1、2013-2014学年江苏省苏州新区一中高二上 11月期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球 A和 B，相距为 r。球的半径比 r小得多， A带电荷量为 +4Q， B带电荷量为 -2Q，相互作用的静电力为 F。现将小球 A和 B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时 A和 B之间相互作用的静电力为 。则 F与 之比为 ( ) A B C D 答案： B 试题分析：由库伦定律可得 ，两球接触再分开，根据电荷分配原理，两球电荷先中和再均分，所以分开后电荷量均为 Q，所以 ， ,故B正确。 考点：本题考查库仑定律、电荷的分配，意在考查学生的计算能力。 某
2、制药厂的污水处理站的管道中安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、 b、 c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在前后两个面的内侧固定有金属板作为电极，当含有大量正负离子（其重力不计）的污水充满管口从左向右流经该装置时，利用电压表所显示的两个电极间的电压 U，就可测出污水流量 Q（单位时间内流出的污水体积）则下列说法正确的是（ ） A后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负哪种离子 多少无关 B若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零 C流量 Q 越大，两个电极间的电压 U越大 D污水中离子数越多，两个电极间的电压 U越大 答案
3、： AC 试题分析：根据左手定则，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，知后表面的电势一定高于前表面的电势，与正负离子的数目无关故 A正确；后表面电势高于前表面，则两表面间形成电势差，故 B错误稳定时离子受电场力和洛伦兹力平衡，根据 得， ， 知流量越大，两个电极间的电压 U越大，与正负离子的数目无关故 C正确， D错误 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动涉及到电场力、洛伦兹力计算及电势高低的判断，意在考查学生的分析综合能力。 一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压 U时，通过金属导线的电流强度为 I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为 v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的
4、 2倍，仍给它两端加上恒定电压 U，则此时 ( ) A通过金属导线的电流为 B通过金属导线的电流为 C自由电子定向移动的平均速率为 D自由电子定向移动的平均速率为 答案： BC 试题分析：金属导线均匀拉长 2倍，则导线的横截面积变为原来的 ，由电阻定律 可得，导线的电阻变为原来的 4倍，导体两端电压不变，再根据欧姆定律可得，通过金属导线的电流变为原来的 ，即为 ，选项 A错误，选项B正确；由电流的微观表达式 I nqSv可得，金属导线中自由电子定向移动的平均速率变为原来的 ，即为 ，选项 D错误，选项 C正确 考点：本题考查欧姆定律、电阻定律及电流的围观表达等有关知识。 关于磁场和磁感线的描述
5、，下列说法错误的是 ( ) A根据公式 B=F/IL可知，通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B磁铁外部的磁感线是从磁铁的 N 极指向 S极 C磁感应强度方向就是通电导线受力方向 D磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线 答案： ACD 试题分析：磁场的磁感应强度由磁场自身决定于通电导线及通电导线的受力无关，所以 A说法错误；磁感线是封闭的曲线，在磁体外部从 N 极到 S极，所以B 说法正确；由左手定则知，磁感应强度方向就是通电导线受力方向相互垂直，所以 C 说法错误；磁感线是为了形象描述磁场的强弱与方向引入的假象的曲线，所以 D说法错误；所以答案：是 ACD. 考点：本题考查磁感应强度、磁
6、感线及安培力等知识，意在考查 学生的理解能力。 铅蓄电池的电动势为 2V，这表示（ ） A铅蓄电池在 1s内将 2J的化学能转化为电能 B铅蓄电池将 1C的正电荷从正极移至负极的过程中， 2J的化学能转变为电能 C铅蓄电池将 1C的正电荷从负极移至正极的过程中， 2J的化学能转变为电能 D铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为 1.5V）的大 答案： CD 试题分析：电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。它描述电源电池内部非静电力做功本领的大小，所以 C、 D正确。 考点：本题考查概念电
7、动势，意在考查学生对电动势的理解。 如图所示的电路中，闭合开关 S，灯泡 L1和 L2均正常发光，由于某种原因灯泡 L2灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列结论正确的是（ ） A电流表读数变大，电压表读数变小 B灯泡 L1变亮 C电源的输出功率可能变大 D电容器 C上电荷量增大 答案： CD 试题分析：由于 R2断路， R2与 R并联的总电阻增大，所以外电路总电阻增大，R 总 增大，根据 知，回路总电流减小，故 A错误；流过 L1的电流减小，灯泡 L1变暗，故 B错误；由 知，当 时， P 出 随 R外的增大而增大，所以 C正确；根据闭合电路欧姆定律 ， I减小，所以 UR增大，电容器
8、C与 R并联，电压相等，再根据 ，可得电容器的电荷量增大，故 D正确。 考点：本题考查闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律及电容器等有关知识，意在考查学生的分析能力。 如图所示，虚线 a、 b、 c 代表静电场中的三个等势面 ,它们的电势分别为 a、b和 c， abc。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN 所示。由图可知（ ） A粒子从 K 到 L的过程中，电场力做负功 B粒子从 L到 M的过程中，电场力做负功 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，动能减少 答案： AC 试题分析：根据做曲线运动的物体力与轨迹的关系，力要指向轨迹弯曲的内侧，又电
9、场力与等势面垂直知，该粒子受到的库伦力为排斥力，所以从 K 到 L电场力做负功，故 A正确；电场力做负功；电势能增大，所以 C正确；由于 M点的电势低于 L点的电势，故正电荷从 L到 M电场力做正功，动能增大，所以 B错误； D错误。 考点：本题考查带电粒子在电场中的运动涉及电场力做功及电势能等相关知识。 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线， A、 B 是这条直线上的两点。一电子以速度 vA经过 A点向 B点运动，经过一段时间后，电子以速度 vB经过B点，且 vB与 vA方向相反，则（ ） A A点的场强一定大于 B点的场强 B A点的电势一定低于 B点的电势 C电子在 A点的动能一定小
10、于它在 B点的动能 D电子在 A点的电势能一定小于它在 B点的电势能 答案： D 试题分析：由于无法确定这是什么电场中的一条电场线，所以无法确定 A、 B两点场强的大小关系，故 A错误；由题意知电子从 A到 B做减速运动，所以电场线的方向是从 A到 B，根据沿电场线的方向电势逐渐降低，故 A点电势高于B点电势，所以 B错误；电子从 A向右做减速运动直至速度减小为零，然后向左做加速运动，根据运动的对称性，向左加速到 A点时与 vA等大，故 vA大于vB，所以 C错误；从 A到 B电场力做负功电视能增大，故电子在 A点的电势能一定小于它在 B点的电势能，所以 D正确。 考点：本题考查电场强度、电势
11、、电视能及电场力做功等问题，意在 考查学生的分析综合能力。 下列说法中正确的是（ ） 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：导体的电阻由导体自身决定，与通过导体的电流无关，所以 A 错误；电阻率与导体的材料、温度有关，与导体的形状无关，所以把导体拉长，其电阻率不变，故 B错误；磁感线在磁体外部从 N 极出发到磁体 S极，在磁体内部从 S极到 N 极，磁感线是封闭的曲线，所以 C错误；根据左手定则，知安培力的方向与磁场方
12、向垂直，所以 D正确。 考点：本台考查电阻、电阻率、磁感线和左手定则，意在考查学生的识记能力。 自从 2011年 5月 1日 “酒驾新规 ”推行后， “醉驾入刑 ”深入人心。交通警察检测酒驾的最简单的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：感器电阻 r与定值串连接入电源而传感器电阻 r的倒数与酒精气体的浓度 C成正比即 ,由闭合电路殴姆定律可知： ，联立可得： ，知 C越大， U
13、越大， 与 成线性关系，所以 C正确。 考点：本题考查闭合电路欧姆定律、电容器及图像的分析等有关知识。 如图所示的实验装置中，极板 A接地，平行板电 容器的极板 B与一个灵敏的静电计相接将 A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量 Q、电容 C、两极间的电压 U，电容器两极板间的场强 E的变化情况是 ( ) D Q 不变， C变小， U变大， E变小 答案： C 试题分析：静电 计可视为一电容器，指针和金属外壳为两极，电容较小。如图所以静电计电压等于板间电势差，在增大电容器两极板间的距离的过程中，由于静电计电容很小，所以认为电荷量Q 保持不变；根据 ， d增大，则电容 C减
14、小；再由可得： U变大；由 知， E不变，所以 C正确。 考点：本题考查静电计、电容器的动态分析，意在考查学生的分析能力。 如图所示，在沿 x轴正方向的匀强电场 E中，有一动点 A以O 为 圆心、以 r为半径逆时针转动， 为 OA与 x轴正方向间的夹角，则 O、 A两点问电势差为 ( ). A UOA=Er B UOA=Ersin C UOA=Ercos D答案： C 试题分析：在运强电场中，两点间电势差等于场强与两点沿场强方向距离的乘积即 ，所以 UOA=Ercos，故 C正确。 考点：本题考查运强电场中的电场强度、电势差等知识。 在电场中的某点放入电荷量为 的试探电荷时，测得该点的电场强度
15、为 E；若在该点放入电荷量为 的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为 （ ） A大小为 2E，方向和 E相反 B大小为 E，方向和 E相同 C大小为 2E，方向和 E相同 D大小为 E，方向和 E相反 答案： B 试题分析：根据电场强度的定义 ，这是比值法定义物理量，电场强度与试探电荷及试探电荷的受力无关，由电场自身决定。试探电荷变，该点的场强是不变的，所以 B正确。 考点：本题考查电场强度，意在考查学生的理解能力。 实验题 在做 “用电流表和电压表测电池的电动势 E(约 3 V)和内电阻 r”的实验时，部分器材参数如下：电压表 (量程 3 V)，电流表 (量程0.6 A)，定值电
16、阻 R0(阻值为 3 )，滑动变阻器 R(阻值约 30 ) 小红按如图所示的电路图连接实物电路，在电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电 流表没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障她的操作如下： a断开电源开关 S； b将多用表选择开关置于 1 档，调零后，红黑表笔分别接 R两端，读数为 30 c将多用表选择开关置于 100 档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为 _ ，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变由以上操作可判断发生断路故障的元件是 _ (填元件名称 ) （ 2）请根据电路
17、图把实物图没完成的连线连接好 （ 3）在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了 6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请在下图中继续完成图象；并根据图象可得该电池的电动势 E _ V，电池内阻 r _ (小数点后保留两位数字 ) （ 4）用此电路测量电池的电动势和内电阻，产生误差的原因是 ；测出的电动势 E与真实值相比偏 (选填 “大 ”或 “小 ”) ； 答案： 2.2103 电流表 实物电路联接如图所示。 E(3.000.05) r(0.570.05) 电压表的分流作用，偏小 试题分析： 欧姆表测电阻时，待测阻值等于指针对齐刻度值乘以倍率，所以由图知所测阻值为 2.2103，
18、然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变，说明多用电表仍然测量的是电压表的内阻，也就说明了电流表处发生了断路，由以上操作可判断发生断路故障的元件是电流表 （ 3）根据 U-I图象得：当电流 I=0时， U=3.00V，所以电池的电动势 E=3.0V， 通过 U-I图象求出该直线的斜率为 3.60，也就是 r+R0=3.60， 所以电池内阻 r=0.60 （ 4）本实验中由 于电压表的分流，使电流测量值小于真实值，而电压表示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流向左下移动，故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小，故电动势减小。 考点：
19、本题考查欧姆表的读数、电路故障的判断以及测电源电动势中电路的连接、误差分析等，意在考查学生的分析理解能力。 用多用电表测量直流电流时，红表笔和黑表笔相比， 表笔电势高。用多用电表测量电阻时，红表笔和黑表笔相比， 表笔电势高。 用多用电表正确测量了一个 6K电阻后，需要继续测量一个阻值大概是 50左右的电阻。在用红表笔、黑表笔接触这个电阻之前， 以下哪些操作步骤是必须的，请选择其中有用的，按操作步骤顺序写出： 。 A调节调零旋钮使表针指着欧姆零点 B把选择开关旋转到 “1K”位置 C把选择开关旋转到 “10”位置 D调节表盘下中间部位的调零螺丝，是表针指零 E. 将红表笔和黑表笔接触 答案： 红
20、、黑； CEA 试题分析： 在使用多用电表时应使电流从红表笔流入，从黑表笔流出多用电表，所以当使用多用电表测电流时，红表笔与电源正极相连，电势高；用多用电表测电阻时，电表内部有电源 ，所以黑表笔与电表内部电源正极相连，所以黑表笔电势高； 待测电阻 50较小，所以应换小赔率 “10”位置，改换赔率后接着进行欧姆调零，然后测量，所以按操作步骤顺序 CEA 考点：本题考查多用电表的使用，意在考查学生的动手实验能力。 填空题 如图所示，阴极射线管 (A为其阴极 )放在蹄形磁铁的 N、 S两极间，射线管的 A、 B两极分别接在直流高压电源的 _极和_极（填： “正 ”或 “负 ”）此时，荧光屏上的电子束
21、运动轨迹_偏转 (填 “向上 ”、 “向下 ”或 “不 ”) 答案：负 正 下 试题分析：在阴极射线管中电子束从 A到 B做加速运动，电子带复电，所以 A、 B间电场的方向是从 B到 A，故 A接高压电源负极， B接高压电源正极，根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力，所以向下偏转。 考点：本题考查阴极射线管的连接、洛伦兹力的判断等知识。 计算题 （ 15分）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
22、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=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： 1.5A 0.30N 0.06N 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 导体棒受到的安培力： F 安 =BIL=0.30N 导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1= mg sin37o=0
23、.24N 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 解得： f =0.06N 考点：本题考查电磁感应中的欧姆定律、物体的平衡等问题，意在考查学生的综合分析能力。 (15分 )一个允许通过最大电流为 2 A的电源和一个滑动变阻器，接成如下图甲所示的电路滑动变阻器最大阻值为 R0 22 ，电源路端电压 U随外电阻 R变化的规律如下图乙所示，图中U 12 V的直线为图线的渐近线试求 ： 电源电动势 E和内阻 r； A、 B空载时输出电压的范围； 若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过 2 A，则 A、 B两端所接负载电
24、阻至少为多大？ 答案： E 12 V r 2 0 11 V 4.9 试题分析： 由乙图可知，当 R 时， E 12 V 而当 U 6 V时，应有 r R 2. 当滑片滑至上端时， UAB最大 11V 当滑片滑至下端时， UAB为零 ，因此， A、 B空载时输出电压范围为 0 11V. A、 B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大 此时 I 为了使电源不过载，应保证 I2 A，代入数据得 Rx4.9 即所接负载电阻最小值为 4.9 . 考点：本题考查欧姆定律、对电路的分析，意在考查学生的分析计算能力。 （ 17分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝 K 发出（初速度不计）
25、，经灯丝与 A板间的加速电压 U1加速，从 A板中心孔沿中心线 KO射出，然后进入两块平行金属板 M、 N 形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入 M、 N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏 上的 P点。已知加速电压为 U1， M、 N 两板间的电压为 U2，两板间的距离为 d，板长为 L1，板右端到荧光屏的距离为 L2，电子的质量为m，电荷量为 e。求： （ 1）电子穿过 A板时的速度大小； （ 2）电子从偏转电场射出时的侧移量； （ 3） P点到 O 点的距离。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）设电子经电压 U1加速后的速度为 v0
26、，根据动能定理得： ， 解得： （ 2）电子以速度 v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为 E，电子在偏转电场运动的时间为 t1，电子的加速度为 a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为 y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得： F=eE， E= ， F=ma， a = t1= ， y1= ，解得： y1= （ 3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为 vy，根据运动学公式得： vy=at1= 电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为 t2，电子打到荧光屏上的侧移量为 y2， t2= ， y2= vyt2 解得： y2= P到 O 点的距离为 y=y1+y2=考点：本题考查带电粒子在电场中的运动，意在考查学生的综合分析能力。
