1、2012-2013学年湖北省荆门市高二上学期期末教学质量检测物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 A “交流电的有效值 ”用的是等效替代的方法 B “如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功。 ”用的是归纳法 C电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比 D探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是控制变量的方法 答案： AD 试题分析： A、交流电的有效值，是据电流的热效应定义的，即交流与恒定电流的热效应的等效替代法；正确 B、 “如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向
2、就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功。 ”用的是假设法；错误 C、电场强度是用比值法定义的，电场强度由电场本身决定，与电场力、试探电荷的电荷量无关；错误 D、探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是控制变量的方法；正确 故选 AD 考点：物理方法 点评：掌握物理学中对各物理量的研究方法，加强对各物理量的理解。 如图所示，在 x轴上方有垂直纸面向外的匀强磁 场，同一种带电粒子从 O点射入磁场，当入射方向与 x轴正方向夹角 =450时，速度为 、 的两个粒子分别从 a、 b两点射出磁场；当 为 600时，为了使速度为 的粒子从 a、 b的中点 c射出磁场，则速度 应为 A B C
3、 D 答案： D 试题分析：粒子在磁场中做圆周运动，根据入射角的不同，做出粒子的运动的轨迹，由图形和几何关系可以求得速度的大小 设 a、 b、 c三点的坐标分别为 ， ， ，当 时，若粒子从 a点射出磁场，如图所示有： ，当 时，若粒子从 b点射出磁场，如图所示有： ，当 时，粒子从 c点射出磁场，如图所示有： ，有几何关系可得 ，可得。 故选 D 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，由几何关系来求出各物理量间的关系。 地面附近空间存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，电场方向水平向右，一个带电油滴能沿一条与竖直方向成
4、的直线MN运动（ MN在竖直平面内），如图所示，则以下判断正确的是 A可能是带正电的油滴，从 M点运动到 N点 B可能是带正电的油滴，从 N点运动到 M点 C可能是带负电的油滴，从 M点运动到 N点 D可能是带负电的油滴，从 N点运动到 M点 答案： D 试题分析：对带电油滴进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于直线 MN的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线 MN向上，油滴带负电，由左手定则可知，油滴是从 N点运动到M点。 故选 D 考点：带电粒子在复合场中的运动 点评：注意带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运
5、动（ v与 B不平行）。若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动。 如图所示，阻值为 R的金属棒垂直放在水平光滑金属导轨上，导轨电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面。金属棒从图示位置 ab分别以 v和 2v的速度沿导轨匀速滑到 a1b1位置，则在这两次过程中 A回路电流 I1： I2=1： 2 B产生热量 Q1： Q2=1： 2 C通过金属棒任一截面的电荷量 q1： q2=1： 2 D外力功率 P1： P2=1： 2 答案： AB 试题分析： A、由 ，可得 可见 I与 v成正比则 ；正确 B、由焦耳定律有 可见 Q与 v成正比则 ；正确 C、由 ,由
6、题可知 ；错误 D、金属棒匀速运动，外力与安培力相等，则外力的功率为 ，则 ；错误 故选 AB 考点：电磁感应中的能量转化 点评：在电磁感应与电路结合的题目中，产生电磁感应的部分导体起到电源的作用，导体切割磁感线运动中，安培力是联系力与电磁感应的桥梁。 如图所示，固定长直导线 A中通有恒定电流。一个闭合矩形导线框 abcd与导线 A在同一平面内，并且保持 ab边与通电导线平行，线圈从图中位置 1匀速向右移动到达位置 2。关于线圈中感应电流的方向，下面的说法正确的是 A先顺时针，再逆时针 B先逆时针，再顺时针 C先顺时针，然后 逆时针，最后顺时针 D先逆时针，然后顺时针，最后逆时针 答案： C
7、试题分析：由安培定则可得导线左侧有垂直纸面向外的磁场，右侧有垂直纸面向里的磁场，且越靠近导线此场越强，线框在导线左侧向右运动时，向外的磁通量增大，由楞次定律可知产生顺时针方向的感应电流；线框跨越导线的过程中，先是向外的磁通量减小，后是向里的磁通量增大，由楞次定律可得线框中有逆时针方向的电流；线框在导线右侧向右运动的过程中，向里的磁通量减小，由楞次定律可知产生顺时针方向的感应电流；综上可得线圈中感应电流的方向为：先顺时针，然后逆时针，最后顺时针。 故选 C 考点：楞次定律的应用 点评：弄清楚导线两侧磁场强弱和方 向的变化的特点，线框在导线两侧运动和跨越导线的过程中磁通量的变化情况是解决本题关键。
8、 如图所示，理想变压器原线圈连接的交变电压有效值保持不变， L1、 L2是完全相同的两个灯泡，电表均为理想电表，开始时开关 S是闭合的。当开关 S断开后，下列说法正确的是 A电压表的示数变大 B电流表 A1的示数减小 C电流表 A2的示数变大 D灯泡 L1的亮度变亮 答案： BD 试题分析： A、由题可知，原线圈电压 不变，理想变压器的匝数比不变，则副线圈输出电压 不变，电压表示数不变；错误 BC、 不变，开关 S断开后，负载总电阻增大，副线圈电流 减小， 示数减小；理想变压器输入输出功率相等，即 可得， 减小， 示数减小； B正确 C错误 D、 不变， 减小， R两端电压减小，灯泡 两端电压
9、增大，灯泡 变亮；正确 故选 BD 考点：变压器的动态分析 点评：此题关键理想变压器的匝数比不变， 决定 ，输出功率决定输入功率，决定 。 如图所示，平行板电容器 AB内部原有带电微粒 P处于静止状态。现保持极板 A和 B的正对面积不变，使极板 A上移一小段距离后，微粒 P的运动情况是 A仍静止不动 B向下运动 C向上运动 D无法判断 答案： B 试题分析：带电微粒静止，重力与电场力相等，电键闭合 A、 B两板间电压不变，使极板 A上移一小段距离后，由 可知电场强度减小，微粒所受电场力减小，重力大于电场力，微粒向下运动。 故选 B 考点：电容器的动态分析 点评：本题关键是电键闭合，电容器两板间
10、电压不变。 如图所示， O是 AB的中点， a、 b是 AB连线上的两点， c、 d是 AB中垂线上的两点， Oa=Ob=Oc=Od. 若在 A、 B两点分别放两个等量的正点电荷，取无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是 A a、 b两点的场强相同 B c、 d两点的电势相等 C将一个正电荷从 a点移动到 c点，电场力做功为零 D将一个正电荷从 a点移动到 b点，电场力做功为零 答案： BD 试题分析： A、由等量同种点电荷电场的分布的对称性可知， a、 b两点的场强大小相等，方向相反；错误 B、由等量同种点电荷电场的分布的对称性可知， c、 d两点的电势相等；正确 C、将一个正电荷从 a点移
11、动到 O点，电场力做正功，再从 O点移动到 c点，电场力还是做正功，即将一个正电荷从 a点移动到 c点，电场力做正功；错误 C、将一个正电荷从 a点移动到 b点，电场力先做正功后做负功，所做总功为零；正确 故选 BD 考点：对电场线和等势面的理解 点评：本题关键是熟练掌握等量同种电荷周围的电场线和等势面的分布情况。 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一理想电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比 t 串 ： t 并 为 A 1:1 B 2:1 C 4:1 D 1:4 答案： C 试题分析：由串并联电路的特点可知，串联后总电阻为 ，并联的总电阻为 ，由焦耳定律 ，要产生相等
12、的热量，则有，可得 。 故选 C 考点：串并联电路的特点、电热的计算 点评：注意接在同一理想电源上，电阻两端的电压相同，产生的电热与电阻成反比。 下列说法正确的是 A电荷在电场中一定受到电场力的作用 B运动电荷在磁场中一定受到磁场力的作用 C一小段通电导体在磁场中一定受到磁场力的作用 D一小段通电导体在电场中一定受到电场力的作用 答案： A 试题分析： A、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，即电荷在电场中一定受到电场力的作用；正确 B、运动电荷在磁场中，当速度与磁场方向平行时不受磁场力的作用；错误 C、一小段通电导体在磁场中，当导线与磁场方向平行时不受磁 场力的作用；错误 D、一小段
13、通电导体在电场中，不受到电场力的作用；错误 故选 A 考点：对磁场和电场的理解 点评：电荷在电场中一定受电场力的作用，运动电荷与通电导线在磁场中不一定受磁场力的作用。 实验题 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 。步骤如下： （ 1）用 20分度的游标卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm。 （ 2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为 mm （ 3）用多用电表 “l0”的电阻挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 （ 4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻 R 直流电源 E(电动势 4
14、 V，内阻不记 ) 电流表 A1(量程 0 4 mA，内阻约 50 ) 电流表 A2(量程 0 10 mA，内阻约 30) 电压表 V1(量程 0 3 V，内阻约 10k) 电压表 V2(量程 0 l5 V，内阻约 25k) 滑动变阻器 R1(阻值范围 0 15，允许通过的最大电流 2.0A) 滑动变阻器 R2(阻值范围 0 2k，允许通过的最大电流 0.5A) 开关 S，导线若干 . 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分 析，电流表应选择 ，电压表应选择 ，滑动变阻器应选择 （填仪器符号），请在框中画出测量的电路图 答案：（ 1） 50.45 （ 2） 4.650 （ 3） 240 （
15、4） 电路如下图 试题分析：（ 1）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+n0.05)mm，所以本题读作： 50.45mm （ 2）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： 4.650mm （ 3）多用电表读数时注意，多用电表最上面一排数据表示测电阻的读数，读电阻时注意倍率。所测电阻的阻值为：读数乘以倍率，即 （ 4）
16、由于电源电动势为 4V，为减小误差电压表选 ；电路中的最大电流为,则电流表选 ；因要求测得多组数据进行分析则滑动变阻器用分压法，滑动变阻器用较小阻值的，即 ；因 ，所以电流表外接，电路如下图 考点：测定导体的电阻率 点评：实验器材选择步骤： 1、根据实验要求设计合理的实验电 路 2、估算电路中电压、电流可能达到的最大值，以此选择电压表和电流表的量程。 计算题 如图所示，粗糙轨道 ABC 位于竖直平面内，其 AB段是半径为 R的 圆弧，A点与圆心 O等高， BC段水平。轨道处在竖直向下的匀强电场中，电场强度为 E。质量为 m，带电量为 +q的小球从 A点由静止下滑，经过 B点后又滑行 L后停下。
17、已知小球与水平轨道 BC之间的动摩擦因数为 ，求： （ 1）小球滑到 B点时的速度大小； （ 2）小球刚要经过 B点时对轨道的压力大小； （ 3）小球在 AB段克服阻力做的功。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： 解：（ 1）设小球滑到 B点时速度 ，由动能定理得：解得 （ 2）设小球在 B点受到轨道支持力为 ,有 , 解得 , 根据牛顿第三定律知，小球对轨道的压力 （ 3）设小球在 AB段克服阻力做功为 W， 由动能定理得： 解得 考点：电场力与动能定理 点评：本题关键是由水平面上的运动由动能定理求出 B点的速度，全过程用动能定理求 AB段克服阻力做的功。 如图所示，一电荷量 q
18、= 310-5C的小球，用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的 O点。电键 S合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角=370。已知两板间距 d=0.1m，电源电动势 E=15V，内阻 r=0.5，电阻 R1=3，R2=R3=R4=8，。取 g=10m/s2，已知 sin370=0.6,cos370=0.8。求： （ 1）电源的输出功率； （ 2）两板间的电场强度的大小； （ 3）带电小球的质量。 答案：（ 1） 28W（ 2） 140V/m（ 3） 试题分析：（ 1）外电路电阻 , 电路中总电流 ， 路端电压 ， 输出功率 , 解得 （ 2）两板间的场强 （ 3）设小球质量为 m, 由
19、共点力平衡条件有 , 解得 考点：闭合电路欧姆定律 点评：关键是与电容器串联的电阻 相当于导线，根据闭合电路欧姆定律求电容器两端的电压，再由电势差与场强的关系计算电场强度，由平衡条件求出小球的质量。 如图所示，平行金属板长 L，间距 L，两板间存在向下的匀强电场 E，一带电粒子（不计重力）沿两板中线以速度 V0垂直射入电场，恰好从下板边缘 P点射出平行金属板。若将匀强电场换成垂直纸面的匀强磁场，粒子仍然从同一点以同样的速度射入两板间，要粒子同样从 P点射出，求 （ 1）所加匀强磁场的方向； （ 2）所加匀强磁场的磁感应强度的大小 B。 答案：（ 1）垂直纸面向外（ 2） 试 题分析：（ 1）依
20、题意可知，粒子带正电，匀强磁场的方向应为垂直纸面向外。 （ 2）设粒子质量 m，电量 q,在电场中加速度为 a,运动时间为 t， 设粒子在磁场中运动轨道半径为 R， 有几何知识可知： 解得： 考点：带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动 点评：认真分析系统所经历的物理过程，找出与临界状态相对应的临界条件，是解答这类题目的关键，寻找临界条件是以题目叙述中的一些特殊词语如 “恰好 ”、 “刚好 ”、 “最大 ”、 “最高 ”、 “至少 ”为突破口，挖掘隐含条件，探求临界位置或状 态 如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度 B=2T的匀强磁场以虚线 MN为左边界，磁场的方向竖直向下。 MN的左侧有一
21、质量 m=0.1kg， bc边长L1=0.2m，总电阻 R=2的矩形线圈 abcd。 t=0s时，用一恒定拉力 F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过 1s，线圈的 bc边到达磁场边界 MN，此时立即将拉力 F改为变力，又经过 1s，线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中，线圈中感应电流 I随时间 t变化的图象如图乙所示。求： （ 1）线圈 bc边刚进入磁场时的速度 v1和线圈在第 1s内运动的距离 x； （ 2）线圈 ab边的长度 L2； （ 3） ad边刚要进入磁场时，拉力的功率。 答案：（ 1） 0.5m/s 0.25m（ 2） 1m（ 3） 0.33W 试题分析：（ 1） 时，线圈 bc边进入磁场，感应电动势 , 感应电流 ， 解得 ， （ 2）线圈在磁场中运动时，感应电流 ,由乙图可知，电流随时间均匀增加， 故线圈在磁场中做匀加速运动， 时，线圈速度为 ，感应电流 ， 解得 , （ 3）线圈在磁场中运动的加速度 , ad边刚要进入磁场时拉力为 F, ， 拉力的功率 解得 P=0.33W 考点：电磁感应综合 点评：此题关键是由电流随时间变化规律的出，导体匀加速切割磁感线，由电磁感应定律和匀变速直线运动规律进行运算。
