公安一中高二年級競賽班雙考物理試卷
命題人：劉敏審題人：楊小光
一、選擇題（每小題5分，其中3、7、9、10為多選題，其它為單選題，共50分）
1．下列對物理學家的主要貢獻的說法正確的是（ ）
a.楞次發現了電磁感應現象，使人們對電與磁內在聯絡的認識更完善
b.安培發現了電流的磁效應，並總結了電流方向與磁場方向關係的右手螺旋定則
c.法拉第發現了磁生電的現象，從而為電氣化的發展奠定了基礎
d.歐姆通過多次實驗發現了一段電路的電阻與電路兩端的電壓成正比
2. 利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動，是一項重要的物理應用技術。在等
量正點電荷所激發的電場中，可以使帶電粒子做勻速圓周運動，如圖所示，
ab為兩個點電荷連線的中垂線，粒子在其上p點獲得一垂直紙面向外的速
度，恰好在中垂面上做勻速圓周運動。以下判斷正確的是（ ）
a.該粒子可能帶正電
b.該粒子一定帶負電
c.若兩點電荷的帶電荷量同時等量地緩慢增大，粒子仍在原軌道做勻速圓周運動
d.若兩點電荷的帶電荷量同時等量地緩慢減小，粒子仍在原軌道做勻速圓周運動
3. 加速度計廣泛應用於制導系統。如圖為「加速度測量儀」的示意圖。
質量為m=1.00kg的絕緣滑塊b的兩側分別通過一輕彈簧與框架連線，彈簧的勁度係數均為k= 100 n/m。滑塊b還通過滑動頭與電阻cd相連，cd中任意一段的電阻都與其長度成正比。
彈簧及電阻cd與物體的運動方向平行。已知當滑塊b加速度為零時，指標位於a點，理想電壓表示數為1.50v；當滑塊b向右以a=10m/s2的加速度運動時，指標位於c點，電壓表示數為0；則當理想電壓表的示數為1.
80v時，滑塊b的加速度（ ）
a．方向向左 b．方向向右 c.大小為2m/s2 d. 大小為3m/s2
4. 如圖所示，一質量為m的木板靜止在光滑水平面上，現有一質量為m的小滑塊以一定初速度v0從木板的左端開始向木板的右端滑行，滑塊和木板的水平速度大小隨時間變化的情況如圖乙所示，根據圖象作出如下判斷（ ）
①滑塊始終與木板存在相對運動；②滑塊未能滑出木板；③滑塊的質量m大於木板的質量m；④在t1時刻滑塊從木板上滑出.
a.①③④ b.②③④
c. ②③ d. ②④
5. 如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為10：1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流錶均為理想電表.
從某時刻開始在原線圈c,d兩端加上交變電壓，其瞬時值表示式為.當單刀雙擲開關與a連線時，下列判斷正確的是（ ）
a.電壓表v2的示數為22v
b.當時。電壓表v1的示數為220v
c.在滑動變阻器觸頭p向上移動的過程中，電壓表v2示數增大，電流表示數增大
d.若將單刀雙擲開關由a扳向b，電壓表v2和電流錶的示數均變小
6. 如圖所示，邊長為l的正方形單匝線圈abcd，其電阻為r，外電路的電阻為r，ab的中點和cd的中點的連線恰好位於勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應強度為b。若線圈從圖示位置開始以角速度繞軸勻速轉動，則以下判斷正確的是（ ）
a.圖示位置線圈中的感應電動勢最大為
b.閉合電路中感應電動勢的瞬時值表示式為
c.線圈從圖示位置轉過180°的過程中，流過電阻r的電荷量
為 d.線圈轉動一周的過程中，電阻r上產生的熱量為
7. 如圖所示，aob為一邊界為1/4圓的勻強磁場，o點為圓心，d點為邊界ob的中點，c點為邊界上一點，且cd∥ao。現有兩個完全相同的帶電粒子以相同的速度射入磁場（不計粒子重力），其中粒子1從a點正對圓心射入，恰從b點射出，粒子2從c點沿cd射入，從某點離開磁場，則可判斷（ ）
a.粒子2在bc之間某點射出磁場
b.粒子2必在b點射出磁場
c.粒子1與粒子2在磁場中的執行時間之比為3：2
d.粒子1與粒子2的速度偏轉角度應相同
8. 如圖所示為一種質譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為r，通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為e，磁分析器有範圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為b，方向垂直紙面向外。
一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速後沿中心線通過靜電分析器，由p點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的q點。不計粒子重力。下列說法正確的是（ ）
a.極板m比極板n電勢低
b.加速電場的電壓u=er
c.直徑
d.若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，則該群粒子具有相同的比荷
9. 如圖所示，在座標系中，有邊長為的正方形金屬線框，其一條對角線與軸重合，頂點位於座標原點o處。在軸右側的ⅰ、ⅳ象限內有一垂直於紙面向裡的勻強磁場，磁場上邊界與線框邊剛好完全重合，左邊界與軸重合，右邊界與軸平行。
時刻，線框以恆定的速度沿垂直於磁場上邊界的方向穿過磁場區域。取的感應電流方向為正，則**框穿越磁場區域的過程中，感應電流間的電勢差隨時間變化的圖線是下圖中的（ ）
10.如圖所示，間距的光滑平行金屬導軌與水平面夾角=30°，正方形區域內勻強磁場的磁感應強度，方向垂直於斜面。甲、乙兩金屬桿電阻r相同、質量均為，垂直於導軌放置。
起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界上，乙在甲上方距甲也為處。現將兩金屬桿同時由靜止釋放，並同時在甲金屬桿上施加乙個沿著導軌的拉力f，使甲金屬桿始終以的加速度沿導軌勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，取，則（ ）
a.每根金屬桿的電阻
b.甲金屬桿在磁場中運動的時間是0.4s
c.甲金屬桿在磁場中運動過程中f的功率逐漸增大
d.乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是0.1w
二、實驗題（共15分）
11．用螺旋測微器測直徑為16.124mm的圓柱體的直徑時，螺旋測微器的刻度如圖甲所示，則a、b、c處的示數分別為用分度為0.05mm的遊標尺測量某物體的厚度時，示數如圖乙所示，此示數為_______cm。
12.為了測定一電壓表的內阻，給定以下器材：
a.待測電壓表（0-～3v，內阻約為幾千歐）
b.電流錶（0～1mac.電流錶（0～1a）
d.滑動變阻器（0～50） e.滑動變阻器（0～1000）
f.電源（1.5v的乾電池2節） g.開關及導線若干
（1）實驗要求測量資料（電壓和電流）從零開始，請設計電路圖畫在虛線框內。
（2）實驗中電流錶應選用其理由是
（3）實驗時為了方便調節，滑動變阻器應選_______（選填「d」或「e」）。
（4）下表是此次實驗中測得的8組資料，請在座標紙上描點作出u-i圖線。
（5）根據u-i圖線，計算得到電壓表的內阻為保留2位有效數字）。
三、計算題（共45分）
13.一質量為m=10kg的木板b靜止於光滑水平面上，其上表面粗糙，物塊a質量為m=6kg，停在b的左端，質量為m0=1kg的小球用長為=0.8m的輕繩懸掛在固定點o上，將輕繩拉直至水平位置後，由靜止釋放小球，小球在最低點與a發生碰撞後**，**所能達到的最大高度為h=0.
2m，物體與小球可視為質點，g取10m/s2，不計空氣阻力.
（1）求碰撞結束時a的速度；
（2）若木板b足夠長，a最終沒有滑離b，求a在b上滑動的過程中系統損失的機械能.
14.如圖所示，abc是固定在豎起平面內的絕緣圓弧軌道，a點與圓心o等高，b、c點處於堅直直徑的兩端，pa是一段絕緣的豎直圓管，兩者在a點平滑連線，整個裝置處於方向水平向右的勻強電場中。一質量為m、電荷量為+q的小球從管內與c點等高處由靜止釋放，一段時間後小球離開圓管進入圓弧軌道運動。
已知勻強電場的電場強度為重力加速度），小球運動的過程中電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力。
（1）求小球在圓管內運動過程中受到圓管的壓力。
（2）求小球剛離開a點瞬間對圓弧軌道的壓力。
（3）通過計算判斷小球能否沿軌道運動到c點。
15.如圖所示，矩形區域ⅰ和ⅱ內存在分別為方向垂直於紙面向外和向裡的勻強磁場（為磁場邊界，四者相互平行），磁感應強度大小均為b，矩形區域的長度足夠長，磁場寬度及之間的距離相同，某種帶正電的粒子從上的處以大小不同的速度沿與成=30°角進入磁場（如圖所示，不計粒子所受重力），當粒子的速度小於某一值時，粒子在區域ⅰ內的運動時間均為；當速度為時，粒子在區域ⅰ內的運動時間為。求：
（1）粒子的比荷；
（2）磁場區域ⅰ和ⅱ的寬度d；
（3）速度為的粒子從到所用的時間.
16.如圖所示，傾角為的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為l的勻強磁場和勻強電場區域，磁場的下邊界與電場的上邊界相距為3l，其中電場方向沿斜面向上，磁場方向垂直於斜面向下、磁感應強度的大小為b。電荷量為q的帶正電小球（視為質點）通過長度為l的絕緣輕杆與邊長為l、電阻為r的正方形單匝線框相連，組成總質量為m的「□」型裝置，置於斜面上，線框下邊與磁場的上邊界重合。
現將該裝置由靜止釋放，
當線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動；當小球運動到電場的下邊界時剛好返回。已知，取，求：
（1）線框做勻速運動時的速度大小；
（2）電場強度的大小；
（3）正方形單匝線框中產生的總焦耳熱.
公安一中高二年級競賽班雙考物理答題卡
姓名班級分數
一、選擇題（每小題5分，共50分）
二、實驗題（共15分）
111分1分1分2分）
12．（2）
1分1分）
（1）（3分4）2分）
（32分51分）
三、計算題（共46分）
13．（9分）
14．（12分）
15．（12分）
16．（12分）
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