1、2012-2013学年陕西省榆林实验中学高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则 A磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用 答案： A 试题分析：磁铁外部的磁感线是从 N极到 S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平向左的，电流的方向垂直与纸面向外，根据左手定则，导线受磁铁给的 “安培力 ”方向竖直向下，长直导线是固定
2、不动的，根据牛顿第三定律可知，导线给磁铁的作用力方向竖直向上；因此磁铁对水平桌面的压力小于重力，压力是减小的；所以磁铁不会发生相对运动，也没有相对运动趋势，也就不会产生摩擦力。 故选 A 考点：磁场对通电导线的作用 点评：本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据牛顿第三定律分析磁铁受力情况；摩擦力产生的条件是两个相互接触的物体已 经发生相对运动，或者有相对运动的趋势。 如图所示的四种情况，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力作用的是答案： C 试题分析： A、图中导线所受安培力水平向左；错误 B、图中导线所受安培力水平向左；错误 C、图中导线与磁场方向平
3、行，不受安培力；正确 D、图中导线所受安培力垂直纸面向里；错误 故选 C 考点：左手定则判断安培力方向 点评：熟练运用左手定则判断安培力方向，知道当导线与磁场方向平行，不受安培力作用。 在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。取坐标如图。一带电粒子沿 x 轴正方向进入此区域 ，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响，电场强度 E和磁感强度 B的方向可能是 A E和 B都沿 x轴正方向 B E沿 y轴正向， B沿 z轴正向 C E沿 x轴正向， B沿 y轴正向 D E、 B都沿 z轴正向 答案： AB 试题分析：根据各选项提供的电场方向和磁场方向，逐一分析各选项中的受力情
4、况，分析电场力和磁场力的合力，即可判断带电粒子的运动情况。本题没有说明带电粒子的带电性质，为便于分析，假定粒子带正电。 A、若 E和 B都沿 x轴正方向，磁场对粒子作用力为零，电场力与粒子运动方向在同一直线，方向不会发生偏移；正确 B、若 E沿 y轴正向， B沿 z轴正向，电场力方向向上，洛伦兹力方向向下，当这两个力平衡时，粒子方向可以始终不变；正确 C、若 E沿 x轴正向， B沿 y轴正向，电场力沿 x轴正方向，洛伦兹力沿 z轴正方向，将做曲线运动；错误 D、若 E、 B都沿 z轴正向，电场力沿 z轴正方向，洛伦兹力沿 y轴负方向，两力互相垂直，二力不会平衡，粒子将做曲线运动；错误 故选 A
5、B 考点：带电粒子在混合场中的运动 点评：注意电场力和磁场力的方向的判断，在判断磁场力方向时，要会熟练的应用左手定则；了解二力平衡的条件，会准确的判断二力是否能平衡是解决此类问题的关键。 质量为 m、带电量为 q 的小球，从倾角为 的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为 B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是 A小球带负电 B小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 C小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 D则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为 mgsinBq 答案： B 试题
6、分析： A、小球对斜面压力为零时，小球受垂直斜面向上的洛伦兹力，由左手定则知小球带正电；错误 BC、小球在斜面上运动时受重力，斜面的支持力和垂直斜面向上的洛伦兹力，合力沿斜面向下，大小为 ，由牛顿第二定律知，小球在斜面上运动时做匀加速直线运动； B正确 D、小球对斜面压力为零时，垂直斜面方向有 ，则 ；错误 故选 B 考点：洛伦兹力 点评：本题突破口是从小滑对斜面的作用力恰好为零，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出对斜面的 作用力恰好为零时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移倘若斜面不是光滑的，则随着粒子的下滑，洛伦兹力大小变化，导致摩擦力变化，从
7、而使加速度也发生变化。 如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方，磁针的 S极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是 A向右飞行的正离子束 B向左飞行的正离子束 C向右飞行的负离束 D向左飞行的负离子束 答案： BC 试题分析：磁针的 S极向纸内方向偏转，则磁针所在处的磁场方向为垂直直面向外，由右手定则知等效电流方向 向左，电流方向为正电荷定向移动的方向，所以沿水平方向平行飞过的粒子为向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束；BC正确 故选 BC 考点：电流的磁效应 点评：运动电荷产生磁场，可以把它等效成电流，用安培定则可以根据磁场的方向来判断运动电荷的电性。 一平行板电容器充电后与电源
8、断开 ,负极板接地。在两极板间有一正电荷 (电量很小 )固定在 P点 ,如图所示。以 E表示两极板间的场强 ,U表示电容器的电压 ,W表示正电荷在 P点的电势能。若保持负极板不动 , 将正极板移到图中虚线所示的位置 ,则 A U变小 , E不变 B E变大 , W变大 C U变小 , W不变 D U不变 , W不变 答案： AC 试题分析： ABD、电容器充电后与电源断开 ,电容器所带的电量不变，由， ，可知 d变化， E不变，由 可知 U变小；A正确 C、由以上分析知 U变小， E不变，则 P点电势不变，正电荷在 P点的电势能不变；正确 故选 AC 考点：电容器的动态分析 点评：解决电容器的
9、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。 如图所示，长直导线右侧的矩形线框 abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为 A t1到 t2时间内，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向右 B t1到 t2时间内，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向左 C在 t2时刻，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向右 D在 t3时刻，线框内电流最大，线框受力最大 答案： B 试题分析： AB、由图知 到 时间内，导线中向上的电流减
10、小，线框内向里的磁通量减小，由楞次定律可知，线框内有 abcda方向的感应电流，由左手定则可知，线框受力向左； B正确 CD、在 时刻，由楞次定律知，线框内有 abcda方向的感应电流，因导线中电流为零，所以线框受力为零；错误 故选 B 考点：楞次定律 点评：本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系，运用楞次定律判断感应电流的方向，以及运用左手定则判断安培力的方向。 如图所示，滑动变阻器的滑动头置于正中央，闭合开关 S后， M、 N、 P三灯的亮度相同，今将变阻器的滑动头缓慢向左移动，则三灯的亮度从亮到暗的排列顺序是 A M、 N、 P B M、 P、 N C P、 M、 N D
11、 N、 M、 P 答案： C 试题分析：变阻器的滑动头向左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由欧姆定律可得电路中总电流增大；则灯 M 中电流增大，功率增大，M变亮； M两端电压增大，路端电压减小，则并联部分电压减小，灯 N两端电压减小，由欧姆定律得，通过 N的电流减小， N变暗；由 可知，通过灯 P的电流增大，且 ，可见 P最亮。 故选 C 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；此题关键由串并联电路的规律得出 。 如图所示，在绝缘的水平面上等
12、间距固定着三根相互平行的通电直导线 a、b 和 c，各导线中的电流大小相同，其中 a、 c 导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内。每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是 A导线 a所受合力方向水平向右 B导线 c所受合力方向水平向右 C导线 c所受合力方向水平向左 D导线 b所受合力方向水平向左 答案： B 试题分析： A、由同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可知导线 a、 c为引力， a、 b间为斥力， b、 c间为斥力，以 a为研究对象，受向右的引力，向左的斥力，由题意可知 ，则导线 a所受合力方向水平向左；错误
13、 BC、以 c为研究对象，受向左的引力，向右的斥力，由题意可知 ，导线 c所受合力方向水平向右；正确 D、导线 b受 a、 c对其引力，大小相等方向相反，则导线 b所受合力为零；错误 故选 B 考点：电流间的相互作用 点评：由同向电流相互吸引，反向电流相互排斥的结论判断电流间的相互作用力的方向，由导线中电流相同可知，导线间距离越小，相互作用力越大。 如图所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同 的线圈 a和 b。 a、 b串联后通入方向如图所示的电流 I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将 A向下偏转 B向上偏转 C向左偏转 D向右偏转 答案： B 试题分析：由安培定则可得，铁环中心处的磁
14、场方向为水平向左，由左手定则可知，从纸里经铁环中心射向纸外的电子，受向上的洛伦兹力，则电子束向上偏转。 故选 B 考点：洛伦兹力方向的判断 点评：由左手定则判断洛伦兹力方向时，注意四指负电荷运动的反方向。 实验题 在测定电阻的实验中，通常有半偏法，替代法： A B C （ 1）在测电流表内阻 Rg的实验中，使用如图 A所示的电路，当 S2断开， S1闭合，且 R1调到 9900时，电流表指针满偏转到 0.2mA，再闭合 S2，将 R2调到90时，电流表指针正好指在刻度盘中央，则电流表的内阻 Rg= 。此值较 Rg的真实值是 。（填偏大、偏小或相等） （ 2）在用替代法测电阻的实验中，测量电路如
15、图 B所示，图中 R是滑动变阻器， Rs是电阻箱， Rx是待测高值电阻， S2是单刀双掷开关， G是电流表。 按电路原理图将图 C（图中已连好 4根导线）所示的器材连成测量电路。 实验按以下步骤进行，并将正确答案：填在题中横线上。 A将滑动片 P调至电路图中滑动变阻器的最下端，将电阻箱 Rs调至最大，闭合开关 S1，将开关 S2拨向位置 1，调节 P的位置，使电流表指示某一合适的刻度 IG。 B再将开关 S2拨向位置 2，保持 位置不变，调节 ，使电流表指示的刻度仍为 IG。 假设步骤 B中使电流表指针指示的刻度为 IG时电阻箱的阻值为 R0，则 Rx= 。 答案：（ 1） ，偏小 （ 2）
16、如图所示 P， , 试题分析：（ 1）半偏法测电阻，当闭合 时，由于 ，则干路中电流几乎不变，即电流表指针正好指在刻度盘中央时，流过 的电流为 0.1mA，则；由于闭合 ，干路中电流会略有增大，通过 的电流略大于0.1mA，所以此值比真实值偏小。 （ 2） 电路连接原则：从正极到负极，先干路再支路，先串联再并联，连接电路如下图 由欧姆定律可知，将开关 拨向位置 “2”时，应保持 P位置不变，调节 使电流表指示的刻度仍为 ；则电阻箱的读数即为 的阻值，则 。 考点：电阻的测量 点评：注意半偏法测电阻时有 ，闭合 时 阻值保持不变；用替代法测电阻的实验中，将电流表调到合适读数后，滑动触头的位置保持
17、不变。 填空题 将一个 1.010-5C的电荷从电场外移到电场里一点 A，外力克服电场力作功6.010-3J，则 A点的电势为 Ua _V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点 B时，电场力作功 0.02J，则 A、 B两点电势差为 Uab _V；如果另一个电量是 0.2C的负电荷从 A移到 B，则电场力作功 _J。 答案：， 2600， -520 试题分析：由电场力做功与电势差的关系得： ，又 则 ；同理可得 ，则 ；由 可得 考点：电势、电势差 点评：注意求电势往往先求电势差，再求电势。 计算题 如图所示，一束电子（电量为 e）以速度 v垂直射入磁感应强度为 B，宽度为 d的匀强磁场中，穿
18、透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是 30，则电子的质量是多少？，穿透磁场的时间是多少？ 答案： 试题分析：电子在磁场中运动，只受洛仑兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，运动轨迹如下图 故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛仑兹力指向交点上，如图中的 O点，由几何知识知， AB间圆心角 ， OB为半径。 ， 又由 的 得 又 AB圆心角是 30， 穿越时间 ， 故 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：在研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律时，着重把握 “一找圆心，二找半径 ，三找周期 或时间 ”的规律。 如图所示，两根竖直固定的金属导轨 ad和 bc相距 l=0.2m，另外两根水平金
19、属杆 MN和 EF可沿导轨无摩擦地滑动， MN杆和 EF杆的电阻分别为 0.2（竖直金属导轨的电阻不计）， EF杆放置在水平绝缘平台上，回路 NMEF置于匀强磁场内，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度 B=1T，试求： （ 1） EF杆不动， MN杆以 0.1m/s的速度向上运动时，杆 MN两端哪端的电势高？ MN两端电势差为多大？ （ 2） 当 MN杆和 EF杆的质量均为 m=10-2kg。 MN杆须有多大的速度向上运动时， EF杆将开始向上运动？此时拉力的功率为多大？ 答案：（ 1） M端 0.01V （ 2） 1m/s 0.2W 试题分析：（ 1）由右手定则可知 M端电势高， N端电
20、势低。 由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律可得 则 （ 2）由平衡条件知当 EF杆开始运动时有 由 可得 以此时拉力大小为 则拉力功率为 考点：法拉第电磁感应定律 点评：在电磁感应现象中，判断电势的高低常常要区分是电源和外电路，根据电源的正极电势比负极电势高，在外电路中，顺着电流方向，电势降低，运用楞次定律判断电流方向，确定电势的高低。本题计算功率的关键是 EF杆开始运动时有 。 如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里。一质量为 m、带电量为 q的微粒以速度 与磁场垂直、与电场成 角射入复合场中，恰能做匀速直线运动。求电场强度 E和磁感应强度 B的大小。答案： 试题
21、分析：微粒受力如图，根据平衡条，得 由 式联立，得 考 点：带电粒子在复合场中 点评：此题关键粒子恰能做匀速直线运动，受力平衡，必考虑重力；对粒子正确进行受力分析，由平衡条件列方程求解。 如图所示，长 L1宽 L2的矩形线圈电阻为 R，处于磁感应强度为 B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度 v匀速拉出磁场，求： 拉力 F大小； 拉力的功率 P； 拉力做的功 W； 线圈中产生的电热 Q； 通过线圈某一截面的电荷量 q。 答案： 试题分析： 导体切割磁感线产生感应电动势 ， 由欧姆定律可得 ， 线圈匀速运动则拉力与安培力相等 ， 解得 拉力的功率为 拉力做的功为 由焦耳定律可得线圈中产生的电热 通过线圈某一截面的电荷量为 考点：电磁感应综合题 点评：本题的关键掌握导体切割磁感线产生的感应电动势 ，以及安培力的公式 ；电磁感应综合题中，常常用到这个经验公式：感应电量，常用来求位移，但在计算题中，不能直接作为公式用，要推导。
