω.电阻R1=R2=4 Ω,AB是一根长l=1 m,电阻值R=10 Ω
的电阻丝,电容C=10 μF,滑动变阻器滑片处于A端,试求:
(1)开关S闭合后通过电阻R1的电流.
(2)若滑片P以4 m/s的速度从A端向B端匀速滑动时,电流表A的示数为多大?

2

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9、质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2 m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示。现调节滑动变阻器的触头,求为使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?(杆ab中电流方向为a到b,g取10 m/s2)
10、如图1所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示.将一个质量m=2.0×10-27kg,电量q=+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求
(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)A板电势变化频率多大时,在t=到达A板。


3 TTt=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能4到2
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11、如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场,现有一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与y的方向成45°角.当粒子运动到电场中坐标为(3L,L)的P点处时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同.求:
(1)粒子从O点射入磁场时的速度v;
(2)匀强电场的场强E0和匀强磁场的磁感应强度B0.
(3)粒子从O点运动到P点所用的时间.


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