2012-2013学年福建省晋江市季延中学高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2012-2013学年福建省晋江市季延中学高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 由电场强度的定义式 E=F/q可知，在电场中的同一点 : A电场强度 E跟 F成正比，跟 q成反比 B无论试探电荷所带的电量如何变化， F/q始终不变 C电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力可以不为零 D一个不带电的小球在 P点受到的电场力为零，则 P点的场强一定为零 答案： B 试题分析：电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度 E并不跟 F成正比，跟 q成反比，而 F、 q无关， E由电场本身决定故 A错误 在电场中的同一点，电场强度 E是一定的，则无论试探电荷所带的电

2、量如何变化， 始终不变故 B正确，电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零， C错误， 场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在 P点受到的电场力为零， P点的场强可能为零，也可能不为零 D错误， 考点：考查了对电场强度定义式的理解 点评：对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性， E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，反映电场本身的强弱和方向 为测某电阻 R的阻值，分别接成图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电 压表和电流表的示数分别为 3V、 3mA，乙电路中两表示数分别为 2.9 V 和 4 mA，则待测电阻的真实值应为（ ） A比 1000略大一些 B比 1000略小一

3、些 C比 725略大一些 D比 725略小一些 答案： B 试题分析：用试触法判断电流表内外接方法是：哪个电表的变化大就用哪个表侧真实值，电压表的变化为 ，小于电流表的变化 ，故应该电流表内接（甲图）， ，因为电压表测量值比真实值偏大，所以真实值应比 1000略小些， B正确， 考点：考查了电流表内接和外接的误差分析， 点评：本题的关键是理解用试触法判断电流表内外接方法是：哪个电表的变化大就用哪个表侧真实值， 如图所示，带电平行金属板 A、 B，板间的电势差为 U， A板带正电， B板中央有一小孔一带正电的微粒，带电量为 q，质量为 m，自孔的正上方距板高 h处自由落下，若微粒恰能落至 A、

4、B两板的正中央 c点，不计空气阻力， 则： A微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小 B微粒在下落过程中重力做功为 ，电场力做功为 C微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为 D若微粒从距 B板高 1.5h处自由下落，则恰好能 达到 A板 答案： C 试题分析：微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小重力一直做正功，重力一直减小故 A错误 微粒下降的高度为 ，重力做正功，为 ，电场力向上，位移向下，电场力做负功， 故 B错误 微粒落入电场中，电场力做负功，电势能逐渐增大，其增加量等于微粒克服电场力做功 ， C正确， 由题微粒恰能落至 A， B板的正中央 c点过程

5、，由动能定理得：。若微粒从距 B板高 2h处自由下落，设达到 A板的速度为 v，则由动能定理得： 由 联立得 v=0，即恰好能达到 A板故 D错误 考点：考查了动能定理的应用 点评：题根据动能定理研究微粒能否到达 A板，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式分析 如图甲所示，等离子气流 (由高温高压的等电量的正、负离子组成 )由左方连续不断的以速度 0射入 P1和 P2两极间的匀强磁场中，导线 ab和 cd的作用情况为： 0 2 s内互相排斥， 2 4s内互相吸引规定向左为磁感应强度 B的正方向，线圈 A内磁感应强度 B随时间 t变化的图象可能是图乙中的 :答案： B 试题分析：等离子气流由左方连

6、续不断地以速度 v0射入 P1和 P2两极板间的匀强磁场中，正电荷向上偏，负电荷向下偏， 上板带正电，下板带负电，且能形成稳定的电流，电流方向由 a到 b， 0 2s内互相排斥， 2 4s内互相吸引则 02s内 cd的电流方向由 d到 c， 2 4s内 cd的电流方向由 c到 d根据楞次定律判断，知 B正确， A、 C、 D错误 故选 B 考点：考查了电磁学综合应用问题 点评：解决本题的关键知道同向电流相互吸引，异向电流相互排斥以及掌握楞次定律判读电流的方向 如图所示，电路中灯泡 L1的电阻比灯泡 L2的电阻小，线圈 L自感系数很大、电阻忽略不计，则下列说法中正确的是（ ） A闭合开关 S时，

7、灯 L2和 L1同时亮 B断开开关 S时，灯 L1过一会熄灭，灯 L2先闪亮后过一会熄灭 C断开开关 S时，灯 L1中的电流方向从 a到 b D断开开关 S时，灯 L2中的电流方向始终从 d到 c 答案： B 试题分析：闭合开关 S时，由于线圈 L中的电流增大，所以产生自感电流，故灯泡 L1逐渐亮起来，灯泡 L2立刻亮起来， A错误，稳定后，因为电路中灯泡 L1的电阻比灯泡 L2的电阻小，所以灯泡 L1的电流大，断开开关 S时，由于线圈 L中的电流减小，产生自感电流，与灯泡 L2组成闭合回路，电流从与原来通过灯泡 L1的电流相等时减小，故灯 L2中的电流比原来的大，所以灯 L1过一会熄灭，灯

8、L2先闪亮后过一会熄灭 ,B正确， CD错误 故选 B， 考点：考查了线圈的自感现象 点评：做此类型题目需要判断在开关 S断开的瞬间，线圈与那个部分组成闭合回路，电流比原来的变化如何， 有一较小的三角形线框 abc的 ab边与磁场边界平行，线框底边 bc的长度小于磁场的宽度，现使此线框水平向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与 ab边垂直设电流逆时针方向为正，则下列各图中表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律正确的是 : 答案： D 试题分析：由法拉第电磁感 应定律可得，进入磁场的过程中有 ，则,切割磁感线的有效长度 L减小，则感应电流减小，又磁通量增大感应电流为逆时针方向；

9、全部进入后，磁通量不变，没有感应电流，离开过程顺时针方向感应电流，逐渐减小。 故选 D 考点：电磁感应中的图象问题 点评：注意公式 中的 L为有效长的，由楞次定律判断感应电流方向。 有一内电阻为 4.4的电解槽和一盏标有 “110V 60W”的灯泡串联后接在电压为 220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则 : A电解槽消耗的电功率为 120W B电解槽的发热功率为 60W C电解槽消耗的电功率为 60W D电路消耗的总功率为 60W 答案： C 试题分析：由于灯泡正常发光，所以电动机的电压为 ， 由于电动机和灯泡串联，它们的电流相等，所以 ,故电解槽消耗的电功率为： ,A错误， C正确， 电解

10、槽的发热功率为 ,B错误， 电路消耗的总功率为 120W，所以 D错误， 考点：考查了非纯电阻电路电功率的计算 点评：在计算电功率的公式中，总功率用 来计算，发热的功率用来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机，电解槽等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的 如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向是垂直于纸面向内，有一束速率各不相同的质子自 A点沿半径方向射入磁场，不计质子的重力，这些质子在磁场中 : A运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大 B运动时间越长，其轨迹越长 C运动时间越短，射出磁场区域时速度越小 D运动时

11、间越短，射出磁场区域时速度的偏向角越大 答案： A 试题分析：根据公式 可知，这些质子的运动周期是相同的，所以运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大， 可得 ，故 是一定的，所以 是相同的，所以运动时间越长圆心角越大，根据轨迹图可知，轨迹的圆心角越大，半径越小，速度越小，所以 A正确， 考点：考查了带电粒子在磁场中的圆周运动， 点评：本题关键是对公式 ， 的熟练运用， 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图所示，下列说法中正确的是： A在 t2时刻穿过线圈的磁通量达到最大值 B在 t1时刻穿过线圈的磁通量达到最大值 C在 t3时刻线圈处 在中性面位置 D在 t4时刻穿过线圈的磁

12、通量的变化率达到峰值 答案： A 试题分析：在 t1时刻感应电流最大，即磁通量变化率最大，磁通量为零， B错误， 在 t2时刻感应电流为零，即磁通量变化率为零，此时磁通量最大， A正确， 在 t3时刻感应电流最大，即磁通量变化率最大，所以磁通量为零，处于与中性面垂直位置， C错误， 在 t4时刻感应电流为零，即磁通量变化率为零，此时磁通量最大， D错误， 考点：考查了交变电流的产生 点评：做本题的关键是理解，在中性面位置，电流方向即将改变，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电流为零， 如图所示，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三个油滴 a、 b、 c带有等量同种电荷，其中

13、a静止， b向右做匀速直线运动， c向左做匀速直线运动，比较它们的重力 Ga、 Gb、 Gc间的关系，正确的是： A Ga最大 B Gb最大 C Gc最大 D Ga最小 答案： C 试题分析： a球受力平衡，有 重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电； b球受力平衡，有 c球受力平衡，有 解得 故 C正确， 考点：考查了粒子在复合场中的运动 点评：本题关键分别对 a、 b、 c三个球进行受力分析，然后得到小球的电性，电场力和洛仑兹力的方向，最后根据共点力平衡条件得到各个球的重力的大小 一带电粒子从电场中的 A点运动到 B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力

14、，则判断错误的是 : A粒子带负电 B A点的场强大于 B点场强 C粒子的电势能逐渐减小 D粒子的动能不断减小 答案： C 试题分析：由图所示，粒子从 A到 B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，所以粒子带负电故 A正确； 从 A到 B，电场线越来越疏，所以电场强度减小，故 A点的电场强度大于 B点的， B正确， 由图所示，粒子从 A到 B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，与速度方向夹角大于 90，所以阻碍粒子运动，因此速度不断减小，电场力做负功，电势能增大，所以 C错误， D正确， 让选错误的，故选 C 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 点评：场线虽然不存在，但可形象

15、来描述电场的分布对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线 内侧 如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。当电流从电磁铁的接线柱 a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是 : A电磁铁的上端为 S极，小磁铁的下端为 N极 B电磁铁的上端为 S极，小磁铁的下端为 S极 C电磁铁的上端为 N极，小磁铁的下端为 S极 D电磁铁的上端为 N极，小磁铁的下端为 N极 答案： A 试题分析：电磁铁实际为通电螺线管，由安培定则当电流从 a流入电磁铁时上端为 S 极，由异名磁极相互吸引知永磁铁下端为 N 极，故 BCD 错误， A

16、正确； 故选： A 考点：考查了安培定则以及磁极间的相互作用力 点评：由安培定则知电磁铁的上端为 S极，再根据同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥判定小磁铁的极性 关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确的是： A电场和磁场都对带电粒子起加速作用 B电场和磁场是交替地对带电粒子做功的 C只有磁场才对带电粒子起加速作用 D只有电场才对带电粒子起加速作用 答案： D 试题分析：回旋加速器中的电场是对粒子加速的，磁场是改变粒子方向的，因为洛伦兹力和速度方向垂直，不做功，所以 D正确， 考点：考查了对回旋加速器的工作原理的考查 点评：解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转的 一闭合线

17、圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的： A使线圈匝数增加一倍 B使线圈面积增加一倍 C使线圈匝数减少一半 D使磁感应强度的变化率增大一倍 答案： D 试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得 ,故产生的感应电流为 ,要使感应电流增加一倍，如果线圈匝数增大一倍，则电阻也增大一倍，所以电流不变， A错误，使面积增大一倍，电阻也增大，所以 B错误，使匝数减小一倍 ，则电阻也减小一倍，电流不变， C错误，使磁感应强度的变化率增大一倍，则电流增大一倍 故选 D 考点：考查了法拉第电磁感应定律 点评：做本题的关键是通过式子来判断电流的变化，

18、另外需要注意的是，匝数变化，电阻跟着变化， 通电矩形导线框 abcd与无限长通电直导线 MN在同一平面内 .电流方向如图所示， ad边与 MN平行，若直导线中的电流增大，关于 MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是： A线框有两条边所受的安培力方向相同 B线框有两条边所受的安培力大小相同 C线框所受安培力合力向里 D线框所受安培力合力为零 答案： B 试题分析：根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向根据左手定则可知导线框所受安培力指指向线框内，方向各不相同 A错误， 由上分析，导线框 bc

19、与 ad两边所受安培力的大小相同故 B正确 根据楞次定律，线框磁通量增大，导线框所受的安培力的合力向右，有阻碍磁通量增大的趋势所以 CD错误， 考点：考查安培定则、楞次定律和左手定则综合应用的能力 点评：直导线中的电流方向由 M到 N，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向根据楞次定律判断导线框中感应电流方向，由左手定则分析导线框所受的安培力情况 将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图，它的有效值是 : A 2A B A C A D 1A 答案： D 试题分析：交流电的定义是，在相等时间内通过相同的电阻产生的热量相等，所以有： ，可以求出： ,故选 D， 考点：考查了交

20、流电有效值的求解 点评：做此类型的题需要注意三个相同，相同的时间，相同的电场，相同的热量 实验题 某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确的测量若干个由几节电池组成的电池组（均密封，只引出正负电极）的电动势及其内阻。给定的器材如下： A电流表 G（ M偏电流 10mA，内阻 10） B电流表 A（ 0 0.6A，内阻未知） C滑动变阻器 R0（ 0 100， 1A） D定值电阻 R（阻值 990） E开关与导线若干 （ 1）小刘同学用提供的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线。 （ 2）丙图为该同学根据上述设

21、计的实验电路利用测出的数据绘出的 I1-I2图线（ I1为电流表 G的示数， I2为电流表 A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势 E= V， 内阻 r= 。（结果保留两个有效数字） 答案：（ 1）见（ 2） 9 10V 试题分析：（ 1）在连接实物电路图时，不能出现交叉，先画主干路，再画电表， （ 2）由电路图知，定值电阻与电流表 G串联，则改装成电压表，可作电压表用，把 I1-I2图线的纵轴变成 ,则图线与纵轴的截距表示电源电动势，得到 , . 考点：本题考查电压表的改装，图象的分析 点评： 本题学生要知道定值电阻与电流表 G串联，可作电压表用，分析图像时把纵轴的电流乘以电阻就改变成

22、电压。 计算题 （ 8分 ) 如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距 L= 0.2m，上面静置一质量 m= 0.04kg的均匀金属棒 ab，且与导轨垂直，导轨和棒 ab电阻忽略不计，电源电动势 E= 6V、内阻 r= 0.5。滑动变阻器调到 R= 2.5时，要使棒 ab对导轨的压力恰好为零，需在棒 ab 所在位置施加一个与棒 ab 垂直的水平匀强磁场，问： (取重力加速度 g=10m/s2) （ 1）流过棒 ab的电流多大？ （ 2）该匀强磁场的 方向如何？ （ 3）该匀强磁场的磁感应强度为多大？ 答案：（ 1） I=2A（ 2）向左（ 3） 1T 试题分析：（ 1）由题意可知 ab中的电流

23、大小为 I= 2 分 I=2A1 分 （ 2）方向水平向左 2 分 （ 3）欲使 ab对轨道压力恰为零，则 mg=BIL2 分 得 B= =1T1 分 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：做此类型题目，需要把握住题中的平衡条件分析 （ 9分）如图所示，一带电小球质量 m=1kg，用长度 L=1m绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成 = 53，已知 sin53=0.8，cos53=0.6，取重力加速度 g=10m/s2。 (1)求小球所受的电场力的大小 F； (2)若仅将电场强度大小突然减小为原来的 ，求小球摆到最低点时的速度大小和细线对小球的拉力大小 T。 答案：（ 1

24、） （ 2） T =14N 试题分析：（ 1）小球静止时， 2 分 1 分 （ 2）小球摆到最低点的过程中，根据动能定理 2 分 1 分 2 分 T =14N1 分 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 点评：掌握力的合成和分解，运用共点力平衡的条件找出力与力的关系带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解 如图甲所示，一对平行光滑导轨固定在水平面上，两导轨间距 l 0.20 m，电阻 R 1.0 。有一导体杆静止地放在导轨上，与两导轨垂直，杆及导轨的电阻皆可忽略不计，整个装置处于

25、磁感应强度 B 0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下现用一外力 F沿导轨方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力 F与时间 t的关系如图乙所示求出杆的质量 m和加速度 a大小。答案： m/s2， m = 0.1kg 试题分析：导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，用 表示瞬时速度， t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为 E = Bl2 分 匀加速直线运动 = at1 分 闭合回路中的感应电流为 I = E/R1 分 由安培定则 F 安 = BIl1 分 和牛顿第二定律得 F - F 安 = ma2 分 整理得 F = ma B2l2at/R 1 分 在题图乙图线上取两点： t1

26、= 0， F1 = 1N； t2 = 10s， F2 = 2N，代入 2 分， 联立方程解得 a = 10m/s2， m = 0.1kg2 分 考点：考查了导体棒切割磁感线运动 点评：解答这类问题的关键是正确分析安培力的大小与方向，然后根据导体棒所处状态列方程求解导体棒运动时切割磁感线产生感应电流，使棒受到向左的安培力，根据感应电流的大小写出安培力的表达式结合牛顿第二定律求出 F与 t的关系式，然后将图象上的数据代入即可求解 如图所示，在直角坐标系 xoy的第一象限中分布着沿 y轴负方向的匀强电场，在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场。一个质量为 m、电荷量大小为 q的带正电微粒，在

27、A点（ 0， 3）以初速度 0=120m/s平行 x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过 x轴上的 P点（ 6， 0）和 Q点（ 8， 0）各一次。已知该微粒的比荷为 102C/kg，微粒重力不计。 求： （ 1）微粒从 A到 P所经历的时间和加速度的大小； （ 2）求出微粒到达 P点时速度方向与 x轴正方向的夹角； （ 3）电场强度 E和磁感强度 B的大小。 答案： (1) 2.4103m/s2 (2) 45(3)1.2T 试题分析：（ 1）微粒从平行 x轴正方向射入电场区域，由 A到 P做类平抛运动，微粒在 x轴方向上做匀速直线运动 sx=v0 t t=

28、 = 0.05s 2 分 微粒沿 y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动 sy = at2 a = 2.4103m/s22 分 （ 2） vy=at tan= arctan = 453 分 （ 3） qE=m a E = 24N/C 2 分 设微粒从 P点进入磁场速度 v v01 分 由几何关系 R = m1 分 由 qvB=m 1 分 得 B= =1.2T 1 分 考点：考查了带电粒子在复合场中的运动 点评：该题考察到了复合场的问题，即在同一区域内同时存在电场、磁场和重力场三者中的任何两个，或三者都存在此类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握 常用的处理方法： 1、建立带电粒子在复合场中运动的物理情景 2、物理情（图）景与几何知识有机结合，将物理问题化归为数学问题 思想方法：数理结合，建模和化归的思想方法 解题思维流程：题给文字信息 建立物理图景 化归为几何问题 还原为物理结论（构建物理图景（模型）是关键、化归为几何问题是手段）