1、2012-2013学年陕西省三原县北城中学高二第四次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为 L、质量为 m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里 .欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 A B=mgsin IL，方向垂直斜面向下 B B=mgtan IL，方向竖直向下 C B=mg IL，方向水平向左 D B=mgcos IL，方向水平向左 答案： ABC 试题分析：磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有 mgsin=BIL解得B= B=mgs
2、in IL，故 A正确；磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有 mgtan=BIL，解得B=mgtan IL，故 B正确；磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡，有 mg=BIL，解得 B= mg IL，故 C正确；磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，无法平衡，故 D错误 考点：考查安培力大小以及方向的 判断 点评：本题难度中等，安培力的大小以及方向与电流、磁场的方向有关，熟练掌握左手定则的使用，熟练分析受力分析的能力 如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电油滴从 a点到 b点的运动轨迹，则根据此图可知 带电油滴所
3、带电性 带电油滴在 a、 b两点受电场力的方向 带电油滴在 a、 b两点的速度何处较大 带电油滴在 a、 b两点的电势能何处较大 a、 b两点哪点的电势较高 以上判断正确的是 A B C D 答案： B 试题分析：由运动轨迹知粒子受力向上， 对。但粒子电性未知，电场线方向不确定电势高低不确定， 不对。粒子向上运动，电场力做正功，动能增加，速度增加，电势能减少， 对， B对 考点：考查带电粒子在电场中的偏转 点评：本题难度较小，处理此类问题时首先根据粒子的偏转轨迹判断所受电场力的大致方向，根据就是力总是指向曲线的凹侧，从而判断出粒子的电性或电场力做功的特点 如图所示，虚线 a、 b和 c是某静电
4、场中的三个等势面，它们的电势分别为a、 b和 c，一带电粒子（不计重力）射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由 图可知 A粒子从 K到 L的过程中，静电力做负功 B粒子从 L到 M的过程中，静电力先做正功后做负功 C粒子从 K到 L的过程中，电势能增加 D粒子从 L到 M的过程中，动能先增加后减小 答案： AC 试题分析：曲线运动中合力的方向指向曲线的凹侧，所以可以判断粒子与场源电荷电性相同，受到斥力的作用，从 K到 L电场力做负功，动能减小，电势能增大，从 M到 N电场力做正功电势能减小，动能增大， AC正确 BD错误 考点：考查带电粒子在电场中的偏转 点评：本题难度较小，处理此类问题
5、时首先根据粒子的偏转轨迹判断所受电场力的大致方向，根据就是力总是指向曲线的凹侧，从而判断出粒子的电性或电场力做功的特点 一台电动机的线圈电阻为 r，接在电压为 U的电源上正常工作时，通过电动机的电流为 I，则电动机转子的输出功率为 A I2r B C UI D UI-I2r 答案： D 试题分析：电动机为非纯电阻用电器，它消耗的电能一部分转化成机械能一部分自身发热，所以根据能量守恒： ，所以 ，所以 D对 考点：考查闭合电路欧姆定律的应用 点评：本题难度较小，本题特别要注意非纯电 阻电路中，欧姆定律不再适用，求解此类问题要应用能量守恒定律的角度分析 如图所示的电路中，电源的电动势 E和内阻 r
6、恒定不变，变阻器 R1的滑片P处在如图位置时，电灯 L正常发光。现将滑片 P向右移动，则在该过程中 A电压表的示数变大 B电流表的示数变大 C电灯 L变亮 D定值电阻 R2消耗的功率变小 答案： B 试题分析：滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化，来判断电灯亮度和电流表示数的变化滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小， R，外电路总 R，由欧姆定律得知总电流 I，电流表的示数增大，故 A错。电压表的示数 U=E-I（ R1+r） 故 B对。电灯 L的电压等于路端电压，路端电压 U=E-Ir所以电
7、灯 L变暗，消耗的功率减小，故 C错电阻 R1消耗的功率 ，故 D错误 考点：闭合电路的欧姆定律 点评：难度中等，本题是简单的电路动态分析问题对于路端电压也可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大判断变化 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质 D形盒 D1、 D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 A离子由加速器的边缘进入加速器 B离子从磁场中获得能量 C离子从电场中获得能量 D增大电场间的电压，带电粒子的最大动能也增大 答案： C 试题分析：由 知，随着被加速离子的速度增大，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径逐渐增大，所以离子必须由加速器中心附 近
8、进入加速器， A 错误，离子在电场中被加速，使动能增加；在磁场中洛伦兹力不做功，离子做匀速圆周运动，动能不改变磁场的作用是改变离子的速度方向，所以离子从电场中获得能量， C项正确， B项错误，粒子最大的速度与 D型盒的半径有关系，与加速电压没关系，由此可知 D项错误 考点：考查对回旋加速器的理解和应用 点评：本题难度较小，明确在回旋加速器中粒子的最大速度与 D型盒的半径来决定，要理解回旋加速器的工作原理，能够达到同步加速目的，条件是粒子的偏转周期与电压的周期相同 一个示波管，放在一通电直导线的上方，现发现示波管中的电 子束向下偏转，如图所示，则此通电直导线的放置位置和电流方向为 A直导线如图所
9、示位置放置，电流从 B流向 A B直导线垂直于纸面放置，电流流向纸内 C直导线如图所示位置放置，电流从 A流向 B D直导线垂直于纸面放置，电流流向纸外 答案： A 试题分析：示波管中的电子向下偏转，说明所受洛仑兹力方向向下，由左手定则可判断磁场方向垂直纸面向里，由通电直导线周围电场线的分布和右手螺旋定则可知电流方向水平向左， A对； BCD错误； 考点：考查洛仑兹力方向的判断和右手螺旋定则的应用 点评：本题难度较小，先根据粒子偏转判断洛仑兹力方向，通电直导线的电流方向根据磁场方向和右手螺旋定则来判断 如图所示，有 A、 B、 C、 D四个离子，它们带等量的同种电荷，质量关系mA=mBmC=m
10、D，以不等的速度 vAvB=vCvD进入速度选择器后，只有两种离子从速度选择器中射出，进入 B2磁场，由此可以判断 A离子应带负电 B进入 B2磁场的离子是 C、 D离子 C到达 b位置的是 C离子 D到达 a位置的是 C离子 答案： D 试题分析：粒子进入 B2场区向左偏转，由洛仑兹力方向可知粒子带正电，在速度选择器中 qvB=qE,v=E/B可知只有速度相同且等于 v/B的粒子才能通过速度选择器，所以粒子为 B、 C两种，由洛仑兹力提供向心力可知半径 ， B粒子的质量较小，半径较小，打在 b点的粒子为 B粒子， C错 D对； 考点：考查质谱仪的工作原理 点评：本题题干虽然没有明确说明该装置
11、为质谱仪，但也能判断出来，明确只有速度满足一定条件时才能通过速度选择器，由洛仑兹力提供向心力能够推导出粒子偏转半径公式，判断半径与哪些因素有关 一个可以自由运动的线圈 L1和一个固定的线圈 L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈圆心重合，当两线圈通入如图所示的电 流时，从左向右看线圈 L1将 A不动 B逆时针转动 C顺时针转动 D向纸面外运动 答案： B 试题分析：由又说螺旋定则可知 L2形成的磁场在垂直纸面方向上为垂直纸面向里，由左手定则可知 L1外面部分所受安培力方向竖直向上，同理判断 L1里面部分所受安培力竖直向下，所以 L1左向右看逆时针转动， B对； 考点：考查右手螺旋定则和左手定则的应用
12、 点评：本题难度中等，同时考查了安培定则和右手螺旋定则的综合应用，滑行电流的磁场分布要注意内部和外部磁场方向的区分，大拇指指向为磁场内部 S极指向 N极的方向 关于磁通量 ,正确的说法有 A磁通量不仅有大小而且有方向 ,是矢量 B磁通量大 ,磁感应强度不一定大 C把某线圈放在磁场中的 M、 N两点 ,若放在 M处的磁通量比在 N处的大 ,则M处的磁感应强度一定比 N处大 D在匀强磁场中 ,a线圈面积比 b线圈面积大 ,但穿过 a线圈的磁通量不一定比穿过 b线圈的大 答案： BD 试题分析：磁通量是标量但有正负之分， A错；磁通量的大小与磁场、线圈的夹角有关，所以磁通量大，磁感强度不一定大， B
13、对；同理 C错； D对； 考点：考查磁通量的计算 点评：本题难度较小，主要考查了 的理解和应用，磁通量的大小 与线圈、磁场的夹角有关系，不能认为磁通量越大，磁感强度就越大 如图所示，当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，以下的判断正确的是 A当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针 S极将指向读者 B当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针 S极将指向读者 C当磁针 N极指向读者，线圈中电流沿逆时针方向 D不管磁针如何偏转，线圈中的电流总是沿顺时针方向 答案： AC 试题分析：当线圈通以沿顺时针方向的电流时，由又说螺旋定则可知小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的 N极静止时所指方向为该点的磁场方
14、向，所以 A对；同理 B错；当磁针 N极指向读者时，圆环内磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知电流方向为逆时针， C对； D错； 考点：考查右手螺旋定则和磁场方向的判断 点评：本题难度较小，在磁铁外部磁场方向由 N极指向 S极，在磁铁的内部磁感线又从 S极指向 N极，而小磁针静止时 N极所指方向为改点的磁场方向，这些结论都要牢记，同时也要理解右手螺旋定则的内容，能够灵活应用 关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是 A通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C洛伦兹力可能对带电粒子做正功 D通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
15、答案： B 试题分析：安培力的大小与电流、磁场的方向有关，当电流与磁场方向平行时导线不受安培力作用， A 错；安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观表达， B 对；洛伦兹力的方向始终与粒子的速度垂直，永远不做功， C错；通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直， D错； 考点：考查对安培力和洛伦兹力的理解 点评：本题为概念问题，难度较小，安培力和洛伦兹力是有联系的，一个是宏观认识，一个是微观解释，安培力的大小与导线放置的方位有关系，洛伦兹力永远不做功 根据如图所示的电场线，可以判定 A该电场一定是匀强电场 B A点的电势一定低于 B点电势 C负电荷在 B点的
16、电势能比 A点大 D负电荷在 B点的电势能比 A点小 答案： C 试题分析：电场线的疏密程度表示场强大小 ,根据一根电场线无法判断电场性质 ,A错 ;沿着电场线电势降低 ,所以 A点电势较高 ,B错 ;负电荷在电势较低的地方电势能较大 ,所以负电荷在 B点电势能较大 ,C对 ;D错 ; 考点：考查对电场线特点的理解 点评：本题难度较小 ,根据一根电场线无法判断场强大小 ,沿着电场线电势降低 ,明确电势能与电势、电性的关系 如图所示，边界 MN 上方存在区域足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场。有两个质量和电荷量均相同的正、负离子，从 O点以相同的速率射入磁场中，射入方向与边界成 =600角。若不
17、计重力。则 A正离子、负离子在磁场中运动时间相等 B正离子在磁场中运动时间是负离子的 2倍 C正离子在磁场中运动时间是负离子的 3倍 D正负离子在磁场中运动轨道半径相等 答案： BD 试题分析：由左手定则可知道正离子向左偏转，在磁场中运动轨迹所对的圆心角为 240，则在磁场中运动时间为 ，负离子在磁场中向右偏转，运动轨迹所对的圆心角为 120，在磁场中运动时间为 ，正离子、负离子在磁场中运动时间不相等， AC错， B对； 因为正负离子质量和电荷量均相同所以在磁场中运动半径相等， D对 考点：考查粒子在有界磁场中偏转 点评：本题难度中等，本题中要明确粒子的电性不同偏转方向的不同，根据粒子的偏转大
18、致画出粒子的偏转轨迹，所对应的圆心角决定运动时间 实验题 某实验小组用伏安法测量一个定值电阻的阻值，现有实验器材如下表 器 材 代码 规 格 待测电阻 Rx 约 100 电流表 A1 量程 0 30mA，内阻 50 电流表 A2 量程 0 200mA，内阻 10 电压表 V 量程 0 3V，电阻 5k 稳压电源 E 输出电压 4V，内阻不计 滑动变阻器 R1 阻值范围 0 1K，允许最大电流0.5A 滑动变阻器 R2 阻值范围 0 15，允许最大电流 1A 开关一个，导线若干 （ 1）为了准确测量，并多读几组数据，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填器材代码）。 （ 2）在实物图中完成其余连线使
19、之成为完整的实验电路。答案：（ 1） A1 R2 （ 2）连线如图所示 试题分析：（ 1）电源电动势为 4V，电阻约为 100，最大电流为 0.04A，所以电流表选择 A1测量时误差较小，本实验要求多读几组数据，所以滑动变阻器连接方式选择分压式，选择电阻较小的滑动变阻器 R2（ 2）根据电流表选择外接，滑动变阻器选择分压连线 考点：考查伏安法测电阻实验的应用 点评：本题难度中等，考查了学生对器材的选择，连接方式的选择能力，电表的量程通常根据用电器的额定值或电源电动势计算电路中的最大值去选择，按题目要求判断滑动变阻器的连接方式和阻值的选择 读出下列仪器仪表的示数 （ 1）螺旋测微器的示数为 _
20、_mm （ 2）游标卡尺的示数为 mm （ 3）当电压表的量程为 3V时其示数为 _ _A； 量程为 15V时其示数为 _ _A 答案：（ 1） 3.194 3.196 （ 2） 50.15 （ 3） 1.15 5.7或 5.8 试题分析：（ 1）螺旋测微器的主尺读数为 3mm，可 动刻度读数为19.50.01mm，所以读数为 3mm+19.50.01mm=3.195mm（ 2）游标卡尺的主尺读数为 50mm，游标尺的读数为 30.05mm，所以游标卡尺的读数为50mm+30.05mm=50.15mm（ 3）当电压表的量程为 3V时其示数为 1.15V； 量程为 15V时其示数为 5.7V 考
21、点：考查螺旋测微器、游标卡尺、电表的读数 点评：本题难度较小，主要是要掌握螺旋测微器、游标卡尺、电表的读数规则 有一标有为 “220V， 100W”的灯泡，现用一标准的欧姆表测其电阻，测量结果其电阻 A小于 484 B等于 484 C大于 484 D无法确定 答案： A 试题分析：当灯泡正常发光时 ,电阻为 ,灯泡的电阻随着问题的升高逐渐增大，欧姆表提供的电压小于 220V电压 ,所以电阻小于 484，A对； 考点：考查电阻随着问题的变化、电功率公式的应用 点评：本题难度较小，有些同学忽视了灯泡电阻随着温度的升高而增大，错选了 B选项 计算题 如图所示，导体棒 ab长 L=0.5m，质量为 m
22、=0.1kg，电阻 R=5.5，电源的电动势 E=3V， r=0.5，整个装置放在一磁感应强度 B=2T的磁场中，磁场方向与导体棒 垂直且与水平导轨平面成 =53角，导体棒静止。求：导体棒受到的摩擦力和支持力分别为多大（不计导轨电阻）。（ g取 10m/s2,sin530=0.8）答案： .3N 试题分析：根据题意对导体棒进行受力分析，将安培力 F分解， 如图所示，由平衡条件得 水平方向 f=Fsin (2分 ) 竖直方向 N=mg+Fcos (2分 ) 而 F=BIL (1分 ) 根据闭合电路欧姆定律 (1分 ) 由以上得摩擦力 f=0.4N (1分 ) 支持力 N=1.3N (1分 ) 考
23、点：考查安培力的计算 点评：本题难度较小，为磁场与恒定电流的综合应用，根据平衡条件判断安培力大小，由 F=Bil求得电流大小，转化为恒定电流问题后求得其他关系 如图所示，平行金属极板 A、 B水平放置， A板带正电， B板带负电，两板间的电压为 U，距离为 2d，一个半径为 d的绝缘光滑半圆形轨道，竖直放置在两极板中，轨道最高点、圆心 O的连线与极板平行在轨道最高点边缘处有一质量为 m，电量为 + q的小球，由静止开始下滑。重力加速度为 g。求： （ 1）小球到达最低点时的速度大小； （ 2）小球经过最低点时对轨道压力的大小。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）由动能定理 （ 2分）
24、 从而求得加速后的速度为 （ 2分） （ 2）如图， 重力、电场力及轨道给小球的支持力的合力提供向心力 （ 2分） 得 N= （ 1分） 由牛顿第三定律得 对轨道的压力为 （ 1分） 考点：考查圆周运动和粒子在复合场中的运动 点评：本题难度中等，综合性比较强，首先判断受力情况，在分析做功情况，要想求得圆周运动中最低点对轨道压力大小，就要知道最低点小球速度大小，从而判断出采用动能定理和圆周运动的向心力公式 如图所示，有一磁感强度 B=9.110-4T的匀强磁场， C、 D为垂直于磁场方向的同一平面内的两点，它们之间的距离 L=0.05m，今有一电子在此磁场中运动，它经过 C点的速度 v的方向和磁
25、场垂直，且与 CD之间的夹角 =30。（电子的质量 m=9.110-31kg，电量 e=1.610-19C） （ 1）若此电子在运动后来又经过 D点，则它的速度应是多大？ （ 2）电子从 C点到 D点所用的时间是多少？ 答案：（ 1） 8106m/s（ 2） 6.510-9 试题分析：（ 1）根据题意做出电子在磁场中作匀速圆周运动轨迹，如图所示 由平面几何知识得，电子运动半径的大小为 R=L （ 2分） 而 （ 1分） 由 得 （ 1分） （ 2）电子在磁场中从 C点到 D点的圆弧所对的圆心角 （ 1分） 而电子运动的周期 （ 1分） 所以电子从 C点到 D点所用时间为 （ 2分） 考点：考查带电粒子在磁场中的偏转 点评：本题难度中等，求解粒子在匀强磁场中的运动问题，注意是利用洛仑兹力提供向心力而做圆周运动的结论，判断出粒子的大概运动轨迹，运动时间由圆心角的大小决定，其中考查了学生利用几何知识的能力
