1、2012-2013学年辽宁省沈阳市四校协作体高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在电场中（ ） A某点的电场强度大，该点的电势一定高 B某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大 C某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 D某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零 答案： D 试题分析： A、电势与场强大小之间不存在任何关系，电势高的地方，场强不一定大；场强大的地方，电势不一定高；错误 B、正电荷在高电势处电势能大，负电荷在高电势处电势能小，某点的电势高，检验电荷的电性未知，则电势能一定大不一定大；错误 C、电势能某点的场强为零，电势不一定为零，检验电荷在该点的电
2、势能不一定为零；错误 D、由 可知，某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零；正确 故选 D 考点：电场强度、电势与电势能 点评：注意电势与场强大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高。 阴极射线示波管的聚焦电场是由电极 Al、 A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，轴为该电场的中心轴线， P、 Q、 R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，不计电子的重力，则 A电极 A1的电势高于电极 A2的电势 B电子在 P点处的动能大于在 Q 点处的动能 C电场中 Q 点的电场强度小于 R
3、点的电场强度 D电子从 P至 R的运动过程中，电场力对它一直做正功 答案： D 试题分析： A、由图可知电场线的方向由 指向 ，则 的电势高于 电势；错误 B、电子由 P点向 Q 点运动，电场力做正功，动能增大，所以电子在 P点的动能小于 Q 点的动能；错误 C、电场线越密的地方电场强度越大，由图可知， Q 点的电场强度大于 R点的电场强度；错误 D、电子从 P至 R的运动过程中，电场力对它一直做正功；正确 故选 D 考点：电场线与力做功 点评：注意对电场线的理解，负电荷逆电场线移动，电场力做正功。 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如下图。它的核心部分是两个 D形金属盒，两盒相距很近，分别
4、和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大周半径时通过特殊装置被引出。现要增大粒子射出时的动能，则下列说法正确的是 ( ) A增大电场的加速电压 B增大磁场的磁感应强度 C减小狭缝间的距离 D增大 D形盒的半径 答案： BD 试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，速度达最大时，粒子运动的半径与 D型盒半径相等，由圆周运动规律有： ,，则 ，可见要增大粒子射出时的动能，可增大磁场的磁感应强度或增大 D形盒的半径。 故选 BD
5、考点：回旋加速器原理 点评：粒子在回旋加速器中获得的最大动能与 q、 m、 B、 R有关，与加速电压无关。 在如图所示的电路中， 、 、 和 皆为定值电阻， 为可变电阻，电源的电动势为 E，内阻为 .设电流表 的读数为 ， 的读数为 ，电压表的读数为 。当 的滑触点向图中 端移动时（ ） A 变大， 变小， 变小 B 变大， 变小， 变大 C 变小， 变大， 变小 D 变小， 变大， 变大 答案： B 试题分析：当 的滑触点向图中 端移动时， 接入电路的电阻增大，通过电源的电流减小， 变小；内电压减小，路端电压增大， 变大； 变小，两端电压减小，并联部分电压增大，通过 的电流增大 , 增大。
6、故选 B 考点：闭合电路动态分析 点评：动态问题分析思路总体来说是按照先部分后整体再部分的顺序，要充分利用电路中不变部分的电阻不变的特点，间接地讨论电路变化部分还要注意电源是有内阻的。 如图所示，直线 OAC为某一直流电源的总功率 P 总 随电流 I变化的图线，抛物线 OBC为该电源内部热功率 Pr随电流 I变化的图线，则根据图线可知（ ） A电源电动势为 6V B电源内阻为 1.5W C当电路中电流为 1A时，外电路电阻为 1.5W D在 O C过程中，电源输出功率不变 答案： BC 试题分析： AB、由图象可知： O 点处是没有通电，而 C处为电源的总功率与电源内部热功率相等，说明外电阻没
7、有消耗功率。因此电流为 2A时，外电阻阻值为零由 可算出 ，所以内阻的阻值为 1.5，电动势， B正确 C、当电路中电流为 1A时，由闭合电路欧姆定律有： ，则；正确 D、由 可知，当 时输出功率最大，则在 O C过程中，电源输出功率先增大后减小；错误 故选 BC 考点：电源的功率问题 点评：理解电源的总功率 P总随电流 I变化的图象与电源内部热功率 随电流 I变化的图象的涵义及交点的含义。 如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表 A1的量程大于 A2的量程，伏特表 V1的量程大于 V2的量程，把它们按图接入电路，则下列说法正确的是： ( ) A安培表 A1的读数大
8、于安培表 A2的读数 B安培表 A1的偏转角小于安培表 A2的偏转角 C伏特表 V1的读数大于伏特表 V2的读数 D伏特表 V1的偏转角 小于于伏特表 V2的偏转角 答案： AC 试题分析：两个安培表和两个伏特表均是由四个相同的电流表改装成的，表头的满偏电流和内阻相同。安培表 、 并联，电压相同，表头的电流，指针偏转角度相同，量程越大，其读数越大；伏特表 与 串联，流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，则量程越大，其读数越大。 AB、安培表 、 并联，电压相同，表头的电流，指针偏转角度相同，由于安培表 的量程大于 的量程，则安培表 的读数大于安培表 的读数； A正确 CD、伏特表 与 串联，
9、流过表头的电流相同，指针偏转的角度相同，由于伏特表 的量程大于 的量程，则伏特表 的读数大于伏特表 的读数 故选 AC 考点：电表的改装 点评：安培表和伏特表都是由小量程电流表（表头）改装而成的，其核心是表头，表头指针的偏转角度取决于流过表头的电流。 质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为 m、带电量为 q的带电粒子 (不计重力 )，经电压为 U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为 B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的 P点，设 OP=x，则在图中能正确反映 x与 U之间的函数关系的是（ ） 答案： B 试题分析：根据动 能定理 ，可得
10、，粒子在磁场中偏转洛伦兹力提供向心力 则 ，由图知 ,可见 。 故选 B 考点：质谱仪的工作原理 点评：本题关键是根据动能定理 得出速度，再利用洛伦兹力提供向心力 得出轨道半径。 如图所示，实线为方向未知的三条电场线， a、 b两带电粒子从电场中的 O点以相同的初速度飞入。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（ ） A 一定带正电， b一定带负电 B 加速度增大， b加速度增大 C 电势能减小， b电势能增大 D 和 b的动能一定都增大 答案： D 试题分析：根据粒子轨迹的弯曲方向可判断粒子所受电场力的方向，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性。电场线越密，场强越大，电荷所受
11、电场力越大，加速度越大；电场线越疏，场强越小，电荷所受电场力越小，加速度越小根据电场力做功正负判断电势能和动能的变化。 A、由图， b粒子的轨迹向左弯曲， b粒子受到的电场力方向向左， a的轨迹向右弯曲， a粒子受到的电场力方向向右，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性；错误 B、由图看出，向右电场线越来越疏，场强越来越小，则 a所受电场力减小，加速度减小， b所受电场力增大，加速度增 大；错误 C、 D由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大； D正确 故选 D 考点：电场线、电势能 点评：据轨迹的弯曲方向判断出电荷所受的电场力是关键 如图所示，一根质量为 m的金属棒 A
12、C 用软线悬挂在磁感应强度为 B的匀强磁场中，通入 AC 方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是 ( ) A不改变电流和磁场方向，适当增大电流 B只改变电流方向，并适当减小电流 C不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度 D只改变磁场方向，并适当减小磁感应强度 答案： A 试题分析：金属棒 AC 用软线悬挂在匀强磁场中，通入 AC 方向的电流时，由左手定则可知，金属棒受到向上的安培力作用，安培力大小为 。此时悬线张力不为零，说明安培力小于金属棒的重力。欲使悬线张力为零，应增大安培力，根据安培力公式选择合适的方法。 A、由 可知，不改变电流和磁场方向，适当增大电流可增大
13、安培力，能使悬线张力为零；正确 B、改变电流方向，由左手定则可知，金属棒受到向下的安培力作用，悬线张力一定为零；错误 C、由 可知，不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度，安培力减小，悬线张力一定为零；错误 D、改变磁 场方向，由左手定则可知，金属棒受到向下的安培力作用，悬线张力一定为零；错误 故选 A 考点：左手定则的应用 点评：注意由左手定则判断安培力的方向，由 判断安培力的大小。 在光滑绝缘水平面的 P点正上方 O 点固定一个电荷量为 +Q 的点电荷，在水平面上的 N 点，由静止释放质量为 m，电荷量为 -q的负检验电荷，该检验电荷经过 P点时速度为 v，图中 =60o，规定电场中 P点
14、的电势为零。则在 +Q 形成的电场中 ( ) A N 点电势高于 P点电势 B N 点电势为 - C P点电场强度大小是 N 点的 4倍 D检验电荷在 N 点具有的电势能为 - 答案： BC 试题分析：由动能定理有： ，则 ，所以；错误 B、据题意知 ， ；正确 C、由 ，则 ， 由图自己 ，可得；正确 D、据电场力做正功与电势能变化的关系有， ；错误 故选 BC 考点：电场强度、电势与电势能 点评：注意电场力做功与电势能的变化，电场力做正功电势能减小，反之电势能增大，公式 对匀强电场、非匀强电场都适用。 实验题 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻 r1的
15、电路如图所示。供选择的仪器如下： 待测电流表 G1（ 0 5mA，内阻约 300）； 电流表 G2（ 0 10mA，内阻约 100）； 定值电阻 R1（ 300）； 定值电阻 R2（ 10）； 滑动变阻器 R3（ 0 1000）； 滑动变阻器 R4（ 0 20）； 干电池（ 1.5V）； 电键 S及导线若干。 定值电阻应选 _，滑动变阻器应选 _。（在空格内填写序号） 用连线连接实物图。 (3)补全实验步骤： 按电路图连接电路，将滑动触头移至最 _端（填 “左 ”或 “右 ”）； 闭合电键 S，移动滑动触头至某一位置，记录 G1、 G2的读数 I1、 I2； 多次移动滑动触头，记录相应的 G1
16、、 G2读数 I1、 I2； 以 I2为纵坐标， I1为横坐标，作出相应图线，如图所示。 根据 I2 I1图线的斜率 k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_。 （ 2分） 答案： ， 见 将滑动触头移至最左端 （ 4） 试题分析： 待测电流表 满偏电压 ，流过电阻 R的电流约为，所以 ，因此电阻选 ；此电路选用分压电路，所以滑动变阻器越小越好，所以选 。序号分别为 ， 。 电路选用分压电路，连接方式如下图 实验时为了确保安全，让电路中电流最小，将滑动触头移至最左端 电流表 两端电压等于电阻两端电压，即 ，电流表 的内阻，所以 ， 等于图线的斜率 k，所以考点：测电流表内阻 点评：电路实验中
17、，涉及到仪器的选择，一般采取的方法是根据所给数据算出电压或电流的可能值，然后再选择能满足实验要求的仪器，并且要保证实验安全和尽可能的使实验误差较小。 某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为 _mm. 答案： .592 4.594 试题分析：螺旋测微器读数方法：测量长度 =固定刻度示数 +可动刻度示数 精确度 (注意单位为毫米 )所以读数为 4.592 4.594 考点：螺旋测微器读数 点评：读固定刻度示数时一定要注意半刻线是否露出。 填空题 如图，平行板电容器的极板 A与一灵敏的静电计相接，极板 B接地，若减小电容器极板间的距离，则（填 “增大 ”、 “减小
18、”、 “保持不变 ”）电容 _，静电计指针偏角 _，电量 _，场强 _。 答案：增大 减小 保持不变 保持不变 试题分析：由于电容器与电源断开两板的带电荷量不变，由公式 判断电容器电容的变化，据 ，判断电容器两板间的电势差的变化，从而得到静电计指针偏角的变化。 由于电容器与电源断开两板的带电荷量 Q 不变，减小电容器极板间的距离，由公式 可知电容器电容 C增大； Q 不变，据 可知 U减小，静电计指针偏角将减小；由 可见，场强不变 考点：平行板电容器的动态分析 点评：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，然后利用基本公式 ( 、 )，把变化量用不变量代替，进行判
19、断；电容器两极板间电压越高静电计指针偏角越大，反之越小。注意在 “电量 Q 不变 ”的这种情况中，改变两板间距离板间场强不变。 计 算题 如图所示，电源的电动势 E=110V，电阻 R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键 S1始终闭合。当电键 S2断开时，电阻 R1的电功率是 525W；当电键 S2闭合时，电阻 R1的电功率是 336W，求 （ 1）电源的内电阻； （ 2）当电键 S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。 答案：（ 1） 1 （ 2） 26A 1606W 试题分析：（ 1）设 断开时 消耗的功率为 ， 则 ， 代入数据可以解得， （ 2）设 闭合时 两端的电压为 U
20、，消耗的功率为 ， 则 ， 解得， 由闭合电路欧姆定律得， ， 代入数据，得 流过 的电流为 ，流过电动机的电流为 ， ， 而 ，所以 ， 由 ， 代入数据得， 考点：非纯电阻电路的计算 点评：电动机是非纯电阻电路，输入功率等于输出功率与发热功率之和。 如图所示，边长为 L的正方形区域 abcd内存在着匀强电场，电量为 q、动能为 Ek的带电粒子从 a点沿 ab方向进入电场，不计重力。 （ 1）若粒子从 c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能； （ 2）若粒子离开电场时动能为 Ek，则电场强度为多大？ 答案： (1) （ 2） 试题分析：（ 1）带电粒子在电场 中做类平抛运动，
21、水平方向，匀速运动有 ， 沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动， ,所以 ， ，所以 ， （ 2）若粒子由 bc边离开电场， ， ， 所以 ， 若粒子由 cd边离开电场， ，所以 考点：带电粒子在电场中的运动 点评：带电粒子在电场中偏转时做类平抛运动，即在垂直于电场方向电场力不做功，带电粒子做匀速直线运动，而沿电场方向电场力做正功，带电粒子做匀加速直线运动。因此要注意运动合成与分解的方法和电场力运动规律的灵活应用。 如图所示，电源电动势 E0 15 V，内阻 r0 1，电阻 R1 30 ， R2 60.间距 d 0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度 B 1
22、T的匀强磁场闭合开关 S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度 v 0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间设滑动变阻器接入电路的阻值为 Rx，忽略空气对小球的作用，取 g 10 m/s2. (1)当 Rx 29 时，电阻 R2消耗的电功率是多大？ (2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60，则 Rx是多少？ 答案： (1)0.6W (2)54 试题分析： (1)设 和 的并联电阻为 R，有 两端的电压为： 消耗的电功率为： 当 时，联立 式，代入数据， 得 (2)设小球质量为 m，电荷量为 q，小球做匀速圆周运动时， 有： ） 设小球做圆周运动的半径为
23、 r，有 由几何关系有 r d 联立 式，代入数据，解得 考点：带电粒子在组合场中的运动 点评：本题考查带电粒子在重力、电、磁综合场中的运动，综合性较强，把电场的性质、运动学规律、圆周运动知识等有机地结合起来，在解题时应注重运用动力学的普通规律解决复合场中带电粒子的运动问题。 如图所示，在直角坐标系 Oxy平面的第三、四象限内分别存在着垂直于Oxy平面的匀强磁场，第三象限的磁感应强度大小是第四象限的 2倍，方向相反。质量、电荷量相同的负粒子 a、 b，某时刻以大小相同的速度分别从 x轴上的 P、 Q 两点沿 y轴负方向垂直射入第四、三象限磁场区域。已知 a粒子在离开第四象限磁场时，速度方向与
24、y轴的夹角为 60o，且在 第四象限磁场中运行时间是 b粒子在第三象限磁场中运行时间的 4倍。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求： a、 b两粒子经 Y轴时距原点 O 的距离之比。答案： 试题分析：设第三象限内磁场磁感应强度大小为 2B，第四象限内磁场磁感应强度大小为 B,粒子 a、 b质量为 m电荷量大小为 q进入磁场区域速度为 v由洛伦兹力和牛顿第二定律得： 由题设条件有： 设 b粒子在第三象限中运行时转过的圆心角为 ，由 a、 b两粒子运行时间关系有： 即 考点：带电粒子在磁场中的运动 点评：对带电粒子的匀速圆周运动的求解，关键是画出匀速圆周运动的轨迹，利用几何知识找出圆心及相应的半径。从而找到圆弧所对应的圆心角，由圆心角找出粒子在磁场中的运动时间。由圆心和轨迹用几何知识确定半径是研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的重要方法。
