1、2012-2013学年广东省汕头市金山中学高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示是电场中某一条电场线，某一电子先后放在 A、 B点时，受到的电场力分别为 F1、 F2，具有的电势能分别为 EP1、 EP2，下列说法正确的是 A F1一定大于 F2 B电子在 A、 B两点受力方向相同 C EP1一定小于 EP2 D A点电势一定大于 B点电势 答案： B 试题分析：电场线的疏密程度表示场强大小，由一根电场线无法判断场强大小，故无法判断电场力大小， A 错；负电荷所受电场力方向与场强方向相反， B 对；沿着电场线电势降低，所以 A 点电势较低，对于负电荷，电势越低电势能越大，
2、由此可知 A点电势能较大， CD错； 考点：考查电场线与电势 点评：难度较小，熟记电场线的一些规律，比如电场线的疏密程度决定场强大小，沿着电场线电势降低，电势、电荷、电势能的关系等 如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为 m的金属棒 ab。导轨地一端连接电阻 R，其他电阻均不计，磁感应强度为 B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒 ab在一水平恒力 F作用下由静止起向右运动。则 A随着 ab运动速度的增大，其加速度也增大 B当 ab做 加速运动时，外力 F做的功等于电路中产生的电能 C当 ab做匀速运动时，外力 F做功的功率等于电路中的电功率 D无论 ab做何种运动，它克服安培力做的
3、功一定等于电路中产生的电能 答案： CD 试题分析：金属棒受到的安培力 ，加速度可见，速度增大时， F安增大，加速度减小故 A错误，外力 F对ab做的功等于金属棒获得的动能与电路中产生的电能之和所以当 ab做匀速运动时，外力 F做功的功率等于电路中的电功率故 B错误 C 正确，根据功能关系，棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能， D正确 考点：牛顿定律与电磁感应 点评： 难度较大，要注意 ab间的电压是路端电压，即为 R两端电压，不是内电压，由能量守恒定律或动能定理判断电能变化 在图所示的实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈 L与灯 A并联，且线圈电阻明显小于灯 A的电阻。当合上电键 K 后，灯
4、 A正常发光，下列说法正确的是 A当断开 K时，灯 A立即熄灭 B当断开 K时，灯 A突然闪亮后熄灭 C当闭合 K时，灯 A立即亮起 D当闭合 K时，灯 A慢慢亮起 答案： BC 试题分析：由于线圈电阻明显小于灯 A的电阻，待电路稳定后流过线圈的电流较大，当断开 K后，由于自感线圈的自感作用，产生顺时针的感应电流，所以灯泡会闪一下， BC正确 考点：考查自感现象 点评：难度较小，灯泡能否闪一下，要看闭合开关时两个之路电流的大小关系 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不
5、同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是 A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大 答案： BD 试题分析：解答本题时可以根据粒子在磁场中运动的周期和半径公式决定，根据带电粒子在磁场中运动的周期 ，由此可知两种粒子在磁场中的运动周期相同，若速度不同的粒子在磁场中转过的圆心角相同时，轨迹可以不同，但运动时间相同，由半径公式 可知，入射角相同的粒子，轨迹相同。粒子在磁场中运动的时间 ，即由轨迹所对的圆心角决定
6、，故 B、 D 正确，、错误 考点：考查粒子在有界磁场中的运动 点评：难度较大，如果粒子的速度不同，则半径不同，运动时间由圆心角确定，如果粒子的速度相同，则半径相同，此时既可以根据圆心角判断运动时间，也可根据弧长判断运动时间 如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为 d，其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板边缘射入，并沿直线从上极板边缘射出 ,油滴的质量为 m，带电荷量为 q，则 A场强的方向竖直向上 B场强的方向竖直向下 C两极板间的电势差为 mgd/q D油滴的电势能增加了 mgd 答案： AC 试题分析：由于油滴作直线运动，故可判断其重力与电场力平衡，油 滴受电场力竖直向上，又油滴带
7、正电，所以场强的方向竖直向上；在整个过程中，由动能定理有 qU-mgd=0，可得： U=mg/d，但电场力做正功，油滴的电势能减小了mgd 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：难度较小，保持直线运动的条件是合力方向与速度方向共线 如图所示，一金属方框 abcd从离磁场区域上方高 h处自由下落，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中。在进入磁场的过程中，可能发生的情况是 A线框做变加速运动 B线框做匀加速运动 C线框做匀减速运动 D线框做匀速运动 答案： AD 试题分析：在进入磁场的过程中，若安培力等于重力，即 ,线框做匀速运动 ,D可能。若安培力大于重力，线框做减速运动，随着速度的变化安培力
8、也发生变化，由牛顿第二定律可知加速度大小也发生变化，不是匀变速直线运动， C错；。若安培力小于重力，线框做加速运动，但存在向上的安培力的逐渐增大，加速度逐渐减小，线框做的也是变加速直线运动， B错；同理判断 A对； 考点：考查安培力和牛顿第二定律 点评：难度中等，本题难点在于学生能够判断速度变化，但都忽视了安培力的变化，误认为安培力不变，而错选了 BC选项 某电场的电场线的分布如图所示，一个带电粒子只在电场力作用下由 M点沿图中虚线所示的路径运动通过 N点，则下列判断正确的是 A粒子带正电 B粒子在 M点的加速度大 C粒子在 N点的速度大 D电场力对粒子做负功 答案： AC 试题分析：电场线的
9、疏密程度表示场强大小，由此可知 N点场强较大，电场力较大，加速度较大， B错；粒子所受电场力方向指向曲线的凹侧，由此可知电场力方向与场强方向相同，粒子带正电， A对；粒子从 M运动到 N，电场力做正功，速度增大， C对； D错； 考点：考查电场线与电场力的关系 点评：难度较小 ，熟悉电场线与场强关系，电场力的方向指向曲线的凹侧 下列说法正确的是 A磁场对放入其中的电荷一定有力的作用 B感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C由于洛仑兹力改变运动电荷的方向，所以洛仑兹力也可以对物体做功 D单位时间内穿过线圈的磁通量的变化越大，线圈的感应电动势越大 答案： BD 试题分析：磁场只对运动
10、电荷有力的作用， A错误；这是楞次定律的内容， B正确；洛伦兹力总与运动方向垂直，永远不做功， C错误；单位时间内穿过线圈的磁通量的变化量叫磁通量的变化率，又叫线圈的感应电动势， D正确； 考点：考查法拉第电磁感应定律 点评：难度较小，电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 两圆环 A、 B 置于同一水平面上，其中 A 为均匀带电绝缘环， B 为导体环。当 A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时， B中产生如图所示方向的感应电流。 则 A A可能带正电且转速减小 B A可能带正电且转速增大 C A可能带负电且转速减小 D A可能带负电且转速增大 答案： BC 试题分
11、析：由图可知， B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外，由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能 为：向外减小或向里增大；若原磁场向里，则 A中电流应为顺时针，故 A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即 A的转速应增大，故 B正确；若原磁场向外，则 A中电流应为逆时针，即 A应带负电，且电流应减小，即 A的转速应减小，故 C正确 考点：考查了楞次定律的应用 点评：难度较小，本题为楞次定律应用的逆过程，要明确 B中感应电流是因为B中的磁通量发生变化引起的，同时还应知道由于 A的转动而形成的等效电流的强弱与转速有关 空间存在如图所示的匀强磁场，矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行
12、。下列情况中线圈有感应电流的是 A线圈垂 直纸面向外平动 B线圈以上边的边框为轴转动 C线圈绕 ab轴转动 D线圈绕 cd轴转动 答案： C 试题分析：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生，由此可知选项 ABD中磁通量都没有变化， C对； 考点：考查法拉第电磁感应定律 点评：难度较小，产生感应电流的条件有两个：闭合回路磁通量发生变化、部分闭合回路的导体切割磁感线 如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为 。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆 ab垂直导轨放置，当金属杆 ab中通有从 a到 b的恒定电流 I时，金属杆 ab刚好静止。则 A磁场
13、方向竖直向上 B磁场方向竖直向下 C金属杆 ab受平行导轨向上的安培力 D金属杆 ab受水平向左的安培力 答案： A 试题分析：导体棒静止，受力平衡，重力沿斜面向下有分力，所以根据受力可知 ab受安培力的方向是水平向右；根据左手定则可知磁场方向竖直向上 考点：考查安培力的判断 点评：难度较小，首先由于磁场方向未知，无法判断安培力方向，应根据受力平衡判断安培力方向，再根据左手定则判断磁场方向 如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子 a、 b、 c，以不同的速率对准圆心 O沿着 AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 A a
14、粒子速率最大，在磁场中运动时间最长 B c粒子速率最大，在磁场中运动时间最短 C a粒子速度最小，在磁场中运动时间最短 D c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短 答案： B 试题分析： AB、粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动则有得 由于带电粒子的 B、 q、 m均相同，所以 R与 v成正比，因此运动圆弧半径越大，则运动速率越大，由图知 c粒子速率最大，粒子运动周期为 ，由于带电粒子的 B、 q、 m均相同，所以周期相同，则运动圆弧对应的圆心角越大，则运动时间越长，由图知 a粒子在磁场中运动的时间最长； B正确 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：三个质量和电荷量都相同的带电粒
15、子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大而运动周期相同，运动时间由圆弧对应的圆心角决定。 如图所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线 框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中 A线框做自由落体运动 B穿过线框的磁通量保持不变 C线框的机械能不断增大 D线框中感应电流方向保持不变 答案： D 试题分析：由于直线电流的磁场离导线越远，磁感线越稀，故线圈在下落过程中磁通量一直减小， B错误；由于上、下两边电流相等，上边磁场较强，线框所受合力不为零， A错误；由于电磁感应，一部分机械能
16、转化为电能，机械能减小， C错误；根据楞次定律可判断出 D正确 考点：考查法拉第电磁感应定律 点评：难度较小，本题考查知识点较多，判断是否自由落体主要看是否受到重力以外的力的作用，也就是安培力的作用，判断机械能是否变化主要看安培力是否做功，或是否产生了感应电流 如图所示，两根相距为 L的平行直导轨 ab、 cd， b、 d间连有一固定电阻 R，导轨电阻可忽略不计。 MN为放在 ab和 cd上的一导体杆，与 ab垂直，其电阻也为 R，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对 MN 施力使它沿导轨方向以 v（如图）做匀速运动， U表示 MN
17、两端电压的大小，则 A U=BLv/2，流过固定电阻 R的感应电流由 b到 d B U=BLv/2，流过固定电阻 R的感应电流由 d到 b C U=BLv，流过固定电阻 R的感应电流由 b到 d D U=BLv，流过固定电阻 R的感应电流由 d到 b 答案： A 试题分析：当 MN 匀速运动时， MN 相当于电源。由右手定则判断电流的方向。再根据闭合电路欧姆定律求出 MN两端电压的大小。 当 MN沿导轨方向以速度 v匀速运动运动时，由法拉第电磁感应定律得：E=BLv，由闭合电路欧姆定律可得： MN两端电压大小为 ，由右手定则可知流过固定电阻 R的感应电流由 b到 d， A对； 考点：考查法拉第
18、电磁感应定律 点评：难度较大，注意切割磁感线的导体相当于电源，能够把电磁感应和电路知识结合起来解决问题。会用右手定则判断电流的方向 如图， E为内阻不能忽略的电池， R1、 R2、 R3为定值电阻， S0、 S为开关，与 分别为电压表和电流表。初始时 S0与 S均闭合，现将 S断开，则 A 的读数变大， 的读数变小 B 的读数变大， 的读数变大 C 的读数变小， 的读数变小 D 的读数变小， 的读数变大 答案： B 试题分析：将 S断开， R2所在之路电阻增大，由 “串反并同 ”可知电流表示数增大，电压表与 R2间接并联，电压表示数增大， B对； 考点：考查动态变化问题 点评：难度中等，判断此
19、类问题，按照 “局部、整体、局部 ”的步骤进行，也可利用 “串反并同 ”的结论判断 实验题 （ 10分）要测量某导电材料棒的电阻。 首先用多用电表的欧姆档（倍率为 100）粗测其电阻，指针位置如图（ a）所示，其读数为 。 然后用以下器材用伏安法尽可能精确地 测量其电阻： A电流表：量程为 0-5mA-25mA， 5mA内阻约为 10， 25mA内阻约为 2 B电压表： 量程为 0-3V-15V， 3V内阻约为 7.2k， 15V内阻约为 36k C滑动变阻器：最大阻值为 20，额定电流 1A D低压直流电源：电压 4V，内阻可以忽略 E电键 K，导线若干 按提供的器材，要求测量误差尽可能小，
20、在下面实物图（ b）上连接正确的实验电路。 根据实验的测量数据在坐标系中描点，如图 (c)所示。请在图 (c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线，则其阻值为 _ 。 答案： 或 900（ 2分） 如下图。（ 4分） 特性曲线如上图（ 2分）， 800（ 780-820均给 2分）； 试题分析： 欧姆表读数为 9100 因为实验要求尽可能精确测量电阻大小，所以滑动变阻器采用分压连接，由于待测电阻与电压表内阻相当，所以电流表连接选择内接法 描点连线时，注意让尽可能多的点落在直线上，偏离直线太远的点舍去不要，连线成一直线即可 考点：考查电学实验基础 点评：难度较小，电学实验主要考查电路的连接和电器的选
21、择，本实验中考查了滑动变阻器和电流表连接方式的选择 （ 6分）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（ =5 ）一个，开关两个，导线若 干，实验原理图如图 (a)，主要实验步骤如下： 按电路图正确连接电路。 检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（ b）所示，读得电阻值是 _； 将开关 闭合，开关 断开，电压表的示数是 1.49V；将开关 _，电压表的示数是 1.16V；断开开关 。 使用测得的数据，计算出干电池的内阻是 _（计算结果保留二位有效数字）。 答案： (6分 ) 20； 闭合； 0.69欧 试题分析： 电阻箱的阻值为 210=20 测量电
22、源电动势和内阻主要采取的方法是通过改变外电阻改变路端电压，利用 E=U+Ir得到方程组求解，所以本题中通过通断开关改变外电阻 由闭合电路欧姆定律有，由两公式可知内阻为 0.69 考点：考查电源电动势和内阻的测量 点评：难度中等，要理解本实验的实验原理，是通过闭合电路欧姆定律测量的，即公式 E=U+Ir的应用，通过多次改变路端电压和电流得到方程组求解出电源电动势和内阻 计算题 （ 12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、 PQ间距为 l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30角。完全相同的两金属棒 ab、 cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知
23、两棒的质量均为 0.02kg，电阻均为 R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B=0.2T，棒 ab在平行于导轨向上的力 F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 cd恰好能保持静止。取 g=10m/s2，问： （ 1）通过 cd棒的电流 I是多少？棒 ab受到的力 F多大？ （ 2）棒 cd每产生 Q=0.1J的热量，力 F做的功 W是多少？ 答案：（ 1） F=0.2N（ 2） W=0.4J 试题分析：（ 1）棒 cd在共点力作用下平衡，则 代入数据解得 I=1A （ 3分） 棒 ab与棒 cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 对棒 ab由共点力平衡有 代入数
24、据解得 F=0.2N (3分 ) （ 2）在时间 t内由焦耳定律可知棒 cd产生热量 (2分 ) 设 ab棒匀速运动的速度大小为 v，由闭合电路欧姆定律知 (1分 ) 由运动学公式知，在时间 t内，棒 ab沿导轨的位移 x=vt 力 F做的功 W=Fx (2分 ) 综合上述各式，代入数据解得 W=0.4J (1分 ) 考点：考查电磁感应与力学、能量的结合 点评：难度中等，当导轨匀速运动时受力平衡，此时 产生的感应电流恒定不变，由此可求得焦耳热大小 （ 12分）如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道 MN 连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径
25、 R = 40cm。一带正电荷的小滑块质量为 m = kg，已知小滑块所受电场力 ，且与水平轨道间的摩擦可忽略，取 g = 10m/s2，求： （ 1）要小滑块恰能运动到圆轨道的最高点 L，滑块应在水平轨道上离 N点多远处释放？ （ 2）这样释放的滑块通过 P点时对轨道压力是多大？（ P为半圆轨道中点） 答案：（ 1） S 1m（ 2） 2.4N 试题分析：（ 1）滑块刚能通过轨道最高点条件是 (3分 ) 滑块由释放点到最高点过程由动能定理： (2分 ) 代入数据得： S 1m (1分 ) （ 2）滑块过 P点时，由动能定理： (2分 ) 在 P点由牛顿第二定律： (2分 ) 代入数据得： N
26、 2.4N (1分 ) 根据牛顿第三定律可知，轨道受到压力大小 2.4N (1分 ) 考点：考查牛顿第二定律和动能定理 点评：难度中等，明确最高点的速度不为零，在最高点时应有重力提供向心力，利用动能定理求解问题时只需注意初末位置，对运动过程可一带而过 （ 14分）中心均开有小孔的金属板 C、 D与边长为 d的正方形单匝金属线圈连接，正方形框内有垂直纸面的匀强磁场，大小随时间变化的关系为 B=kt(k未知且 k0)， E、 F为磁场边界，且与 C、 D板平行。 D板正下方分布磁场大小均为 B0，方向如图所示的匀强磁场。区域 的磁场宽度为 d，区域 的磁场宽度足够大。在 C 板小孔附近有质量为 m
27、、电量为 q的正离子由静止开始加速后，经 D板小孔垂直进入磁场区域 ，不计离子重力。 （ 1）如果粒子只是在 区内运动而没有到达 区，那么粒子的速度 v满足什么条件？ （ 2）若改变正方形框内的磁感强度变化 率 k，离子可从距 D板小孔为 2d的点穿过 E边界离开磁场，求正方形框内磁感强度的变化率 k是多少？ 答案：（ 1） （ 2）（ I）如果离子从小孔右侧离开磁场，运动轨迹与 F相切，由几何关系得 R=d 由 得 （ 2分） （ II）如果离子从小孔左侧离开磁场，有几何关系 由 得对应磁感强度的变化率 试题分析：粒子刚好没有到达 II区轨迹如图 （图 1分） 可知 及 （ 2分） 得 即必须满足 （ 2分） (2)（ 9分）离子进入磁场的速度 v 由 由 得 （ 2分） 在磁场中运动时有 离子进入磁场并从 E边界射出的运动轨迹有两种可能情况，如图所示， （ I）如果离子从小孔右侧离开磁场，运动轨迹与 F相切，由几何关系得 R=d 由 得 （ 2分） （ II）如果离子从小孔左侧离开磁场，有几何关系 由 得对应磁感强度的变化率 （图 2分 +2+1分） 考点：考查带电粒子在磁场中的偏转 点评：难度较大，对于粒子在复合场中的运动，首先根据受力确定粒子的运动轨迹和运动性质，画出大致的运动轨迹，把整段运动分解成独立分析的分运动，利用相关知识求解
