1、2013-2014学年内蒙古包头市一中高二上期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 首先发现电流磁效应的科学家是 ( ) A安培 B奥斯特 C库仑 D麦克斯韦 答案： B 试题分析：首先发现电流磁效应的是奥斯特， B正确。 考点：本题考查物事理学史。 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体 (即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性 )沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板 A、B，这时金属板上就聚集了电荷在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是（ ） A A板带正电 B有电流从 B经用电器流向 A C金
2、属板 A、 B间的电场方向向下 D等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力 答案： BD 试题分析：根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则 A板带负电故 A错误因为 B板带正电， A板带负电，所以电流的流向为 b流向a故 B正确因为 B板带正电， A板带负电，所以金属板间的电场方向向上故 C错误等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力故 D正确 考点：本题考查等离子体发电机。 如图所示，速度为 v0、电荷量为 q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为 B，电场强度为 E，则（ ） A若改为电荷量 -q的离子，将往上偏（其它条件不变） B若
3、速度变为 2v0将往上偏（其它条件不变） C若改为电荷量 2q的离子，将往下偏（其它条件不变） D若速度变为 v0将往下偏（其它条件不变） 答案： BD 试题分析：如图所示，速度为 v0、电荷量为 q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，说明电场力与洛伦兹力平衡，若改为电荷量 -q的离子，其它条件不变，则电场力与洛伦兹力同时反向，仍然是平衡力，继续做匀速直线运动， A错误；正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，此时应该有： qvB=qE即vB=E若 B E v0均增加为原来的 2倍，则受到的洛仑兹力大于电场力，正离子要向上偏转， B正确，同理 D正确；若改为电荷量 2q的离子，电场力与洛伦兹力仍
4、然平衡， C错误。 考点：本题考查速度选择器。 回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个 D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器下列正确的是（ ） A狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从 D形盒射出时的动能越大 B磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从 D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关 C带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍 D用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般
5、要调节交变电场的频率 答案： D 试题分析：根据 qvB m ，解得 v= ，带电粒子射出时的动能 EK mv2 ，与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关故 A、 B错误交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期T= ，与粒子的速度无关，所以加速后，交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率故 C错误， D正确 考点：本题考查回旋加速器。 如图，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的正中央上方固定一直导线，导线与磁铁垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则 （ ） A磁铁对桌面的压力增大 B磁铁对桌
6、面的压力减少 C桌面对磁铁没有摩擦力 D磁铁所受的合力不变 答案： ACD 试题分析：磁铁的磁感线在它的外部是从 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的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的 “安培力 ”方向竖直向上，如下图所示： 长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反 作用力方向就是竖直向下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力磁铁始终处于平衡状态，合力为零，合力不变。 考点：本题考查安培力、受力分析。
7、 关干磁感应强度 B，电流强度 I和电流所受磁场力 F的关系，下面说法中正确的是（ ） A在 B为零的地方， F一定为零 B在 F为零的地方， B一定为零 C F不为零时，其方向一定垂直于 B也垂直于 I的方向 D F不为零时， B与 I的方向不一定垂直 答案： ACD 试题分析：根据 F BILsin，在 B为零的地方， F一定为零， A正确；在 F为零的地方，可能 sin为零， B错误； F垂直于 B和 I所决定的平面， C正确； F不为零时， B与 I的方向不一定垂直， D正确。 考点：本题考查 F BILsin。 在如图所示的电路中， E为电源电动势， r为电源内阻， R1和 R3均为
8、定值电阻， R2为滑动变阻器。当 R2的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2和 V的示数分别为 I1、 I2和 U。现将 R2的滑动触点向 b端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ） A I1增大， I2不变， U增大 B I1减小， I2增大， U减小 C I1增大， I2减小， U增大 D I1减小， I2不变， U减小 答案： B 试题分析： R2的滑动触点向 b端移动时， R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小， R3电压增大， R1、R2并联电压减小，通过 R1的电流 I1减小，即 A1示数减小，而总电流 I增大，则
9、流过 R2的电流 I2增大，即 A2示数增大故 A、 C、 D错误， B正确 考点：本题考查闭合电路动态分析。 如图所示，两平行光滑金属导轨 CD、 EF 间距为 L，与电动势为 E的电源相连，质量为 m、电阻为 R的金属棒 ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成 角，回路其余电阻不计。为使 ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（ ） A ，水平向右 B ，垂直于回路平面向上 C ，竖直向下 D ，垂直于回路平面向下 答案： D 试题分析：对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图 从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小；故安培力的最小值为
10、：FA=mgsin，故磁感应强度的最小值为 B= 。根据欧姆定律，有 E=IR， B= ， D正确。 考点：本题考查安培力、受力分析。 如图所示，质量为 m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速 v0开始运动已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是（ ） A若物块带正电，一定受两个力，做匀速直线运动 B若物块带负电，一定受两个力，做匀速直线运动 C若物块带正电，一定受四个力，做减速直线运动 D若物块带负电，一定受四个力，做减速直线运动 答案： D 试题分析：物体在运动过程中一定受重力、洛伦兹力（如果物体带正电，洛伦兹 力方向竖直
11、向上；如果物体带负电，洛伦兹力方向竖直向下）。 如果洛伦兹力竖直向上： 与重力平衡，则物体只受两个力，做匀速直线运动； 小于重力，还受支持力、摩擦力，做匀减速直线运动。 大于重力，则物体只受两个力，做曲线运动。 如果洛伦兹力竖直向下：则物体还受支持力、摩擦力两个力的作用，做匀减速直线运动， D正确。 考点：本题考查受力分析及运动分析。 如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是：（ ） 答案： C 试题分析：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝外四指指向电流方向 ：斜向右上方，拇指指向安培力方向：斜向左上方根据左手定则判断可知是正确的故 A正确伸开左手，拇指与手
12、掌垂直且共面，磁感线向外穿过手心，则手心朝里四指指向电流方向：向右，拇指指向安培力方向：向下根据左手定则判断可知是正确的故 B正确伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向右穿过手心，则手心朝左四指指向电流方向：向里，拇指指向安培力方向：向下根据左手定则判断可知是不正确的故 C错误伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向上穿过手心，则手心朝下四指指向电流方向：向外，拇指指向安培力方向：向左根 据左手定则判断可知是正确的故 D正确 考点：本题考查安培力的方向。 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 （ ） A竖直向上 B竖直向下 C由南向北 D由西
13、向东 答案： A 试题分析：左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向磁场的方向从南向北，电流的方向由西向东，所以安培力的方向竖直向上故 A正确， B、 C、 D错误 考点：本题考查安培力方向。 如图，水平导线中有电流 I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流 I的方向相同，则电子将 （ ） A沿路径 a运动，轨迹是圆 B沿路径 a运动，轨迹半径越来越大 C沿路径 a运动，轨迹半径越来越小 D沿路径 b运动，轨迹半径越来越小 答案： B 试题分析：由右手螺旋定则可知，在直导线的下方的
14、磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，所以电子沿路径 a运动；通电直导线电流产生的磁场是以直导线为中心向四周发散的，离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，由半径公式 r= 可知，电子的运动的轨迹半径越来越大，所以 B正确 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动。 通电螺线管内有一在磁场力作用下静止的小磁针，磁针指向如图，则（ ） A螺线管的 P端为 N 极， a接电源的正极 B螺线管的 P端为 N 极， a接电源的负极 C螺线管的 P端为 S极， a接电源的正极 D螺线管的 P端为 S极， a接电源的负极 答案： B 试题分析：由题，小磁针静止时 N 极指向向左，
15、则通电螺线 管内部磁场方向向左， P 端为 N 极根据安培定则判断出电流的方向：从 b 端流进，从 a 端流出，b接电源的正极， a接电源的负极故 B正确 考点：本题考查通电螺线管周围的磁场、磁场的方向。 如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的 M、 N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。 a、 o、 b在 M、 N 的连线上， o为 MN的中点， c、 d位于 MN 的中垂线上，且 a、 b、 c、 d到 o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ） A o点处的磁感应强度为零 B a、 b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C c、 d两点处的磁感
16、应强度大小相等，方向相同 D a、 c两点处磁感应强度的方向不同 答案： C 试题分析：根据右手螺旋定则， M处导线在 o点产生的磁场方向竖直向下， N处导线在 o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于 0，故 A错误； M在 a处产生的磁场方向竖直向下，在 b处产生的磁场方向竖直向下， N在 a处产生的磁场方向竖直向下， b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知， a、 b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故 B错误； M在 c处产生的磁场方向垂直于 cM偏下，在 d出产生的磁场方向垂直 dM偏下， N 在 c处产生的磁场方向垂直于 cN 偏下，在 d处产生的磁场方向垂直于
17、dN 偏下，根据平行四边形定则，知 c处的磁场方向竖直向下， d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等故 C正确； a、 c两点的磁场方向都是竖直向下，故 D错误 考点：本题考查磁场的叠加。 如图所示，摆球是带负电的摆球，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场方向垂直纸面向里，摆球在 AB间摆动过程中，由 A摆到最低点 C时，摆线拉力的大小为 F1，摆球加速度大小为 a1，由 B摆到最低点 C时，摆线拉力的大小为 F2，摆球加速度的大小为 a2，则（ ） A F1 F2， a1=a2 B F1 F2， a1=a2 C F1 F2， a1 a2 D F1 F2， a1 a2 答案： B 试题分析：设摆球所
18、带电量为 q，摆线长为 r，磁场强度为 B，在最低点时的速率为 v， 则由 A摆到最低点时： F1+Bqv-mg=m ，由 B摆到最低点时： F2-Bqv-mg=m解得： F1 F2，根据牛顿第二定律得： ma=m 所以两次通过 C点时的加速度相同，即 a1=a2 B正确。 考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动、匀速圆周运动。 实验题 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K 和两个部件 S、 T。请根据下列步骤完成电阻测量 : 旋动部件 _，使指针对准电流的 0刻线。 将 K 旋转到电阻挡 l00的位置。 将插入 十 、 -插孔的表笔短接，旋动部件 _，使指针对准电阻的_ (填
19、0 刻线 或 刻线 )。 将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按 _的顺序进行操作，再完成读数测量。 A将 K 旋转到电阻挡 1k的位置 B将 K 旋转到电阻挡 10的位置 C将两 表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 答案： S T 0刻线 ADC 试题分析：使用多用电表测电阻，首先进行机械调零，然后旋到欧姆档进行欧姆调零，将两表笔分别与等待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，说明选择的倍率偏小，应重新选择大倍率进行测量，换档应重新进行欧姆调零。 考点：本题考查多用电表
20、的使用。 小明要测定一电源的电动势 E和内电阻 r，实验器材有：一只 DIS 电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用 I 表示 ），一只电阻箱（阻值用 R 表示），一只开关和导线若干该同学设计了如图（ l ）所示的电路进行实验和采集数据 小明设计该实验的原理表达式是 _（用 E、 r、 I、 R 表示） 小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至 _（选填 “最大值 ”、 “最小值 ”或 “任意值 ”）在实验过程中，将电阻箱调至图（ 2 ）所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为 _ 小明根据实验采集到的数据作出如图（ 3）所示的 1/I R的图象，则由图象求得该电源的电动势 E=_ V，内阻
21、 r=_（结果 均保留两位有效数字） 答案：（ 1） E=I（ R+r） E=I（ R+r） E=I（ R+r）（ 2）最大值 , 25 （ 3） 6.0 V (5.8-6.3) , 2.4 (2.3-2.5) 试题分析：（ 1）由图可知，本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势，故表达式应为 E=I（ R+r）（ 2）为了保证电路中的安全，电阻箱应从最大值开始慢慢减小，故开始时应调到最大值；由图可知，电阻箱接入电阻应为 25；（ 3）由闭合电路欧姆定律可知： ,由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为 =0.4；图象的斜率为 ，由图可知，斜率大小为 。 考点：本题考查测量电源的电动势和内阻。 计算
22、题 如图所示，质量为 m的导体棒 MN 静止在水平导轨上，导轨宽度为 L，已知电源的电动势为 E，内阻为 r，导体棒的电阻为 R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为 ，磁感应强度为 B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取 g）。 答案： Ff FN mg- 试题分析：涉及安培力时的物体的平衡问题，通过对通电棒的受力分析，根据共点力平衡方程求解。棒的受力分析图如图所示。 由闭合电路欧姆定律 I 由安培力公式 F BIL 由共点力平衡条件 F sin Ff FN F cos mg 整理得 Ff FN mg- 考点：本题考查安培力、共点力平衡。 如图所示，一
23、束电荷量为 e的电子以垂直于磁感应强度 B并垂直于磁场边界的速度 v射入宽度为 d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为 =600。求电子的质量和穿越磁场的时间。 答案： 试题分析：（ 1）电子垂直射入匀强磁场中，只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨迹， 由几何知识得到，轨迹的半径为 r= 由牛顿第二定律得： evB=m 得： m= （ 2）由几何知识得到，轨迹的圆心角为 = ， t= 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动。 如图所示，在 x轴上方有垂直于 xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B；在 x轴下方有沿 y轴负方向的匀强电场，场强为 E。一质量为 m，电荷量为 -
24、q的粒子从坐标原点 O 沿着 y轴正方向射出。射出之后，第三次到达 x轴时，它与点 O 的距离为 L。 带电粒子在磁场中做何种运动？ 带电粒子在电场中做何种运动？ 求此粒子射出时的速度 v 运动的总路程 s（重力不计）。 答案： 带电粒子垂直进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动 (半周 ) 进入电场后，电场力方向与运动方向相反，匀减速到零后匀加速返回，做往复运动， 试题分析： 带电粒子垂直进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动 (半周 ) 进入电场后，电场力方向与运动方向相反，匀减速到零后匀加速返回，做往复运动， 由题意知第 3次经过 x轴的运动如图所示： 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，由几何关系知： L=4R。设粒子初速度为 v，则有： qvB=m 可得： v= ； 设粒子进入电场作减速运动的最大路程为 L，加速度为 a，则有：v2=2aLqE=ma 则电场中的路程： L= ，粒子运动的总路程： s=2R+2L= 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动。
