2013-2014辽宁沈阳市级重点高中协作校高二上期中测试物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2013-2014辽宁沈阳市级重点高中协作校高二上期中测试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于磁感应强度，下列说法中正确的是 ( ) A由 可知， B与 F成正比，与 IL成反比 B一小段通电导体在某处不受磁场力，此处也可能有磁场 C通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D磁感应强度的方向就是该处电流受力方向 答案： B 试题分析： 仅仅是磁感应强度的定义式，而不是决定式，磁感应强度大小由磁场本身的性质决定和安培力以及电流元无关选项 A错。根据左手定则，如果通电导体的电流方向与磁场平行，则不受安培力的作用，所以不受磁场力也可能有磁场选项 B对。只有电流方向和磁场方向垂直时才有 ，才有受力越

2、大 磁场越强，如果电流方向和磁场方向不垂直则有 ， 是电流和磁场的夹角，此时磁场力的大小不但和磁场有关还和电流方向有关，所以选项 C错。根据左手定则，磁场力的方向垂直电流和磁感应强度所决定的平面，而不是磁场方向选项 D错。 考点：磁感应强度 如图所示，光滑绝缘轨道 ABP竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸 面向里一带电小球从轨道上的 A点由静止滑下，经 P点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动则可判定 ( ) A小球带负电 B小球带正电 C若小球从 B点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏 D若小球从 B点由静止滑下，进入场区后将立即向下

3、偏 答案： BD 试题分析： A 点由静止滑下进入正交的电磁场时做直线运动，重力 竖直向下，若带正电，则有电场力 竖直向上，洛伦兹力 竖直向上， ，若带负电，则电场力 竖直向下，洛伦兹力 竖直向下，小球合力向下无法沿水平做直线运动，所以选项 A错 B对。若从 B点滑下，进入正交电磁场的速度变小，洛伦兹力变小， ，小球将向下偏转选项 C错 D对。 考点：带电粒子在电磁复合场中的运动 如图所示，在倾角为 300的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 L，质量为m的直导体棒在导体棒中的电流 I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度 B的大小和方向正确是 ( ) A ，方向垂

4、直斜面向上 B ，方向垂直斜面向下 C ，方向竖直向上 D ，方向水平向左 答案： ACD 试题分析：磁场方向垂直斜面向上时，安培力方向沿斜面向上，要使物体受力平衡，沿斜面方向 ，此时 ，选项 A对。磁场方向垂直斜面向下，安培力方向沿斜面向下，物体在沿斜面方向不可能平衡，选项 B错。磁场方向竖直向上，安培力水平向右，受力如下图要使其平衡， 选项 C对。若磁场方向水平向左，安培力竖直上，要使物体无法平衡就要满足 ， 选项 D对。 考点：共点力的平衡 洛伦兹力 如图甲所示为一个质量为 m、电荷量为 +q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上 滑动，细杆处于磁感应强度为 B的匀强磁场中， (不计空

5、气阻力 )，现给圆环向右的初速度 v。 在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能正确的是 ( )。 答案： AD 试题分析：圆环受力分析如下，竖直方向洛伦兹力 向上，重力 向下，如果 ,则没有支持力就没有摩擦力圆环做匀速直线运动如图 A，如果，则支持力向上，有 ，有弹力就有摩擦力，物体做减速运动，随速度减小，支持力增大摩擦力增大加速度增大，物体一直做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度减小为 0，没有选项符合。如果 ，则支持力向下，有 ，有弹力就有摩擦力，物体做减速运动，速度减小，支持力减小加速度减小，如果在速度减小到 0之前加速度减小为 0后做匀速直线运动，速度时间图像如图 D，如果在加速度

6、还没减小到 0之前速度不可能等于 0则图像 C错。 考点：洛伦兹力 回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图，下列说法正确的是 ( ) A粒子在磁场中做匀速圆周运动 B粒子的运动周期和运动速率成正比 C粒子的轨道半径与它的速率成正比 D粒子由 运动到 比粒子由 运动到 所用时间少 答案： AC 试题分析：带电粒子在匀强磁场中，速度和磁场方向垂直，洛伦兹力与速度垂直，不做功，所以在磁场中做匀速圆周运动选项 A对。洛伦兹力提供向心力即，得 ，即半径与速率成正比，选项 C 对。 ，周期与运动速率无关选项 B错。虽然经过高频交流电场时速度增大，但是根据周期

7、 是不会随速度的变化而变化的，而每次在磁场中的运动都是半个周期，所以运动时间相同选项 D错。 考点：回旋加速器 如图所示，在第 象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与 X轴成 300角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比 为 ( ) A 1:2 B 2:1 C D 1:1 答案： B 试题分析：正、负电子分别以相同速率沿与 X轴成 300角的方向从原点射入磁场 ,速度与磁场垂直，洛伦兹力提供向心力 ，速度相同，电荷量相同，所以半径相同周期相同。正电子偏向纵轴，在水平边界的匀强磁场中运动轨迹如下图左图，转过的圆心角为 运动时间为 ， 负电子偏向横轴，

8、在水平边界的匀强磁场中运动轨迹如下图，转过的圆心角为运动时间为 ，所以正负电子运动时间之比为 2:1，选项 B对。 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为 B的匀强磁场中质量为 m、带电量为 +Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是 ( ) A滑块受到的摩擦力不变 B滑块到达地面时的动能与 B的大小无关 C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D B很大时，滑块可能静止于斜面上 答案： C 试题分析：沿斜面下滑过程，根据洛伦兹力的判断方法，磁感线穿过左手手心，四指指向正电荷运动方向，大拇指所指的就是洛伦兹

9、力方向即垂直斜面向下选项 C对。受力分析如下图。 垂直斜面方向 ，斜面方向 ，随着速度增大，加速度逐渐减小，当加速度减小到 0时速度达到最大此后匀速运动，与斜面之间的摩擦力 随速度的增大而增大，选项 A错。最后的速度即加速度等于 0时 ，速度与磁感应强度有关选项 B错。无论磁感应强度 B多大，刚开始洛伦兹力就很小，摩擦力小，沿斜面下滑后最后会变为匀速直线运动而不可能静止在斜面上选项 D错。 考点：洛伦兹力 两绝缘导体环 、 大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心处磁感应强度的方向为 ( )( 面水平， 面垂直纸面 ) A指向左上方 B指向右下方 C竖直向上 D水平向右

10、 答案： A 试题分析：根据右手安培定则，右手四指弯曲的方向指向电流方向，大拇指所指的是中心轴线处磁场的方向，所以 在圆心处磁场方向竖直向上， 在圆心处的磁场方向水平向左，两个磁场的矢量和即二者所加的对角线方向斜向左上方，选项 A对。 考点：安培右手定则 如图所示当可变电阻 R的滑片向 b端移动时，通过电阻 、 、 的电流强度 、 、 的变化情况是 ( ) A 变大， 、 变小 B 、 变大， 变小 C 变小， 、 变大 D 、 变小， 变大 答案： D 试题分析：滑片向 b端移动时，可变电阻 R减小，总电阻减小，总电流增大，内电压 增大，路端电压 减小，路端电压即端电压，所以 变小。并联电路

11、干路电流等于个支路电流之和则有， 增大， 减小，所以 增大。那么 的端电压 增大，而路端电压 根据 减小 增大判断 减小，那么通过 的电流减小，对照选项 D正确。 考点：串并联电路的动态变化 如图电路中三只电阻的阻值之比为 ，两只电容器的电容之比为 ，电源电动势 E恒定，内阻忽略不计。当电键 K断开时，稳定后电容器 、 所带的电荷量分别为 和 ；当电键 K闭合时，稳定后电容 器 、 所带的电荷量分别为 和 。下列结论正确的是 ( ) A : =3:4 B : =3:2 C : =3:5 D : =4:5 答案： B 试题分析：在电路中电容器是断路，当电键 K断开时，整个电路处于断路，没有电路，

12、电阻两端没有电压。电容器 左端与电源接通，右极板虽经过 但两端没有电压所以电势与电源右极相同，即 两端电压等于电源电压，同理两端的电压也等于电源电压，根据电容器的电荷量 判断。当电键 K闭合时，三个电阻串联，根据串联电路电压之比等于电阻比判断， ，电容器 与 并联，电压等于 的电压，电容器 与 并联，电压等于 的电压，所以,那么 对照选项 B对ACD错。 考点：串并联电路 电容器 如图所示，直线 A为电源的 U-I图线，曲线 B为灯泡电阻的 U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是 A 4W、 8W B 2W、 4W C 4W、 6W D 2W、 3W 答

13、案： C 试题分析：电源的 U-I图线与路端电压的交点即电源电动势，斜率即内阻，所以有 ，内阻 ，当该电源和小灯泡组成闭合电路时，图像的交点即电源电压和电流。那么电源的输出功率 ，电路的总功率，对 照选项 C对。 考点：路端电压随时间变化的图像 闭合电路欧姆定律 电功率 如图所示的电路中，输入电压 U恒为 12 V，灯泡 L上标有 “6V12W”字样，电动机线圈的电阻 若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是 ( ) A电动机的输入功率为 l0w B电动机的输出功率为 l2W C电动机的热功率为 2.0W D整个电路消耗的电功率为 22W 答案： C 试题分析：灯泡正常发光说明灯泡电压等于额定电

14、压即 ，据串联电路电流处处相等，各用电器两端电压之和等于总电压判断电动机两端电压，电流等于灯泡的额定电流即 。那么电动机的输入功率 选项 A错。电动机的热功率 选项 C对。电动机输出功率 选项 B错。整个电路消耗的功率选项 D错。 考点：纯电阻电路和非纯电阻电路 填空题 水平放置的平行金属导轨相距为 d，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为 B，方向如图所示长为 L的金属棒 ab静止在导轨上，棒与导轨成 600角，此时，通过金属棒的电流为 I，则金属棒所受的安培力大小为 _. 答案： 试题分析：电流方向与磁场方向垂直，根据安培力 ，但是是金属棒在磁场中的长度，根据几何关系

15、可得磁场中金属棒的 长度为，所以安培力 考点：安培力 如图所示，电源的电动势 E=42V，内阻 r=l ， R=20 ， M 为直流电动机，其电枢电阻 r=l ，电动机正常工作时，电压表读数为 21V，电动机的机械能的功率为 _W，电源的总功率为 _W. 答案： 试题分析：电动机为非纯电阻电路，电阻 R和内阻 r是纯电阻电路，因此，解得 。电动机的总功率 ，电动机发热功率 ，所以电动机输出功率即机械功率 ，电源总功率 。 考点：非纯电阻电路 某闭合电路的路端电压 U随外电阻 R变化的图线如图所示，当 R很大时，U约为 3V则电源的电动势为 _V，内电阻为 _ ，当 U=2V时，电源的输出功率为

16、 _W 答案： 1 2 试题分析：观察图像可知，路端电压最大等于 3v，即电源电动势。根据闭合电路欧姆定律有路端电压 ，带入数据即得 ，带入得 。当路端电压为 U=2V时，有 ，得 ,此时电源的输出功率 考点：闭合电路欧姆定律 计算题 电路如图所示，电源电动势 E=9V，内阻 r=l ， R2=2 ，灯 A是 “6V，6W”，灯 B是 “4V， 4W”求： （ 1）如果要使 B灯正常发光， R1应是多大 （ 2）这时灯 A的实际功率多 大 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： B灯正常发光时 ，电流 灯泡 B和电阻 R2 串联，总电压 灯泡 A与灯泡 B和电阻 R2 并联，所以 A的电压也等于

17、 ， A正常发光 ,所以 3分 通过 A的电流 电路总电流 （ 4分） 考点：闭合回路欧姆定律 如图所示，两平行金属导轨间的距离 L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角 ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=4.5V、内阻 r=0.50的直流电源。现把一个质量 的导体棒 ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 ，金属导轨电阻不计。 g 取 。已知 ，求： （ 1）通过导体棒的电流； （ 2）导体棒受到的安培力大小； （ 3）导体棒受到的摩擦力

18、。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） ，沿斜面向下 试题分析：（ 1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根椐闭合电路欧姆定律有： （ 4分） （ 2）导体的电流方向与磁场垂直，所以导体受到的安培力： （ 4分） （ 3）设导体棒受沿斜面向下的摩擦力 f,由于导体棒静止，根椐共点 力平衡条件 解得： 方向沿斜面向下 （ 4分） 考点：安培力 共点力的平衡 如图所示，电子自静止开始经从 M、 N板间的电场加速后从 A点垂直于磁场边界射入宽度为 d的匀强磁场中，两板间的电压为 U，电子离开磁场时的位置 P偏离入射方向的距离为 L，在距离磁场边界 S处有屏幕 N,电子射出磁场后打在屏上。 (已知 dL,电子的质量为 m，电荷量为 e)求： （ 1）电子进入磁场的速度大小。 （ 2）匀强磁场的磁感应强度 （ 3）电子打到屏幕上的点距中心 O点的距离是多少 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）作电子经电场和磁场中的轨迹图，如图所示， 设电子在 M、 N两板间经电场加速后获得的速度为 ，由动能定理得： （共 4分） （ 2）电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则： 由几何关系得： 联立求解 式得： （ 4分） （ 3）离开磁场后做匀速直线运动如下图 4分 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动