河南省郑州市金水区五校2022-2023学年高三物理竞赛期中联考试卷

试卷更新日期：2023-04-21 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的（　　）

A、动量不守恒，动能守恒 B、动量守恒，动能不守恒 C、对地心的角动量守恒，动能不守恒 D、对地心的角动量不守恒，动能守恒

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2. 均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下述说法正确的是（　　）

A、角速度从小到大，角加速度不变 B、角速度从小到大，角加速度从小到大 C、角速度从小到大，角加速度从大到小 D、角速度不变，角加速度为零

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3. 某电场的电力线分布情况如图所示。一负电荷从M点移到N点。有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？（　　）

A、电场强度 $E_{M} > E_{N}$ B、电势 $φ_{M} > φ_{N}$ C、电势能 ${E_{p}}_{M} < {E_{p}}_{N}$ D、电场力的功 $W > 0$

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4. 静电场中高斯面上各点的电场强度是由（　　）

A、高斯面内的电荷决定的 B、高斯面外的电荷决定的 C、空间所有电荷决定的 D、高斯面内的电荷的代数和决定的

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5. 将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（　　）

A、升高 B、降低 C、不会发生变化 D、无法确定

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6. 如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：（　　）

A、 $E = 0 ， U = \frac{Q}{4 π ε_{0} r}$ B、 $E = 0 ， U = \frac{Q}{4 π ε_{0} R}$ C、 $E = \frac{Q}{4 π ε_{0} r^{2}} ， U = \frac{Q}{4 π ε_{0} r}$ D、 $E = \frac{Q}{4 π ε_{0} r^{2}} ， U = \frac{Q}{4 π ε_{0} R}$

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7. 下列说法正确的是（　　）

A、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 B、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零 C、磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零 D、磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零

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8. 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，R =2r，螺线管通过的电流相同为I，螺线管中的磁感强度大小B_R 、B_r满足（　　）

A、 $B_{R} = 2 B_{r}$ B、 $B_{R} = B_{r}$ C、 $2 B_{R} = B_{r}$ D、 $B_{R} = 4 B_{r}$

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9. 在图（ａ）和（ｂ）中各有一半径相同的圆形回路L₁、L₂ ，圆周内有电流I₁、I₂ ，其分布相同，且均在真空中，但在（ｂ）图中L₂回路外有电流I₃ ， P₁、P₂为两圆形回路上的对应点，则（　　）

A、 $\oint_{L_{1}} B \cdot d l = \oint_{L_{2}} B \cdot d l$ ， $B_{P_{1}} = B_{P_{2}}$ B、 $\oint_{L_{1}} B \cdot d l \neq \oint_{L_{2}} B \cdot d l$ ， $B_{P_{1}} = B_{P_{2}}$ C、 $\oint_{L_{1}} B \cdot d l = \oint_{L_{2}} B \cdot d l$ ， $B_{P_{1}} \neq B_{P_{2}}$ D、 $\oint_{L_{1}} B \cdot d l \neq \oint_{L_{2}} B \cdot d l$ ， $B_{P_{1}} \neq B_{P_{2}}$

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10. 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为（　　）

A、 $2 π r^{2} B$ B、 $π r^{2} B$ C、 $2 π r^{2} B c o s α$ D、 $π r^{2} B c o s α$

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二、填空题

11. 由于速度的变化而引起的加速度称为切向加速度；由于速度的变化而引起的加速度称为法向加速度。

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12. 一质量为5kg的物体在平面上运动，其运动方程为 $\vec{r} = 6 \vec{i} - 3 t^{2} \vec{j}$ ，式中 $\vec{i} ， \vec{j}$ 分别为x、y轴正方向的单位矢量，则物体所受的合外力 $\vec{F}$ 的大小为 N；方向为。

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13. 描述矢量场的两个重要特征量是通量和。

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14. 在稳恒磁场中，通过某一闭合曲面的磁通量为；在静电场中，电场强度沿任一闭合路径的线积分为。

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三、知识点填空题

15. 静电平衡时，导体内任意两点的电势。

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四、填空题

16. 在真空中，毕奥萨伐尔定律的数学表达式是。

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17. 图中所示以O为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知 $U_{1} < U_{2} < U_{3}$ ，比较它们的大小。 $E_{a}$ $E_{b}$ （填 $<$ 、=、>）。

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18. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为，周期为。

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19. 在如图所示的回路中，两共面半圆的半径分别为a和b，且有公共圆心O，当回路中通有电流I时，圆心O处的磁感强度，方向。

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20. 真空中磁场的安培环路定理的表达式为。

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五、解答题

21. 一质点沿半径为1m的圆周运动，运动方程为 $θ = 2 + 3 t^{3}$ ，式中θ以rad计，t 以s计，求：

(1)、t=2s时，质点的切向加速度和法向加速度；

(2)、当加速度的方向和半径成45°角时，其角位移是多少？

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22. 一颗子弹由枪口射出时速率为v₀m·s^-1 ，当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力为F=（a-bt）N（a，b为常数），其中t以s为单位：

(1)、假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；

(2)、求子弹所受的冲量；

(3)、求子弹的质量。

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23. 如图所示，一系统由状态 $a$ 沿 $a c b$ 到达状态 $b$ 的过程中，有 $350 J$ 热量传入系统，而系统做功 $126 J$ 。

(1)、若沿 $a d b$ 时，系统做功 $42 J$ ，问有多少热量传入系统？

(2)、若系统由状态 $b$ 沿曲线 $b a$ 返回状态 $a$ 时，外界对系统做功为 $84 J$ ，试问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？

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24. 两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为 $σ_{1}$ 和 $σ_{2}$ ，试求空间各处场强。

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25. 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为a）和一同轴的导体圆管（内、外半径分别为b，c）构成，如图所示。使用时，电流I从一导体流去，从另一导体流回。设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：

(1)、导体圆柱内（ $r < a$ ），

(2)、两导体之间（ $a < r < b$ ），

(3)、导体圆筒内（ $b < r < c$ ），

(4)、电缆外（ $r > c$ ）各点处磁感应强度的大小。

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