1、2013-2014学年江西省赣州市四所重点中学高二上期末联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列说法正确的是 ( ) A法拉第发现了电流的磁效应 B楞次发现了电磁感应现象 C奥斯特发现了电磁感应现象 D安培提出了关于磁现象电本质的分子环流假说 答案： D 试题分析：发现电流的磁效应即电生磁的是奥斯特，而法拉第的贡献是发现了电磁感应现象，选项 AC 错。楞次并不是发现电磁感应现象，而是总结了电磁感应中产生感应电流的方向判断方法即楞次定律，选项 B错。安培针对磁现象最早提出了分子电流假说，即由于磁体内的分子环形电流形成同向的磁场叠加而形成磁性。选项 D对。 考点：电与磁物理学史 如图所示，半径为
2、 r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子 (不计重力 )，从 A点沿半径方向以速度 v0垂直于磁场方向射入磁场中 ,并由 B点射出，且 AOB 120，则该粒子在磁场中运动的时间为 ( ) A B C D 答案： C 试题分析：粒子从 A点进从 B点出，在匀强磁场中做匀速圆周运动，弦长 AB既是圆形磁场的弦长也是圆周运动的弦长，过 A点做垂线即洛伦兹力，指向圆心，而弦长 AB的垂直平分线既过 O 点又过圆周运动的圆心记作 ，根据几何关系 和 为全等三角形。可知角 ,据此可找到圆周运动的半径 ， AB对应的弧长 ,那么在磁场中运动时间 ，对照选项 C对。 考点：带电粒子在匀
3、强磁场中的运动 如图所示的电路中 ,A1和 A2 是完全相同的灯泡 ,线圈 L的电阻可以忽略 .下列说法中正确的是 ( ) A合上开关 K 接通电路时 ,A2先亮 ,A1后亮 ,最后一样亮 B合上开关 K 接通电路时 ,A1和 A2 始终一样亮 C断开开关 K 切断电路时 ,A2立刻熄灭 ,A1过一会儿才熄灭 D断开开关 K 切断电路时 ,A1和 A2 都要过一会儿才熄灭 答案： AD 试题分析：合上开关 K 接通电路，电流增大，线圈由于自感产生感应电动势阻碍电流的增大，所以 开关接通立即亮，而 在线圈的阻碍作用下后亮，最后稳定后，线圈不在阻碍，最后一样亮，选项 A对 B错。 .断开开关 K
4、切断电路时，电流突然减小，线圈同样阻碍电流减小，产生感应电动势，相当于新的电源，与 . 和 组成回路，所以 A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭选项 D对。 考点：线圈自感 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框 abcd，现将导体框分别向右以速度 v和向左以速度 3v匀速拉出磁场，则在这两个过程中 （ ） A导体框中的感应电流方向相反 B安培力对导体框做功相同 C导体框 ab边两端电势差相同 D通过导体框截面的电量相同 答案： CD 试题分析：无论是线框向左出磁场还是向右出磁场，线框磁通量都是减小的过程，根据楞次定律，感应电流都是沿顺时针方向，选项 A错。线框从左
5、边出磁场， dc切割磁感线，相当于电源，电动势 ，导体框 ab边的两端电压为路端 电压所以 ，安培力对导线框做功,从右侧出磁场， ab切割磁感线，相当于电源，电动势 ，导体框 ab边的两端电压 ，安培力对导体框做功 。对比可知选项 C正确， B错误，通过导体框的电荷量 ，无论向左还是向右，磁通量变化量都相同，所以通过导体框截面的电量相同，选项 D对。 考点：电磁感应定律 安培力做功 如图所示，有界匀强磁场区域的半径为 r，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为 r, 沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域，在此过程中关于导线环中的感应电流 i随时间 t的变化关系，下列图象中（以逆
6、时针方向 的电流为正）最符合实际的是（ ） 答案： A 试题分析：线圈进磁场过程切割磁感线的有效长度是在磁场中的首位连接的线段，如下图所示，有效长度即两个圆环的公共弦长，设圆环半径为 R，则弦长，感应电流 ，进磁场过程 从 0开始逐渐增大，当两个圆环重合时， 最大等于 ，根据楞次电流，进磁场过程磁通量增大，感应电流沿逆时针方向，即为正方向选项 B错。出磁场过程与进磁场过程是互为逆过程，大小变化具有对称性，而在出磁场过程根据楞次定律，感应电流沿顺时针即负方向，对照选项 A对。 考点：电磁感应 图为带电微粒的速度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（ ） A P1的电势必须高于 P
7、2的电势 B从 S2出来的只能是正电荷，不能是负电荷 C如果把正常工作时的 B和 E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作 D匀强磁场的磁感应强度 B、匀强电场的电场强度 E和被选择的速度 v的大小应满足 v=BE 答案： C 试题分析：速度选择器的原理是要选择的粒子受力平衡，做匀速直线运动，从进从 出，即 ，那么被选择的粒子速度 ，选项 D错。若进入速度选择器的粒子带正电，则洛伦兹力水平向右，要满足平衡，电场力水平向左，即电场线水平向左，即 板电势高，若粒子带负电，洛伦兹力水平向左，电场力就要水平向右，电场线水平向左，即 板电势高，选项 AB错。如果把正常工作时的 B和 E的方向都
8、改变为原来的相反方向，使得粒子的电场力和洛伦兹力方向都变为相反方向，仍然能够平衡，仍然可以正常工作，选项 C对。 考点：速度选择器 在 x轴上固定两个点电荷 Q1=2q、 Q2=q， E1表示 Q1激发的电场中某点的场强， E2表示 Q2激发的电场中某点的场强，则下列说法正确的是（ ） A E1和 E2相同的点共有一处，其合场强为 2E2 B E1和 E2相同的点共有一处，其合场强为零 C E1和 E2相同的点共有三处，两处合场强为零，一处合场强为 2E2 D E1和 E2相同的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为 2E2 答案： A 试题分析：正电荷的电场线从正电荷指向无穷远，在 x轴
9、上固定两个点电荷形成的电场如下图所示，在两个电荷中间部分，电场线方向相反，所以 和 不可能相同，在 Q1=2q的左侧部分，根据点电荷电场 ，该部分对 来说，场源电荷大，距离近，电场强度大， 和 不可能相同。在 Q2=q的右部分，对对 来说，场源电荷大，距离远，所以有一处 ，所以 E1和 E2相同的点共有一处，因为方向相同所以合场强为 或者是 ，选项 A对。 考点：电场的叠加 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 ( ) A电容器带电量不变 B尘埃仍静止 C检流计 G中有 ab 的电流 D检流计 G中有 ba 的电流 答
10、案： BC 试题分析：电容器上极板与电源正极连接，带正电荷，下极板与电源负极相连，带负电，上下极板电压等于电源电压不变，两板缓慢错开导致正对面积减小，电容 变小，电容器电荷量 变小，选项 A错。电荷量变小，下极板的负电荷就要减少，也就是有部分负电荷要从 b经电流计回到电源负极，所以形成从 a到 b的放电电流，选项 C对 D错。电容器中间的匀强电场电场强度 不变，那么带电尘埃所受到电场力不变，仍处于平衡状态，选项 B 对。 考点：电容器充放电 如图所示，虚线 a、 b、 c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域 时的运动轨迹， P、 M为这轨迹上的两个点，由此可知
11、（ ） A三个等势面中， a电势最高 B粒子在 P点比在 M点时的电势能较小 C粒子在 P点比在 M点时加速度大 D粒子在 M点比在 P点时动能大 答案： B 试题分析：等势面与电场线垂直，据此画出与等势面垂直的电场线如下图，在M点，电荷受力沿电场线方向，根据曲线运动合力指向曲线内侧，可判断电场力如下图所示，根据正电荷受力与电场线方向相同可知，电场线方向斜向下。根据电场线从高电势指向低电势， a等势面电势最低， c等势面电势最高，选项A错。电场线疏密程度代表 电场强度大小， P点电场强度小电场力小，所以 P点粒子加速度小，选项 C错。从 P点到 M点，电场力做负功，电势能增大即 M点电势能大于
12、 P点电势能，选项 B对。从 P点到 M点，电场力做负功，动能减小，即 M点动能比 P点小，选项 D错。 考点：带电粒子在电场中的运动 在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片 P向下移动时，则（ ） A A灯变亮、 B灯变亮、 C灯变亮 B A灯变亮、 B灯变亮、 C灯变暗 C A灯变亮、 B灯变暗、 C灯变暗 D A灯变亮、 B灯变暗、 C灯变亮 答案： D 试题分析：滑片向下滑动，滑动变阻器 变小，并联电路电阻变小，电路总电阻 变小，电路总电流 变大，即 A灯变亮，并联电路电压 变小，所以 B灯变暗，经过 B灯的电流 变小， C灯电流 变大， C灯变亮，选项 D对。 考点：动态电路 实验题 某
13、课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势 E和内阻 r.(电动势约为 4 V，内阻在几欧到几十欧之间 ) A电压表 V(量程 6 V，内阻约为 6.0 k) B电流表 A(量程 2 mA，内阻约为 50 ) C电阻箱 R(0 999.9 ) D开关 S一只、导线若干 (1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，从实际操作中你认为可行吗？请说明理由：_. (2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图 (3)根据 (2)中实验电路测得的 5组 U、 R数据，已在上图坐标系中描出了各点，作出了图象根据图象求得 E _ V， r
14、 _ .（结果保留 2位有效数字） 答案：（ 1） 不可行，理由：根据所给数据，电路中电阻箱取 最大值，电路中电流大于电流表量程 2 mA，会烧坏电流表（ 2）电路图如下 （ 3） E 3.6V，r 9.3.（结果保留 2位有效数字） 试题分析：（ 1）电路电阻最大时，电流 最小，根据电阻箱的最大电阻接近 ，电路最小电流 ,超过了电流表量程。（ 2）由于电流表量程过小，我们选择电压表测量路端电压来实现测量电源电动势和内电阻，以电阻箱来改变外电路电阻从而改变路端电压，记下对应的电阻和路端电压，电路图如答案：。（ 3）路端电压 ,电阻箱电阻 则有电流 ，那么电压电动势 ，即 ,可得 ，即 图像截距
15、等于 ，结合图像即 ，即 ，斜率即 ，结合图像带入计算即可得 考点：测定电源电动势和电压内阻实验设计分析 一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是 1 、 10、 100。用 10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确在进行测量，应换到 _挡，如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤 _，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 _。 答案： 100 红黑表笔短接，进行欧姆调零 2200 试题分析：测量电阻前，红黑表笔断开，电路处于断路，电阻为无穷大，指针指在最左边，接入电阻后发现偏转角度小说明电阻很大，应该切换大倍率即100，换挡后要进行欧
16、姆调零，也就是红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，把指针调到 0 欧姆。接入电阻后的读数为指针读数乘以倍率即 。 考点：多用电表测电阻 计算题 有一匀强电场的场强为 40N C，在同一条电场线上有 A、 B两点，把质量为 210-9kg，带电荷量为 -1.510-8C的微粒从 A点移到 B点，电场力做 1.510-6J的正功求： （ 1） A、 B两点间电势差 UAB是多少？ （ 2） A、 B两点间距离是多少？ （ 3）若微粒在 A点具有与电场线同向的速度 10m s，在只有电场力作用的情况下，求经过 B点的速度？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： (1)由电场力做功的公式 得：
17、（ 2分） (2)由匀强电场中的场强公式 得： （ 2分） (3)若微粒只在电场力作用下运动，由动能定理得： （ 4分） 考点：电场力做功 如图所示，倾角为 30的光滑导体滑轨 A和 B，上端接入一电动势 E3V、内阻不计的电源，滑轨间距为 L 0.1m，将一个质量为 m 0.03 kg，电阻R 0.5的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关 S后，金属棒刚好静止在滑轨上，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小 (重力加速度取 g 10 m/s2) 答案： ，磁场方向垂直导轨面斜向下 试题分析：合上开关 S后，由闭合电路欧姆定律得： （ 2分） 经分析
18、可知，金属棒受力如下图所示， 金属棒所受安培力： （ 2分） 沿斜面方向受力平衡： （ 2分） 以上各式联立可得： （ 1分） 磁场方向垂直导轨面斜向下（ 1分） 考点：安培力 共点力的平衡 如图所示，均匀导线制成的单位正方形闭合线框 abcd，每边长为 L 0.2m，总电阻为 R 10，总质量为 m 0.04 kg。将其置于磁感强度为 B=5T的水平匀强磁场上方 h 0.45m处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且 cd边始终与水平的磁场边界平行。当 cd边刚进入磁场时， (重力加速度取 g 10 m/s2) （ 1）求线框中产生的感应电动势大小 ; （ 2）求 cd
19、两点间的电势差大小 ; （ 3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度 h。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1） cd边刚进入磁场时，根据自由落体运动 线框速度（ 2分） 线框中产生的感应电动势 （ 2分） (2) 此时线框中电流 （ 2分） Cd切割磁感线相当于电源，两点间的电势差等于电路外电压，所以又（ 2分） (3)安培力 （ 2分） 根据牛顿第二定律 （ 2分） 由 解得下落高度满足 （ 1分） 考点：电磁感应定律 如图所示，在平面坐标系 xoy内，第 、 象限内存在沿 y轴正方向的匀强电场，第 I、 象限内存在半径为 L 的圆形匀强磁场，磁场圆心在 M（ L，
20、 0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外一带正电粒子从第 象限中的 Q（ -2L， -L）点以速度 v0沿 x轴正方向射出，恰好从坐标原点 O 进入磁场，从 P（ 2L， 0）点射出磁场不计粒子重力，求： （ 1）带电粒子进入磁场时的速度大小和方向。 （ 2）电场强度与磁感应强度大小之比 （ 3）粒子在磁场与电场中运动时间之比 答案：（ 1） ，与 x轴成 斜向上 （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）设粒子的质量和所带正电荷分别为 m和 q，粒子在电场中运动，由平抛运动规律及牛顿运动定律得从 O 到 O 1分 1分 1分 粒子到达 O 点时沿 方向分速度为 1分 1分 粒子在磁场中的速度为 1分 （ 2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动轨迹如下 洛伦兹力提供向心力 1分 由几何关系得 2分 得 1分 （ 3）在磁场中运动的周期 1分 粒子在磁场中运动时间为 1分 得 1分 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
