1、2015学年辽宁实验中学分校高二上期期末考试物理卷（带解析） 选择题 关于电磁场和电磁波，下列说法 不 正确的是 （ ） A电磁波是横波 B电磁波的传播需要介质 C电磁波能产生干涉和衍射现象 D电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直 答案： B 试题分析：电磁波是横波 选项 A正确；电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，选项 B错误；电磁波能产生干涉和衍射现象，选项 C正确；电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直，选项 D正确 . 考点：电磁场和电磁波 如图所示，宽 h=2 cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从 O点以相同的速率沿纸面不同方向进入
2、磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为 r=5 cm，则（ ） A右边界： -4 cm4 cm和 y -4 cm有粒子射出 C左边界： y8 cm有粒子射出 D左边界： 0y8 cm有粒子射出 答案： AD 试题分析：当粒子的轨迹恰好与 x轴方向的右边界相切时，如图，根据几何知识得到 当粒子沿 -y轴方向射入磁场时，粒子从磁场右边界 x轴下方射出时，则有所以右边界： -4cm y 4cm有粒子射出故 A正确， B错误由图可知，粒子只能 x轴上方从左边界射出磁场， y的最大值为 y=8cm所以左边界： 0 y8cm有粒子射出故 C错误， D正确故选 AD 考点：带电粒子在匀强磁场中的运
3、动 . 如图所示，一导线弯成半径为 a的半圆形闭合回路。虚线 MN右侧有磁感应强度为 B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v向右匀速进入磁场，直径 CD始终与 MN垂直。从 D点到达边界开始到 C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ） A感应电流方向不变 B CD段直线始终不受安培力 C感应电动势最大值 E Bav D感应电动势平均值 答案： ACD 试题分析：在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变， A正确根据左手定则可以判断，受安培力向下，故 B错误当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为 a，这
4、时感应电动势最大 E=Bav， C正确由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值 ，故 D正确故选ACD 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律。 如图所示，电路中 A、 B是规格相同的灯泡， L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么 ( ) A合上 S， A、 B一起亮，然后 A变暗后熄灭 B合上 S， B先亮， A逐渐变亮，最后 A、 B一样亮 C断开 S， A立即熄灭， B由亮变暗后熄灭 D断开 S， B立即熄灭， A闪亮一下后熄灭 答案： AD 试题分析：合上 S的瞬时，线圈中电流要增加，在线圈 L中会产生自感电动势阻碍电流的增加，在闭合 S的瞬时 L相当断路，故 A、 B一起亮，由于 L的电阻很
5、小，稳定时把 A灯短路，故 A逐渐变暗后熄灭， B更亮，故 A正确， B错误；断开 S，线圈中电流要减小，会产生自感电动势，故只能缓慢减小，通过电灯 A构成回路放电，故 B立即熄灭， A闪亮一下后熄灭，故 C 错误， D正确；故选 AD 考点：自感 . 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为 4 1原线圈接入一电压为 uU0sint的交流电源，副线圈接一个 R 27.5 的负载电阻若 U0 220 V， 100 Hz，则下述结论正确的是 （ ） A副线圈中电压表的读数为 55V B副线圈中输出交流电的周期为 C原线圈中电流表的读数为 0.5 A D原线圈中的输入功率为 答案： AC 试 题分析：原
6、线圈电压有效值为： .故变压器次级电压：55V，选项 A正确；交流电的周期： ，选项 B错误；变压器输出功率： ，故变压器原线圈中的输入功率为 110W，选项 D错误；原线圈中电流表的读数为，选项 D正确；故选 AD. 考点：变压器；交流电的有效值 .；电功率 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极 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 之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的
7、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。在某次监测中，两触点的距离为 3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 160V，磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极 a、 b的正负为（ ） A 1.3m/s ， a正、 b负 B 2.7m/s ， a正、 b负 C 1.3m/s， a负、 b正 D 2.7m/s ， a负、 b正 答案： A 试题分析：血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏则 a带正电， b带负电最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有，
8、所以 1.3m/s故 A正确， BCD错误故选 A 考点：电磁流量计 . 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图 1所示，当磁场的磁感应强度 B随时间 如图 2变化时，图 3中正确表示线圈中感应电动势 E变化的是（ ） 答案： A 试题分析：在 0-1s内，根据法拉第电磁感应定律，根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在 1-3s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在 3-5s内，根据法拉第电磁感应定律， ，再由闭合电路欧姆定律，则有感应电流与感应电动势成正比； 根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值故 A正
9、确， B、 C、 D错误故选： A 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律 下图是一个 1/4圆柱体棱镜的截面图，图中 E、 F、 G、 H将半径 OM分成 5等份，虚线 EE1、 FF1、 GG1、 HH1平行于半径 ON， ON边可吸收到达其上的所有光线已知该棱镜的折射率 n=5/3，若平行光束垂直入射并覆盖 OM，则光线 （ ） A不能从圆弧 NF1射出 B只能从圆弧 NG1射出 C能从圆弧 G1H1射出 D能从圆弧 H1M射出 答案： B 试题分析：由临界角公式得到 : .则 C=370。 设圆弧的半径为 R， ，则由题可知，当光线从 G点入射到圆弧面G1点时，恰好发生全反射当入射点在 G
10、1的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出当入射点在 G1的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出所以光线只能从圆孤 NG1射出故选 B 考点：全反射 . 一列简谐横波在 x轴上传播， t=0时刻的波形如图 (a)所示， x 2m的质点 P的振动图象如图 (b)所示，由此可以判断（ ） A该波的传播方向是沿 x轴正方向 B该波在 2s时间内传播的距离是 2m C在 t 5s时质点 P的速度最大 D在 0到 5s时间内质点 P通过的路程 是 25cm 答案： D 试题分析：由振动图像可知， t=0时刻， x 2m的质点 P向上振动，故有波的图像可知，波向
11、 x轴负向传播 ，选项 A错误；波速 ，故该波在 2s时间内传播的距离是 s=vt=1m，选项 B错误；在 t 5s时质点 P在正向位移最大处，速度为零，选项 C 错误； 5s=1.25T，故质点 P 通过的路程是：1.254A=25cm，选项 D正确；故选 D. 考点：振动图像和波的图像 . 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为 5.0 ，则外接一只电阻为 95.0 的灯泡，如图乙所示，则 （ ） A电压表 的示数为 220v B电路中的电流方向每秒钟改变 50次 C灯泡实际消耗的功率为 484w D发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2J
12、 答案： D 试题分析：交流电的有效值为 220V，则电压表读数为： 209V，选项 A错误；交流电的周期为： T=0.02s，频率为 50HZ ，电流中的电流方向每个周期改变 2次，故电路中的电流方向每秒钟改变 100次，选项 B错误；灯泡实际消耗的功率为 。选项 C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2J，选项 D正确；故选 D. 考点：交流电；电功率的计算。 如图所示的四个实验现象中， 不 能表明电流能产生磁场的是（ ） A图甲中，导线通电后磁针发生偏转 B图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用 C图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近 D图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离
13、 答案： B 试题分析：图甲中，导线通电后磁针发生偏转表明电流周围能产生磁场；图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近，表明电流周围能产生磁场；图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离，表明电流周围能产生磁场；故选项 ACD错误；图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用，表明磁场对电流有力的作用，而不能表明电流周围能产生磁场，故选 D. 考点：电流的磁效应 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是 （ ） A洛伦兹力对带电粒子做功 B洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C洛伦兹力的大小与速度无关 D洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 答案： B 试题分析：洛伦兹力的方向总是与粒子
14、速度的方向垂直，故对带电粒子不做功，选项 A错误；由于洛伦兹力对带电粒子不做功，故洛伦兹力不改变带电粒子的动能，选项 B正确；由 f=qvB可知，洛伦兹力的大小与速度有关，选项 C 错误；洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，而不改变速度的大小，选项 D错误；故选 B. 考点：洛伦兹力 . 实验题 （共 2个空，每空 1分，电路图 3分，计 5分） 某同学为了测电流表 A的内阻精确值，有如下器材： 电流表 A1（量程 300 mA，内阻约为 5); 电流表 A2（量程 600 mA，内阻约为1) ; 电压表 V（量程 15 V，内阻约为 3 k) ; 定值电阻 R0 (5) ; 滑动变阻器 R1(
15、0 10，额定电流为 1 A); 滑动变阻器 R2(0 250，额定电流为 0. 3 A) ; 电源 E（电动势 3 V，内阻较小） 导线、开关若干 (1)要求电流表 A1的示数从零开始变化，且多测几 组数据，尽可能的减少误差在如图所示线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号 (2)若选测量数据中的一组来计算电流表 A1的内阻 r1，则所用电流表 A1的内阻 r1表达式为 r1 = ；式中各符号的意义是 。 答案：）电路如图 (2 ) I1、 I2分别为电流表示数， R0是定值电阻大小 试题分析： (1)电路如图；（ 2）电流表内阻： ，其中 I1、 I2分别为电流表示数， R0是
16、定值电阻大小 考点：测电流表的内阻 . （ 1）图 1为多用电表的示意图，其中 S、 K、 T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为 2030 的定值电阻，测量的某些操作步骤如下： 调节可调部件 ，使电表指针停在 位置； 调节可调部件 K，使它的尖端指向 位置； 将红、黑表笔分别插入 “+”、 “ ”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件 ，使电表指针指向 位置。 （ 2）在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图 2所示，该电阻的阻值为 。 （ 3）该电阻是由电阻丝绕成的，为了求得该电阻丝材料的电阻率，需用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图 3，其读数为 mm 答案：（ 1） S，左端
17、的 “0” 挡的 1 T，右端的 “0”；（ 2） 20.0k；（写成 20k给分）（ 3） 0.700mm 试题分析：（ 1） 调节可调部件 S，使电表指针停在左端的 “0”位置； 调节可调部件 K，使它的尖端指向 挡的 1 位置； 将红、黑表笔分别插入 “+”、 “ ”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件 T，使电表指针指向右端的 “0”位置。（ 2）该电阻的阻值为 20K；（ 3）螺旋测微器读数： 0.5mm+0.01mm20.0=0.700mm 考点：万用表的使用；螺旋测微器的读数 . 计算题 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知 A=600, C= 900；一束极细的光于 AC边的中
18、点垂直 AC面入射 , =2a，棱镜的折射率为 n ，求： (1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角 (2）光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间（设光在真空中传播速度为 c). 答案：（ 1） 450.（ 2） 试题分析： (1）如图所示，因为光线在 D点发生全反射，由反射定律和几何知识得 4=300，则 第一次射入空气的折射角 5=450. (2）设光线由 O点到 E点所需的时间 t，则 ， 由数学知识得，由以上各式可得 。 考点：光的折射定律 ；全反射 . 如图所示，在与水平面成 =300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计空间存在着匀强磁场
19、，磁感应强度 B=0. 20 T，方向垂直轨道平面向上导体棒 ab、 cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量 m=2. 010-2kg，回路中每根导体棒电阻r= 5. 010-2，金属轨道宽度 l=0. 50 m现对导体棒 ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动在导体棒 ab匀速向上运动的过程中，导体棒 cd始终能静止在轨道上 g取 10 m/s2，求： (1)导体棒 cd受到的安培力大小； (2)导体棒 ab运动的速度大小； (3)拉力对导体棒 ab做功的功率 答案：（ 1） 0.10 N ；（ 2） 1.0m/s （ 3） 0.20 W 试题分析：（
20、 1）导体棒 cd静止时受力平衡，设所受安培力为 F 安 ，则 F 安=mgsin=0.10 N （ 2）设导体棒 ab的速度为 v，产生的感应电动势为 E，通过导体棒 cd的感应电流为 I， 则 E Blv， ， F 安 =BIl 解得 （ 3）设对导体棒 ab的拉力为 F，导体棒 ab受力平衡，则 F=F 安 +mgsin=0.20 N 拉力的功率 P=Fv=0.20 W 考点：法拉第电磁感应定律；安培力；物体的平衡；功率。 如图所示，在真空中，半径为 R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，在磁场右侧有一对平行金属板 M和 N，两板间距离为 R，板长为2R，板的中心线 O1O2
21、与磁场的圆心 O在同一直线上，有一电荷量为 q、质量为m的带正电的粒子，以速度 vo从圆周上的 a点沿垂直于半径 OO1并指向圆心 O的方向进入磁场，当从圆周上的 O1点飞出磁场时，给 M、 N板加上如图 b所示电压，最后粒子刚好以平行于 N板的速度，从 N板的边缘飞出（不计粒子 重力）。 （ 1）求磁场的磁感应强度 B； （ 2）求交变电压的周期 T和电压 UO的值； （ 3）若 时，该离子从 MN板右侧沿板的中心线，仍以速度 vo射入 M、 N之间，求粒子从磁场中射出的点到 a点的距离。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 2R 试题分析：（ 1）粒子自 a点进入磁场，从 O1点水平飞出磁场，运动的轨道半径为 R，则 解得： （ 2）粒子自 Q1点进入电场，最后恰好从 N板的边缘平行极板飞出，设运动的时间为 t，则： ； ； 解得：（ 3）当 时，粒子以速度 沿 射入电场时，则该粒子恰好从 M板边缘以平行于极板的速度射入磁场，进入磁场的速度仍为 vo，运动的轨道半径为 R，设进入磁场时的点为 b，离开磁场时的点为 c，圆心为 O3，如图所示，四边形ObO3c是菱形，所以 ，所以 c、 O、 a三点共线，即为圆的直径。即 c、a间的直径距离 d=2R。 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动；
