1、2015学年甘肃天水第三中学高二上期期末考试物理卷（带解析） 选择题 关于静电场，下列结论普遍成立的是 （ ） A电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 D在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大 答案： C 试题分析：电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势也不一定低；例如在负的点电荷电场中，离负点电荷近的地方场强大，但是电势低，选项 A错误；电场中任意两点之间的电势差与这两点的场强与距离都有关，选项B错误；在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势
2、降低最快的方向，选项 C正确；在电场强度越大的地方，电势不一定高，电荷的电势能也不一定越大，选项 D错误；故选 C。 考点：场强与电势 . 如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度 B1 1 T位于纸面内的细直导线，长 L 1 m，通有 I 1 A的恒定电流当导线与 B1成 60夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度 B2的可能值是 （ ） A B C 1T D T 答案： BCD 试题分析：根据平行四边形定则知， 虚线表示合磁感应强度的方向，与电流的方向平行，可知 B2的最小值为B1sin60 则 故 BCD正确， A错误故选 BCD 考点： 把
3、摆球带电的单摆置于匀强磁场中，如图所示，当带电摆球最初两次经过最低点时，相同的量是 （ ） A小球受到的洛仑兹力 B摆线的拉力 C小球的动能 D小球的加速度 答案： CD 试题分析：由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，但大小却相同，故 A错误；由 A选项可知，速度大小相等，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同，故 B错误；由于拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从 A点和 B点向最低点 O运动且两次经过 O点时的动能相同故 C正确；根据 ，可知小球的向心加速度大小相同，且方向
4、指向固定点，即加速度相同，故 D正确；故选： CD. 考点：左手定则；洛伦兹力；动能定理；牛顿第二定律 . 如图所示，直线 、 分别是电源 1与电源 2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线 是一个小灯泡的伏安特性曲线如果把该小灯泡先后分别与电源 1和电源 2单独连接时，则下列说法正确的是 ( ) A在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 1 2； B电源 1和电源 2的电动势之比是 1 1； C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 1 2； D电源 1和电源 2的内阻之比是 11 7。 答案： BCD 试题分析：灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则
5、连接电源 时， U1=3v， I1=5A，故 P1=U1I1=15W，；连接电源 时， U2=5V， I2=6A，故 P2=U2I2=30W，；故 P1： P2=1： 2， R1： R2=18： 25，故 C正确， A错误 U-I图象的纵轴截距表示电动势，故 E1=E2=10V，故 C正确 U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源 U-I图线， ， ，则 r1： r2=11： 7，故 D正确故选 BCD. 考点： U-I图线；电功率 . 直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片 P向右移动时，电源的 ( ) A总功率一定减小 B效率一定增大 C内部损耗功率一定减小 D输出功率一定先增大后减小
6、答案： ABC 试题分析：由电路图可知，当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流 I变小；则电源总功率 P=EI减小，故 A正确；电源的效率，滑动变阻器阻值 R变大，则路端电压变大，电源效率增大，故B正确；电源内阻 r不变，电流 I减小，源的热功率 PQ=I2r减小，故 C正确；当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故 D错误；故选： ABC 考点：电功率；电源的效率 . 如图所示在粗糙水平面上固定一点电荷
7、 Q,在 M点无初速释放一带有恒定电量的小物块 ,小物块在 Q的电场中运动到 N点静止 ,则从 M点运动到 N点的过程中 （ ） A小物块所受电场力逐渐减小 B小物块具有的电势能逐渐减小 C M点的电势一定高于 N点的电势 D小物块电势能的变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 答案： ABD 试题分析：由于从 M到 N,距离点电荷 Q逐渐远离，故场强逐渐减小，即电场力逐渐减小，选项 A正确；由 M到 N电场力做正功，电势能减小，选项 B正确；因为不知道 Q的 电性，故无法判断 MN两点电势的高低 ,选项 C错误；由M到 N，根据动能定理， ，则小物块电势能的变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
8、，选项 D正确；故选 ABD。 考点：电场强度；电势及电势能 . 如图所示，比荷为 e/m的电子从左侧垂直于界面、垂直于磁场射入宽度为D.磁感受应强度为 B的匀强磁场区域，要从右侧面穿出这个磁场区域，电子的入射速度至少应为 （ ） A.2Bed/m B.Bed/m C.Bed/(2m) D. Bed/m 答案： B 试题分析：当电子恰好能从右侧面穿出这个磁场区域时，则由几何知识得：轨迹半 径为 r=d。由 得， 故选 B 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 . 质子 ( H)和 粒子（ He）在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动，由此可知，质子的动能 E1和 粒子的动能 E2之比 E1： E2等
9、于 （ ） A 4： 1 B 1： 1 C 1： 2 D 2： 1 答案： B 试题分析：质子和 粒子在磁场中做匀速圆周运动 ，动能为而 qp： q=1： 2， mp： m=4： 1，解得， Ek1： Ek2=1：1, 故选 B. 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 . 倾角为 的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆 ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度 B由零逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（ ） A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大 答案： D 试题分析：加上磁场之前，杆处于静止状态，根据平衡条件可知： mgsin=f；加速磁场后，根据左
10、手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度 B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有： mgsin=f+FA；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选 D 考点：物体的平衡；安培力 . 下列关于电源电动势的说法正确的是 （ ） A电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置 B在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动 C电源电动势反映了电源内部静电力做功的本领 D把同一电源接在不同的电路中 ,电源的电动势也将变化 答案： B 试题分析：电源是通过非静电力把其它形式的能转化为电能的装置，选项 A错误；在电源内部正电荷在非静电力作用下从低电势处向高电势处移动，选项 B正
11、确；电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，选项 C错误；把同一电源接在不同的电路中 ,电源的电动势将不变化，选项 D错误；故选 B。 考点：电源及电动势 . 如图所示 A灯与 B灯的电阻相同，当滑动变阻器 R的滑动片 P向上滑动时，两灯亮度变化是 （ ） A A灯变亮， B灯变亮； B A灯变暗， B灯变亮 C A灯变暗， B灯变暗； D A灯变亮， B灯变暗 答案： A 试题分析：当滑动变阻器 R的滑动片 P向上滑动时，滑动变阻器 R的阻值增大，外电路电阻增大，电流的总电流减小，路端电压增大，故 B灯变亮；由于 R0的电流减小，故 R0的电压减小，由 U 路端 =UR0+UA，可知灯泡
12、 A的电压变大，即 A灯变亮，故选 A. 考点：电路的动态分析 . AB是电场中的一条电场线，若将一负电荷从 A点处自由释放，负电荷沿电场线从 A到 B运动过程中的速度图线如图所示，则 A.B两点的电势高低和场强的大小关系是：（ ） A. A B， EA EB B. A B， EA EB C. A B， EA EB D. A B， EA EB 答案： C 试题分析：根据 v-t图像可知，负电荷由 A到 B点做加速度减小的加速运动，故动能增大，电势能减小，电势升高；由于加速度减小，故所受的电场力逐渐减小，场强减小，故选项 C正确。 考点： v-t图像；场强及电势 . 如图所示电路中灯泡 A.B均
13、不亮，但电路中只有一处断开，现作电压表测得 Uab=0、 Uac=6V、 Ubd=6V、 Ucd=0，则可分析出 （ ） A.B灯断 B.A灯断 C.电源断 D.R断 答案： D 试题分析：若 B灯断，则 Uac=0，与题不符，故 A错误若 A灯断，则 Ubd=0，与题不符，故 B错误两灯泡不亮，说明此时电路中的电流是零， Uab=Ucd=0，说明 A.B均完好，电压表在测量 aC.bd的时候，电压表的读数都不为零，说明bc间有断路，即知 R断路故 D正确由题知 Uac=6V， Ubd=6V，说明电源没有断，故 C错误故选： D 考点：电路故障分析 . 如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙
14、两种电路中，甲电路两端的电压为 8V，乙电路两端的电压为 14V。调节变阻器 R1和 R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为 P1和 P2。则下列关系中正确的是 （ ） A P1P2 B P1P2 C P1=P2 D无法确定 答案： A 试题分析：设灯泡的额定电流为 I0，额定电压为 U0，则 P1=（ 8-U0） 2I0， P2=（ 14-2U0） I0，故 P1 P2， 故选： A 考点：电功率 . 根据磁感应强度的定义式 B= ，下列说法中正确的是 （ ） A在磁场中某确定位置， B与 F成正比，与 I、 L的乘积成反比 B一小段通电直导线在空间某处受磁场力 F=0，那么该处的
15、 B一定为零 C磁场中某处的 B的方向跟电流在该处受磁场力 F的方向相同 D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 答案： D 试题分析：磁感应强度 B只与磁场本身有关，而与放在磁场中的通电导线所受的安培力 F及 I、 L的乘积无关，故选项 A错误， D正确；一小段通电直导线在空间某处受磁场力 F=0，则可能是导线与磁场方向平行放置，故该处的 B不一定为零，选项 B错误；磁场中某处的 B的方向跟电流在该处受磁场力 F的方向是垂直的；选项 C错误；故选 D. 考点：磁感应强度；安培力 . 实验题 1)有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1 mm，游标上有 20个小的等分刻度
16、用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 _mm； (2)如图乙，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是 _ mm. 答案： .55mm ； 0.680mm； 试题分析：小球直径： 1.3cm+0.05mm11=13.55mm；金属丝的直径：0.5mm+0.01 mm18.0=0.680mm 考 点：游标卡尺及螺旋测微器的读数 . 多用电表表头的示意图如图所示在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如 a箭头所示，则测量的物理量是 _，测量结果为_； (2)若选择开关的位置如 b箭头所示， 则测量的物理量是 _，测量结果为_； (3)若选择开关的位置如 c箭头所示，则测量的物理
17、量是 _，测量结果为_； (4)无论用多用电表进行何种测量 (限于直流 )，电流都应该从 _色表笔流出，从 _色表笔流入电表 答案：（ 1）直流电压； 1.20V；（ 2） 直流电流； 48mA; （ 3）电阻；1600；（ 4） 黑色；红色； 试题分析：在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如 a箭头所示，则测量的物理量是直流电压，测量结果为 1.20V； (2)若选择开关的位置如 b 箭头所示， 则测量的物理量是直流电流，测量结果为 48mA； (3)若选择开关的位置如 c箭头所示，则测量的物理量是电阻，测量结果为 1600； (4)无论用多用电表进行何种测量 (限于直流 )，电流都
18、应该从黑色表笔流出，从红色表笔流入电表 考点：万用表的使用 . 填空题 有一个电流表 G，内阻 Rg=30 ，满偏电流 Ig=1mA。若要把它改装为量程03V 的电压表，需要给它 联一个阻值为 的电阻，改装后电压表的内阻为 。 答案：串联； 2970 ； 3000； 试题分析：电流表改装成电压表必须串联分压电阻，阻值为，改装后的电压表的内阻为：2970+30=3000； 考点：电流表的改装 . 计算题 如图所示的电路中 ,电源的电动势为 2V,内阻为 0.5, R0为 2,变阻器的阻值变化范围为 010, 当 S闭合后，求 : (1)变阻器阻值多大时 ,R0消耗的功率最大，其最大功率为多少？
19、(2)变阻器阻值多大时 ,变阻器消耗的功率最大 .其最大功率为多少 答案：（ 1）滑动变阻器的阻值为零时，电阻 R0消耗的功率最大；最大功率为 1.28W；（ 2） R =2.5时，等效电源的输出功率最大，最大功率为 0.4W. 试题分析：（ 1）根据 P=I2R，当电流最大时，电阻 R0消耗的功率最大，故当滑动变阻器的阻值为零时，电阻 R1消耗的功率最大，最大功率为：. （ 2）对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大将电阻R0与电源等效成一个电源，故当滑动变阻器的阻值 R=R0+r=2.5时，等效电源的输出功率最大，即滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为：。 考点：电功率；输
20、出功率。 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跨放在导轨上，棒的质量 m=0.2，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，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，为了使物体保持静止，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ 答案：由 a到 b； 试题分析：导体棒的最大静摩擦力大小为 fm=0.5mg=1N， M的重力为G=Mg=3N，则 fm G，要保持导体棒静止，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由 a到 b 若使物体恰好不下降，由平衡条件，则有 F 安 +f=Mg，即 BI
21、1L+mg=Mg，解得I1=1A；若使物体恰好不下降，由平衡条件，则有 F 安 -f=Mg，即 BI1L-mg=Mg，解得 I2=2A；故电流的范围： . 考点：安培力；物体的平衡 . 如图所示为质谱仪的原理图， A为粒子加速器，电压为 U1； B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为 B1，板间距离为 d； C为偏转分离器，磁感应强度为 B2。今有一质量为 m、电量为 q的 正离子经加速后，恰好通过速度选择器，进入分离器后做半径为 R的匀速圆周运动，求： 粒子的速度 v； 速度选择器的电压 U2； 粒子在 B2磁场中做匀速圆周运动的半径 R和运动时间 t。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） ； 试题分析：（ 1）粒子经加速电场 U1加速，获得速度 v，由动能定理可得： qU1= mv2 解得 在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得 : qE=qvB1 即 U2=B1dv= 在 B2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力， 考点：动能定理；带电粒子在匀强磁场中的运动；速度选择器 .
