1、2013-2014学年河北省邯郸市高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学发展过程中，许多科学家做出了突出贡献。下列说法正确的是 A奥斯特发现了磁场对电流的作用规律 B安培提出了分子电流假说 C楞次发现了电磁感应定律 D法拉第发现电流了电流磁效应 答案： B 试题分析：安培发现了磁场对电流的作用规律， A错；法拉第发现了电磁感应定律， C错；奥斯特发现电流了电流磁效应， D错。 考点：物理学史 如图，在方向竖直向下、磁感应强度为 B的匀强磁场中，沿水平面固定一个 V字型金属框架 CAD，已知 A=，导体棒 EF在框架上从 A点开始在外力作用下，沿垂直 EF方向以速度 v匀速
2、向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为 R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。关于回路中的电流 I和消耗的电功率 P随时间 t变化关系的下列四个图象中可能正确的是 答案： AD 试题分析：切割磁感线的导体棒长度 ,回路的总电阻：所以回路中的电流 ，所以 A对 B错；回路消耗的电功率 ，所以 C错 D对。 考点：感应电动势 图象问题 如图，回旋加速器 D形盒的半径为 R，用来加速质量为 m，电量为 q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为 U时并被加速，且电场可视为匀强电场。质子由静
3、止加速到能量为 E后，由 A孔射出，下列说法正确的是 A D形盒半径 R、磁感应强度 B不变，若加速电压 U越高，质子的能量 E将越大 B磁感应强度 B不变，若加速电压 U不变， D形盒半径 R越大、质子的能量E将越大 C D形盒半径 R、磁感应强度 B不变，若加速电压 U越高 , 质子的在加速器中的运动时间将越长 D D形盒半径 R、磁感应强度 B不变，若加速电压 U越高，质子在加速器中的运动时间将越短 答案： BD 试题分析：根据带电粒子在磁场中运动情况公式，可得： 质子的最后能量 ，所以质子的能量 E是由磁感应强度 B和 D形盒半径决定的，跟加速电压 U无关， A错 B对；质子在 D形盒
4、中加速周期是不变的，最后的能量也不变，所以加速电压 U越高，加速次数就越少，质子在加速器中的运动时间将越短， D正确。 考点：回旋加速器 如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子 a、 b、c，以不同的速率对准圆心 O沿着 AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则 下列说法正确的是 A a粒子动能最大 B c粒子速率最大 C c粒子在磁场中运动时间最短 D它们做圆周运动的周期 TaTbTc 答案： BC 试题分析：由 可知，当荷比相同时，半径 r越大，粒子的速率越大，动能越大，所以 a的动能最小， c的速率最大， A错 B对；根据 ，可知，它们的周期
5、相同，所以 c粒子在磁场中运动时间最短， C正确。 考点：洛仑兹力 圆周运动 如图， A、 B 是相同的白炽灯， L 是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是 A.闭合开关 S时， A、 B灯同时亮，且达到正常 B.闭合开关 S时， B灯比 A灯先亮，最后一样亮 C.闭合开关 S时， A灯比 B灯先亮，最后一样亮 D.断开开关 S时， A灯与 B灯同时逐渐熄灭 答案： CD 试题分析：闭合开关 S时，由楞茨定律可知线圈 L会产生反向电流，所以 A灯比 B灯先亮，由于线圈的电阻可忽略，因此最后一样亮， C正确；断开开关 S时，由椤茨定律可知这时的线圈可当作电源， A灯与 B灯同时逐
6、渐熄灭， D正确。 考点：楞次定律 如图，在虚线所围的矩形区域内，同时存在场强为 E的匀强电场和磁感应强度为 B 的匀强磁场。已知从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转，重力可忽略 不计，则在这个区域中的 E和 B的方向不可能的是 A E和 B都沿水平方向，并与电子运动方向相同 B E和 B都沿水平方向，并与电子运动方向相反 C E竖直向上， B垂直于纸面向外 D E竖直向上， B垂直于纸面向里 答案： D 试题分析：从左方水平射入的电子，穿过该区域时未发生偏转，说明电子所受的电场力与磁场力的合力不可能与 v的方向不在同一直线上，在 AB两个选项中，电子受到的磁场力为 0，受到的电场力与
7、电子运动方向在同一直线上；在C选项中，电子受到的合力为 0；在 D选项中，电子受到的合力方向向下，所以 D是不可能 的。 考点：电场力 洛仑兹力 如图，一个带负电的物体从绝缘粗糙斜面顶端滑到底端时的速度为 v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时 A v变大 B v变小 C v不变 D不能确定 v的变化 答案： B 试题分析：根据左手定则，带负电的物体滑下时受到垂直斜面向下的洛仑兹力，从而物体与斜面间的摩擦力增大，所以滑到底端时 v变小， B正确。 考点：洛仑兹力 左手定则 如图，频率为 50Hz的正弦交流电源与理想变压器原线圈相连，两个阻值均为 20的电阻串联后与副线圈相连。图中的电流
8、表、电压表均为理想电表，原副线圈分别为 200匝和 100匝，电压表的示数为 5V，则 A电流表的读数为 0.5A B流过电阻的交流电的频率为 50Hz C交流电源的输出电压的最大值为 20V D交流电源的输出功率为 1.25W 答案： B 试题分析：电压表的示数为 5V，所以副线圈两端的电压是 10V，通过副线圈的电流是 0.25A，原副线圈匝数之比是 2： 1，所以，原线圈两端的电压是 20V，通过原线圈的电流也就是电流表的示数是 0.125A，输出功率是P=UI=20V0.125A=2.5W，交流电源输出电压的最大值是 ，所以 ACD错误，交流电通过变压器后频率不变， B正确。 考点：变
9、压器 交变电流 如图，一根有质量的金属棒 MN，两端用细软导线连接后悬挂于 a、 b 两点。棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从 M流向N，此时悬线上有拉力。为了使拉力等于零，可以 A适当减小磁感应强度 B使磁场反向 C适当增大电流强度 D使电流反向 答案： C 试题分析：根据左手定则， MN受到竖直向上的安培力，悬线上有拉力时说明安培力小于竖直向下的重力，要使 悬线上有拉力等于零，需要增大安培力，根据安培力公式 可知 C正确。 考点：左手定则 安培力 关于磁感应强度，下面说法正确的是 A由 可知， B与 F成正比，与 IL成反比 B一小段通电导线在某处不受磁场力作用
10、，该处的磁感应强度一定为零 C磁感应强度是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 D磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同 答案： C 试题分析： 是磁感应强度的定义式，并不是决定式，磁感应强度是磁场的一种固有的性质，与 F、 I、 L的大小无关， AB 错；直线电流方向与磁场方向和直线电流在该处所受磁场力方向符合左手定则， D错。 考点：磁感应强度 关于磁感应强度的单位 T，下列表达式中不正确的是 A 1T=1Wb/m2 B 1T=1Wb m2 C 1T=1N s/(C m) D 1T=1N/(A m) 答案： B 试题分析：由磁通量公式 可知 A正确， B错误；
11、由洛仑兹力公式得可知， C正确；由安培力公式得 可知， D正确。 考点：国际单位制 量纲 如图，电路为欧姆表原理图，电池的电动势 E 1.5V， G为电流表，满偏电流为 200A。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 50A，那么 Rx的值为 A.7.5 k B.22.5 k C.15 k D.30 k 答案： B 试题分析：设欧姆表内阻为 r，由题意可知： 即 ，当指针为50A时，有 解得 考点：欧姆表 如图，一火警器的一部分电路示意图，其中 Rt为半导体热敏材料制成的传感器（其电阻值随温度的升高而减小），电流表为值班室的显示器， a、 b之间接报警器。当传感
12、器 Rt所在处出现火情时，电流表的电流 I及 a、 b两端的电压U的变化情况是 A I变大， U变大 B I变小， U变小 C I变小， U变大 D I变大， U变小 答案： B 试题分析： Rt所在处出现火情时，温度升高，电阻变小，并联部分电阻变小，外电路总电阻变小，干路总电流变大，所以 a、 b两端的电压 U也就是路端电压变小，根据串联分压规律，并联部分两端的电压变小，所以通过 R2两端的电流I变小。 B正确。 考点：电路分析 如图， A、 B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环 A是闭合的，环 B是断开的。若用磁铁 N极分别接近这两个圆环，则下面说法
13、中正确的是 A.接近 A环时， A环将靠近磁铁 B.接近 A环时， A环将远离磁铁 C.接近 B环时， B环将靠近磁铁 D.接近 B环时， B环将远离磁铁 答案： B 试题分析：根据电磁感应规律，磁铁 N 极接近 A环时， A环中有感应电流产生，根据楞茨定律， A环将远离磁铁， B正确；磁铁 N极接近不闭合的 B环时， B环中无感应电流，所以 B环不动， CD错。 考点：电磁感应 楞茨定律 实验题 （ 6分）如图为 “研究电磁感应现象 ”的实验装置。 （ 1）将图中所缺的导线补接完整； （ 2）图示位置时，闭合电键发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上电键稳定后可能出现的情况有： A.将
14、 A线圈迅速插入 B线圈时，灵敏电流计指针将向 _偏转（填 “左 ”或“右 ”）； B.A线圈插入 B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉动时，灵敏电流计指针将向 _偏转（填 “左 ”或 “右 ”）。 答案：（ 1）将图中所缺的导线补接完整（ 2分） （ 2）右，左（每空 2分） 试题分析：将 A线圈迅速插入 B线圈时，使 B线圈中的磁通量变大，这与闭合开关 S时的情况一样，根据楞茨定律，灵敏电流计指针将向右偏转；滑动变阻器触头迅速向左拉动时，电流变小， A 线圈的磁感应强度变大，根据楞茨定律，灵敏电流计指针将向左偏转。 考点 ：电磁感应 楞茨定律 （ 6分）用电流表和电压表测 1节干电池的电动
15、势和内电阻，如图中给出了A、 B两个供选用的电路图，为了较精确地测定电动势和内电阻，实验中应选用_电路。正确选用电路后，实验时经测量得出的数据如下表，请在下图 C的方格纸上画出 U-I图线。利用图线可求出电源电动势为 _V，内电阻为_（结果均保留到小数点后两位） 。 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.20 0.31 0. 32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 答案： B （ 2分）， 电动势 1.421.47V（ 1分）， 内阻 0.680.75（ 1分） 试题分析：由 ，从图中可知，当 I=0A时， U=E=1.46V，内阻
16、 r等于图象的斜率，所以 考点：测定电动势和内电阻 计算题 （ 8分）如图，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，一倾角为 的光滑斜面上静止一根长为 L、重力为 G、通有电流 I的金属棒。求： （ 1）匀强磁场的磁感应强度大小； （ 2）导体棒对斜面的压力大小。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： （ 1）由平衡得： （ 4分 ） (2 ) 由平衡得： （ 2分 ） （ 2分） 考点：安培力 （ 12分）以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿负 x方向射入磁场
17、，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿正 y方向飞出。 （ 1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷 ； （ 2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的 大小变为 B，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场， 但飞出磁场时的速度方向相对 于入射方向改变了 60角， 求磁感应强度 B多大？此次粒子在磁场中运动所用时 间 t是多少？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。 （ 1分） 粒子由 A点射入，由 C点飞出，其速度方向改变了 90，则粒子轨迹半径 （ 1分） 又 （ 2分） 则粒子的比荷 （ 1分） （ 2）粒子从 D 点飞
18、出磁场速度方向改变了 60角，故 AD 弧所对圆心角 60，粒子做圆周运动的半径 （ 2分） （ 1分） 所以 （ 2分） 粒子在磁场中飞行时间 （ 2分） 考点：左手定则 带电粒子在磁场中运动 （ 12 分）如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离 L=1m，质量 m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值 R=4的电阻相连，导体棒及导轨的电阻不计，所在位置有磁感应强度为 B=2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下。现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力 F，并每隔 0.2s 测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的 v-t 图象。设导轨足够长，求： （ 1
19、）力 F的大小； （ 2） t =1.2s时，导体棒的加速 度； （ 3）估算 1.6s内电阻 R上产生的热量。 答案：（ 1） 10N （ 2） 3m/s2 （ 3） 48J 试题分析：（ 1）由图可知，导体棒运动的速度达到 10m/s时开始做匀速运动，此时安培力和拉力 F大小相等。导体棒匀速运动的速度 匀速运动后导体棒上的电动势： (1分 ) 导体棒受的安培力： (2分 ) 则： (1分 ) （ 2）由图可知，时间 t=1.2s时导体棒的速度 此时导体棒上的电动势： (1分 ) 导体棒受的安培力： N 7N (2分 ) 由牛顿定律得： (1分 ) （ 3）由图知，到 1.6s处，图线下方 小方格的个数为 40个，每个小方格代表的位移为 所以 1.6s内导体棒的位移 (2分 ) 拉力 F做功 (1分 ) 由图知此时导体棒的速度 导体棒动能 根据能量守恒定律，产生的热量 (1分 ) （说明：格数为 3942均正确 ，答案：范围 46 52J ） 考点：安培力 电磁感应定律 能量守恒
