1、2012-2013学年浙江省杭州十四中高二上学期期中考试理科物理试卷与答案（带解析） 选择题 在一个真空点电荷电场中，离该点电荷为 r0的一点，引入电量为 q的检验电荷，所受到的电场力为 F，则离该点电荷为 r处的场强的大小为 A B C D 答案： B 试题分析：根据库伦定律可得 ，所以 ，故离该点电荷为 r处的场强的大小为 ，所以 B正确， 考点：考查了点电荷电场公式的应用 点评：在使用点电荷电场公式计算的时候一定要注意哪个是场源电荷，哪个是试探电荷 如图所示，有一带电小球，从两竖直的带电平行板上方某高度处自由落下，两板间匀强磁场方向垂直纸面向外，则小球通过电场、磁场空间时 A可能做匀加速
2、直线运动 B一定做曲线运动 C只有重力做功 D电场力对小球一定做正功 答案： B 试题分析：过程中，重力做正功，即物体的速度越来越大，所以无论电荷带正电荷还是带负电，电场力和洛伦兹力都不会一直平衡，所以粒子受到的合力和运动方向不在一条直线上，故一定做曲线运动， A错误 B正确，过程中小球在水平方向上有位移，故电场力还做功， C错误，当洛伦兹力大于电场力时，需要克服电场力做功，故电场力做负功， D错误， 考点：本题考查了带电物体在复合场中的运动， 点评：做此类型的题目，需要先对物体受力分析，然后从题中判断变力的特点，结合牛顿第二定律分析 如图 9所示，当滑动变阻器 R3的滑动片向右移动时，两电压
3、表示数变化的绝对值分别是 U1和 U2，则下列结论正确的是 A U1 U2 B电阻 R1的功率先增大后减小 C电阻 R2的功率一定增大 D电源的输出功率先增大后减小 答案： AC 试题分析：当滑动变阻器 R3的滑动片向右移动时，电路总电阻减小，电路总电流增大，通过 的电流变化大于通过 的电流变化，所以根据 可得 U1 U2 ， A 正确，向右滑动的过程中，总电流增大，所以通过 的电流的增大，所以根据公式 可得通过电阻 R2的功率一定增大， C正确，因为 两端的电压在一直减小，所以根据公式 可得通过电阻 R1的功率一直减小， B错误，根据公式 可得当 R=r时电源的电功率最大，但是题中没有给出
4、R和 r的关系，所以 D错误， 考点：考查了电路的动态分析以及电功率的计算， 点评：关键是对公式的灵活运用 一个直流电动机所加电压为 U，电 流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 A电动机的输出功率为 U2 R B电动机的发热功率为 I2R C电动机的输出功率为 IU-I2R D电动机的功率可写作 IU=I2R=U2/R 答案： AD 试题分析：电动机工作时，输入功率 ，内部消耗的功率为 ，输出功率 电动机的输出功率 所以 A错误 C正确， 电动机的发热功率，根据焦耳定律， 故 B正确 因为 ，即 ，欧姆定律不适用故 不能转化成 和,所以 D错误，故选 AD 考点：考查了非
5、纯电阻电路电功率的计算 点评：解决本题的关键掌握电动机输入功率、输出功率、发热功率之间的关系以及非纯电阻电路功率的计算特点 如图 8 所示，电子经加速电场（电压为 U1）后进入偏转电场（电压为 U2），然后飞出偏转电场，要使电子飞不出偏转电场可采取的措施有 A增大 U1 B减小 U1 C增大 U2 D减小 U2 答案： BC 试题分析：电子经过加速电场后 ，即 当电子恰好能飞出偏转电场时有： ， ，所以可得，要使电子飞不出偏转电场，相等于 y增大，所以需要减小 U1或者增大 U2所以选 BC 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转问题 点评： 本题的关键是找出电子飞不出偏转电场的临界条件 如图 7
6、所示，平行板电容器的两极板 A、 B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 A保持 S闭合，将 A板向 B板靠近，则 增大 B保持 S闭合，将 A板向 B板靠近，则 不变 C断开 S，将 A板向 B板靠近，则 增大 D断开 S，将 A板向 B板靠近，则 不变 答案： AD 试题分析：小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关 S 闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关 S，电容器所带的电量不变 保持开关 S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的 A板向 B板靠近，极板间距离减小，电场强度 E 增大，小球所受的电场力变大，
7、增大故 A 正确，B错误 断开开关 S，电容器所带的电量不变，根据公式 ，知 d变化， E不变，电场力不变， 不变故 C错误， D正确 考点：考查了电容器的动态变化 点评：解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量若电容器与电源断开，电量保持不变；若电容器始终与电源相连，电容器两端间的电势差保持不变 磁场中某点的磁感应强度的方向 A放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向 B放在该点的正检验电荷 所受的磁场力的方向 C放在该点的小磁针静止时 N 极所指的方向 D通过该点磁场线的切线方向 答案： CD 试题分析：根据左手定则可得放在该点的通电直导线所受的磁场力和磁场方向垂直以及与垂直磁场方向运动的正检
8、验电荷受到的磁场力方向垂直， AB错误， 物理学中规定，磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止时 N 极所指的方向， C正确， 磁感线的切线方向表示该点的磁感线强度方向 考点：考查了磁感应强度的方向理解 点评：磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系再如 密度也是，密度与物体的质量及体积均无关同时电流元放入磁场中不一定有磁场力，还受放置的角度有关 安培的分子环流假设，可用来解释 A两通电导体间有相互作用的原因 B通电线圈产生磁场的原因 C永久磁铁产生磁场的原因 D铁质类物体被磁化而具有磁性的原因 答案： CD 试题分析：安培的分子环形电流假
9、说是说核外电子绕原子核作圆周运动故可以解释磁化、退磁现象，通电导线的磁场是由自由电荷的定向运动形成的，即产生磁场的不是分子电流，故不能解释电流为什么能产生磁场所以选 CD 考点：考查了对分子环流假说的理解 点评：掌握了安培的分子电流假说的内容即可顺利解决此类题目，所以要加强对基本概念的学习 设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图 6 所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自 A点沿曲线 ACB运动，到达 B点时速度为零， C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中不正确的是 A这离子必带正电荷 B A点和 B点位于同一高度 C离子在 C点时速度最大 D离子到达
10、 B点后，将沿原曲线返回A点 答案： D 试题分析：从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负点，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，可知粒子带正电选项 A正确 离子具有速度后，它就在向下的电场力 F及总与速度心垂直并不断改变方向的洛仑兹力 f作用下沿 ACB曲线运动，因洛仑兹力不做功，电场力做功等于动能的变 化，而离子到达 B点时的速度为零，所以从 A到 B电场力所做正功与负功加起来为零这说明离子在电场中的 B点与 A点的电势能相等，即 B点与 A点位于同一高 度 B选项正确 在由 A经 C到 B的过程中，在 C点时，电势最低，此时粒子的电势能最小，由能量 守恒定律可知此时具有最
11、大动能，所以此时的速度最大选项 C正确 只要将离子在 B点的状态与 A 点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回 A点的如图所示选项 D错误 考点：考查了带电粒子在复合场中运动问题 点评：带电粒子在复合场中运动问题的分析思路 1正确的受力分析 除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析 2正确分析物体的运动状态 找出物体的 速度、位置及其变化特点，分析运动过程如果出现临界状态，要分析临界条件 带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况 （ 1
12、）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器） （ 2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动 （ 3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电 粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此 粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央右上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，并通以垂直纸面向外的电流 A磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 B磁
13、铁对桌面的压力减小、受到桌面摩擦力的作用 C磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用 D磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用 答案： 试题分析：以导线为研究对象，根据电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择 以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力增大故 B正确 考点：本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力 点评：关键存在先研究导线所受安培力 如图所示，场强为 E的水平方向匀强电场中
14、，有一质量为 m、电量为 q的微粒，在外力作用下， 从 A 点竖直向上移至 B点，且速度不变，若 AB长为 h，则这一过程中外力的大小和外力做的功为 A mg,mgh B mg+qE,mgh C , D , mgh 答案： D 试题分析：粒子受到水平向右的电场力，竖直向下的重力，和外力 F，粒子在这三个力作用下做匀速直线运动，所以合力为零，故 ，过程中粒子的运动方向和电场方向垂直，所以电场力不做功，故，所以 ，故 D正确， 考点：考查了粒子在电场中的运动 点评：本题的关键是从速度方向和电场方向垂直，电场力不做功出发，根据动能定理 图示为一个内、外半径分别为 R1 和 R2 的圆环状均匀带电平面
15、，其单位面积带电量为 。取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x轴。设轴上任意点 P到 O 点的的距离为 x， P点电场强度的大小为 E。下面给出 E的四个表达式（式中 k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强 E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断， E的合理表达式应为 A B C D 答案： B 试题分析：本题由于带电体为圆环状，虽然可以由微分的方式可以求得合场强，但是过程很麻烦，并超过了我们高中学生能力 之外，故应注意审题，根据题意对选项进行分析，首先根据场强的单位进行判断，再利用极限的思想即可得出结论 场强的单位为
16、N/C， k 为静电力常量，单位为 ， 为单位面积的带电量，单位为 C/m2，则 表达式的单位即为 N/C，故各表达式中其它部分应无单位，故可知 A肯定错误； 当 x=0时，此时要求的场强为 O 点的场强，由对称性可知 EO=0，对于 C项而言， x=0时 E为一定值，故 C项错误当 x 时 E0 ，而 D项中 E4 故D项错误；所以正确选项只能为 B； 考点：考查了电场的叠加 点评：本题对高中学生来说比较新颖，要求学 生能应用所学过的单位制的应用及极限法；本题对学生的能力起到较好的训练作用，是道好题 如图所示，将原来不带电的绝缘导体 AB，置于带正电的点电荷 C所形成的电场中，不正确的是 A
17、绝缘导体上 A、 B两点的电势相等，且都高于大地的电势 B绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点 D产生的场强大小等于点电荷 C在D点产生场强的大小 C有电场线终止在绝缘导体的表面上，且与导体表面垂直 D.导体内部电势处处为零 答案： D 试题分析：静电平衡时，绝缘导体上 A、 B两点的电势相等电场线从 C到导体，再到无穷远，所以导体的电势高于大地的电势 A正确，静电平衡时，导体内部 D点的合场强为零，说明感应电荷在导体内部一点 D产生的场强大小等于点电荷 C在 D点产生场强的大小 B正确，导体左端表面感应出负电荷，右端表面感应出正电荷，电场线从点电荷 C出发到导体终止，而且电场线与导体表面垂直因
18、为电场线和等式面是垂直关系， C正确，导体内部的合电场处处为零，但是电势不为零， D错误， 考点：本题考查对静电平衡导体特点的理解和应用 点评：处于静电平衡状态的导体，内部的合场强为零，是指点电荷的电场和感应电荷的电场的合场强 为零基本题 如图所示，在点电荷 -Q 的电场中， M， N 是两个等势面现将一点电荷 q，从 a点分别经路径 和路径 （经过 C点）移到 b点，在这两个过程中 A都是电场力做功，沿路径 做的功比沿路径 做的功少 B都是电场力做功，沿路径 做的功等于沿路径 所做的功 C都是克服电场力做功，沿路径 做的功大于沿路径 做的功 D都是克服电场力做功，沿路径 做的功等于沿路径 做
19、的功 答案： B 试题分析：异种电荷间相互吸引，所以两种途径都是电场力做正功， CD错误，根据公式 可得，电场力做功和路径无关，所以沿路径 做的功等于沿路径 所做的功 A错误 B正确， 考点：考查了电场力做功 点评：本题的关键是理解电场力做功和路径无关，只与电荷量和两点间的电势差有关 如图 4，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作 A自由落体运动 B曲线运动 C沿着悬线的延长线作匀加速运动 D变加速直线运动 答案： C 试题分析：悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒
20、定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动故 C正确 A、 B、 D错误故选 C 考点：考查了力的合成分解，电场强度以及牛顿第二定律的应用 点评：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动 图 5所示电路中，两端电压 U恒定，电流 表内阻可忽略不计，定值电阻与滑动变阻器的全部电阻相等，均为 R，当滑动键 P从变阻器的上端 C一直移到下端 D的过程中，电流表示数情况应是 A先减小后增大 B先增大后减小 C恒定不变 D始终增大 答案： A
21、试题分析：先分析电路的结构：电流表与变阻器 PC部分串联，与 R并联，再与变阻器 PD部分串联采用特殊值法研究：当滑动键 P从变阻器的上端 C一直移到下端 D的过程中，算出滑片在 C处、中点、 D处时电流值，从而得出电流表的变化情况 当滑片在 C处时，电流表电流 , 当滑片在中点时，并联部分总电阻 并联部分电 压为 电流表 当滑片在 D处时，电流表电流 ，则电流表电流示数先减小后增大故 A正确， BCD错误 考点：考查了闭合电路欧姆定律的应用 点评：做选择题常用的方法有：排除法、图象法、极限法，还有特殊值法等等本题借助于特殊值法求解，简单方便也可用数学函数法进行严格的推导，但过程比较复杂 下面
22、给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是 A测出两组 I， U的数据，代入方程组 E=U1+I1r和 E=U2+I2r中，即可求出 E和r B多测几组 I， U的数据，求出几组 E， r，最后分别求出其平均值 C测出多组 I， U的数据，画出 UI 图像，再根据图像求 E， r D多测出几组 I， U数据，分别求出 I和 U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势 E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻 r 答案： C 试题分析：做实验时图像法是最科学的方法，所以可以测出多组 I， U的数据，画出 UI 图像，再根据图像求 E， r， C
23、正确， 考点：考查了实验数据的处理方法 点评：在处理实验数据的时候，图像法是一种比较科学的方法 有电子、质子、氘核、氚核，以同样速度垂直射入同一匀强磁场中 ，它们都作匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是 A氘核 B氚核 C电子 D质子 答案： B 试题分析：根据公式 可得 ，电子、质子、氘核、氚核四种粒子的带电量多少是相同，但是质量是不相同的， ，它们以相同的速度进入同一匀强磁场，轨道半径是与质量成正比的，所以氚核的轨道半径是最大的选项 ACD错误，选项 B正确 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 点评：该题可以由电量多少相同和质量不同，延伸为带电粒子的比荷不同，从而判断运动轨道半径的不同由半
24、径公式 可知，在速度和磁场强度相同的情况下，运动半径与带电粒子的比荷是成反比的 实验题 一多用电表的欧姆档有 4档，分别为 1 、 10 、 100 、 1 k，现用它来测量一未知电阻的阻值 .当用 100 档测量时，发现指针偏转的角度很小，为了使测量结果更准确，测量前就进行如下两项操作，先 _，接着 _ _，然后再测量并读数 . 答案：把选择开关拨到 1 k档；调零 试题分析：当使用欧姆表时，如果指针偏转角度小，则电阻太大，需要降低档位，所以先把选择开关拨到 1 k档；在使用欧姆表的时 候，每调一次档位，需要重新对电表欧姆调零，在测量读数， 考点：考查了欧姆表的使用方法 点评：本题的关键是能
25、从指针偏转角度的特点，判断电阻的大小，然后再选择档位 有一个未知电阻 Rx，用图 10中（ a）和（ b）两种电路分别对它进行测量，用（ a）图电路测量时，两表读数分别为 6V， 6mA，用（ b）图电路测量时，两表读数分别为 5.9V， 10mA，则用 _图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值 Rx=_ ，测量值比真实值偏 _（填： “大 ”或 “小 ”）。答案： a， 1000，大 试题分析：从两次 数据可以看出，电压表的分流情况比较严重，所以采用电流表的内接法，选 a图测量， ,实验中电流是真实值，由于电流表的分压，测得的电压大于真实电压，所以测量值比真实值偏大， 考点：考查了电流表的
26、内接法和外接法的实验误差分析 点评：实验误差要从实验原理进行分析本实验原理是伏安法， a图中由于电流表的分压，使测量值大于真实值 b图中由于电压表的分流，使测量值小于真实值 在测定一节干电池（电动势约为 1.5V，内阻约为 2）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选： A电压表量程为 15V， B电压表量程为3V， C变阻器为（ 20， 3A）， D变阻器为（ 500， 0.2A） .电压表应该选_（填 A或 B），变阻器应该选 _（填 C或 D）。 答案： B； C。 试题分析： A表量程过大，测量误差较大，所以选用电压表 B， D变阻器的额定电流过小，且调节不便，所以选用变阻器
27、 C 考点：考查了在做电学实验中仪器的选择原则 点评：在选用仪器的时候，一定要从题中的信息判断所需要的电表 计算题 如图 12所示，一个半径为 R的绝缘光滑半圆环，竖直放在场强为 E的匀强电场中，电场方向竖直向下在环壁边缘处有一质量为 m，带有正电荷 q的小球，由静止开始下滑，求小球经过最低点时对环底的压力 答案：（ mg qE） 试题分析：在最低点小球受到竖直向下的重力和电场力，以及竖直向上的支持力，故根据牛顿第二定律可得 过程中只有重力和电场力做功，所以根据动能定理可得 两式联立可得 考点：考查了动能定理的应用以及牛顿第二定律的应用 点评：本题关键是抓住功能关系的不同表现形式进行分析，其中
28、动能定理是功能关系中最常用的一条规律，机械能守恒的条件是除重力外其余力不做功 一个电视显像管的电子束里电子的动能 EK 12000eV这个显像管的位置取向刚 好使电子水平地由南向北运动已知地磁场的竖直向下分量 B 5. 510-5T，试问（ 1）电子束偏向什么方向？ （ 2）电子束在显像管里由南向北通过 y 20cm路程，受洛仑兹力作用将偏转多少距离 (结果保留一位有效数字 )？电子质量 m 9.110-31kg，电量 e 1.610-19C 答案：（ 1）向东 （ 2）约 3mm 试题分析：（ 1）根据左手定则可得，电子受到向东的洛伦兹力，故向东方向偏转， （ 2）因为 过程中洛伦兹力充当向
29、心力，所以 由周期公式 此时轨迹所对应的圆心角为 ，所以 ,L表示在南北方向的 位移，l表示轨迹对应的弦长，联立代入数据可得 d=3mm 考点：考查了带电粒子在磁场中的偏转问题 点评：做此类型的问题需要先画出轨迹，然后根据几何知识，结合牛顿定律解题 附加题：（每题 10分，总共 20分） 如图所示，通电导体棒 AC 静止于水平导轨上，棒的质量为 m长为 L，通过的电流强度为 I，匀强磁场的磁感强度 B的方向与导轨平面成 角，求导轨受到 AC 棒的压力和摩擦力各为多大？ 答案： mg-BIlcos， BIlsin 试题分析：导体棒 AC 静止于水平导轨上，受到重力、安培力、导轨的支持力和静摩擦力导体棒与磁场方向垂直，安培力大小 FA=BIl，根据左手定则判断安培力方向，根据平衡条件求解导轨对导体棒的支持力和摩擦力，再由牛顿第三定律求解导轨受到 AC 棒的压力和摩擦力 以导体棒 AC 为研究对象，分析受力，如图 其中，安培力大小 ，根据平衡条件得 由 得， 由 得， 由牛顿第三定律得，导轨受到 AC 棒的压力和摩擦力各为 和 考点：本题是磁场知识与力学知识的综合， 点评：做此类型的问题时安培力是桥梁，关键是安培力的方向判断和大小计算
