1、2013-2014学年江苏省江阴市高二上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 以下物理量中，是矢量的是（ ） A电荷量 B电场强度 C电流 D电势 答案： B 试题分析：电荷量、电流、电势都只有大小，没有方向的标量故 ACD错误；电场强度，既有大小，又有方向，是矢量故 B正确 考点：矢量和标量 在如图 (a)所示的电路中， R1为定值电阻 ,R2为滑动变阻器。闭合电键 S，将滑动变阻器的滑动触头 P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图 (b)所示。则 ( ) A图线甲是电压表 V2示数随电流变化的图线 B电源内电阻的阻值为 10 C电源的最大输出功率为
2、 3.6W D滑动变阻器 R2的最大功率为 0.9W 答案： AD 试题分析：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而 R1两端的电压增大，故乙表示是 V1示数的变化；甲表示 V2示数的变化；故 A正确；由图可知，当只有 R1接入电路时，电路中电流为 0.6A，电压为 3V，则由 E=U+Ir可得： E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为 ，故 ；由闭合电路欧姆定律可得 E=5+0.2r解得 r=5， E=6V，故 B错误； C、因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于 5时，电源的输出功率最大，故此
3、时电流 ，故电源的最大输出功率P=UI=1.8W；故 C错误；由 C的分析可知， R1的阻值为 5， R2电阻为 20；当 R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于 R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为 10时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流 ，则滑动变阻器消耗的总功率；故 D正确； 考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 如图所示，虚线所示的区域内，有方向垂直于画面向里的匀强磁场，从边缘 A处有一束速度各不相同的质子沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场区运动过程中，错误的是（ ） A运动时间越长，其轨迹越长 B运动时间越短的，射出磁场的速率
4、越小。 C在磁场中偏转越小的，运动时间越短。 D所有质子在磁场中运动时间都相等 答案： ABD 试题分析：解：设磁场区域半径为 R，轨迹的圆心角为 粒子运动的轨迹为 ，粒子的运动时间越长， 越大，根据数学知识可以证明孤长 S 越短故 A 错误；粒子在磁场中运动的时间为 ，而轨迹半径 ，当粒子的运动时间越短时， 越小，则知 r越大，而，则速度 v越大故 B错误；根据推论得知，带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角 ，则在磁场中偏转越小的，轨迹的圆心角 ，由 知，运动时间越短故 C正确；由上分析知道，速度越大，轨迹半径 r越大，而， 越小，通过磁场的时间越短故 D错误 考点：带电粒子在匀强磁场中的
5、运动；牛顿第二定律；向心力 如图所示，带箭头的直线是正点电荷周围的一条电场线， A、 B两点处的电场强度分别为 E1、 E2， A、 B两点的电势 A、 B ，下列说法正确的是： ( ) A A、 B两点处的电场强度分别为 E1B D电荷 +q在为 A、 B两点处具有的电势能 EAEB 答案： CD 试题分析：正点电荷周围的电场线是向外扩散状，所以左边的电场线比右边的电场线密集，所以 E1 E2，沿着电场线方向电势是降低，所以 A B所以 A错误 C正确；因为 E1 E2，所以电荷在 A,B两点受到的电场力 F1 F2，所以 B错误；电荷 +q从移动到 B电场力做正功，电势能减少，所以 EAE
6、B，所以 D正确 考点：电场线；电场强度 ,电势，电势能 如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中央上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是 ( ) A条形磁铁对桌面压力变大 B条形磁铁对桌面压力变小 C弹簧上的拉力变大 D弹簧上的拉力变小 答案： BC 试题分析：以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线拉力变大，故 C正确， D错误；由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的磁场力方向竖直向上，则磁铁 对桌面的压力变小，故 A错误， B正确故选 BC 考点：电流的磁场对磁针的作用 在闭合电路中，下列叙
7、述正确的是 ( ) A闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 B当外电路断开时，路端电压等于零 C当外电路短路时，电路中的电流趋近于 D当外电阻增大时，路端电压也增大 答案： ACD 试题分析：根据闭合电路欧姆定律得知，闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比故 A正确；当外电路断开时，电流为零，内电压为零，路端电压等于电动势故 B错误；当外电路短路时，外电阻接近零，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流 ，故 C正确；当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压增大故 D正确 考点：闭合电路的欧姆定律 自从 2011年 5月 1日 “酒驾新规 ”推行
8、后， “醉驾入刑 ”深入人心。交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪。酒精测试仪的工作原理如图所示，其中 P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻 r与酒精气体的浓度 C成反比， R0为定值电阻。下列关于电压表的示数（ U）与酒精气体的浓度（ C）之间关系的图像，其中正确的是 ( ) 答案： C 试题分析：酒精气体传感器 P和定值电阻 R0串联在电路中，电压表测 R0两端的电压根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得,k是比例系数 根据欧姆定律得： 由数学变形得： 整理得： ，根据数学知识得知 C正确 考点：闭合电路的欧姆定律 如图所示，在威尔逊云雾室中，有垂直纸面向里
9、的匀强磁场。图中曲线 ab，是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离，其能量越来越小，电量保持不变，由此可知 ( ) A粒子带正电，由 b向 a运动 B粒子带负电，由 b向 a运动 C粒子带正电，由 a向 b运动 D粒子带负电，由 a向 b运动 答案： D 试题分析：据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的能量逐渐减小，速度减小，则由公式 得知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从 a 向 b 运动在 a 处，粒子所受的洛伦兹力斜右下方，由左手定则判断可知，该粒子带负电故选 D 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力 在
10、如下图的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时， A、 B两灯亮度的变化情况为（ ） A A灯和 B灯都变亮 B A灯、 B灯都变暗 C A灯变亮， B灯变暗 D A灯变暗， B灯变亮 答案： B 试题分析：当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，电阻减小，外电阻减小，由闭合欧姆定律 可知干路电流增大，路端电压 减小，所以 A灯变暗，流过 A灯电流减小，所以流过电阻的电流增大，电阻两端电压增大，所以 B灯两端电压减小，所以 B灯变暗，故 B正确。也可根据 “串反并同 ”得到 B正确。 考点： 动态电路分析 关于运动电荷和磁场的说法中 ,正确的是 ( ) A运动电荷在某点不受洛伦兹力作用 ,这点的磁感应
11、强度必为零 B电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向一 定两两互相垂直 C电子射线垂直进入磁场发生偏转 ,这是因为洛伦兹力对电子做功的结果 D电荷与磁场没有相对运动 ,电荷就一定不受磁场的作用力 答案： D 试题分析：运动电荷的速度方向如果和磁场方向平行，运动电荷不受洛伦兹力作用，所以 A错误；电荷运动方向不一定垂直于磁场方向，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度方向，故 B错误；洛伦兹力对运动电荷不做功，所以 C错误；只有运动的电荷在磁场中运动方向与磁场方向不平行才受磁场力作用，所以电荷与磁场没有相对运动 ,电荷就一定不受磁场的作用力，故 D正确。 考点：洛伦兹力 下列说法中正确的
12、是 ( ) A通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 B把一导体拉长后，其电阻率增大，电阻值增大 C磁感线都是从磁体的 N 极出发，到磁体的 S极终止 D通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直 答案： D 试题分析：电阻是由导体本身决定的，与电流大小无关，所以 A错误；电阻率是由导体材料决定的，相同材料，电阻率相同，所以 B错误；磁感线在磁体的外面是从磁体的 N 极出发，到磁体的 S极，在磁体内部是由磁体的 S极出发，到磁体的 N 极 ,磁感线是闭合曲线，所以 C错误；由左手定则可知安培力 方向，磁场方向，电流方向三者之间两两相互垂直，所以 D正确。 考点：电阻定律，磁感线，安培力
13、 实验题 (14分 )某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个 “水果电池 ”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势 E和内阻 r A电流表 G1(内阻 Rg=l5，满偏电流 Ig=2mA) B电流表 G2(量程 20mA，内阻约 2) C滑动变阻器 R1(01000) D电阻箱 R2(09999 9) E待测水果电池 (电动势 E约 4V，内阻 r约 200) F开关 S，导线若干 （ 1）实验中用电流表 G1改装成量程 0-4V的电压表，需 (选填 “串联 ”或 “并联 ”)一个阻值为 的电阻； （ 2）用电流表 G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验的误差，请在
14、虚线方框中画出实验电路图； （ 3）该同学实验中记录的一些对应的数据，并根据数据描点画出 U-I图线如下图，由图可得，水果电池的电动势 E= V，内电阻 r= ； (4)实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比， E 测 E 真 ， r 测 r 真 (选填 “大于 ”、 “小于 ”或 “等于 ”)。 答案：（ 1）串联； 1985 （ 2）如图所示 （ 3） 3 8V； 187（ 185190） （ 4）等于； 大于 (G1 R2用电压表替换也可以， G2内接不给分 ) 试题分析：（ 1）改装成电压表要要串联电阻，串联的阻值为 R：， 则 应串联 1985的电阻； （ 2）画出测量电路图：
15、改装后的电压表测路端电压，电流表 G2测干路电流。 （ 3）由图可读出 纵截距为 ， （ 4）由测量电路可知所测 E 测 为真实值，测量的内阻为电池内阻与 G2内阻之和， 故 E 测 =E 真 ， r 测 r 真 考点：把电流表改装成电压表；测定电源的电动势和内阻 (8分 )在 “描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”实验中，要测量一个标有 “3V、 1.5W”的灯泡两端的电压和通过灯泡的电流现有如下器材： A直流电源 3V(内阻可不计 ) B直流电流表 0 3A(内阻 0.1) C直流电流表 0 600mA(内阻约 0.5) D直流电压表 0 3V(内阻约 3k) E直流电压表 0 15V(内阻约 2
16、00k) F滑动变阻器 10、 1A G滑动变阻器 lk、 300mA （ 1）除开关、导线外，为了完成实验需要从上述器材中选用 (用序号字母表示 ) （ 2）在虚线框中画出所设计的实验电路图。 （ 3）下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线 . 答案：（ 1） ACDF （ 2）见下图 （ 3）见下图 试题分析：（ 1）灯泡的额定电压为 3V，直流电压表选择 3V 量程的误差较小，灯泡的额定电流 ，则电流表量程选 600mA的误差较小若滑动变阻器选择 1k的，电路中的电流太小，测量误差大，所以选择总阻值为10的滑动变阻器所以所要选择的
17、器材为： A、 C、 D、 F （ 2） 实验电路图 （ 3） 考点：描绘小电珠的伏安特性曲线 计算题 如图，电源电动 势 E=9.0V，内阻 r=1.0 R1=0.5， 求 R2阻值多大时， （ 1）电源输出的电功率最大 最大输出功率是多少 （ 2）电阻 R1的电功率最大 最大电功率是多少 （ 3）滑动变阻器 R2的电功率最大 最大电功率是多少 答案：（ 1） 20.25W （ 2） 18W （ 3） 13.5W 试题分析：（ 1）当 R1+R2=r时，即 R2=r- R1=1.0-0.5=0.5，电源输出功率最大 2分 3分 （ 2） R1消耗功率 当 R2=0时， R1消耗功率最大 2分
18、 3分 （ 3）当 R2= R1+r=1+0.5=1.5 电阻 R2的电功率最大 2分 考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 如图所示，两平行金属导轨间的距离 L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角 =37o，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=4.5V、内阻r=0.50的直流电源。现把一个质量 m=0.04kg的导体棒 ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R0=2.5，金属导轨的其它 电阻不计， g取 10m/s2。已知sin37o=
19、0.60， cos37o=0.80，试求： 通过导体棒的电流； 导体棒受到的安培力大小； 导体棒受到的摩擦力的大小。 答案：（ 1） 1.5A （ 2） 0.30N （ 3） 0.24N 试题分析： 导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有： =1.5A 4分 导体棒受到的安培力： F 安 =BIL=0.30N 4分 导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1= mg sin37o=0.24N 2分 由于 F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 f，根据共点力平衡条件 mg sin37o+f=F 安 3分 解得： f =0.06N 2分 考点： 共点力平衡的条件及其应用；
20、力的合成与分解的运用；安培力 如图所示，一质量为 m，电荷量为 q的粒子从容器 A下方小孔 S1飘入电势差为 U的加速电场，然后让粒子从小孔 S3垂直进入磁感应强度为 B的磁场中，最后打到底片 D上， 粒子的重力忽略不计。 （ 1）粒子在 S1、 S2之间做什么运动 在 S2、 S3之间做何种运动，在磁场区域将做何种运动 （ 2）粒子刚进入磁场时的速度大小 （ 3）若粒子最终打到底片的 D点， S3距离 D多远？ 答案：（ 1）粒子在 S1、 S2区做初速度为零的匀加速直线运动；在 S2、 S3区做匀速直线运动；在磁场区做匀速圆周运动 .（ 2） 试题分析：（ 1）粒子在 S1、 S2区做初速
21、度为零的匀加速直线运动； 在 S2、 S3区做匀速直线运动；在磁场区做匀速圆周运动 . （各 2分，共 6分） （ 2）由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，3分 即由此可得 v = 1分 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 3分 D点到 S3的距离 2分 考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力 如图所示的空间分为 、 、 三个区域，各边界面相互平行， 区域存在匀强电场，电场强度 E=1.0104V/m，方向垂直边界面向右 、 区域存在匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，磁感应强度分别为 B1=2.0T、 B2=4.0T三个区域
22、宽度分别为 d1=5.0m、 d2= d3=6.25m，一质量 m 1.010-8kg、电荷量 q 1.610-6C的粒子从 O 点由静止释放，粒子的重力忽略不计试求： 粒子离开 区域时的速度大小 v； 粒子在 区域内运动的时间 t； 粒子离开 区域时速度与边界面的夹角 答案：（ 1） v=4.0103m/s （ 2） （ 3） =60 试题分析： 粒子在电场中做匀加速直线运动， 由动能定理有 : 2分 解得 v=4.0103m/s 1分 设粒子在磁场 B1 中做匀速圆周运动的半径为 r，则 1分 解得 r=12.5m 1分 设在 区内圆周运动的圆心角为 ，则 1分 解得 =30 1分 粒子在 区运动周期 1分 粒子在 区运动时间 1分 解得 1分 设粒子在 区做圆周运动道半径为 R，则 1分 解得 R=6.25m 1分 粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可知 为等边三角形 1分 粒子离开 区域时速度与边界面的夹角 =60 2分 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动
