陕西省榆林市定边县第四中学高二物理上学期竞赛试题（含解析）.doc

陕西省榆林市定边县第四中学2013-2014学年高二物理上学期竞赛试题（含解析）说明：1、本试卷考试时间50分钟，满分100分。 2、本卷分卷和卷。卷为选择题，卷为非选择题。请将答案写于答题卡上。第i卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，5、6、8题有两个答案，其他为单项选择。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1. 根据电容器的定义式c=qu可知( )a. 电容器所带电荷量就越多，电容越大b. 电容器的两级板间电势差越大，电容越大c. 电容器的电容与其带电荷量成正比，与两级板间的电势差成反比d. 电容器的电容不随带电荷量及两级板间的电势差的变化而变化【答案】d【解析】电容由本身属性决定，与带电量的多少和电势差的大小无关，故d正确。故选d。【考点】电容2真空中有两个电点荷,它们之间的静电力为f,如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的两倍，它们之间作用力的大小等于( )a.f b. 2f c f/2 d. f/4【答案】d【解析】由点电荷库仑力的公式 可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的。故选d。【考点】库仑定律3如图所示，a、b、c三盏灯都能发光，且在电路变化时，灯不至于烧坏，试判断：当滑动变阻器的触头p向上移动时，三盏灯亮度的变化情况为( )ac变亮，a、b变暗 ba、b变亮，c变暗ca、c变亮，b变暗 da变亮，b、c变暗【答案】a【解析】当触头向上移动时，滑动变阻器接入电阻增大；则总电阻增大，电路中总电流减小，故a灯变暗；因a灯及电源内阻的电压减小，故并联部分电压增大，故c灯变亮；而因为总电流减小，而c灯电流增大，故b灯中电流减小，故b灯变暗。故选a。【考点】闭合电路的欧姆定律4. 两个电阻，r1=8、r2=2，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的功率相等，可行的方法是( )a.用一个阻值为2的电阻与r2串联 b.用一个阻值为6的电阻与r2串联c.用一个阻值为6的电阻与r1串联 d.用一个阻值为2的电阻与r1串联【答案】a【解析】两电阻并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以由可知：要使这两个电阻消耗的电功率相等，只能减小p2为原来的；只要使r2两端的电压减半（r2不变），电功率就可以减小为原来的，所以串联一个2的电阻即可。故选a。【考点】电功率；串联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律5. 如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为ua、ub和uc，uaubuc.一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线klmn所示，由图可知( )a.粒子从k到l的过程中，电场力做负功 b.粒子从l到m的过程中，电场力做负功c.粒子从k到l的过程中，电势能减少d.粒子从l到m的过程中，动能增加【答案】ad【解析】由运动轨迹知：场源电荷带正电；a、电场线与等势面垂直，由较高的等势面指向较低的等势面，故粒子从k到l的过程中，从低电势向高电势运动，电场力做负功，故a正确；b、粒子从l到m的过程中，从高电势向低电势运动，电场力做正功，故b错误；c、粒子从k到l的过程中，电势一直增加，故一直克服电场力做功，故动能减小，电势能增加，故c错误；d、粒子从l到m的过程中，从高电势向低电势运动，电场力做正功，动能增加，故d正确。故选ad。【考点】等势面；电场线6.一台电动机，线圈电阻为r，电动机正常工作时，两端的电压为u，通过的电流为i，工作时间为t，下列说法中正确的是( )a.电动机消耗的电能为uit b.电动机消耗的电能为i2rtc.电动机线圈产生的热量为i2rt d.电动机线圈产生的热量为u2t/r【答案】ac【解析】abc、据题可得：电功w=uit，而电功是电能转化为其他形式能的量度，则电动机消耗的电能为w=uit；电动机正常工作时，线圈生热为q=i2rt，而电动机的电能只有一部分转化为内能，则电动机消耗的电能大于i2rt。故b错误ac正确；d、电动机正常工作时欧姆定律不成立，有uir，由焦耳定律q=i2rt，得电动机线圈的生热小于。故d错误。故选ac。【考点】电功、电功率；焦耳定律7.右图中的电容器c两板间有一负电荷q静止，能使q向上运动的措施是( )a两极间距离增大 b两板间距离减小c两板正对面积减小 d两板正对面积增大【答案】b【解析】a、两极板间距离d增大，而电容器的电压u不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动，故a错误；b、两极板间距离d减小，而电容器的电压u不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动，故b正确；cd、两极板正对面积s减小时，而电容器的电压u和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动，故cd错误。故选b。【考点】电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律8.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的u-i图象，则下列说法正确的是( ) a电动势e1=e2，短路电流i1i2b电动势e1=e2，内阻r1r2c电动势e1e2，内阻r1r2d当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大【答案】ad【解析】a、u-i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势e1=e2，u-i图象与i轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流i1i2，故a正确；b、u-i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势e1=e2，内阻r1r2，故b错误；c、u-i图象中与u轴的交点表示电源的电动势，所以电动势e1=e2，故c错误；d、根据可知，内阻r1r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故d正确。故选ad。【考点】欧姆定律；电源的电动势和内阻第卷二填空题(本题共3小题；每题4分，共12分。把答案填在答题卡的横线上)9一匀强电场，其场强方向是水平的，如图所示，一个质量为m、电量为q的带正电的小球，从o点出发，初速度的大小为v0，在电场力和重力作用下，恰好能沿与场强的反方向成角的直线运动，重力加速度为g.则e=_.【答案】【解析】设电场强度为e，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qe和重力mg的合力必沿此直线，如图有所以：【考点】带电粒子在匀强电场中的运动10. 如图，长为l的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为r的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为 _。【答案】 【解析】水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点p处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反。则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为：【考点】电场强度；静电场中的导体11一根均匀导线电阻为r，现将它均匀地拉长，使其直径变为原来的一半，然后再截去长度的，剩余部分的电阻为_r。【答案】12r【解析】直径变为原来一半，截面积变为原来的，因为体积不变，所以长度变为原来四倍，再截去，就是剩原来的三倍电阻与长度正比，截面积成反比，由，知阻值变为原来的12倍，也就是12r。【考点】电阻定律三实验题(本题共2小题，共15分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作图)12.(6分)用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法，下面说法中正确的是（ ）a当rxrv时，用甲种接法误差较小，当rxra时，用乙种接法误差较小b当rxra时，用甲种接法误差较小，当rxra时，用乙种接法误差较小c当rxra时，用甲种接法误差较小，当rxrv时，用乙种接法误差较小d当rxrv时，用甲种接法误差较小，当rxra时，用乙种接法误差较小【答案】d【解析】甲图是电流表的外接法，电压表测量的电压没有系统误差，由于电压表的分流，使得电流表测得的电流大于rx的真实电流，根据并联电路分流的特点可知，电压表的内阻rv相对于rx越大，电压表分流越小，电流表测量的电流误差越小，所测得的rx越精确，即当rxrv时，或rxra时用甲种接法误差较小；乙图是电流表的内接法，电流表测量的电流没有系统误差，由于电流表的分压，使得电压表测得的电压大于rx的真实电压，根据串联电路分压的特点可知，电流表的内阻ra相对于rx越小，电流表分压越小，电压表测量的电压误差越小，所测得的rx越精确，即当rxra时，或当rxrv时，用乙种接法误差较小；故选d。【考点】伏安法测电阻13.(9分)有一灯泡上标有“6v 0.1a”的字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：a电压表(0-5v，内阻2.0k)b电压表(0-10v，内阻3.0k)c电流表(0-0.3a，内阻2.0)d电流表(0-6a，内阻1.5)e滑动变阻器(30,2a)f滑动变阻器(100,0.5a)g学生电源(直流9v)及开关、导线等(1)实验中所用的电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。 (2)画出实验电路图，要求电压从0v开始测量。【答案】(1) b c e (2)如右图：【解析】因小灯泡标有“6v 0.1a”的字样，故电压表应选b，电流表应选c，因小灯泡电流从零调，故滑动变阻器采用分压式接法，故应选e；因小灯泡电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，因要求电流从零调，故滑动变阻器应用分压式接法，电路图如图所示。【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线四计算题(本题共2小题，共25分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(12分)把一个试探电荷q放在点电荷q所形成的电场中的a 点，若试探电荷q=-2.010-8c,它所受的电场力f=4.010-3n,方向指向q，a 点距q的距离为r=0.30m,求(1) a 点的电场强度；(2) 点电荷q的电荷量和电性（k=9.0109nm2/c2）。【答案】（1），方向由q指向a；（2），点电荷q为正电荷。【解析】（1）据场强公式：，场强方向在a点由q指向a；（2）据检验电荷所受电场力的方向指向q和场强方向的规定可知点电荷q为正电荷，再据点电荷的场强公式得：。【考点】点电荷的场强；电场强度15(13分)在如图所示的电路中，电阻r1=12，r2=8，r3=4，当开关s断开时，电流表示数为0.25a；当s闭合时，电流表示数为0.36a，则电源的电动势和内电阻分别多大？【答案】【解析】当电键k断开时，路端电压为因，所以电路中总电流由闭合电路的欧姆定律得电键k闭合时，路端电压为由闭合电路的欧姆定律得联立解得【考点】闭合电路的欧姆定律参考答案一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。）二填空题(本题共3小题；每题4分，共12分。把答案填在答题卡的横线上)9 10. 11 12r三实验题(本题共2小题，共15分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作图)12.(6分) d13.(9分) (1) b c e