2015学年甘肃兰州第一中学高二上期期末考试物理卷（带解析）.doc

1、2015学年甘肃兰州第一中学高二上期期末考试物理卷（带解析） 选择题 下列说法中正确的是 A磁极之间的相互作用是通过磁场发生的 B磁感线和磁场一样也是客观存在的 C一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用 D根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极 答案： ACD 试题分析：磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，选项 A正确；磁场是客观存在的，但是磁感线是人们假想的，选项 B错误；一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用，选项 C正确；

2、根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极，选项 D正确；故选 ACD。 考点：磁现象；磁场及磁感线；安培分子电流假说。 一个质量为 m、电荷量为 +q的小球以初速度 v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等、方向 均竖直向上，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A小球在水平方向一直作匀速直线运动 B若场强大小等于 ，则小球经过每一电场区的时间均相同 C若场强大小等于 ，则小球经过每一无电场区的时间均

3、相同 D无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同 答案： AC 试题分析：将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，由于水平方向不受外力，故小球水平方向以 v0做匀速直线运动，故 A正确；竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为 g，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向，当电场强度时， Eq=mg，故在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不相等，故 B错误；当电场强度 时， Eq=2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于 mg，方向竖直向上

4、，加速度大小等于 g，方向竖直向上，根据运动学公式，有经过第一个无电场区 ； v1=gt1 经过第一个电场区 y=v1t- gt22 ； v2=v1-gt2 由 联立解得： t1=t2： v2=0 接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动；故 C正确；通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同；故 D错误；故选 AC 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；平抛运动。 平行板电容器 C与三个可变电阻器 R1、 R2、 R3以及电源连成如图所示的电路。闭合开关 S待电路稳定后，电容器 C两极

5、板带有一定的电荷。要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是 A只增大 R1， 其他不变 B只增大 R2，其他不变 C只减小 R3，其他不变 D只增大 a、 b两极板间的距离，其他不变 答案： B 试题分析：根据电路图可知，电容器两端的电压是电阻 R2两端的电压，若只增大 R1，其他不变，则电阻 R2两端的电压会减小，电容器带电量减小，故选项 A错误；若只增大 R2，其他不变，则电阻 R2两端的电压会变大，电容器带电量增加，故选项 B正确； R3对电容器两板的电压无影响，故只减小 R3，其他不变，电容器带电量不变；选项 C错误；只增大 a、 b两极板间的距离，根据，则电容器的电容减小，其他不

6、变时，电容器 带电量减小，选项 D错误；故选 B. 考点：直流电路中的含电容电路；电容器 . 在如图所示的电路中，闭合开关 S， A、 B、 C三只灯均正常发光。当可变电阻 R的滑动触头上移时，对 A、 B、 C三灯亮度的变化，下列叙述正确的是 A A灯变亮 B B灯变亮 C C灯变亮 D三灯均变暗 答案： AC 试题分析：当可变电阻的滑动触头上移时， R接入电路的电阻增大，外电路总电阻 R总 增大，总电流 I减小，路端电压 U=E-Ir，则 U增大， A灯变亮由于 I总 减小，流过 A灯的电流 IA增大，则 B灯和 R并联的总电流减小， B灯变暗， B和 R并联的电流减小，电压 UBR减小，

7、 C灯的电压 UC=U-UBR，得到 UC增大， C灯变亮故选 AC 考点：电路的动态分析 . 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场中，粒子的一段运动径迹如图所示。若径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小 (带电量不变 )，则从图中情况可以确定 A粒子是从 a运动到 b，带正电 B粒子是从 b运动到 a，带正电 C粒子是从 a运动到 b，带负电 D粒子是从 b运动到 a，带负电 答案： B 试题分析：由于粒子的能量逐渐减小，故速度逐渐 减小，根据 可知，粒子的半径逐渐减小，故粒子是从 b 运动到 a；由左手定则可知，粒子带正电；故选 B.

8、考点：带电粒子在磁场中的运动；左手定则。 如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关 S接通的一瞬间，两铜环的运动情况是 A同时向两侧推开 B同时向螺线管靠拢 C一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断 答案： A 试题分析：当开关 S接通的一瞬间，螺线管的磁场增强，故穿过两边线圈的磁通量均增加，根据楞次定律，在线圈中产生的感应电流阻碍磁通量的增加，故线圈会远离螺线管运动，故两铜环的运动情况是同时向两侧推开，选项 A 正确。 考点：楞次定律 . 如图所示，在两根平行长直导线 M、

9、N中，通入同方向同大小的电流，导线框 abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为 A沿 abcda不变 B沿 adcba不变 C由 abcda变成 adcba D由 adcba变成 abcda 答案： B 试题分析：当导线框位于 MN中线右侧运动时，磁场向外，磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针沿 adcba；当导线框经过中线时，磁场方向先向外，后向里，磁通量先减小，后增加，根据楞次定律，可知感应电流方向为逆时针沿 adcba；当导线框位于中线左侧运动时，磁场向里，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电

10、流方向为逆时针沿 adcba；故选 B 考点：电流的磁场；楞次定律 . 有一横截面积为 s的铜导线，流经其中的电流强度为 I，设每单位体积的导线中有 n个自由电子，电子的电荷量为 e，此时电子的定向移动速度为 v，则在t时间内，通过导线某一横截面积的自由电子数目可表示为 A nvst B nvt C It/e D It/se 答案： AC 试题分析：在 t时间内，以速度 v移动的电子在铜导线中通过的距离为 vt，由于铜导线的横截面积为 S，则在 t时间内，电子经过的导线体积为 V=vtS又由于单位体积的导线有 n个自由电子，则在 t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 N=nvSt，选

11、项 A正确， B错误；由于流经导线的电流为 I，则在 t时间内，流经导线的电荷量为 Q=It，而电子的电荷量为 e，则 t时间 内通过导线横截面的自由电子数目可表示为： ，故 C正确， D错误故选： AC. 考点：电流强度 . 一个负电荷从电场中的 A点由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线由 A点运动到 B点，它运动的 v t图象如甲图所示。则 A、 B两点所在区域的电场线分布情况可能是乙图中的哪一个？甲 乙 答案： C 试题分析：由 v-t图线可知，负电荷在电场中做加速度增大的变加速运动，故所受的电场力增大，说明从 A到 B电场线逐渐密集，故图 C是正确的；故选 C. 考点： v-t线；电场

12、线 . 如图所示，有 a、 b、 c、 d四种离子，它们带等量同种电荷，质量 不等，且ma=mbmc=md，以不等的速率 进入速度选择器后，有两种从速度选择器中射出，进入 B2磁场，由此可判定 A射向 P1的是 a离子 B射向 P2的是 b离子 C射到 A1的是 c离子 D射到 A2的是 d离子 答案： A 试题分析：通过在磁场中偏转知，粒子带正电在速度选择器中，有qE=qvB ，只有速度满足一定值的粒子才能通过速度选择器所以只有b、 c两粒子能通过速度选择器 a的速度小于 b的速度，所以 a的电场力大于洛伦兹力， a向 P1板偏转故 A正确， B错误只有 b、 c两粒子能通过速度选择器进入磁

13、场 B2，根据 ，知质量大的半径大，知射向 A1的是 b 离子，射向 A2的是 c离子故 C、 D错误 故选 A 考点：速度选择器；带电粒子在匀强磁场中的而运动 . 要把动能和速度方向都相同的质子和 粒子分离开，则 A用电场和磁场都可以 B用电场和磁场都不行 C只能用电场而不能用磁场 D只能用磁场而不能用电场 答案： C 试题分析：设偏转电场的宽度为 d，则在电场中偏转时有：沿电场方向，质子和 粒子动能相同，而质子和 粒子的电量不等，所以 L相同时，即偏转距离不等，所以可以区分； 而在偏转磁场中， ，因为质子和 粒子的动能相同，而质子的质量数是 1，电荷数也是 1， 粒子质量数是 4，电荷数是

14、 2， 也相同，故在磁场中的半径也相同，故不能分开；选项 C正确。 考点：带电粒子在电场及在磁场中的运动 . 关于对磁感应强度的定义式 的理解，正确的是 A磁感应强度 B的大小与磁场力 F成正比，与电流强度 I和导线长度 L的乘积成反比 B磁感应强度 B的方向由安培力 F的方向决定 C磁感应强度 B的方向与小磁针 N极的指向相同 D处在磁场中且与磁场方向垂直的通电导线，在任何情况下所受磁场力 F与电流强度和导线 长度的乘积 IL的比都是恒定的，且不为零 答案： D 试题分析：磁感应强度 B的大小及方向仅与磁场本身有关，与磁场力 F、电流强度 I和导线长度 L的乘积均无关，选项 AB错误；磁感应

15、强度的方向与小磁针静止时 N极的受力方向相同，与 S极受力方向相反；故 C错误；根据可知，处在磁场中且与磁场方向垂直的通电导线，在任何情况下所受磁场力 F与电流强度和导线长度的乘积 IL的比都是恒定的，且不为零，选项 D正确；故选 D. 考点：磁感应强度 . 实验题 某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的 电阻、电容、电感线圈等元件。现从这些材料中选取两个待测元件：一是定值电阻 R0(约为 2k)，二是手机中常用的锂电池 (电动势E标称值为 3.7V，允许最大放电电流为 100mA)，另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材： A电压表 V(量程

16、 4V，电阻 RV约为 4.0k) B电流表 A1(量程 100mA，电阻 RA1约 5) C电流表 A2(量程 2mA，电阻 RA2约 50) D滑动变阻器 R1(0 40，额定电流 1A) E电阻箱 R2(0 999.9) F开关一只、导线若干 (1)(4分 )为了测量定值电阻 R0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路图，所选取的相应器材 (电源用待测的锂电池 )均标在了图上，在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥，你认为是哪一处，请写在下列横线上：_。 (2) (4分 )在实际操作过程中，发现滑动变阻器 R1、电流表 A1、 A2均已损坏，现要用余下的器材测量锂电池的电动势 E和内

17、电阻 r，请在方框中画出你所设计的测量电路 (电路要标明相应的器材 )； (4分 )为了便于分析，一般采用线性图象处理实验数据 ，请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式： 。 答案： )用 A2替换 A1;(2) 电路图如所示； 试题分析： (1)流过 R0的最大电流约为：因此使用电流表 A1时，电表示数太小，误差太大，故应调换为 A2。 (2) 电路如图所示； 根据闭合电路欧姆定律得： 整理得： 考点：测量电源的电动势及内阻；伏安法测电阻 . 某同学在做多用电表测电阻的实验中： （ 1）测量某电阻时，用 “10W”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用 档（填 “1W”或

18、“100W”），换档后，在测量前先要 。 （ 2）如图所示， A、 B、 C是多用表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，多用表表盘指针在测量时的偏转位置如下图所示。 若是用 A档测量，指针偏转如图，则读数为 ； 若是用 B档测量，指针偏转如图，则读数为 ； 若是用 C档测量，指针偏转如图，则读数为 。 答案：（ 1） 1；重新进行（欧姆档）调零（ 2） 1.28103 ； 6.4mA； 32.2V（注意有效数字位数） 试题分析：（ 1）指针偏角过大，说明待测电阻阻值较小，为了准确要换 1 挡，然后重新调零 （ 2）若用 A挡，是测 电阻，读数为 12.8100=1.28103 若用 B挡

19、，是测电流，读数为 若用 C挡，是测电压，读数为 32.2V 考点：万用表的使用 . 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，示数如图。该游标卡尺示数为 cm，螺旋测微器示数为 mm。 答案： .240； 1.682(1.680 1.685之间 ) 试题分析：游标卡尺示数为 1.2cm+0.05mm8=1.240cm， 螺旋测微器示数为 1.5mm+0.01mm18.2=1.682mm。 考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数 . 计算题 如图所示， PQ和 MN为水平、平行放置的金属导轨，相距 1m，导体棒 ab垂直导轨跨放在导轨上，棒的质量 m=0.2，棒的中点用细绳经滑

20、轮与物体相连，物体质量 M=0.3，棒与导轨间的动摩擦因数 =0.5，匀强磁场的磁感应强度 B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，则应在棒中通入多大的电流？电流方向如何？（取 g=10m/s2） 答案： A；电流方向从 a到 b。 试题分析：对金属棒 ab进行受力分析，安培力水平向左，根据平衡条件可得：而 F 安 =BIL；联立可解得： I=2A；由左手定则可知，电流方向从 a到 b。 考 点：物体的平衡；安培力；左手定则 . 如图所示，在 xOy坐标系的 y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，在第四象限还有沿 x轴负方向的匀强电场， y轴上有一点 P，坐标已知为 (0，

21、 L)，一电荷量为 q、质量为 m的带负电的粒子从 P点以某一大小未知的速度沿与 y轴正方向夹角为 30的方向垂直射入磁场，已知粒子能够进入第四象限，并且在其中恰好做匀速直线运动。不计粒子所受的重力，求： （ 1）粒子在第一象限中运动的时间 t；（ 2）电场强度 E。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）粒子在第一象限沿顺时针方向做匀速 圆周运动，垂直 x轴方向进入第四象限，粒子运动轨迹如图所示。设做匀速圆周运动的周期为 T，轨道半径为 r，则周期： 运动的时间： 解得： （ 2）设粒子的速度大小为 v，做匀速圆周运动的轨道半径为 r，则 又 粒子在第四象限恰好做匀速直线运动，则 解得

22、 考点：带电粒子在磁场中的运动；带电粒子在复合场中的运动； 如图所示，空间某平面内有一条折线是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小都为 B。折线的顶角 A 90， P、 Q是折线上的两点， AP=AQ=L。现有一 质量为 m、电荷量为 q的带负电微粒从 P点沿 PQ方向射出，不计微粒的重力。 （ 1）为使微粒从 P点射出后，途经折线的顶点 A而到达 Q点，求初速度 v应满足什么条件？ （ 2）求第（ 1）问中微粒从 P点到达 Q点所用的时间。 答案：（ 1） ， n=1、 2、 3、（ 2）当 n取奇数时，其中 n=1、 3、 5、 当 n取偶数时， ，其中 n=2、 4、 6、 试题分析： 根据运动的对称性，微粒能从 P点到达 Q点，应满足 其中 x为每次偏转圆弧对应的弦长，偏转圆弧对应的圆心角为 或 。 设圆弧的半径为 R，则有 2R2=x2，可得： 又 ，由 式得： ， n=1、 2、 3、 当 n取奇数时，微粒从 P到 Q过程中圆心角的总和为： ， ，其中 n=1、 3、 5、 当 n取偶数时，微粒从 P到 Q过程中圆心角的总和为 ，其中 n=2、 4、 6、 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 .