1、2011-2012学年河南汤阴一中高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示 ,一电子在外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由 AOB 匀速运动，电子重力不计，则电子所受的外力的大小和方向变化情况是 ( ) A先变大后变小，方向水平向左 B先变大后变小，方向水平向右 C先变小后变大，方向水平向左 D先变小后变大，方向水平向右 答案： B 试题分析：等量异种电荷的中垂线上电场强度的变化是从 A 到 B先增大后减小，方向水平向右；则电子所受电场力的大小变化是先增大后减小，方向水平向左；此电子在外力作用下做匀速运动，因此电子所受的外力的大小是先增大后减小，方向水平向右。正确答案：选 B
2、 考点：考查的是带电粒子在电场中的受力问题 点评：对常见的点电荷周围电场线分布、等量同种、等量异种、点电荷与金属板周围电场线分布要清楚 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边 a、 b两点间电势差绝对值最大的是（ ）答案： B 试题分析： A图中， ab边相当于电路中的一部分支路， ， B图中， ab边相当于电路中的电源，两端电压相当于路端电压， C图中， ab边相当于电路中的一部分支路， D图中， ab边相当于电路中的一部分支路， 所以， B中
3、 ab两端电压最大，故 B对 考点：考查等效电路的的分析，利用欧姆定律求解的能力 点评：根据等效电路，判断 ab两端是路端电压还是支路电压，根据电阻分压直接求出结果，应注意的问题是内电路和外电路的判断，明确切割磁感线的导体相当于电源，电源两端的电压为路端电 压 分别用 U1 U和 U2 kU两种电压输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下导线的横截面积之比 S1 S2为 ( ) A k 1 B 1 k C k2 1 D 1 k2 答案： C 试题分析：因为输电线损耗的功率为： ,又因为 ，损失的电功率相同，所以 ， S1: S2= k2 1
4、考点：考查热功率公式和电阻定律公式的应用 点评：明确输电线的功率与电压、电流和电线长度的关系，考查了学生对于字母公式的推到能力 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡 L1、 L2，电路中分别接了理想交流电压表 V1、 V2 和理想交流电流表 A1、 A2，导线电阻不计，如图所示，当开关 S闭合后 ( ) A A1 示数变大， A1 与 A2 示数的比值不变 B A1 示数变大， A1 与 A2 示数的比值变大 C V2 示数变小， V1 与 V2 示数的比值变大 D V2 示数不变， V1 与 V2 示数的比值不变 答案：
5、 AD 试题分析：交流电源有效值不变，即 V1 示数不变，因 ，故 V2 示数不变， V1 与 V2 示数的比值不变， D对、 C错 S闭合使负载总电阻减小， I2，所以 I2增大因 ，所以 A1 示数增大， A1 与 A2 示数比值不变，A对； B错 考点：考查变压器和闭合电路的动态变化 点评：明确变压器输入电压、输出电压、输入电流与输出电流和匝数的关系，输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定 一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是 ( ) A t 0时刻线圈平面与中性面垂直 B t 0.01 s时刻 的变
6、化率达最大 C 0.02 s时刻感应电动势达到最大 D该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示 答案： B 试题分析：明确中性面和中性面的垂面的特点 ,线圈处在中性面时： 最大 ,(的变化率最小为 0,e=n =0,i=0;线圈平面与中性面垂直时 ,=0, 最大 ,e=n 最大 ,i最大 .由此可知：唯一正确的选项为 B 考点：考查电磁感应与图像的结合问题 点评：明确中性面和与中性面的垂面的特点 ,从磁通量的概念入手，或结合交变电流产生的相关知识可快速判断本题 矩形导线框 abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如甲图所示磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B随时间变化的图象如乙
7、图所示 t 0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在 0 4 s时间内，导线框 ad边所受安培力随时间变化的图象 (规定向左为安培力的正方向 )可能是图丙中的 ( ) 答案： D 试题分析：由 可知当 B均匀变化时产生的感应电流恒定，由 F=BIL可知安培力的变化与 B的变化相同，结合题目所规定的正方向可知 D对 考点：考查电磁感应与图像的结合问题 点评：理解法拉第电磁感应定律的内容 ,从磁感强度随时间的变化关系来看 ,判断出感应电动势与感应电流的变化 ,从而判断安培力的变化关系 ,锻炼和考查了学生公式的推力能力 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为 4.510-5T.一灵敏电
8、压表连接在当地入海河段的两岸，河宽 100 m，该河段涨潮和落潮时有海水 (视为导体 )流过设落潮时，海水自西向东流，流速为 2 m/s.下列说法正确的是( ) A电压表记录的电压为 5 mV B电压表记录的电压为 9 mV C河南岸的电势较高 D河北岸的电势较高 答案： BD 试题分析：可以将海水视为垂直河 岸方向放置的导体平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，由 E BLv 9 mV， B项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高， D项正确 考点：考查法拉第电磁感应定律 点评：明确切割磁感线的导体相当于导线 ,同时能够把海水看做导体这是抽象物体形象化的表现 ,这两点
9、是求解本题的关键 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交变电流源两极相连接的两个 D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示设 D形 盒半径为 R.若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为 B，高频交变电压频率为 f.则下列说法正确的是 ( ) A质子被加速后的最大速度不可能超过 2fR B质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C只要 R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D不改变 B和 f，该回旋加速器也能用于加速 粒子 答案： AB 试题分析：当质子从回旋加速器中飞
10、出时， Bqv= m ,得到 v= ,所以质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关， B对； 交变电压的频率与质子做匀速圆周运动的频率相同 最大速度 v= =2fR;， A正确；因为要求电子的圆周运动的频率与交变电压的频率相同， Bqv= 4 m f2 R，因为不同，所以 f变化了，不能用加速电子的加速器加速 a粒子，错误 考点：考查对回旋加速器的理解 点评：明确回旋加速器中带电粒子做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，考查了学生的公式推导能力，根据速度公式就可判断速度由什么因素决定，回旋加速器的周期与交变电流的周期相同，这也是能够达到同步加速的条件 如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水
11、平放置着一 根长直导线，电流方向垂直纸面向外， a、 b、 c、 d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中 ( ) A a、 b两点磁感应强度相同 B c、 d两点磁感应强度大小相等 C a点磁感应强度最大 D b点磁感应强度最大 答案： BD 试题分析：通电直导线在 a点的磁感应强度方向与 B的方向相反， c、 d两点的磁感应强度方向与 B垂直， b点的磁感应强度方向与 B同向，由磁场的叠加知a点的合磁感应强度最小， b点的合磁感应强度最大在 c、 d处的合磁场大小相等，方向不同， B、 D项正确 考点：考查磁场的叠加 点评：熟悉各种常见的磁场的分布特点，在求解磁场叠加问题时注意磁场
12、的方向，要应用平行四边形定则求解 关于电场强度、电势和电势能，下列说法中正确的是 ( ) A在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大 B在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大 C在电场中电势高的点，电场强度一定大 D在负的点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 答案： D 试题分析：正电荷在电势较高的地方电势能较大，负电荷正好相反， A错；同理 B错；电势的高低与场强大小没有直接关系， C错；正电荷所形成的电场中沿着电场线的方向向无穷远处延伸，电势降低到零，所以正电荷形成的电场中电势高于零电势，反之负电荷
13、形成的电场中电势低于零电势 考点：考查场强与电势的关系 点评：对于电势能与电势的关系要能够明确与电荷的正负也有关系，正电荷与负电荷的电场分布、电势与电场线的关系要熟记 如图所示，质子 (H)和 粒子 (He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场 (粒子不计重力 )，则这两个粒子射出电场时的侧位移 y之比为 ( ) A 1 1 B 1 2 C 2 1 D 1 4 答案： B 试题分析：质子 (11H)和 粒子 (24He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场 (粒子不计重力 )，质子 (11H)和 粒子 (24He)质量之比为 1:4，所以水平方向速度之比为2:1，由 可知，粒子加速度之比为 4： 1，
14、再由： 联立可得，这两个粒子射出电场时的侧位移 y之比为 2:1，所以正确答案：选 B 考点：考查带电粒子在电场中的偏转 点评：对于带电粒子在电场中的偏转问题，可类比平抛运动规律求解，水平方向匀速运动、竖直方向匀加速直线运动，其中要利用各分运动具有独立性和等时性 如图所示是某导体的 I-U图象，图中 45，下列说法正确的是 ( ) A通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B此导体的电阻 R 2 C I-U图象的斜率表示电阻的倒数，所以 R cot 45 1.0 D在 R两端加 6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是 3.0 C 答案： ABD 试题分析：由图像知通过电阻的电流与其两端的电压
15、成正比， A对。斜率表示电阻的倒数， R=2， B对。单位不同，倾角不同，电阻不能通过倾角正切值求得， C错。在 R两端加 6.0V电压时，电流为 3A,q=It=3C,D对 考点：考查欧姆定律的理解 点评：熟记并理解 U=IR的关系式和适用条件，在伏安特性曲线中斜率表示的不是电阻而是电阻的倒数 闭合电路的电源电动势为 E，内电阻为 r，如图所示，当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是 ( ) A小灯泡 L1、 L3变暗， L2变亮 B小灯泡 L1、 L2变亮， L3变暗 C电压表 V1示数变化量较小 D电压表 V2示数变化量较小 答案： BD 试题分析：触片 P从右端滑到左
16、端时，电阻变小，总电流变大， L2变亮，内电阻与 L2电压变大，并联部分电压变小， L3变暗， L3电流变小，总电流变大，流过 L1电流变大， L1变亮， A 错 B 对；并联部分电压变小，电压表 V1示数变小，L2电压变大， V2示数变大，路端电压变小，所以 U1U2， C错 D对 考点：考查闭合电路中的动态变化问题的分析 点评：在判断闭合电路中的动态变化问题，判断此类问题的思路是：先局部判断电阻变化、后整体电阻和电流变化，最后判断各部分电阻、电压和电流的变化 如图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里云室中横
17、放的金属板对粒子的运动起 阻碍作用分析此径迹可知粒子 ( ) A带正电，由下往上运动 B带正电，由上往下运动 C带负电，由上往下运动 D带负电，由下往上运动 答案： A 试题分析：从照片上看，径迹的轨道半径是不同的，下部半径大，上部半径小，根据半径公式 可知，下部速度大，上部速度小，这一定是粒子从下到上穿越了金属板而损失了动能，再根据左手定则，可知粒子带正电，因此，正确的选项是 A 考点：考查带电粒子在磁场中的偏转 点评：明确洛伦兹力提供向心力，推导出半径公式，当粒子穿出后由于阻力作用速度减小，这是解决本题的关键 实验题 (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻 Rx，以下给出的是可能
18、的实验操作步骤，其中 S为选择开关， P为欧姆挡调零旋钮把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 a将两表笔短接，调节 P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx的阻值后，断开两表笔 c旋转 S使其尖端对准欧姆挡 1k d旋转 S使其尖端对准欧姆挡 100 e旋转 S使其尖端对准交流 500 V挡，并拔出两表笔 根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 _. (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 ( ) A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关 S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量 B测量电阻时，如果红、黑表笔分
19、别插在负、正插孔，则会影响测量结果 C测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 D测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零 答案： (1)cabe 30 k (2)AC (每空 2分 ) 试题分析： (1)多用电表在测量电阻时每一次换挡都要进行调零，调零的办法是将两表笔短接，调节 P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，万用 表档位选择了 1 k，所以示数为 301 k=30K（ 2）测量电阻时 ,如果指针偏转过大 ,说明电阻较小，应将选择开关 S拨至倍率较小的挡位 ,重新调零后测量， A对；测量电阻时 ,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔 ,只是流过电阻的电流方向发生变化，不会影响测量结果， B错
20、；测量电阻中的某个电阻 ,应该把该电阻与电路断开，以免该电阻与其他用电器并联，使得测量值不准确， C对；测量阻值不同的电阻时 ,不必重新调零，只是换挡时需要欧姆表调零， D错 考点：考查万用表的原理和使用规范 点评：应该熟悉万用表的使用规范，清楚万用表的工作 原理，本题难度较小，主要侧重多用表的使用和对原理的理解 某学习小组的同学们要测量一节用旧的干电池的电动势和内阻 （ 1） 他们用电流表、电压表和滑动变阻器进行实验时，所用滑动变阻器的阻值范围 0 20，连接电路的实物图如图所示，则他们在接线中错误的和不规范的做法是 _(填字母代号 ) A滑动变阻器不起变阻作用 B电流表接线有错 C电压表量
21、程选用不当 D电压表接线有错 他们检查并更正了接线错误后进行实验，根据实验记录的数据画出了 U-I图象，可以得出的正确结论是 _(填字母代号 ) A待测电源的电动势为 1 4V B电源短路电流为 0 20A C计算出的电源内阻为 7 0 D计算出的电源内阻为 2 0 老师建议他们只用一个电压表、一个电阻箱、一个电键及导线等，再来测量这节干电池的电动势和内阻：请你帮他们画出实验电路图： 答案：（ 1） ABCD(选对一个得 1分，共 4分 ) AD （选全对得 2分，选不全但没错得 1分） （ 2）如图所示（ 3分） 试题分析： 滑动变阻器的接法有问题， A对；电流表正负极反向， B对；干电池的
22、电动势约为 1.5V，所以电压表量程选择错误， C对；电压表接线有错，D对； 图像中与纵坐标的交点为电源电动势，图线的斜率大小为电源内阻大小 由闭合电路欧姆定律可知电压表与电源并联测量路端电压，由于没有电流表，电阻箱电阻已知可以做电流表用，所以电路结构为 考点：考查测量一节用旧的干电池的电动势和内阻 点评：实物连线的能力是考生必备的，要注意点表量程和正负极、滑动变阻器的连接特点，在没有电流表的条件下可用电阻箱与电压表实现电压和电流的测量 计算题 (10 分 )如图所示，线圈 abcd 的面积是 0.05 m2，共 100 匝，线圈电阻为 1 ，外接电阻 R 9 ，匀 强磁场的磁感应强度 B T
23、，当线圈以 300 r/min的转速匀速旋转时， 求： (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式 (2)线圈转过 s时，电动势的瞬时值多大？ (3)电路中电压表和电流表的示数各是多少？ 答案： (1) 50sin 10t V. (2) 43.3 V(3) 31.86 V 试题分析： (1)e Emaxsin t nBS2fsin 2ft 100 0.052 sin (2 t) V 50sin 10t V. (2)当 t s时 e 50sin (10 ) V 43.3 V. (3)电动势的有效值为 E V 35.4 V 电流表示数 I A 3.54 A 电压表示数 U
24、 IR 3.549 V 31.86 V. 考点：考查交变电流的产生和有效值的计算 点评：明确线圈从哪个位置开始转动，确定正弦或余弦图像，熟记交变电流瞬时值的表达式，求解有效值时要根据定义计算 （ 11分）如图甲所示，光滑且足够长的金属导轨 MN、 PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距 L 0.20 m，两导轨的左端之间所接的电阻 R 0.40 ，导轨上静止 放置一质量 m 0.10 kg的金属杆 ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻 r 0.10 ，导轨的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度 B 0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下现用一水平外力 F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动
25、，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数 U随时间 t变化的关系如图乙所示，求从金属杆开始运动经 t5.0 s时： (1)通过金属杆的感应电流的大小和方向； (2)金属杆的速度大小； (3)外力 F的瞬时功率 答案： (1)1.0 A，方向由 ba (2)5.0 m/s (3)1.0 W 试题分析： (1)由图象可知， t 5.0 s时的 U 0.40 V 此时电路中的电流 (即通过金属杆的电流 ) I 1.0 A 由右手定则判断出，此时电流的方向为由 b指向 a (2)金属杆产生的感应电动势 E I(R r) 0.50 V 因 E BLv，所以 5.0 s时金属杆
26、的速度大小 v 5.0 m/s (3)金属杆速度为 v时，电压表的示数应为 U BLv， 由图象可知， U与 t成正比，由于 R、 r、 B及 L均为不变量，所以 v和 t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直 线运动 金属杆运动的加速度 a v/t 1.0 m/s2 根据牛顿第二定律，在 5.0 s末时对金属杆有 F-BIL ma，解得 F 0.2 N 此时 F的瞬时功率 P Fv 1.0 W. 考点：考查电磁感应与恒定电流的结合问题 点评：处理电磁感应与电流的结合问题时，要注意切割磁感线的导体相当于电源，首先把电磁感应问题转化为电路问题求解，对于电磁感应与力的结合问题，注意安培力随着导体棒速度的增大而增大，当安培力等于外力 F 时加速度为零，速度最大
