1、2013-2014学年河北正定中学高二上期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36 W与 36 V。若把此灯泡接到输出电压为 18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率 ( ) A等于 36 W B小于 36 W，大于 9 W C等于 9 W D小于 9 W 答案： B 试题分析 : 根据 P= 可知，当电压减半的时候，功率应该见为原来的 ，即为9W，但是当电压减小的同时，由于工作的温度降低，灯泡的电阻也会减小，所以实际的功率要比 9W大，所以 B正确 考点：电阻定律 ,电功和电功率 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板 MN 上方是磁
2、感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为 2d和 d的缝，两缝近端相距为 L，一群质量为 m、电荷量为 q，具有不同速度的粒子从宽度为 2d的缝垂直于板 MN 进入磁场，对于能够从宽度为 d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（ ） A粒子带正电 B射出粒子的最大速度为 C保持 d和 L不变，增大 B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D保持 d和 B不变，增大 L，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变 答案： BCD 试题分析 :由左手定则可判断粒子带负电，故 A错误；由题意知：粒子的最大半径 rmax 、粒子的最小半径 rmin ，根据 r ，可得 vmax、
3、vmin ，则 vmax-vmin ，故可知 B、 C、 D正确。 考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动。 已知两电源的电动势 E1E2，当外电路电阻为 R时，外电路消耗功率正好相等。 当外电路电阻降为 R/ 时， 电源为 E1时对应的外电路功率 P1，电源为 E2时对应的外电路功率为 P2 ，电源 E1的内阻为 r1，电源 E2的内阻为 r2。则（ ） A r1 r2， P1 P2 B r1 P2 D r1 r2， P1 P2 答案： D 试题分析 : 用这两个电池分别向某一个电阻 R供电时，这个电阻所消耗的功率相等，故电流相同，根据闭合电路欧姆定律公式 I 由于 E1 E2，故 r1 r2。
4、 将一电动势为 E、内电阻为 r的电源与一阻值为 R的电阻组成一闭合回路，路端电压 U和干路电流 I的关系为 U=E-Ir在 U-I直角坐标系中作 U-I图线，如果再在此坐标系中作出外电阻 R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为 R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态，此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率依题意作电池甲和乙及电阻 R的伏安特性曲线由于两电池分别接 R 时， R 消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示 作 R的伏安特性曲线，由图可知：当 E1电池接 R时， P1=U1I1；当 E2电池接 R时， P2=U2I2由于 U1U2， I1I2，所以 P1
5、P2故 D正确。 考点：闭合电路欧姆定律，伏安特性曲线，电功、电功率 如图甲所示为某一小灯泡的 U-I图线，现将两个这样的小灯泡并联再与一个4 的定值电 阻 R串联，接在内阻为 1 、电动势为 5 V的电源两端，如图乙所示，则 ( ) A通过每盏小灯泡的电流强度为 0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为 0.6 W B通过每盏小灯泡的电流强度为 0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为 0.6 W C通过每盏小灯泡的电流强度为 0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为 0.26 W D通过每盏小灯泡的电流强度为 0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为 0.4 W 答案： B 试题分析 :设通过每个小灯泡的
6、电流为 I，电压为 U，则电路中总电流为 2I根据闭合电路欧姆定律得 U=E-2I（ R+r），代入得： U=5-10I，当 U=0时， I=0.5A；当 I=0时， U=5V，在U-I图上作出 U=5-10I的图象如图， 此图线与小灯泡的 U-I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为 I=0.3A，电压为 U=2V，则此时每盏小灯泡的电功率为 P=UI=0.6W故选 B 考点：闭合电路欧姆定律，电路串并联，小灯泡伏安特性曲线，电功、电功率 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器电阻为 R，开关闭合。两平行金属极板 a、 b间有垂直纸面向里的匀
7、强磁场，一 带正电粒子正好以速度v匀速穿过两板。不计带电粒子的重力，以下说法正确的是（ ） A保持开关闭合，将滑片 p向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B保持开关闭合，将滑片 p向下滑动一点粒子将可能从下极板边缘射出 C保持开关闭合，将 a极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 答案： B 试题分析 : 由图可知 a板带正电， B板带负电；因带电粒子带正电，则受电场力向下，洛仑兹力向上，二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若滑片向上滑动，则滑动变阻器接入电阻减小，则电流增大，定值电阻及内阻上的电压增大，则由闭合电路的欧姆定律可知 R两端的电压
8、减小，故电容器两端的电压减小，则由 E= 可知，所受极板间电场强度减小，则所受电场力减小，而所受洛仑兹力不变，故粒子将向上偏转不可能下极板边缘飞出，所以 A错，若滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电阻增大，则电流减小，定值电阻及内阻上的电压减小，则由闭合电路的欧姆定律可知 R两端的电压增大，故电容器两端 的电压增大，则由 E= 可知，所受极板间电场强度增大，则所受电场力增大，而所受洛仑兹力不变，故粒子将向下偏转可能下极板边缘飞出，所以 B对；保持开关闭合，两极板间的电势差不变，当 a板下移时，两板间的距离减小，则两板间的电场强度增大，则所受电场力变大，若粒子为正电，则粒子会向下偏转；若粒子会负电粒
9、子会向上偏转，故 C错误； D、若开关断开，则电容器与电源断开，而与 R形成通路，电容器放电，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故 D错误； 考点： 带电粒子在匀强电场和匀强磁场的复合场 中的运动；闭合电路的欧姆定律 某同学设计了一个路灯自动控制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动接通，天亮了，让路灯自动熄灭。图中 RG是一个光敏电阻，当有光照射时，光敏电阻的阻值会显著地减小。 R是可调电阻，起分压作用。 J为路灯总开关 控制继电器 (图中未画路灯电路 )。关于此电路，正确的是 ( ) A天黑时， RG增大， A为高电位， Z为低电位， J使路灯亮 B
10、天黑时， RG增大， A为低电位， Z为高电位， J使路灯亮 C R调大时，傍晚路灯亮得早一些 D R调大时，傍晚路灯亮得晚一些 答案： BD 试题分析 : 当光照变弱时光敏电阻 RG的阻值变大，分担的电压大，则门电路获得的电势低，非门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯被点亮，所以 B对， A错；在相同的光照情况下，若电阻 R 增大，使得 R的分得电压变大，使非门电路的输入端电压变大，继电器得到的电压偏低，路灯不被点亮只有天气更暗时，更晚一些。天色更暗时，光敏电阻更大一些，门电路获得的电势低，非门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯被点亮，故 D正确 考点：简单的逻辑电路
11、 如图所示，质量 m=0.1kg的 AB杆放在倾角 =30的光滑轨 道上，轨道间距l=0.2m，电流 I=0.5A。当加上垂直于杆 AB的某一方向的匀强磁场后，杆 AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（ ） A 3T B 6T C 9T D 12T 答案： A 试题分析 : 根据题意，金属杆受到竖直向下的重力 G（大小为 mg）、垂直于轨道向上的支持力 T和安培力 F的作用，根据平衡条件，安培力的大小满足Fmgsin30，又 F=BIL，可得 B5T，所以所加磁场的磁感应强度不可能为 3T。本题答案：为 A。 考点： 安培力公式。 两个电压表 V1和 V2是完全相同的两个电流表改装
12、 的， V1量程是 5 V， V2量程是 15 V，为了测 15 V 20 V电压，我们把 V1和 V2串联起来用，以下叙述正确的是 ( ) A V1、 V2的读数相同 B V1、 V2指针偏转角度相等 C V1、 V2读数不同，指针偏转角也不同 D V1、 V2读数之比等于两电压表内阻之比 答案： BD 试题分析 : 两表的示数与内阻成正比，而两表量程不同，内阻不同，则示数不同故 A错误； B 因是串联关系，电流大小一样，则指针偏转角度相同，故 B正确； C两表指针偏转角度相同，示数不等故 C错误； D因是串联关系，分压之比为内阻之比故 D正确 考点：电表的改装 如图所示，在某一真空中，只有
13、水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为 v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由 A向 B做直线运动那么 ( ) A微粒带正、负电荷都有可能 B微粒做匀减速直线运动 C微粒做匀速直线运动 D微粒做匀加速直线运动 答案： B 试题分析 : 微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电 场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故 B正确 故选： B 考点：带电粒子在混合场中的运动 如图所示的电路为欧姆表原理图，电池的电动势 E 1.5 V
14、， G为电流表，满偏电流为 200 A。当调好零后，在两表笔间接一被测电阻 Rx时，电流表 G的指针示数为 50 A，那么 Rx的值是 ( ) A 7.5 k B 22.5 k C 15 k D 30 k 答案： B 试题分析 : 由满偏电流求欧姆表的内阻： R 内 =7500 连入电阻后，由 I= ；解得 RX=22.5K，故选 B 考点：用多用电表测电阻 如图所示，直线 I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线 II为某一电阻 R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R相连组成闭合电路。由图象可知（ ） A电源的电动势为 3V，内阻为 0.5 B电阻 R的阻值为 1 C电源的输出功率为
15、2W D电源的效率约为 66.70% 答案： ABD 试题分析 : A、根据闭合电路欧姆定律得 U=E-Ir，当 I=0时， U=E，由读出电源的电动势 E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则 r =0.5故 A正确；电阻 R=1故 B正确；两图线的交点表示该电源直接与电阻 R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压 U=2V，电流 I=2A，则电源的输出功率为 P 出=UI=4W故 C错误；电源的效率 = = = =66.7%，故 D正确 考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是 ( ) A磁感线从磁体的 N 极出发，终止于 S极 B磁场的方向就是通电导体在
16、磁场中某点受磁场作用力的方向 C沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 答案： D 试题分析 :磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从 N 极到 S极，磁体内部磁感线是从 S极到 N 极，故 A错误；磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向垂直故 B 错误；磁感线的疏密表示磁场强弱，则知沿磁感线方向，磁场不一定逐渐减弱故 C错误；在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小，因为同一通电导线在同一磁场地方，不同角度放置，则安培力大小也不同故 D正确； 考点：磁感线及用磁感线描述磁场 实验桌上放着晶体二极
17、管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似，现将多用表转换开关拨到 R100 挡，分别测它们的正负电阻加以鉴别： 测甲元件时， R 正 R 反 0.5 k； 测乙元件时， R 正 0.5 k， R 反 100 k； 测丙元件时，开始指针偏转到 0.5 k，接着读数逐渐增加，最后停在 100 k上则甲、乙、丙三个元件分别是 ( ) A电容、电阻、二极管 B电阻、电容、二极管 C电阻、二极管、电容 D二极管、电阻、电容 答案： C 试题分析 : 电阻正反向的导电能力相同，故甲为电阻；而二极管反向截止，即反向电阻很大，而正向电流较小，故乙应为二极管；电容器在通电时电路中有电流产生，电阻较小，而
18、当充满后，电容器相当于断路，故丙为电容器，故选 C； 考点：多用电表的原理及其使用 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为 0 20 ，接电路的实物图如图所示下列对该学生接线的说法错误的是 ( ) A滑动变阻器不起变阻作用 B电流表接线有错 C电压表量程选用不当 D电压表接线不妥 答案： C 试题分析 : 由电路图可知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，不起变阻作用，所以 A 选项说法正确；电流表的正负极接反了，所以 B选项说法正确；干电池的电压大约 1.5V左右，电压表的量程 3V选用恰当，所以 C选项说法错误；电压表直接接在电源
19、连接上，开关不能控制电压表与电源断开，电压表接线错误，所以 D选项说法正确。这题是选说法错误的，故选 C 考点：测定电源的电动势和内阻 实验题 在 “描绘小灯泡的伏安特性曲线 ”的实验中，使用的小灯泡标有 “6 V 3 W”，其他可供选择的器材有： A电压表 V1(量程 6 V，内阻 20 k) B电压表 V2(量程 20 V，内阻 60 k) C电流表 A1(量程 3 A，内阻 0.2 ) D电流表 A2(量程 0.6 A，内阻 1 ) E滑动变阻器 R1(0 1000 ， 0.5 A) F滑动变阻器 R2(0 20 ， 2 A) G学生电源 E(6 V 8 V) H开关 S及导线若干 某同
20、学通过实验测得小灯泡两端的电压 U和通过它的电流 I，绘成 U-I关系曲线如图甲所示 (1)实验中电压表应选用 _，电流表应选用 _，滑动变阻器应选用_； (2)在虚线框乙 中画出实验所用的电路图； (3)若将该小灯泡接在电动势为 6 V，内阻为 4 的电源两端，则灯泡实际消耗的功率为 _W. 答案： (1)ADF；（ 2）如下图（外接、分压）；（ 3） 1.89 试题分析 : 从小灯泡的规格知，小灯泡两端电压最大值 6 V，电流最大值 0.5 A，为使读数尽可能地准确，以减小误差，电压表选 A，电流表选 D.要描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压必须从 0开始连续变化，所以要采用分压式电路，滑动变
21、阻器选 D，操作方便一些。 画出电动势为 6 V，内阻为 4 的电源的 U-I图（下图中的红色），则与小灯泡的伏安特性曲线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态，此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率 P=4.20.45W=1.89W。 考点：描绘小电珠的伏安特性曲线 把量程为 3 mA的电流表改装成欧姆表，其结构如图所示，其中电池的电动势 E 1.5 V，改装后，将原来电流表 3 mA的刻度定为电阻的 “0”刻度，则 2 mA 刻度处标 _， 1 mA刻度处应标 _ 。 答案： 250； 1000 试题分析 : 电压 1.5V， 3mA的时候标度为零， 即外加电阻为零，内带电阻为 r，
22、r= =500欧 总电阻 =外加电阻 +内带电阻 2mA的时候总电阻 =750欧，则外加电阻 R=750-r=750-500=250欧 1mA的时候总电阻 =1500欧，外加电阻 =1500-r=1500-500=1000欧 故答案：为： 250， 1000 考点：用多用电表测电阻 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示图甲所示读数为_mm，图乙所示读数为 _mm，所测金属板的厚度为_mm. 答案： 0.010； 6.870； 6.860 试题分析 :图甲中螺旋测微器的固定刻度为 0mm，可动刻度为0.011.0mm=0.01
23、0mm，所以最终读数为 0.010 mm螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为 0.0137.0mm=0.370mm，所以最终读数为 6.870 mm 所测金属板的厚度为 6.870-0.010=6.860mm。 考点：螺旋测微器的使用 计算题 如图所示，光滑的平行导轨倾角为 ，处在磁感应强度为 B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为 E、内阻为 r的直流电源电路中有一阻值为 R的电阻，其余电阻不计，将质量为 m、长度为 L的导体棒由静止释放， 求导体棒在释放瞬间的加速度的大小 答案： gsin - 试题分析 : 受力分析如图所示，导体棒受重力 mg、支持力 FN和安培力 F，由牛顿第二定律
24、： mgsin -Fcos ma F BIL I 由 式可得 a gsin - . 考点：安培力的计算；闭合电路的欧姆定律 . 如图所示的电路中， R1=9， R2=30， S 闭合时，电压表 V 的示数为 11.4V，电流表 A的示数为 0.2A， S断开时，电流表 A的示数为 0.3A，求： （ 1）电阻 R3的值； （ 2）电源电动势 E和内阻 r的值。 答案：（ 1） R3=15欧；（ 2） E=12V， r=1欧 试题分析 : （ 1） 两端电压： ； 所以， 两端电压为： ； 从而，流过 的电流： ； 流过电阻 R3的电流 所以电阻 R3的阻值 （ 2）由闭合电路欧姆定律， 当开关
25、闭合时 当开关断开时 解 式和 ，得 V， 考点： 闭合电路欧姆定律，电路分析。 一足够长的矩形区域 abcd内充满磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界 ad宽为 L，现从 ad中点 O 垂直于磁场射入一带电粒子，速度大小为 v0方向与 ad边夹角为 30，如图所示。已知粒子的电荷量为q，质量为 m（重力不计）。 （ 1）若粒子带负电，且恰能从 d点射出磁场，求 v0的大小； （ 2）若粒子带正电，使粒子能从 ab边射出磁场，求 v0的取值范围以及引范围内粒子在磁场中运动时间 t的范围。 答案：（ 1） ；（ 2） 试题分析 : 由图可知： R 据洛伦兹力提供向心力，得： qvB 则 （ 2）当 V0最大时： 得 则： 当 V0最小值： 得： 则 所以： 带电粒子从 ab边射出磁场， 当速度为 时，运动时间最短。 速度为 时，运动时间最短。 粒子运动时间 t的范围 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
