2021年冬季联赛高二物理参考答案.pdf

1、2021 年冬季联赛（高二）物理参考答案12345678910BCBCDABDBCDACDACD一、选择题（本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，第6 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0分。）1、答案：B解析：A：电流元在磁场中若平行于磁场方向，则不受力；B：当平面与磁场平行时，磁通量为 0；C：电场线不闭合；D：场是实际存在的特殊物质。2、答案：C解析：风的动能212kEmv，t 时间内通过叶片的风是以叶片为半径，以 vt 为高的圆柱体的空气，其质量为2mVL vt，又因

2、为风的动能转化为电能的效率约为，所以发电的功率为2312kEWL vt，代入数据可得23234111.29 0.2 3.14 1010 W=4 10 W22WL v3、答案：B解析：A：该航天舱轨道半径大于地球半径，所以所有航天器的运行速度均小于第一宇宙速度；B：根据结论式可知=3（1716R）3GT2R3可约去 R，固题中数据足够求出地球密度；C：宇航员做圆周运动，加速度不为 0；D：酒泉比文昌纬度更高，不能节省燃料。4、答案：C解析：题中情境存在 2 个临界，在最高点时，mgsinmr12，在最低点时，mgcosmgsinmr22,所以，在 A 点时：mgsin f 径向=mr2 mgco

3、smgsin；代入数据可得 5Nf 径向10N，而 A 点处 f 切向=5N，所以 5 2N f 5 5N,故选 C.5、答案：D解析：图像斜率等于电场力在 x 轴上的分力，故不能判断 A 点电场力是否最大；在 X2X3 过程中，物体机械能守恒，重力势能转化为动能，故减速，B 错；在 X2 动能大小应为 E1mgx2sin，C 错；只有电场力和重力做功，物体的重力势能、电势能和动能守恒，0X2 过程中，动能先增大后减小，故重力势能和电势能之和先减小后增大，D 对。6、答案：A解析：由表盘可知，X1 和 X10 倍率时欧姆表内阻分别为 15、150，根据闭合电路欧姆定律可知，S 断开时为大倍率，

4、表头满偏电流 Ig=内=10mA；由此易得，S 闭合时，干路电流为 100mA，由分流原理可知R1=10，故 A 对。7、答案：BD解析：根据对称性，乙微粒从 A 运动到 B 和从 B 运动到 C 静电力做功相等，所以12 2=12 212 2,则 Vc=2m/s，故 B 对；因为 B 点电势为 0，根据能量守恒，乙微粒运动到无穷远处时，速度大小等于 VB，故D 对；若没有 N 环，则根据对称性可知 C 对，故 C 错；不难看出甲粒子释放点电势大于 0，而 B 点电势等于0，故根据能量守恒可判断 A 错。8、答案：BCD解析：因电源内阻忽略不计，路端电压等于电源电动势，故 V2 示数不变，A

5、错；V2 和 A1 的比值等于外电路总电阻，故 B 对；C:U3 与I1 的比值等于 R1 恒定；干路电流 I1 增大，R2 电流减小，滑动变阻器电流 I2增大，故I1 小于I2；D 中，可将 R1 和电源等效成一个新电源，当并联总电阻等于 0.5R 时，并联部分电路总功率最大，故当滑片从最上端移到最下端，并联总电阻从23 减小到 0，总功率先增大后减小。9、答案：ACDA根据电势的定义可知 C 点的电势4eV4VpCCEqe，所以4VOCOCU，根据匀强电场的特点，结合 AOC 是直径可知28VCACOUU，故 A 对；粒子由 AB，根据能量守恒得：12eVkBPBkAPAEEEE，所以0B

6、；所以 O 与 B 是等势点，连接 OB，则 OB 为匀强电场的等势面，过 A 点作 OB 的垂线交 OB 于 D 点，则 AD 的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示O 点是圆心，由几何关系可知sin530.04mRAD 由于 ODB 是等势面，所以40.0 V/4m100V/mABUEAD，C 正确；D易知整个圆周上最低电势 min=5V则最小电势能 Epmin=5eV,因总能量 E=12eV，所以最大动能 Ek=17eV，则选项 D 正确。10、答案：ACD解析：当 A 的加速度等于 0.2g 时，AB 相对静止，AC 相对滑动，故 AC 之间为滑动摩擦力，大小为 0.1mg,故 C

7、对；对 AB 整体有:T+0.1mg=6maA,代入可求得 T=1.1mg，因为 K 为轻滑轮，故 F=2T=2.2mg，A 对；对 B 有 T fAB=5maA,代入求得fAB=0.1mg,D 对。二、实验题（11 小题 6 分；12 小题 9 分，共 15 分。）11、（各 3 分）答案：（1）排污管口的周长 C、排污管至水面的高度 H、污水落水处至管口处的水平距离 x（2）242C xgH解析：(1)污水视为平抛运动，用卷尺在竹竿辅助情况下测出排污管口的周长 C，排污管至水面的高度 H、污水落水处至管口处的水平距离 x。(2)将从排污管流出污水的运动视为平抛运动，根据平抛运动规律，竖直方

8、向上212Hgt，水平方向上 xvt，排污管口的内径周长2CR，排污管口的内径横截面积2SR，每秒排污体积VSv，解得242C xgVH12、第 3 空 1 分，其余 4 空各 2 分。答案：（1）乙（2 分）（2）（2 分）（3）电流表读数的倒数（）（1 分）（2 分）100（2 分）解析：（1）水果电池内阻较大，且电流表内阻已知，故选择乙图最为合适；（2）如上图所示；（3）根据闭合电路欧姆定律 E=I(R+RG+r)得：1I=1E R+RG+rE,故 E=1k，r=bk 100三、计算题（13 小题 8 分；第 14 小题 12 分；15 小题 15 分，共 35 分。解答应写出必要的文字

9、说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13、每小题各 4 分答案：（1）31010C(2)R1=时，最大输出功率为 11.25W.解析：（1）稳定时，电容器为断路，故并联部分电路总电阻 R 并=10根据分压原理，可知，U 并=10V；(1 分)又由分压原理可知：UR1=8V，UR3=5V，故 UMN=3V(2 分)所以，a 极板带负电，电荷量Q=CUMN=3x1010C(1 分)（2）用导线连接 MN 后，R2 和 R4 并联总电阻 R24=207 r=5(1 分)故当 R 总=5，即 R1=3011时，(1 分)Pmax=24=1

10、1.25W(2 分)14、（1）4 分（2）4 分（3）4 分答案：（1）=0.5（2）Ek=0.6J（3）Ep=1.8J解析：（1）当 x=0 时，a=gsinugcos=2m/s2(2 分)代入数据可求得：=0.5(2 分)（2）在弹簧恢复原长过程中，画出 max（合力位移图像）图像，面积即为合外力功：W 合=0.6J(3 分)根据动能定理，可知：Ek=0.6J(1 分)（3）当弹簧形变量 x=0.6m 时，弹性势能最大，从原长到压缩到最短这个过程根据能量守恒有：mgsinx+Ek=Ep+umgcosx(2 分)代入数据可得：Ep=1.8J(2 分)15、（1）3 分（2）6 分（3）6

11、分答案：（1）电势能减少了 0.09J；（2）v2=152gL=1.5m/s（3）最小速度大小为 1.2m/s，方向：与 X 轴负半轴夹角为 37解析：（1）小球带负电，受到向下的电场力12FqEmg电场力做的功为1sin 303WFLmgL(1 分)因为pWE，所以p3EWmgL =0.09J，即电势能减少了 0.09J(2 分)（2）如图，小球先竖直向下匀加速运动到与 A 点对称的 B 点，此时细线伸直，之后做圆周运动到 O 点。从 A 到 B，根据动能定理有：21012qEmg Lmv解得06vgL方向竖直向下(2 分)到 B 点瞬间，沿细线方向的速度立刻变为零，球以沿切线方向的速度1v 继续运动到 O 点，103 2cos302gLvv(1 分)从 B 到 O，应用动能定理得 22121111 sin3022qEmg Lmvmv(1 分)解得2152gLv=1.5m/s(2 分)（3）当合力与速度垂直时，速度最小。由几何关系可知：tan37=gtv2axt，解得：gt=1825m/s(2 分)所以vmin=37=1.2m/s(2 分)方向：与 X 轴负半轴夹角为 37(2 分)