1、2015学年山西太原第五中学高二 12月月考物理卷（带解析） 选择题 将规格为 “6V， 6W”和 “6V， 4W”的 A灯和 B灯接入电压 12V的电路中去，既要使两灯都能正常发光，又要使整个电路消耗的电功率最小，如图所示的四种接法最合理的是 A B C D 答案： D 试题分析：根据 可知， A灯和 B灯的电阻分别为 ， A图中，把 AB并联之后与电阻分压接入电路的，当滑动变阻器滑动端左端的阻值与 AB并联的总的电阻等于滑动变阻器右边电阻时， AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为 AB灯泡功率与滑动变阻器的功率之和，所以电路消耗的总的功率比 12W大，故 A错误； B中把 AB并联之后
2、与电阻串联接入电路的，当滑动变阻器电阻的阻值与 AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为 AB灯泡功率与滑动变阻器的功率之和，所以电路消耗的总的功率比 12W大，故 B错误； C中由于额定电压都是6V，额定功率 PA=6W、 PB=4W，由此可知 RB RA，把灯泡 A 与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以 AB的电压不会平分， AB不会同时正常发光，D中由于额定电压都是 6V，额定功率 PA=6W、 PB=4W，由此可知 RB RA，把灯泡 B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使 A与并联部分的电阻相同，所以 AB能同时正常发光，并且电路消耗的
3、功率等于 A与 B灯泡的功率及滑动变阻器消耗的功率，根据串并联特征可知，变阻器的功率为 P 滑+PB=PA，所以总功率的大小为 12W，故 D正确。 如图 ,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场 B和匀强电场 E组成的速度选择器，然后粒子通过平板 S上的狭缝 P，进入另一匀强磁场 B，最终打在 AlA2上下列表述正确的是 A粒子带负电 B所有打在 AlA2上的 粒子，在磁场 B中运动时间都相同 C能通过狭缝 P的带电粒子的速率等于 D粒子打在 AlA2上的位置越靠近 P，粒子的比荷 越大 答案： CD 试题分析：由粒子在磁场中的运动轨迹，根据左手定则可知，粒子带正电，选项
4、A错误；在速度选择器中满足： Eq=Bqv，及 ，选项 C正确；在磁场中运动的周期为： ，由于进入磁场中的粒子的比荷不一定相同，故周期不同，运动时间不一定相同，选项 B错误；粒子在磁场中运动的半径：，粒子打在 AlA2上的位置越靠近 P，则粒子的运动半径越小，故粒子的比荷 越大，选项 D正确。 考点：速度选择器；带电粒子在磁场中的运动 . 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个 D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中， a、 b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是 A离子从磁场中获得能量 B离子从电场中获得能量 C增强磁感应强度可以使粒子射出时的动能增加 D增大金属
5、盒的半径可使粒子射出时的动能增加 答案： BCD 试题分析：离子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故 A错误；带电粒子源源不断的在电场中处于加速状态，从而获得能量，故 B正确；带电粒子从 D形盒中射出时的动能 Ekm= mvm2 ；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径 ；由上述两式可得 显然，当带电粒子 q、 m一定的，则 Ekm R2 B2;即 Ekm随磁场的磁感应强度 B、 D形金属盒的半径 R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故 CD正确；故选： BCD 考点：回旋加速器 . 如图所示，直线 A、 B分别为电源 a、 b的路端电压与电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为
6、ra和 rb，若将一定值电阻 R0分别接到 a、 b两电源上，通过 R0的电流分别为 Ia和 Ib，则 A ra rb B Ia Ib C R0接到 a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低 D R0接到 b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率也较低 答案： ABC 试题分析：画出电阻两端电压随电流变化图线如图： 由于图线的斜率等于电源的内阻，故 ra rb 选项 A正确；直线与两个电源的 U-I线的交点为电路的工作电流，故 Ia Ib，选项 B正确；电源的效率，由闭合电路欧姆定律 U=E-Ir可知， a电源的内阻 r较大， R接到 a电源上，电源的效率较低当电阻 R与电源组成闭合电路
7、时，电阻 R的 U-I图线与电源的 U-I图线的交点表示工作状态，交点的纵 坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出， R接到 a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大故选： ABC 考点：电源的 U-I图线；输出功率；电源的效率 . 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变宇宙射线中的带电粒子从而对地球上的生命起到保护作用，如图所示。那么 A地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 B地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱
8、 C地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强 D地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 答案： C 试题分析：高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转不同的磁场，所受到的洛伦兹力大小不一，而在赤道处与磁场垂直，洛伦兹力最大，所以在赤道附近最强，南、北两极最弱，故 AB错误， C正确；地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子在洛伦兹力作用下，偏向 面与赤道平面平行，故 D错误；故选： C 考点：洛伦兹力；左手定则 . 处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么
9、此电流值 A与粒子电荷量成正比 B与粒子速率成正比 C与粒子质量成正比 D与磁感应强度成正比 答案： D 试题分析：设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为 T，半径为 r，则 由 ，得 ， ，环形电流： ，可见， I与 q的平方成正比，与 v无关，与 B成正比，与 m成反比 故选 D 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；电流强度 . 如图，长方形线框 abcd 通有电流 I，放在直线电流 I 附近，线框与直线电流共面，则下列表述正确的是 A线圈四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左 B只有 ad和 bc边受安培力作用，它们的合力为零 C ab和 dc边所受安培力大小相等，方向相同 D线圈
10、四个边都受安培力作用，它们的合力为零 答案： A 试题分析：根据右手螺旋定则，直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里， ad边所处的磁场大于 bc边所处的磁场，根据左手定则， ab边和 cd边所受的安培力大小相等，方向相反 ad边所受的安培力方向向左 ， bc边所受的安培力方向向右，根据 F=BIL，知 ad边所受的安培力大于 bc边所受的安培力，所以线框所受安培力的合力向左故 A正确， B、 C、 D错误故选 A 考点：右手螺旋定则；安培力 . 在电磁学建立和发展的过程中，许多物理学家做出了重要贡献。下列说法符合史实的是 A法拉第首先提出正电荷、负电荷的概念 B库仑首先提出电荷周围存在电场的观点
11、 C奥斯特首先发现电流的磁效应 D洛伦兹提出分子电流假说 答案： C 试题分析：首先提出正电荷、负电荷概念的科学家不是法拉第，是富兰克，故A错误；法拉第首先提出电荷周围存在电场的观点，故 B错误丹麦物理学家奥斯特首先发现电流的磁效应，故 C正确；安培提出分子电流假说，可以很好地解释软铁被磁化的现象，故 D错误。 考点：物理学史 . 实验题 某电动机的三组线圈 、 、 阻值相同，均为几欧姆，接法可能是下图中甲、乙之一， A、 B和 C是外接头现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测量 A和 B之间、 B和 C之间、 A和 C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图
12、 a、 b、 c所示，则测量中使用欧姆挡的倍率是 _(填： 1、 10、 100或 1 k)，三组线圈的接法是_(填：甲或乙 )，断路线圈是 _(填： 、 或 ) 答案： 1；乙； 试题分析：因为线圈电阻只有几欧姆，故采用 “1”挡；由欧姆档的读数可知，A和 B之间、 B和 C之间的电阻相等且小于 A和 C之间的电阻，可知三组线圈的接法是乙，断路线圈是 考点：万用表的使用 . 某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表 G1来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路，如图所示，已知 G1的量程略大于 G2的量程，图中 R1为滑动变阻
13、器， R2为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验。 实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为（填步骤的字母代号） _ A合上开关 S2 B分别将 R1和 R2的阻值调至最大 C记下 R2的最终读数 D反复调节 R1和 R2的阻值，使 G1的示数仍为 I1，使 G2的指针偏转到满刻度的一半，此时 R2的最终读数为 r E合上开关 S1 F调节 R1使 G2的指针偏转到满刻度，此时 G1的示数为 I1，记下此时 G1的示数 仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的 G2内阻的测量值与真实值相比 _（填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “相等 ”） 若要将 G2的量程扩大为 I，并结合前述实验过程中测量的结果
14、，写出需在 G2上并联的分流电阻 Rs的表达式 Rs=_ 答案： B、 E、 F、 A、 D、 C ； 相等； 试题分析： 先把各电阻调到最大值，再把标准电流表单独较准与电表串联得到最大电流值，再用半偏法测其内阻，由此得顺序为 BEFADC 电流达到半偏时，两并联电阻相等 扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为： 考点：测量电流表的内阻 . 计算题 电视机的显象管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为 U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示，磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为 O，半径为 r，当不加磁场时，电子束将通过 O点而打到屏幕的中心 M点，为了让电子束射到屏幕边缘
15、 P，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度 ，此时磁场的磁感应强度 B应为多少？ 答案： 试题分析：如图所示，电子在磁场中做圆周运动，在磁场中的那一段轨道为圆弧 ab，圆心为 C，半径为 R，以 v表示电子进入磁场时的速度， m、 e分别表示电子的质量和电荷量，则 （ 1） （ 2） 从图可知已知偏转角度 与 r、 R的关系为 （ 3） 由式（ 1）（ 2）（ 3）解得 考点：带电粒子在电场中的加速及在匀强磁场中的运动 . 如图所示 , 正离子束以一定的速度从 a点沿 ad方向射入虚线所画的正方形区域。如果在该区域中加沿 ab方向的匀强电场 E, 离子束刚好从 c点射出。如撤出电场加一匀强磁场
16、B, B的方向垂直纸面向外 , 离子束也刚好从 c点垂直 bc射出。求离子束原来的速度？ 答案： 试题分析：设带电粒子的电量为 q，质量为 m，盒子的边长为 L，粒子在电场中沿 ab方向的位移为 L，沿 ad方向的位移也为 L，在 电场中离子做类平抛运动，设从离子从孔 c射出时的速度为 v，则： ， L=v0t，得： 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为 R，根据牛顿第二定律得： ，解出： 所以解得： 考点：带电粒子在电场中的运动；带电粒子在磁场中的运动。 设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小 E=4.0v/m，磁感应强
17、度的大小B=0.15T，今有一个带负电的质点以 v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的荷质比以及磁场所有可能的 方向。（角度可用反三角函数表示） 答案： )1.96C/kg (2)磁场是沿着与重力方向夹角 =37且斜向下方的一切方向（以 为顶角的圆锥体表面且向下的一切方向） 试题分析： 仅有本题中的同向的 E和 B时，带电质点不可能平衡状态。 有重力场存在，且 E和 B的方向水平或竖直时，带点质点不符合本题意（即不可能处于平衡状态） 根据带电质点做匀速直线运动的条件，可知此带电质点所受的重力、电场力和洛伦兹力的合力必定为零。且 E、 B方向仅能如图所示。（三个力在同一竖直平面内） qvB、 qE和 mg三力合力为零。构成闭合矢量三 角形（ Rt） （ mg） 2=（ qvB） 2+（ qE） 2 即 (2)设磁场方向与重力 G之方向夹角为 由图可知 即有 =arc tan =37 也即磁场是沿着与重力方向夹角 =37且斜向下方的一切方向（以 为顶角的圆锥体表面且向下的一切方向） 考点：带电粒子在复合场中的运动 .
