2019-2020年高二上学期六科联赛物理试题 含解析.doc

2019-2020年高二上学期六科联赛物理试题 含解析一、单选题（每小题4分，共36分）1关于电场线和磁感线,下列说法不正确的是A电场线和磁感线都是闭合的曲线B磁感线上某点的切线方向，就是该点磁感应强度的方向C电场线和磁感线都不能相交D电场线和磁感线都不是客观存在的2有关磁感应强度的下列说法，正确的是（ ）A磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D由定义式B可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小3将面积为10103 m2的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30，如图所示若穿过该圆面的磁通量为30105 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度B等于（ ）A15102T B30102TC60102T D346102T4如图所示。两根相互平行的长直导线过纸上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同5如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2、E1与E2之比为A1：2 B2：1 C D6如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=0.2m，c=0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图线如图乙所示，当U=10V时，求电解液的电阻率是多少？A.40m B.80m C.20m D.60m7.根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该( )A带负电 B带正电C不带电 D无法确定8. 如图所示的电路中，电压表都看做理想电表，电源内阻为r.闭合电键S，当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，则()A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小B电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大C电压表V1示数变化量大于V2示数变化量D电压表V1示数变化量小于V2示数变化量9如图E为电源，R1、R2为电阻，K为电键现用多用电表测量流过电阻R2的电流将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是A保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C将K断开，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处D将K断开，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处二、多选题（每小题4分，共16分）10. (多选)如图所示，曲线C1、C2分别是纯直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法正确的是()A. 电源的电动势为4 VB. 电源的内阻为1 C. 电源输出功率最大值为8 WD. 电源被短路时，电源消耗的功率为16 W11. (多选)关于四个公式PUI，PI2R，P，P.下列说法中正确的是()A. 公式适用于任何电路热功率的计算B. 公式适用于任何电路电功率的计算C. 公式适用于任何电路电功率的计算D. 以上均正确12. (多选)如图所示是根据某次测电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的UI图象，下列关于图象的说法中正确的是 ()A纵轴截距表示待测电源的电动势，即：E3.0 VB横截距表示短路电流，即：I00.6 AC. 根据r计算出待测电源内阻为5 D. 根据r|计算出待测电源内阻为113.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A.电源的输出功率一直增大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小 3、 实验题14(7分)研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 cm；（3）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为200欧）电流表A1（量程04mA，内阻约50） 电流表A2（量程015mA，内阻约30）电压表V1（量程03V，内阻约10k） 电压表V2（量程015V，内阻约25k）直流电源E（电动势3V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围015，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围020k，允许通过的最大电流0.5A）开关S 导线若干电流表应用 ，电压表应用 ，滑动变阻器应用 （填所用器材的代号）15（10分）在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为该电表的电路原理图.其中选用的电流表满偏电流Ig=10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度不均勻且对应数据没有标出，C为中间刻度.若指针（1）若指针在图乙所示位置，选择开关接1时，其读数为_;选择开关接3时，其读数为_（2）为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处，此时电阻箱的示数为150欧，则C处刻度应为_.计算得到表内电池的电动势为_V.(保留两位有效数字）(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_.(保留两位有效数字）16（6分）为了测量某电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5为保护电阻（1）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图丙所示由图线可求得电池组的电动势E= V，内阻r= （保留两位有效数字）（2）引起该实验系统误差的主要原因是 四、计算题 17(8分)如图所示，一电荷量q=310-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板电容器中的O点S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角=37已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2，电阻R1=4，R2=R3= R4 =12，（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）求：（1）流过电源的电流强度（2）两板间的电场强度的大小 （3）小球的质量（4）如电容器电容为30pF，求断开S后通过R2的电荷量？18. （9分）如图所示，电路中电源电动势E=200V，内阻r=10，R1=R2=60，R为滑动变阻器.水平放置的平行金属板A、B间的距离d=410-3m，金属板长为L=0.4m.在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0=10m/s水平向右射入两板间，已知小液滴的质量m=410-5kg，小液滴带负电，电荷量q=210-8C.为使液滴能从两板间射出，求滑动变阻器接入电路阻值范围？重力加速度g=10m/s219（8分）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑，与水平面成45角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h=08m。有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处，（）（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；（2）小环在直杆上匀速运动速度的大小；衡阳市八中xx年高二上期六科联赛试题物理答案解析1关于电场线和磁感线,下列说法不正确的是A电场线和磁感线都是闭合的曲线B磁感线上某点的切线方向，就是该点磁感应强度的方向C电场线和磁感线都不能相交D电场线和磁感线都不是客观存在的【答案】A【解析】试题分析：磁感线是闭合曲线，而电场线是正电荷（或无穷远）出发到负电荷（或无穷远）终止，是不闭合的故A错误磁感线上某点的切线方向，就是该点磁感应强度的方向，选项B正确；任意两条磁感线不相交，否则相交处磁场方向有两个，违反了唯一性电场线同样不能相交故C正确电场线和磁感线都是人为假想的曲线，并不存在故D正确本题选错误的，故选A考点：电场线和磁感线【名师点睛】电场线和磁感线有相似之处，如不存在，不相交，疏密反映场的强弱，切线方向表示场的方向最大的区别是磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的2有关磁感应强度的下列说法，正确的是（ ）A磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D由定义式B可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小【答案】A【解析】试题分析：磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量，选项A正确；若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，可能是电流方向与磁场方向平行，该点的磁感应强度不一定为零，选项B错误；若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的最大的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是，选项C错误；磁场中某点的磁感应强度与放入的电流大小和导线的长度无关，选项D错误；故选A考点：磁感应强度【名师点睛】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，B的定义式：是采用比值法定义的，B的大小与F、IL等无关，由磁场本身决定的，B是矢量，其方向与放在该处的通电导线中的电流方向垂直3将面积为10103 m2的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30，如图所示若穿过该圆面的磁通量为30105 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度B等于（ ）A15102T B30102TC60102T D346102T【答案】C【解析】试题分析：根据，则，故选C考点：磁通量4如图所示。两根相互平行的长直导线过纸上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同【答案】C【解析】试题分析：根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零故A错误M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B错误M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等因此通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故C正确a、c两点的磁场方向都是竖直向下，则a、c两点处放垂直于纸向外的相同通电直导线受到的力方向相同故D错误故选C。考点：右手螺旋定则；磁场的叠加【名师点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成。5如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2、E1与E2之比为A1：2 B2：1 C D【答案】B【解析】试题分析：因为两个电荷电荷量相等、符号相反，那么每个点电荷在O点产生的场强大小相等故均为,则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强为两个电荷的合场强如图所示，因为两个分场强夹角为120，根据平行四边形定则，可得合场强大小为，则，所以B正确，ACD错误。考点：点电荷的电场强度、场强的叠加【名师点睛】此题是对场强的叠加问题及点电荷场强公式的考查；首先记住点电荷的场强公式，电场强度是矢量，叠加时满足平行四边形法则；同一直线的场强可以直接相加减；此题难度不大，是常规题目6如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=0.2m，c=0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其UI图线如图乙所示，当U=10V时，求电解液的电阻率是多少？AA. 40m B.80m C.20m D.60m考点：电阻定律 电阻UI线【解析】试题分析：由图象找出电压为10V时的电流I，由欧姆定律可以求出电解液的电阻；再由电阻定律求出电解液的电阻率解：由图乙可求得电解液的电阻为：R=xx由图甲可知电解液长为：l=a=1 m截面积为：S=bc=0.02 m2结合电阻定律R=，得：=m=40m答：电解液的电阻率是40m【点评】本题关键记住欧姆定律公式和电阻定律公式，其中电阻等于电压与电流的比值，不是UI图象切线的斜率7. 如图所示的电路中，电压表都看做理想电表，电源内阻为r.闭合电键S，当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，则()A. 电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小B电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大C电压表V1示数变化量大于V2示数变化量D电压表V1示数变化量小于V2示数变化量考点：动态分析解析：当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，接入电路中的R3增大，电压表V1、V2和R3均是并联，根据“串反并同”结论可知，电压表V1和V2示数均变大，故A、B两项错误设V1示数为U1，V2示数为U2，干路电流为I，则有U1U2IR1，U1U2IR1，根据“串反并同”结论可知I减小，即I0，则U1U2，故D项正确答案：D8图在E为电源，R1、R2为电阻，K为电键现用多用电表测量流过电阻R2的电流将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ C ）A保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C将K断开，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处D将K断开，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处快点：多用表使用9.根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该( A )A带负电 B带正电C不带电 D无法确定10. (多选)如图所示，曲线C1、C2分别是纯直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法正确的是()A. 电源的电动势为4 VB. 电源的内阻为1 C. 电源输出功率最大值为8 WD. 电源被短路时，电源消耗的功率为16 W考点：电源功率解析：根据图象可知，当电流为2 A时，内电路消耗功率为4 W，由I2r4 W可得电源内阻r1 ，选项B正确；根据图象可知，当电流为2 A时，外电路消耗功率为4 W，外电路路端电压为U2 V，由EUIr可得电源电动势为E4 V，选项A正确；由UIR可得外电路电阻R1 时，电源输出功率最大，最大值为4 W，选项C错误；电源被短路时，短路电流为IE/r4 A，电源消耗功率为I2r16 W，选项D正确答案：ABD11. (多选)关于四个公式PUI，PI2R，P，P.下列说法中正确的是()A. 公式适用于任何电路热功率的计算B. 公式适用于任何电路电功率的计算C. 公式适用于任何电路电功率的计算D. 以上均正确考点：纯电阻和非纯电阻电路解析：在纯电阻电路中，既可以用来求电功率，也可以用来求热功率；在非纯电阻电路中，用来求电功率，用来求热功率，式则无意义，式是电功率的求解公式所以AC正确、BD错误答案：AC12. (多选)如图所示是根据某次测电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的UI图象，下列关于图象的说法中正确的是 ()A纵轴截距表示待测电源的电动势，即：E3.0 VB横截距表示短路电流，即：I00.6 AC. 根据r计算出待测电源内阻为5 D. 根据r|计算出待测电源内阻为1 考点：电源UI线解析：显而易见，选项AD是正确的，UI图象中的短路电流应当是输出电压为0时的电流，B是错误的；自然C也是错误的答案：AD13.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A.电源的输出功率一直增大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小 【答案】AC14(7分)研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 cm；（3）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为200欧）电流表A1（量程04mA，内阻约50）电流表A2（量程015mA，内阻约30）电压表V1（量程03V，内阻约10k）电压表V2（量程015V，内阻约25k）直流电源E（电动势3V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围015，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围020k，允许通过的最大电流0.5A）开关S导线若干电流表应用 ，电压表应用 ，滑动变阻器应用 （填所用器材的代号）考点：读数 仪器选择【答案】（1）50.15（2）0.1200（3）A2 V1 R115（10分）在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为该电表的电路原理图.其中选用的电流表满偏电流Ig=10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度不均勻且对应数据没有标出，C为中间刻度.若指针（1）若指针在图乙所示位置，选择开关接1时，其读数为_;选择开关接3时，其读数为_（2）为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到 了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处，此时电阻箱的示数为150欧，则C处刻度应为_.计算得到表内电池的电动势为_V.(保留两位有效数字）(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_.(保留两位有效数字）考点：多用表读数和欧姆表原理【答案】（1）6.90mA（6.88 mA 6.92 mA或6.9mA都给分）；173V （171V174V都给分）(2)150；1.5(3)67；（6570都给分）【解析】试题分析：（1）若指针在图乙所示位置，选择开关接1时，为量程为10mA的电流表，其读数为6.90mA ;选择开关接3时，为量程为250V的电压表，其读数为173V ；（3）将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处，此时电阻箱的示数为150，则C处刻度应为150. 调节R1的阻值使电表指针满偏时，有；当电表指针指中间刻度位置C处时，可知Rx=R内=150，因为Ig=10 mA，则E=Ig R内=0.01A150=1.5V；(3)电流表读数为I=6.9 mA，则，解得R/x=67.考点：万用表。16（6分）为了测量某电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5为保护电阻（1）断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图丙所示由图线可求得电池组的电动势E= V，内阻r= （保留两位有效数字）（3）引起该实验系统误差的主要原因是 考点：测电动势和内电阻【答案】（1）2.9；1.2或1.1都给分；（2）电压表分流作用（1）由图甲所示电路可知，在闭合电路中，电源电动势E=U+I（r+R0）=U+（r+R0），则=+，由图丙所示图象可知，b=0.35，图象斜率k=2.14，电源电动势E=2.9V，电源内阻r=kER0=2.142.951.2；（2） 由图甲所示电路图可知，电压表月电阻箱并联，由于电压表的分流作用，流过保护电阻与电源的电流大于流过电阻箱的电流，这是造成实验误差的原因17(8分)如图所示，一电荷量q=310-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板电容器中的O点S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角=37已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2，电阻R1=4，R2=R3= R4 =12，（g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）求：（1）流过电源的电流强度（2）两板间的电场强度的大小 （3）小球的质量（4）如电容器电容为30pF，求断开S后通过R2的电荷量？考点：闭合电路欧姆定律 电容器【答案】（1）（2）（3）（4）1.510-10C【解析】试题分析：（1）R2与R3并联后的电阻值 解得 由闭合电路欧姆定律得： ,解得： （2）电容器两板间的电压 电容器两板间的电场强度 解得 (3) 小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得：，又有：，所以,解得(4) 1.510-10C考点：考查了含电容电路18. 如图所示，电路中电源电动势E=200V，内阻r=10，R1=R2=60，R为滑动变阻器.水平放置的平行金属板A、B间的距离d=410-3m，金属板长为L=0.4m.在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0=10m/s水平向右射入两板间，已知小液滴的质量m=410-5kg，小液滴带负电，电荷量q=210-8C.为使液滴能从两板间射出，求滑动变阻器接入电路阻值范围？重力加速度g=10m/s2考点：含容电路 带电粒子内平抛运动307019如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑，与水平面成45角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h=08m。有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处，（）（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；（2）小环在直杆上匀速运动速度的大小；【答案】（1）；方向与杆垂直斜向右下方（2）2m/s【解析】试题分析：（1）小环在直杆上做匀速运动，电场力必定水平向右，否则小环将做匀加速运动，其受力情况如图所示由平衡条件得：，得：，离开直杆后，只受mg、Eq作用，则合力为 所以加速度为：方向与杆垂直斜向右下方（2）设小环在直杆上运动的速度为，离杆后经t秒到达P点，则竖直方向：水平方向：联立解得：考点：考查了共点力平衡条件，带电小球在电场中的运动