2012-2013学年重庆市杨家坪中学高二12月月考物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2012-2013学年重庆市杨家坪中学高二 12月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下面各图中给出的是一个电子以速度 v沿垂直于磁场方向射入磁场后，电子所受洛仑兹力、电子速度方向和磁场方向三个物理量的方向，其中正确的是 ( )答案： AD 试题分析：让磁场垂直穿过手心，四指指向正粒子运动的方向，大拇指的指向为洛伦兹力方向， 而电子带负点，四指指向运动的反方向，所以 A中的洛伦兹力方向竖直向下，A正确， B中受到的洛伦兹力方向左向下， B错误， C中的粒子受到竖直向下的洛伦兹力， C错误， D中受到的洛伦兹力方向左向上， D正确， 考点：考查了左手定则的应用 点评：对于左手定则要熟练掌握，加

2、强应用，为学习带电粒子在磁场中的运动打好基础 地面上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为 m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图所示，关于场的分布情况可能的是 ( ) A该处电场方向和磁场方向重合 B电场竖直向上，磁场垂直纸面向里 C电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与 v垂直 D电场水平向右，磁场垂直纸面向里 答案： ABC 试题分析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电 场力，是否受洛伦兹力需具体分析 A选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果它们与重 力的合力为 0，小球就会做直线运动 B选项中电场力、洛伦兹力都向上，若它们与重力的合力为

3、 0，小球也会做直线运动 C选项中电场力斜向里侧上方，洛伦兹 力向外侧下方，若它们与重力的合力为 0，小球就会做直线运动 D选项三个力的合力不可能为 0，因此选项 A、 B、 C正确 考点：考查了粒子在复合场中的运动， 点评：做此类问题的关键是把握题中小球做直线运动信息，根据小球做直线运动条件分析电场力，洛伦兹力，和重力 电 磁血流计是用来监测通过动脉的血流速度的仪器。它由一对电极 a和 b以及磁极 N和 S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极 a、 b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极 a、 b之间会

4、有微小电势差 U。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。则达到平衡时（ ） A电极 a的电势比电极 b的电势高 B电极 b的电势比电极 a的电势高 C电压表示数 U与血液流速成正比 D电压表示数 U与血液中正负离子的电荷量成正比 答案： AC 试题分析：磁场方向水平向右，根据左手定则，正电荷受到向上的洛伦兹力，即向 a 电极运动，负电荷点 b 电极运动，所以 a 的电势高于 b 的电势， A 正确，B错误，达到平衡时，电荷受到的洛伦兹力大小等于电场力，即 ，所以 ，故电压表示数 U与血液流速成正比，与血液中正负离子的电荷量无关， C正确， D

5、错误， 故选 AC 考点：考查了粒子在复合场中的运动 点评：做本题的关键是将电磁血流计简化为粒子在电磁场中的运动，根据左手定则以及受力平衡分析 如图所示， x轴的上方有垂直纸面向里的匀强磁场， 有两个质量相同、电量相等的带正、负电的离子 (不计重力 )，以相同速度从 O点射入磁场中，射入方向与 x轴正向夹角均为 角。则下列关于正负离子在磁场中运动的说法正确的是 ( ) A运动时间相同 B运动轨迹的半径相同 C回到 x轴时速度大小和方向均相同 D回到 x轴时距 O点的距离相等 答案： BCD 试题分析：这两个正负离子以与 x轴成 角射入有界磁场后，由左手定则可判断，正离子沿逆时针方向旋转，负离子

6、以顺时针方向旋转如图所示因离子电量和质量都相同，所以正负离子的轨迹半径和周期都相同；经几何分析可知，负离子转过的角度为 ，正离子转过的角度为 2-2，从而可判断两端圆弧所对应的弦相等，可判断回到 x轴时距 O点的距离相等；正负离子 再次回到 x轴时，速度方向正离子改变了 ，负离子改变了 ，再加之洛伦兹力只是改变速度的方向，不改变速度的大小，故可知回到 x轴时速度大小和 方向均相同；因正负离子的偏转角度不同，所以在磁场中的运动时间不同所以 选项BCD是正确的，选项 A错误故选 BCD. 考点：考查了带电粒子在磁场中运动 点评：找圆心、画轨迹是解题的基础带电粒子垂直于磁场进入一匀强磁场后在洛伦兹力

7、作用下必作匀速圆周运动，抓住运动中的任两点处的速度，分别作出各速度的垂 线，则二垂线的交点必为圆心；或者用垂径定理及一处速度的垂线也可找出圆心；再利用数学知识求出圆周运动的半径及粒子经过的圆心角从而解答物理问题 电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关 S 闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关 S 断开，则 以下判断正确的是 ( ) A液滴带正电 B液滴将向下运动 C电容器上的带电量将减为零 D电容器上的带电量将增大 答案： D 试题分析：上极板带正电，所以电场强度方向向下，若要粒子静止，故粒子受到的重力和电场力方向相反，所以粒子受到的电场力向上

8、，故粒子带负电， A错误，带电粒子受重力和电场力平衡，断开电键后，电容器两端电压变大到等于电源电动势，故场强变大，电场力变大，粒子会向上加速， B错误，电键断开前，电容器两端电压等于电阻 R2两端的电压，断开电键后，电容器两端电压变大到等于电源电动势，根据电容 的定义式 得到带电量变大， C错误 D正确； 考点：考查了带有电容器的电路动态分析 点评：本题关键是电容器两端电压发生变化导致电容器电量和电场强度的变化，从而引起电场力变化 如图所示的电路中，当变阻器 R3的滑动头 P向 b移动时，有 ( ) A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大 C电压表示数变大，电流表示

9、数变大 D电压表示数变小，电流表示数变小 答案： B 试题分析：当滑片向 b端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，故内压增大；因此路端电压减小，故电压表示数减小；将 R1等效为内阻，则可知并联部分电压一定减小，故流过 R2的电流减小，因总电流增大，故电流表示数增大；故 B正确，ACD错误； 故选 B 考点：考查了电路的动态分析 点评：闭合电路的欧姆定律一般按先分析外电路，再分析内电路，最后再分析外电路的思路进行；若电阻与电源串联，可以等效为内阻处理 如图所示， a、 b、 c为三根互相平行的通电直导线，电流大小相等，方向如图所示。 P

10、是 ab连线的中点， cp ab，则 p处磁感应强度的方向是 ( ) A pa 方向 B pb 方向 C pc 方向 D cp 方向 答案： B 试题分析： P点的磁场为三条导线在 P点的合磁场，根据右手定则可得： a在 P点的磁场方向竖直向下， b在 P点的方向竖直向上，且两者的大小相等，所以ab导线在 P点的合磁场为零，而 C导线在 P点的磁场方向水平向左，即从 pb方向， B正确， 考点：考查了磁场的合成， 点评：磁感应强度是矢量，在叠加的时候遵循平行四边形定则 一直流电动机正常工作时两端的电压为 U，通过的电流为 I，电动机线圈的电阻为 r。该电动机正常工作时，下列说法正确的是 ( )

11、 A电动机消耗的电功率为 B电动机的输出功率为 C电动机的发热功率为 D I、 U、 r三个量间满足 答案： B 试题分析：电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不再成立，其电功率 ，发热功率 ， 电动机正常工作时，电动机消耗的电功率 故 A错误电动机的发热功率 ，所以电动机的输出功率为 ， B正确，由于欧姆定律不再成立， ，所以 CD错误， 故选 B, 考点：本题考查对非纯电阻电路电功率、热功率和输出功率关系的理解和运算能力 点评：要注意在非纯电阻电路中，求电功率，只能用 ，求发热功率只能用 ，由于欧姆定律不成立， 如图所示， AB间接有三个规格相同，其额定功率均为的 40W的灯泡

12、，则AB间允许消耗的最大功率为 ( ) A 40W B 50W C 60W D 80W 答案： C 试题分析：设 上电压为 U，电阻为 R，则： 的最大的功率为 ,因为三个灯泡的电阻相等 , 和 并联后电阻相当于 电阻的一半，所以电压也就为 的一半，如果 上电压为 U，则 和 电压为 ,所以 和 的功率都为： ,所以总功率最大为： 10+10+40=60W故选 C， 考点：考查了串并联电路的特点 点评：因为三个灯泡的电阻相等，在不损坏灯泡的情况下，串联的 L1的电流最大，所以只要保证 L1不被损坏就可以了，求得此时的总功率就是最大的功率 如图所示， A、 B、 C、 D、 E、 F为匀强电场中

13、一个边长为 10cm的正六边形的六个顶点， A、 C、 D三点电势分别为 1.0V、 2.0V、 3.0V，正六边形所在平面与电场线平行，则 ( ) A E点的电势与 C点的电势相等 B电势差 UEF与电势差 UBC相同 C电 场强度的大小为 V/m D电场强度的大小为 V/m 答案： C 试题分析：连接 AD，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，AD中点的电势为 2V，则 CF为一条等势线， AB、 DE也为一条等势线，并且能作出电场线 连接 AD， AD中点电势为 2V，由正六边形对称性，则 AB、 DE均为电场中的等势线， E点的电势与 C点的电势不相等，故 A错误电势差

14、、电势差，故 B错误连接 BD， CF, ，电场强度的大小,D错误， C项正确。 故选 C 考点：考查了等势面，电场强度以及电势问题 点评：找等势点，作等势面和电场 线，是解决这类问题常用方法 如图所示，电场中有 A、 B两点，则以下说法正确的是 ( ) A EAEB、 AB B EAEB、 AB C若正电荷从 A点移动到 B点的过程中，电势能增加 D若电子从 A点移动到 B点的过程中，动能增加 答案： A 试题分析：电场线的疏密程度可表示电场强度的大小， A点的电场线较密，所以 、沿电场线方向电势降落，所以 ， A正确， B错误，若正电荷从 A移动到 B，则电场力做正功，电势能减小， C错误

15、，若电子从 A移动到B点，电场力做负功，电势能增大，动能减小， D错误， 故选 A 考点：考查了对电场线的理解 点评：做本题的关键是理解电场线的性质，同时还需知道正电荷受到的电场力方向和电场方向相同，负电荷受到的电场力方向和电场线方向相反， 如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是 ( ) A奥斯特 B牛顿 C伽利略 D爱因斯坦 答案： A 试题分析：当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特故 A 正确，BCD错误 故选 A 考点：本题考查的

16、是物理学常识 点评：对于物理学史上著名物理学家、经典实验和重要理论要记牢，这也是高考内容之一 实验题 图甲为 20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为 mm； 图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为 mm。 答案： .15 2.970 试题分析：游标卡尺的主尺读数为 8mm，游标读数为 0.053mm=0.15mm，所以最终读数为 8.15mm 螺旋测微器固定刻度为 2.5mm，可动刻度为 0.0147.0=0.470mm，所以最终读数为 2.970mm 考点：考查了游标卡尺和螺旋测微器的读数问题 点评：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度

17、读数，在读可动刻度读数时需估读 表格中所列数据是测量小灯泡 UI 关系的实验数据： U/(V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/(A) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215 分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填 “甲 ”或 “乙 ”） 在方格纸内画出小灯泡的 UI 曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随 I变大而 （填 “变大 ”、 “变小 ”或 “不变 ”） 如图丙所示，用一个定值电阻 R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为 3V的电源上。已知流过电阻 R的电流是流过灯

18、泡 b电流的两倍，则流过灯泡 b的电流约为 A。 答案：（ 1）甲（ 2）变大（ 3）约 0.07A 试题分析： (1) 因为小灯泡两端的电压是从零开始的，所以滑动变阻器应采用分压接法，故选甲， (2)如图所示，图线的斜率表示小灯泡的电阻，所以小灯泡的电阻随 I变大而变大 (3)由电路的连接方式知，流过灯 a的电流是 流过灯 b的 3倍，这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态，这两种状态下，灯泡的电压之和为 3V，电流满足3倍的关系，再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态，可确定灯泡 b的电流值约为 0.07A。 考点：考查了测量小灯泡 UI 关系的实验 点评：本题的第 3问考的非常的巧，需要分

19、析两灯的工作电流，结合图中的数据分析 填空题 在用阴极射线管研究磁场对运动电荷作用的实验中，将阴极射线管的 A、 B两极连在高压直流电源的正负两极上 .从 A极发射出电子，当将一蹄形磁铁放置于阴极射线管两侧，显示出电子束的径迹如图所示，则阴极射线管的 A极应接在电源的 极上（选填 “正 ”或 “负 ”）；蹄形磁铁的 C端为 极（选填 “N”或 “S”）答案：负 S 试题分析：从图中可以看做，射线从 A极射出，所以 A接电源的负极，电子向上偏转，故受到向上的洛伦兹力，根据左手定则磁场方向从 D指向 C，所以 C端为 S极， 考点：考查了带电粒子在磁场中的运动， 点评：分析本题的关键是知道电子是从

20、阴极射出来的， 计算题 (8分 )如图所示电路中，电源电动势 E=12V，内阻 r=1 ，电阻 R1=9 ，R2=5 ， R3是一只滑动变阻器，其阻值变化范围为 0 20 。求： （ 1）电流表的示数为 0.4A时， R3的阻值为多大？ （ 2）当 R3为多大时电源的总功率最大？最大功率是多少？ 答案：（ 1） 3.3（ 2） 0 14.4W 试题分析：（ 1） U 并=I2R2=0.45V=2V1 分 据闭合电路欧姆定律得 E=U 并 +I（ R1+r） 2 分 据分流规律得 =1-0.4A=0.6A 2 分 （ 2）据 P=IE得，要使 P最大，必需使 I最大，即 R最小 R3的阻值为零

21、1 分 1 分 1 分 考点：考查了闭合电路的欧姆定律的应用 点评：关键是对电路图以及欧姆定律的正确理解 (8分 )如图所示， MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为 B. 一个电荷量为 q的带电粒子从感光板上的狭缝 O处以垂直于感光板的初速度 v射入磁场区域，最后到达感光板上的 P 点 . 经测量 P、 O 间的距离为 l，不计带电粒子受到的重力。求： （ 1）带电粒子所受洛伦兹力的大小； （ 2）带电粒子的质量大小。 答案： (1) f =qvB (2) 试题分析：（ 1）带电粒子在磁场中所受洛伦兹力 f =qvB 2 分 （

22、2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其半径为 R，由牛顿第二定律 qvB= 2 分 带电粒子做匀速圆周运动的半径 R= 2 分 解得 m = 2 分 考点：考查了带电粒子在磁场中的运动 点评：做此类问题的关键是明白粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，然后结合牛顿第二定律解题，比较简单 (9分 )如图所示，重为 3N的导体棒，放在间距为 d=1m的水平放置的导轨上，其中电 源电动势 E=6V，内阻 r=0.5 ，定值电阻 R0=11.5 ，其它电阻不计。试求： （ 1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为 B=2T（图未画出），要使导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大？ （ 2）若磁场

23、大小不变，方向与导轨平面成 角。如图所示，此时导体棒所受的摩擦力多大？ 答案：（ 1） 1N（ 2） 试题分析：（ 1）以金属棒为研究对象，受力分析如图甲 棒静止不动 水平方向 Ff=F 安 1 分 根据闭合电路欧姆定律得： 1 分 棒所受安培力 F 安 =BId1 分 Ff=F 安 = 2 分 （ 2）棒受力分析如图 安培力的大小没变而此时棒对轨道的正压力数值是比原来增大。 所以棒与轨道间的最大静摩擦力增大，棒仍静止。 2 分 2 分 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：做此类型的题目，需要对导体棒分析受力，然后运动欧姆定律，列出电学和力学的等式关系 (9分 )如图所示，在水平地面上方附近

24、有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域。磁场的磁感应强度为 B，方向水平并垂直纸面向里。一质量为 m、带电荷量为 q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面（垂直于磁场方向的平面）做速度大小为 v的匀速圆周运动，重力加速度为 g。 （ 1）求此区域内电场强度的大小和方向。 （ 2）若某时刻微粒在场中运动到 P点时，速度与水平方向的夹角为 60，且已知 P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径。求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离。 （ 3）当带电微粒运动至最高点时，将电场强度的大小变为原来的 1/2（不计电场变化对原磁场的影响），且带电微粒能落至地面，求带电微粒落至地面时的速度大小。

25、 答案：（ 1）（ E=mg/q（ 2） （ 3） 试题分 析：（ 1）由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内沿竖直平面做匀速圆周运动，表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反。 因此电场强度的方向竖直向上 1 分 设电场强度为 E，则有 mg=qE，即 E=mg/q 2 分 （ 2）设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为 R，根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有 qvB=mv2/R， 解得 R= 2 分 依题意可画出带电微粒做匀速圆周运动的轨迹，由如图所示的几何关系可知，该微粒运动最 高点与水平地面间的距离 hm= = 1 分 （ 3）将电场强度的大小变为原来的 ，则电场力变为原来的 ，即 F 电 = mg 带电微粒运动过程中，洛仑兹力不做功，所以在它从最高点运动至地面的过程中，只有重力和电场力做功。设带电微粒落地时的速度大小为 vt， 根据动能定理有 mghm-F 电 hm= mvt2- mv22 分 解得： vt= 1 分 考点：考查了粒子在复合场中的运动 点评：做此类问题需要先画出粒子的运动轨迹，结合几何知识，求出半径关系