1、2012-2013学年山东省济宁市鱼台一中高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为 F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为： （ ） A F B F/2 C F/4 D F/6 答案： C 试题分析：根据公式 可得，当它们之间的距离增大到 2R时，,所以 C正确， 考点：本题考查了对库伦定律的应用 点评：关键是正确掌握公式 如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的 O 点固定， P为与圆环良好接触的滑动头，闭合开关 S，在滑动头 P缓慢地由 m点经 n点移到 q
2、点过程中，电容器 C所带的电荷量将 （ ） A由少变多 B由多变少 C先增多后减少 D先减少后增多 答案： D 试题分析：当圆环分开的两部分电阻相等时 ,并联后阻值最大 ,当 P从 m经 n到 q的过程中 ,电路总电阻先变大后变小 ,总电流先变小后变大 ,R两端电压即电容器两端电压先变小后变大 ,由 知 ,电容器所带电荷量将先变小后变大 ,故选 C 考点：本题考查了带有电容器的电路的动态分析 点评：做此类题的关键是从变化的量入手，研究整体的变化，再有整体变化，推导局部变化 一带电粒子在垂直于匀强磁场方向的平面内仅受磁场力作用做匀速圆周运动。要想确定带电粒子电荷量与质量之比，则下列说法中正确的是
3、（ ） A只需要知道磁感应强度 B和运动周期 T B只需要知道磁感应强度 B C只需要知道轨道半径 R和运动速度 v D只需要知道运动速度 v和磁感应强度 B 答案： A 试题分析：带电粒子在垂直于匀强磁场方向的平面内，由于磁场力不做功，故带电粒子为匀速圆周运动。由 ，可得 ，所以需要知道 v,B， r，故 CD错误，根据公式 可得 ,所以需要知道 B和 T,故 A正确，B错误， 考点：本题考查了带电粒子在磁场中的运动 点评：本题的关键是知道粒子受到的洛伦兹力充当向心力，然后结合牛顿定律分析 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻 R1、 R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻 R1、
4、R2组成电路。 R1、 R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是（ ） A将 R1、 R2串联后接到电源两端 B将 R1、 R2并联后接到电源两端 C将 R1单独接到电源两端 D将 R2单独接到电源两端 答案： C 试题分析：由图象得到：电源的电动势为 ，内阻为 ， 单独接到电源两端输出功率为 ， R2单独接到电源两端输出功率则为 ，由电阻的伏安特性曲线求出 ，当将 R1、 R2串联后接到电源两端利用欧姆定律可得电路电流 ，此时电源的输出功率 两电阻并联时，利用欧姆定律可得电路电流 ，此时电源的输出功率 所以将 R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大 考
5、点：考查了闭合电路的欧姆定律的应用 点评：这是直流电中的电路问题，可以应用数学知识分析得到：当电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大， 两个完全相同的金属小球，分别带有 +3Q 和 -Q 的电量，当它们相距 r时，它们之间的库仑力是 F。若把它们接触后分开，再置于相距 r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为 ( ) A F/3 B F C 3F D 9F 答案： C 试题分析：根据公式 可得 ，当它们接触后，两者所带的电量均匀分配， ，所以接触后两者之间的作用力为,D正确， 考点：本题考查了对库伦定律的应用 点评：对于库伦定律的应用过程中，一定要注意变量和不变量 如图所示，回旋加速器是加速
6、带电粒子的装置，设匀强磁场的磁感应强度为 B， D形金属盒的半径为 R，狭缝间的距离为 d，匀强电场间的加速电压为 U，要增大带电粒子（电荷量为 q、质量为 m，不计重力）射出时的动能，则下列方法中正确的是（ ） A增大匀强电场间的加速电压 B减小狭缝间的距离 C增大磁场的磁感应强度 D增大 D形金属盒的半径 答案： CD 试题分析：根据 可得粒子的最大速度 ，则最大动能，知增大动能，需增大 D形盒的半径，或增大磁感应强度故 CD正确， A、 B、错误 考点：考查了回旋加速器工作原理 点评：解决本题的关键知道根据 可求出最大速度，以及知道最大动能与 D形盒的半径和磁感应强 度的大小有关 如图所
7、示，用两根相同的轻弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，当棒中通过向右的电流且棒静止时，弹簧处于伸长状态，弹簧秤的读数均为 F1；将棒中的电流反向，静止时弹簧秤的读数均为 F2，且 F2F1。则由此可以确定（ ） A磁场的方向 B磁感应强度的大小 C铜棒的质量 D弹簧的劲度系数 答案： AC 试题分析：因为 ，所以，安培力方向向上， ，由左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里， A正确，两弹簧秤的示数均为 F2时，安培力方向向下， ，由以上两式可求安培力的大小 ，进而确定重力的大小 ，即可求出铜棒的质量， C正确，因不知电流的大小、棒的长度，无法确定磁感应强度的大小 .B
8、 错误，因为不知弹簧的伸长量，所以无法求出弹簧的劲度系数， D错误， 考点：考查了通电导线在磁场中的受力 点评：关键是根据力的平衡列出方程式，较难 在某段电路中，其两端电压为 U，通过的电流为 I，通电时间为 t，若该电路电阻为 R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是 （ ） A在任何电路中，电功 UIt=I2Rt B在任何电路中，电功为 UIt，电热为 I2Rt C在纯电 阻电路中， UIt=I2Rt D在非纯电阻电路中， UItI2Rt 答案： BCD 试题分析： C在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，电功等于电热，故 A错误， C正确 在任何电路中，电功 ，电热 故 B正确 在非纯
9、电阻电路中，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，电功大于电热，即 故 D正确 考点：考查了电功电功率的计算 点评：于纯电阻电路和非纯电阻电路，电功与电热的公式都成立，只是在纯电阻电路中，两者相等，在非纯电阻电路中，电功大于电热 如图所示， U恒定，此时带电粒子 P静止在平行板电容器之 间，当 K 闭合时，带电粒子 P将 （ ） A向下加速运动 B向上加速运动 C保持静止 D关于 P的运动状态，无法确定 答案： A 试题分析：当闭合 K 后，电路中多了一条并联支路，所以总电阻减小，路端电压增大，总电流增大，所以通过 的电流增大，故 两端的电压增大，因为路端电压是减小的，所以并联电路
10、两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，根据 得，电容器两极板间的电场强度减小，所以带电粒子将向下加速运动， A正确， 考点：本题考查了带有电容器的电路的动态分析 点评：在研究电路的动态变化时，需要从部分变化的电路推导整体的变化，再由整体的变化推导其他部分的变化 一个点电荷从静电场中的 a点移到 b点，其电势能的变化为零，则（ ） A a、 b两点的电场强度一定相等 B该点电荷一定沿等势面运动 C作用于该点电荷的电场力与其运动方向总是垂直的 D a、 b两点的电势一定相等 答案： D 试题分析：根据公式 分析可知，电场力做功 ， a、 b两点的电势差 为零而电势与场强无关，所以 a、 b两点的
11、电场强度不一定相等故A错误 ，电场力做功只与初末位置有关，与路径无关电场力做功为零，电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动故 B错误电场力做功为零，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的故 C错误由公式即 a、 b电势一定相等故 D正确 考点：考查电势能与电势的关系 点评：本题抓住电场力做功只与电荷初末位置有关，与路径无关是关键，与重力做功的特点相似 如图所示， A、 B、 C、 D表示的是四种不同电场线，一正电荷在电场中由 P向 Q 做加速运动，其中所受电场力越来越大的是： （ ） 答案： D 试题分析：由图可知粒子由 左向右运动，电场为匀强电场，故电场力不变，故A错误；粒
12、子由左向右运动时电场线越来越疏，故电荷受力越来越小，故 B错误；粒子的运动同 B，故 C错误；粒子受力向右，电场线越来越密，故场强越来越大，故粒子受到的电场力越来越大，故 D正确； 考点：考查了对电场线的理解 点评：为了形象地描述电场的性质，我们引入了电场线，箭头的指向表示电场强度的方向，电场线的疏密能定性地描述电场的强弱 下面说法正确的是： （ ） A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B电场强度大的地方，电场线一定较密 C点电荷在真空 中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 D两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零 答案： BC 试题分析：电荷在电场中任一点都受到电场力
13、作用，但是当电荷在等势面上移动时，电荷受到的电场力和运动方向垂直，所以不做功， A错误，电场线越来越密，故场强越来越大， B正确，点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面， C正确，两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零不为零，等量同种电荷连线的中点处，电场强度为零， D错误， 考点：本题考查了电场的基本规律 点评：只有熟练这些规律，才能更好的理解电场题目 实验题 如图， P是一根表面均匀地镀有很薄金属的发热电阻膜的长陶瓷管，膜的电阻率为 ，管的两端有导电箍 M、 N。现给你刻度直尺、伏特表 V、安培表 A、电源 E、滑动变阻器 R（ 05 ）、开关 S、导线若干，请设计一个
14、测定膜层厚度 d的实验方案。（膜的电阻较大，电路符号为： ） （ 1）在下面的虚线框内画出测量电路图 （ 2）实验中应测量的物理量有： 。 （ 3）计算膜层厚度的公式是： d= 。 (用（ 2）答案：中的符号表示 ) 答案：（ 1）见（ 2）管长 L，直径 D，管两端电压 U，电流 I（ 3）试题分析：（ 1）因为膜的电阻较大，所以为了避免电压表的分流，故采用电流表的内接法，过程中要求电压的变化范围较大，所以采用滑动变阻器的分压接法， 由欧姆定律可得，镀膜材料的电阻 ,镀膜材料的截面积为 ,根据电阻定律可得， ,所以镀膜材料的厚度为， 考点：考查了电阻率公式的应用 点评：本题容易出错的地方就是
15、如何计算镀膜材料的截面积，在计算时可以把它看成是边长为陶瓷管周长，宽为 d的矩形，计算出截面积，再根据电阻定律计算即可 图 1为某一热敏电阻的 I-U关系曲线图，在图 2所示的电路中，电源电 压恒为 9v，电流表读数为 70mA，定值电阻 R1=250 ，由热敏电阻的 I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压约为 v，热敏电阻的阻值约为 ，电阻 R2的阻值约为 。（结果均保留一位小数）答案： .2v 152.9 111.8 试题分析： 考点：本题考查了串并联电路的特点以及欧姆定律的灵活应用， 点评：先根据并联电路的电压规律，求出流经 R1的电流，再根据并联电路的电流规律求出通过热敏电阻中的电流，
16、然后再从图中读出对应的电压值，即为热敏电阻两端的电压； 图甲为多用表的示意图，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 30 的定值电阻，测量的某些操作步骤如下： 调节可调节部件 ，使电表指针停在 位置。 调节可调节部件 ，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，调节可调节部件 ，使电表指针指向 位置。 用多用电表测量另一电阻时，电表读数如图乙所示，该电阻的阻值是 。 答案： S 左端 0（ ）刻度 K T 右端 0刻度 15K 试题分析：在使用多用电表的欧姆档时，需要先进行机械调零，即条件部件 S，是指针指向左端 0位置，然后再
17、进行选档，该题中被测电阻为 30 ，所以条件部件 K，使它的尖端指向 档，最后进行欧姆调零，即将红、黑表笔分别插入 “+”“-”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件 T，使电表指针指向右端 0刻度，读数为 15K 考点：考查了多用电表的使用方法 点评：使用多用电表测量电阻时，先进行机械调零，再选档，最后欧姆调零， 填空题 如图所示，在 x轴上方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B， x轴的下方有沿 -y方向的匀强电场，场强大小为 E。有一质量为 m，带电量为 q的粒子（不计重力），从 y轴上的 M点（图中未标出）静止释放，最后恰好沿 y的负方向进入放在 N（ a,0）点的粒子收集器中，由上
18、述条件可以判定该粒子带 电荷，磁场的方向为 ， M点的纵坐标是 。 答案：负 向里 n=1、 2、 3 试题分析： 因为粒子是从 y轴上由静止释放的，所以要想粒子运动起来，必须先经过电场加速，故应从 y轴负方向释放，并且粒子带负电，则粒子竖直向上进入磁场方向，然后要使粒子正好运动到 N 点，必须受到向右的洛伦兹力，所以磁场方向向里， 设 Oa是粒子运动直径 n倍，则 ， ， 联立三式可得n=1、 2、 3 考点：本题考查了带电粒子在 电磁场中的运动， 点评：做此类型的题目需要逆向思考，把握粒子从静止开始出发的关键信息 计算题 (12分 )如图所示，在直角坐标系的第二象限和第四象限中的直角三角形
19、区域内，分布着磁感应强度均为 B=5.010-3T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里。一质量 m=6.410-27kg、电荷量 q=+3.210-19C的带电粒子（带电粒子重力不计），由静止开始经加速电压 U=1250V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点 M（ -4, ） m 处平行于 x 轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域。 （ 1）求带电粒子在磁场中的运动半径；（结果保留根号） （ 2）在图中画出从直线 x=-4m到直线 x=4m之间带电粒子的运动轨迹； （ 3）求出带电粒子在两个磁场区域偏转所用的时间。 答案：（ 1） （ 2）略（ 3） 试题分析：（ 1） 解得： （ 2）略
20、，过原点 （ 3） T= 考点：考查了带电粒子在磁场中的运动 点评：带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径 (8分 )如图所示，在矩形 abcd区域内存在着匀强磁场，两个不同带电粒子从顶角 c处沿 cd方向射入磁场，分别从 p、 q两处射出。已 知 cp连线和 cq连线与ca边分别成 30和 60角，不计两粒子的重力。 （ 1）若两粒子的比荷相同，求两粒子在磁场中运动的时间之比； （ 2）若两粒子比荷不同，但都是由静止经同一电场加速后进入磁场的，求两粒子在磁场中运动的速率之比。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）设 CP 时间为 t1，对应圆心角为 Cq 为 t2，对应圆心角为 又 T1=T2 由图分析可知： （ 2）设 CP 粒子的轨道半径为 R1 Cq 粒子的轨道半径为 R2 ca=d R1+R1 sin30=d R2-R2 sin30=d 考点：考查了带电粒子在磁场中的运动 点评：带电粒子以一定的速度进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷有关，而运动的时间与偏转角有关当入射速度越大时，运动轨道的半径越大，而向心加速度由速度与半径来确定
