1、2012-2013学年河北保定祖冲之中学高二上期期中联考物理试卷与答案（一）（带解析） 选择题 下列关于静电场的说法正确的是 ( ) A在点电荷形成的电场中没有场强相同的两点，但有电势相同的两点 B电场线是电场中实际存在的线，它可以很好帮助我们研究电场 C场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零 D初速度为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动 答案： AC 试题分析： A、根据点电荷电场的分布特点，疏密相同的地方场强大小才相同，但方向不同，所以没有场强相同的两点，点电荷的等势面是以点电荷为圆心的同心圆，同一等势面上各点电势相等，所以 A选项正确 B、电电场线是人们为了研究电场
2、而假想的一些曲线，实际电场中并不存在这些曲线， B选项错误 C、等量同种电荷连线的中点场强为零，但电势不为零；等量异种电荷连线的中点电势为零，但场强不为零， C选项正确 D、电荷沿电场线运动必须同时满足三个条件：（ 1）电荷初速度为零或初速度沿电场线方向（ 2）只受电场力，（ 3）电场线是直的，所以 D选项错误 故选 AC 考点：对电场线的认识 点评：中等难度，对于电场线我们从以下几点理解： (1)电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上每点的场强方向沿该点的切线方向，也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向 (负电荷受力方向相反 ) (2)运动轨迹是带电粒子在电场中实际通
3、过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向 (3)结合力学知识我们知道，物体的速度方向不一定与加速度的方向一致，因此电场线不是粒子的运动轨迹 (4)只有当电场线是直线，电荷初速度为零或初速度沿电场线方向，而带电粒子又只受电 场力作用时运动轨迹才有可能与电场线重合 一带电粒子从电场中的 A点运动到 B点，轨迹如图中虚线所示 . 不计粒子所受重力，则 ( ) A粒子带正电 B粒子加速度 C A点的电势能大于 B点的电势能 D粒子的初速度不为零 答案： BD 试题分析：带电粒子在电场中运动，受到的电场力指向轨迹内侧。 A、根据轨迹情况可以判断，受到的电场力与电场线方向相反，所以该粒子肯定带
4、负电， A选项错误 B、 A点场强大于 B点场强，所以带电粒子在 A点的电场力大于在 B点的电场力，所以加速度满足 ， B选项正确 C、从 A点运动到 B点，电场力方向与运动方向夹角为钝角，电场力做负功，动能减小，电势能增加，则 A点的电势能小于 B点的电势能， C选项错误 D、如果粒子初速度为零，则满足粒子沿电场线运动的条件，粒子会沿电场线运动，实际轨迹如题图，所以粒子的初速度不为零， D选项正确 故选 BD 考点：电场与力学的综合问题 点评：中等难度。电荷沿电场线运动必须同时满足三个条件：（ 1）电荷初速度为零或初速度沿电场线方向（ 2）只受电场力，（ 3）电场线是直的。 非选择题部分 如
5、图所示， A、 B为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以 自由运动的正电荷 C，现给电荷 C一个垂直于连线的初速度 v0，若不计电荷 C所受的重力，则关于电荷 C运动过程中的加速度情况，下列说法正确的是 ( ) A加速度始终增大 B加速度始终减小 C加速度先增大后减小 D电场情况未知，所以加速度变化情况未知 答案： C 试题分析：本题涉及到等量同种点电荷连线中垂线上的电场的场强分布规律，是先增大后减小，它们连线的中点上方的磁场竖直向上，所以释放电荷后，电荷沿此直线做加速运动，电场力先增大后减小，则加速度也先增大后减小， C选项正确 故选 C 考点：等量同种电荷电场的特点 点
6、评：中等难度。等量同种点电荷连线中垂线上的电场是两个点电荷在该点的电场根据平行四边形定则合成的，特点是先增大后减小，方向与点电荷连线垂直。 如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为 1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为 r的圆周上有 a、 b、 c、 d四个点，已知 a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是 ( ) A直导线中的电流方向垂直纸面向里 B b点的实际磁感应强度大小为 T C c点的实际磁感应强度也为零 D d点的实际磁感应强度跟 b点的相同 答案： AB 试题分析：磁场是矢量，可以用平行四边形定则求矢量和。 A、匀强磁场水平向右， a点的实际磁感应强度为零，则
7、导线产生的磁场在 a点水平向左，大小为 1T，根据安培定则，直导线中的电流方向垂直纸面向里， A选项正确 B、直导线在 b点产生的磁场竖直向上，大小为 1T，与匀强磁场的矢量和为， B选项正确 C、导线在 c点产生的磁场水平向右， c点合磁场水平向右，大小为 2T， C选项错误 D、 d点的实际磁感应强度跟 b点大小相等，但方向不同，所以 D选项错误 故选 AB 考点：磁场的叠加 点评：容易题。磁感应强度是矢量，遵循平 行四边形定则如果空间同时存在两个或两个以上的磁场时，某点的磁感应强度 B是各磁感应强度的矢量和 电动机的线圈电阻为 R，电动机正常工作时，两端的电压为 U，通过的电流为 I，工
8、作时间为 t，下列说法中正确的是 ( ) A电动机消耗的电能为 UIt B电动机消耗的电能为 I2Rt C电动机线圈上产生的热量为 I2Rt D电动机线圈上产生的热量为 U2t/R 答案： AC 试题分析：人们制造电动机是想通过电动机把电能转化为机械能，但其内部电路又不可避免有电阻，所以又有电热产生因此有电流通过电动机时，往往既有机械能的转化，又有热能的转化 A、电机消耗的电能 W=UIt，其中包括电热和对外输出的机械能，所以 A选项正确 B、理由同 A选项， B选项错误 C、电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率 ，所以电动机线圈上产生的热量为 D、电机的电路属于非纯电阻，非纯电阻
9、电路中，只能用 UIt计算电功，用计算电热，而 无意义， D选项错误 故选 AC 考点：电功与电热 点评：中等难度 。在非纯电阻电路中，消耗的电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，故电功大于电热，即 ， 在下图的闭合电路中，当滑片 P向右移动时，两电表读数的变化是 ( ) A 变大， 变大 B 变小， 变大 C 变大， 变小 D 变小， 变小 答案： B 试题分析：基本思路是 “部分 整体 部分 ”，即从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判断 的变化情况，再由欧姆定律判断 和 的变化情况，最后再由部分电路欧姆定律确定各部分量的变化情况 .本题中，滑片 P向右移动时， R电阻增大总
10、电流减小，所以 变小，电动势不变，内电压、 两端电压减小，所以 R两端电压增大， 变大，所以 B选项正确 故选 B 考点：电路的动态变化分析 点评：中等难度。电路的动态变化分析另一方法 -极端法 :即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 . 一直连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，下列结论正确的是（ ） A电容器的电容变大 B电容器的带电量减小 C电容器两极板间的电势差增大 D电容器两极板间的场强变大 答案： AD 试题分析：分析与电容器相关的各物理量的变化的依据有三点： (1)电容器电容的定义式 (2)平行板电容器内部是匀强电场， (3
11、)电容器电容的决定式 A、由电容器电容的决定式 可得，两极板间的距离 d减小，电容器的电容变大， A选项正确 B、电容器电容的定义式 可得， Q=CU，电容器和电源相连则 U不变， C变大，则 Q 变大，所以 B选项错误 C、电容器和电源相连，电容器两极板间的电势差不变， C选项错误 D、平行板电容器内部是匀强电场， ， U不变， d减小，则 E增大，所以D选项正确 故选 AD 考点：平行板电容器 的动态分析 点评：中等难度。解决平行板电容器的动态分析问题，首先要分清哪些是不变量，哪些是变化量，然后利用三个基本公式 ( 、 和 )，把变化量用不变量代替，进行判断 如图所示，悬挂的线圈与条形磁铁
12、位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将（ ） A左边向里、右边向外，同时向磁铁靠近 B左边向外、右边向里，同时远离磁铁 C左边向外、右边向里，同时向磁铁靠近 D向磁铁靠近，但不转动 答案： A 试题分析：此问题可用等效分析法，把通电线圈等效成小磁针，此时小磁针是N 极向外， S极向 里，从上往下看顺时针转动，即左边向里、右边向外，同时小磁针和磁铁相吸引，所以 A选项正确 故选 A 考点：安培力的大小和方向 点评：中等难度，本题还可以用电流元分析法 . 取其中的左、右两小段分析，左段受向里的安培力，右段受向外的安培力，左边向里、右边向外；转过后取其中的上、下两小段分析，根据其中
13、心对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向磁铁运动 . 如下图所示的匀强磁场中，已经标出了电流 I 和磁场 B 以及磁场对电流作用力 F三者的方向，其中不正确的是 （ ） 答案： C 试题分析：安培力的方向总是垂直于 磁场方向和电流方向所决定的平面在判断时首先要确定磁场与电流所决定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向根据左手定则可得，C选项不正确。 故选 C 考点：安培力方向、磁场方向、电流方向之间的关系 点评：容易题，磁场方向与电流方向并不一定垂直 (当电流方向跟磁场方向不垂直时安培力的方向仍垂直电流与磁场所决定的平面，所以仍可以用
14、左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心 ) 真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距 r时，它们间的静电力为 F.若甲的电荷量变为 原来的 2倍，乙的电荷量变为原来的 ，两者间的距离变为 2r，则它们之间的静电力变为 ( ) A 3F/8 B F/6 C 8F/3 D 2F/3 答案： B 试题分析：真空中两个静止的点电荷的作用力满足库仑定律的条件，所以根据库仑定律可得，电量和距离变化前，他们间的库仑力为 ，甲的电荷量变为原来的 2倍，乙的电荷量变为原来的 ，两者间的距离变为 2r后，所以 B选项正确 故选 B 考点：库仑定律 点评：容易题，分析这类问题时一定要注意库仑定律的适用条
15、件，还有就是计算要细心，注意分子和分母的关系，不要出错。 下列关于磁场力、磁感应强度的说法中正确的是 ( ) A通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场 B将 I、 L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同 C通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向 D磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定 答案： D 试题分析： A、当导体和磁感线平行时，通电导体不受磁场力作用，但是有磁场， A选项错误 B、将 I、 L相同的通电导线放在同一匀强磁场的不同地方，如果 I与 B的夹角不一样，则受到的安培力也不一样， B选项错误 C、通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度的方向垂直， C选
16、项错误 D、磁场是由磁体或通电导线产生的，磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定， D选项正确 故选 D 考点：安培力、磁感应强度的概念 点评：容易题，安培力的大小与导线放置有关，如图 a、 b、 c所示，同一通电导线按不同方式放在同一磁场中。 三种情况中，以 a图中导线与磁场垂直时，安培力最大，取 ；当导线与磁场平行时，安培力最小 F=0，如图 b所示，其他情况 0F 关于电源和电动势，下列说法中正确的是 ( ) A电源可将其他形式的能转化为电能 B把同 一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化 C电源就是产生电荷的装置 D电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定
17、越多 答案： AD 试题分析： A、电源是将其他形式的能转化成电能的一种装置， A选项正确 B、对于同一电源来说，它的电动势和内阻是不随电路的变化而变化的， B选项错误 C、理由同 A选项， C选项错误 D、电源的电动势指非静电力将其他形式的能转化为电势能的本领，电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多， D选项正确 故选 AD 考点：对电源和电动势的理解 点评：容易题，电动势是电源的一个重要参量，它表征在电源内部非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转化为电势能的物理量其定义式为 实验题 测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示，请回答下列问题： （ 1）现备有以下
18、器材： A干电池 1个 B滑动变阻器（ 0 50） C电压表（ 0 3V） D电压表（ 0 15V） E电流表（ 0 0.6A） F电流表（ 0 3A） 其中电压表应选 ，电流表应选 。 (填字母代号 ) （ 2）如图是根据实验数据画出的 U-I图像，由此可知这个干电池 的电动势 E= V，内电阻 r = 。 答案：（ 1） C ； E （ 2） 1.5 ； 1.0 试题分析：（ 1）电流表和电压表读数超过量程的 时误差较小，所以电压最大值为 1.5V，电压表则选用 C；电流最大值为 0.4A，电流表选 E。 （ 2） UI图像的图线延长线与 U轴的交点即为电动势 E， E=1.5V；图线斜率
19、的值即为电源的内阻 r，即 考点：测定电源的电动势和内阻 点评：中等难度。此类问题应注意当电池内阻较小时， U的变化较小，图像中描出图线下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大 .为此，可使纵轴不从零开 始，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些 .此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路电流，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻 r. 用游标卡尺和螺旋测微器分别测量某一工件的长度和内径如下图所示，则被测工件长度为 _cm ，内径为 mm 。答案： .45 8.476-8.479 试题分析：游标卡尺读数方
20、法：首先读出游标尺 0刻线对应的主尺的整数部分读作 n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作 m，最后读数为： (m+n0.1)mm，所以本题读作 54.5mm或 5.45cm. 螺旋测微器的读数包括两部分：大于 0 5mm 的刻度值由主尺读出，用 m 表示；小于 0 5mm的刻度值由旋轮 (即可动刻度 )读出，用 n表示，可动刻度要估读一位，则螺旋测微器所测量的值为 m+0.01n，单位为毫米。所以本题读作8.476 8.479mm 考点：仪器读数 点评：容易题。虽然游标卡尺度数反复要求，但是总有学生掌握不住，希望学生掌握这种方法，不要死记硬背。 计算题 （ 8分）如图所示，
21、倾角为 30的光滑导体滑轨 A和 B，上端接入一电动势 E 3 V、内阻不计的电源，滑轨间距为 L 10 cm，将一个质量为 m 30 g，电阻 R 0.5 的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关 S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小 答案： .25T 磁场方向垂直导轨面斜向下 试题分析：本题属于共点力平衡问题 合上开关 S后，由闭合电路欧姆定律得： （ 2分） 经分析可知，金属棒受力如图所示， 金属棒所受安培力： （ 2分） 沿斜面方向受力平衡： （ 2分） 以上各式联立可得： （ 1分） 磁场方向 垂直导轨面斜向下
22、（ 1分） 考点：安培力的平衡问题 点评：中等难度。决安培力的平衡问题的分析方法是： (1)首先把立体图画成易于分析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等； (2)确定导线所在处磁场的方向，根据左手定则确定安培力的方向； (3)结合通电导体、受力分析、运动情况等，根据题目要求列出方程，解决问题 （ 10分）如图所示，线段 A为某电源的 U-I图线，线段 B为某电阻 R的 U-I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，请根据题意以及图像求出下列物理量：电源电动势 E、电源内阻 r、电阻 R、电源的输出功率 、电源内部 损耗的电功率 。 答案： E=3V r=0.5 R=1 试题分析：根据题意，从图线
23、 A可读出： E=3V（ 2分） （ 2分） 从图线 B可得出 ： （ 2分） 由闭合电路欧姆定律得： ， 则 （ 2分） （ 2分） 注：此题方法较多，方法正确即可得分，给分原则为每个所求量 2分。 考点：闭合电路欧姆定律的应用 点评：中等难度。闭合电路欧姆定律的应用计算通常有两种方法：一是充分利用题目的已知条件，结合欧姆定律 列方程求解，有时求电流 I 是关键，I是联系内外电路的桥梁；二是根据具体问题利用图象法，利用 图象的一些物理意义求解会带来更多方便 （ 12分）如图所示，两带电平行板 A、 B间的电场为匀强电场，场强E=4.0102V/m，两板相距 d=0.16m，板长 L=0.30
24、m。一带电量 q=1.010-16C、质量 m=1.010-22的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着 B板偏转，不计带电粒子所受重力， 求：（ 1）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度 v0至少为多大； （ 2）粒子飞出电场时速度偏转角的正切值 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的方法。 （ 1）由类平抛运动的规律可知： 粒子在水平方向做匀速直线运动： （ 2分） 粒子在竖直方向做匀加速运动： （ 2分） 且由牛顿第二运动定律知： qE=ma（ 2分） 联立以上各式可得： （ 1分） （ 2）经分析可知： （
25、 2分）， （ 2分） 得： （ 1分） 考点：带电粒子在匀强电场中的偏转 点评：中等难度。 此题是典型的带电粒子的偏转问题 .解决此类问题要注意将运动分解：沿初速度方向为匀速直线运动，沿电场力方向为初速度为零的 匀加速度直线运动 . 注意恰好飞出的临界条件 . （ 10分）如图所示，空间存在水平向右的匀强电场 . 在竖直平面内建立平面直角坐标系，在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为 的 1/4 圆周轨道 ，轨道的两端在坐标轴上。质量为 的带正电的小球从轨道的 端由静止开始滚下，已知重力为电场力的 2倍， 求：（ 1）小球在轨道最低点 时对轨道的压力； （ 2）小球脱离 点后开始计时，经过多
26、长时间小球运动到 点的正下方？并求出此时小球距 的竖直高度 是多大？ 答案：（ 1） 2mg (2) 8R 试题分析： (1) 小球从释放到运动至轨道最低点的过程中，由动能定理得： （ 2分）， 在轨道最低点时，有： （ 2分） 联立上述各式得： （ 1分）， （ 1分） (2)小球的运动，在竖直方向是自由落体运动，水平方向是往返运动。 由运动的分解可知，当水平速度变为零时，有： （ 1分） 得： （ 1分） 设经历 运动到 B点的正下方，则 : （ 1分） 在竖直方向上，有 : （ 1分） 考点：电场中圆周运动的问题 点评：此题较难。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了；分析问题时一定要弄清物体的运动轨迹，是什么运动。
