1、江苏省吴江汾湖高级中学2020-2021学年高二物理下学期假期自主学习竞赛试题试卷分值：100分 考试用时：75分钟一、单选题：（本题共11小题，44分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）1. 如图所示,一个带电粒子仅受电场力作用,在电场中运动,实线为电场线,虚线为运动轨迹,则可以判断轨迹上A、B位置()A. 电势ABB. 电势AEpBD. 粒子的电势能EpAEpB2. 如图所示,当S闭合时,一个带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法中正确的是()A. 该微粒带正电荷B. 保持S闭合,使滑片P向右滑动,则微粒将向上运动C. 打开S后,使两极板稍微错开,则微粒将向下运动D.
2、打开S后,使两极板稍微靠近,则微粒仍保持静止3. 如图所示,当变阻器R3的滑片P向b端移动时()A. 电压表示数变小,电流表示数变大B. 电压表示数变小,电流表示数变小C. 电压表示数变大,电流表示数变大D. 电压表示数变大,电流表示数变小4.如图所示,长方形线框abcd通有电流I,放在直线电流I附近,线框与直线电流共面,则下列说法中正确的是()A. 线框四个边都受安培力作用,它们的合力方向向左B. 只有ad和bc边受安培力作用,它们的合力为零C. ab和dc边所受安培力大小相等,方向相同D. 线框四个边都受安培力作用,它们的合力为零5. 如图所示为某洛伦兹力演示仪的结构示意图.由电子枪产生电
3、子束,玻璃泡内充有稀薄的气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹.前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场,磁场方向与两个线圈中心的连线平行.电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节.适当调节U和I,玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹.下列调节方式中,一定能让圆形径迹半径增大的是()A. 同时增大U和IB. 同时减小U和IC. 增大U,减小ID. 减小U,增大I6.如图,单口径射电望远镜“天眼”的“眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶” 平面平行、垂直的分量分别为B1、B2,则穿过“眼眶”的磁通量大小为()A. 0 B. BS C. B
4、1S D. B2S7如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的表面向下,通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCD.下列说法中正确的是()A. 霍尔元件的上下表面的距离越大,UCD越大B. 若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCDr0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B. 在rr0阶段,斥力比引力减小得快一些,分子间的作用力表现为引力三、实验题（本题共2小题，19分. ）12.（8分）“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下:向体积V油=1 mL的油酸中加酒精,直至总量达到V总=500 mL.用注射器吸取中配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入
5、小量筒中,当滴入n=100滴时,测得其体积恰好是V0=1 mL.先往边长为3040 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,然后将均匀地撒在水面上.用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液,待油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描下油酸膜的形状.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,如图所示,数出轮廓范围内小方格的个数N,小方格的边长a=20 mm.根据以上信息,回答下列问题:(1) 步骤中应填写:.(2) 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=mL;油酸薄膜的面积S约为mm2 ;油酸分子的直径d约为m.(结果均保留两位有效数字)13.（11分）某同学欲测量一卷粗细均匀的、阻值约为1
6、00 的金属漆包线的长度,备选器材如下:A. 量程为5 mA、内阻r1=50 的电流表A1B. 量程为0.6 A、内阻r2=0.2 的电流表A2C. 量程为6 V、内阻r3约为15 k的电压表VD. 最大阻值为15 、最大允许电流为2 A的滑动变阻器E. 定值电阻R1=5 F. 电动势E=6 V、内阻很小的直流电源G. 开关一个、导线若干H. 螺旋测微器(1) 已知做成这种漆包线芯的金属丝的电阻率为,若金属丝的电阻用R表示,直径用d表示,则这一卷漆包线的长度L=.(2) 该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲所示,则螺旋测微器的示数d=mm.(3) 为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻,电流表应
7、选用(填“A”或“B”),请在方框中画出实验原理电路图.甲 乙(4) 若该同学在测量金属丝直径时没有去除漆包线表面的绝缘漆,这会使实验测得该漆包线的长度与真实值相比(填“偏大”或“偏小”).四、综合题：（本小题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 注：答案写在答题卷的相应位置，如写在其它位置不得分。）14（10分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化C的p-V图像如图所示.(1) 若已知在A状态时,理想气体的温度为27 ,求处于B状态时气体的摄氏温度.(2) 从A状态变化到C状态,气体是吸热还是放热?并求出吸收或放出的热量的数值.(已知1 atm=1105
8、Pa)15.(12分)在平面直角坐标系xOy中,第象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第象限存在垂直于直角坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成=60角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示,不计粒子的重力.求:(1) M、N两点间的电势差UMN.(2) 粒子在磁场中运动的轨道半径r.(3) 粒子从M点运动到P点的总时间.16（15分）如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨的M、P
9、两端连接一个阻值为R的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好,并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连,已知ab棒与物体A质量均为m,重力加速度为g,不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量.现将ab棒由静止释放,测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中,流过电阻R的总电荷量为q.求:(1) ab棒运动过程中的最大速度v的大小.(2) ab棒速度为最大速度一半时加速度a的大小.(3) ab棒从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的热量Q.物理答案1D 2D 3A 4A 5C 6D 7B 8C 9B 10C 11B12.(1) 痱子粉或石膏粉(2) 2.010-54.61044.31
10、0-1013. (1) (2) 0.600(3) A如图(4) 偏大14.14. (1) 127 (2) 吸热400 J解析:(1) 由理想气体的状态方程可得=解得TB=TA=400 K所以状态B时的温度tB=(400-273) =127 (2) 由理想气体的状态方程可得=则TC=TA,从状态A到状态C的内能变化U=0从状态A到状态C体积增大,对外做功,且p-V图像中图线与横轴围成的面积即为对外做的功,则外界对气体做的功W=-(3105+1105)210-3 J=-400 J根据热力学第一定律U=Q+W,解得Q=400 J从A状态变化到C状态气体是吸热,吸收的热量是400 J.15. (1)
11、(2) (3) 解析:(1) 如图所示为带电粒子的运动轨迹,设粒子过N点时的速度为v由=cos,得v=2v0粒子从M点运动到N点的过程,由动能定理有qUMN=mv2-m解得UMN=(2) 粒子在磁场中以O为圆做匀速圆周运动,半径为ON,由qvB=,得r=(3) 设粒子在电场中运动的时间为t1,有ON=v0t1由几何关系得ON=rsin,解得t1=设粒子在磁场中运动的时间为t2,有t2=T=T,其中T=,解得t2=所以粒子从M点运动到P点的总时间t=t1+t2=16. (1) (2) (3) -解析:(1) 根据受力分析可知当ab棒运动速度最大时,则有mg=F=解得v=(2) ab棒速度为最大速度一半时,即速度为v1=因此根据牛顿第二定律可得mg-=ma解得a=(3) 设ab棒滑行达到最大速度的过程中通过的距离为x,则q=t=t=又x=t得x=根据能量守恒定律得mgx=2mv2+Q解得Q=-