1、2013-2014学年浙江省温州市十校联合体高二上学期期末联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 一个电容器，两极板间所加的电压为 U，极板带的电荷量为 Q，则该电容器的电容大小为（ ） A U/Q B Q/U C QU D 答案： B 试题分析：由于电容器的电容的公式为 C=Q/U，故 B是正确的。 考点：电容的公式。 如图所示， M为一线圈电阻 rM=0.4 的电动机， R=24 ，电源电动势 E=40 V。当 S断开时，电流表的示数为 I1=1.6 A，当开关 S闭合时 ,电流表的示数为 I2=4.0 A。求 : （ 1）电源内阻 r; （ 2）开关 S闭合时电源输出功率 . （ 3）开关
2、 S闭合时电动机输出的机械功率 ; 答案：（ 1） r=1；（ 2） 144 W；（ 3） 87.5 W。 试题分析：（ 1）当 S断开时 E=I1（ R+r） （ 1分），代入数据得 r=1.（ 1分） （ 2）设开关 S闭合时路端电压为 U2，则 U2=E-I2r=36 V（ 2分） 电源输出功率 P=I2U2=144 W.（ 1分） （ 3）流过 R的电流 IR=U2/R=1.5 A （ 2分） 流过电动机的电流 IM=I2-IR=2.5 A （ 2分） 电动机输出的机械功率 P出 =U2IM-IM2rM=36V2.5A-（ 2.5A） 20.4=87.5 W.（ 2分） 考点：全电路欧
3、姆定律，电动机消耗的电功率问题。 电场中某区域的电场线分布如图所示，已知 A点的电场强度 EA = 4.0 104 N/C， B点的电场强度 EB = 9.0 104 N/C。将电荷量 q = +5.0 10-8 C的可视为点电荷的带电粒子静置在电场中的 A点后静止释放，该粒子沿直线 AB运动到 B点时其动能增加了 3.5 10-4J，已知 AB=8cm，不计粒子受到的重力 . （ 1）求该粒子在 A点所受电场力的大小 F（ 4分） （ 2） A、 B两点间的电势差 UAB（ 4分） 答案：（ 1） 2.0 10-3 N；（ 2） 7103V。 试题分析：（ 1） F=EAq= 4.0 104
4、 N/C5.0 10-8 C=2.0 10-3 N； （ 2）因为粒子的动能增加了 3.5 10-4J，所以 AB间的电势能减小了 3.5 10-4J，即W=3.5 10-4J。 故 A、 B两点间的电势差 UAB= = =7103V； 考点：电场强度，电势能。 某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR和电源内部的发热功率 Pr随电流 I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的 a、 b、 c所示，下面说法正确的是（ ） A反映 Pr变化的图线是 c B电源电动势为 8V C电源内阻为 2 D当电流为 0.5A时，外电路的电阻为 6 答案： ACD 试题分析：由图可以看出，当电源的总功率
5、增大时，即电路中的电流在增大时，电源内部的发热功率 Pr也应该随之而增大，即 c是随电流而逐渐增大的，故反映 Pr变化的图线是 c， A是正确的；当电路中的电流为 2A时，外电路的电阻为零，电源的功率都用来提供电源内阻发热，此时电源的电动势为 E=8W/2A=4V， B是不对的； 由于电源短路时的电流为 2A，电源的电动势又是 4V，故电源内阻为 r=4V/2A=2，C是正确的；当电流为 0.5A时，利用全电路欧姆定律可得： E=IR+Ir，代入数据解 之得 R=6，故 D是正确的。 考点：恒定电流，全电路欧姆定律。 带等量的同种正电的点电荷的连线和中垂线如图所示。现将一个带负电的试探电荷先从
6、图中 a点沿直线移到 b点，再从 b点沿直线移到 c点，则试探电荷在这全过程中（ ） A所受的电场力先做正功后做负功 B所受的电场力先做负功后做正功 C电势能一直增加 D电势能一直减小 答案： D 试题分析：当试探电荷先从图中 a点沿直线移到 b点时，电荷受到的电场力的方向是向右的，故电场力做正功，电荷再从 b点沿直线移到 c点时，电荷在 b点受到的电场力为零，一旦偏过 b点向 c点移动，则电荷受到的电场力的合力就是向上的，即此时电场力也做正功，故 A、 B均不对； 由于电场力对电荷一直在做正功，故电势能一直减小， C不对， D是正确的。 考点：电场力做功与电势能的变化。 如图，两个初速度大小
7、相同的同种离子 a和 b，从 O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏 P上。不计重力。下列说法正确的有（ ） A a、 b均带正电 B a在磁场中飞行的时间比 b的短 C a在磁场中飞行的路程比 b的短 D a在 P上的落点与 O点的距离比 b的近 答案： AD 试题分析：由于两个同种离子 a和 b的初速度大小相同，射入磁场后打到屏 P上，则根据左手定则可以判断出这两个粒子都是带正 电的， A是正确的；由图可以看出，离子 a的偏转角度比 b大，而两种离子在磁场中的运行周期是相同的，故 a在磁场中飞行的时间比 b的长， B是不对的； 两个离子在磁场中的偏转半径也相同，故 a在磁场中飞行的路程
8、比 b的长， C不对；通过画出比较可以看出 a在 P上的落点与 O点的距离比 b的近，故 D是正确的。 考点：带电离子在磁场中的偏转规律。 质量为 m的通电细杆置于倾角为 的导轨上，导轨的宽度为 L，杆与导轨间的动摩擦因数为 ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上如下列选项所示（截面图），杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（ ） 答案： CD 试题分析：如果通电细杆受到的安培力的方向是竖直向上的，则它与导轨间的摩擦力可能为零，因为安培力有可能等于重力；如果通电细杆受到的安培力的方向是水平向右的，则它与导轨间的摩擦力也可能为零，因为安培力与重力的合力可能与导轨对细杆的支持力相平衡，故由左手定则可知，
9、A、 B中细杆与导轨间的摩擦力可能为零， C、 D中细杆与导轨间的摩擦力一定不为零， C、 D是正确的。 考点：安培力方向的判断，平衡力的概念。 下列关于电场、磁场的说法正确的 是（ ） A沿着电场线的方向，场强越来越小 B沿着电场线的方向，电势越来越低 C洛仑兹力方向一定与磁场方向垂直 D通电导线不受力处一定无磁场 答案： BC 试题分析：场强的大小取决于电场线的疏密，而不取决于电场线的方向，故 A是不对的；沿着电场线的方向，电势是越来越低的，故 B是正确的； 洛仑兹力的方向既与粒子的运动方向垂直，又与磁场方向垂直，因为当运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，只要运动方向与磁场方向不平行，
10、就存在洛伦兹力，洛伦兹力的方向与 B和 V所在的平面垂直，故 C是正确的；当通电导线 与磁场方向平行放置时，是不受安培力的，故通电导线不受力处不一定无磁场， D也是不对的。 考点：电场、磁场的概念。 如图所示， A、 B是水平放置的平行板电容器的极板，重力可以忽略不计的带电粒子以速度 v0水平射入电场，且刚好沿下极板 B的边缘飞出。若保持其中一个极板不动而把另一个极板移动一小段距离，粒子仍以相同的速度 v0从原处飞入，则下列判断正确的是（ ） A.若上极板 A不动，下极板 B上移，粒子仍沿下极板 B的边缘飞出 B.若上极板 A不动，下极板 B上移，粒子将打在下板 B上 C.若下极板 B不动，上
11、极板 A上移，粒子将打在下板 B上 D.若下极板 B不动，上极板 A上移，粒子仍沿下极板 B的边缘飞出 答案： B 试题分析：由于带电粒子以速度 v0水平射入电场时，刚好沿下极板 B的边缘飞出；而现在若上极板 A不动，下极板 B上移，则板间的距离变小，板间的电场强度变大，粒子受到的电场力增大，它向下运动的加速度增大，即 使 B板与粒子出射位置的距离不变，那么粒子也要打在 B板上，更何况现在 B板还要向上移动，故粒子将打在下板B上， A不对， B正确； 若下极板 B不动，上极板 A上移，则板间的距离增大，板间的电场强度减小，粒子受到的电场力减小，粒子向下的加速度变小，而粒子在电场中的时间却是不变
12、的，故粒子将达不到 B板上，从而在两极板间飞出，故 C、 D都是不对的。 考点：粒子在电场中的偏转。 如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由 a点进入电磁场并刚好能沿 ab直线向上运动。下列说法正 确的是（ ） A微粒一定带负电 B微粒动能一定减小 C微粒的电势能一定增加 D微粒的机械能不变 答案： A 真空中有两个静止的均可视为点电荷的相同的金属小球，电荷量分别为 4q、 -2q，当处于一定距离时静电力为 F。若把它们接触后又放回原处，则两电荷间的库仑力将变为原来的（ ） A 0.125倍 B 0.5倍 C 0.75倍 D 1倍 答
13、案： A 试题分析：设原来它们之间的距离为 R，则原来的静电力为 F=8kq2/R2，把 它们接触后又放回原处时，每个小球所带的电量为 q，则现在两电荷间的库仑力为 F=kq2/R2，所以该力变为原来的 1/8=0.125，故 A是正确的。 考点：库仑定律。 关于回旋加速器的说法正确的是（ ） A回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子的速度增大的 B回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的 C粒子在回旋加速器中不断被加速，故在磁场中做圆周运动一周所用时间越来越小 D若加速电压提高到 4倍，其它条件不变，则粒子获得的最大速度就提高到 2倍 答案： B 试题分析： A中磁场对 运
14、动电荷并不做功，故不能使带电粒子的速度增大， A不对；B中的说法是正确的，回旋加速器是通过多次电场加速使带电粒子获得高能量的，通过磁场使粒子偏转的； C中粒子在磁场中做圆周运动的周期与粒子运动的速度无关，故 C不对； D中粒子获得的最大速度与回旋加速器的半径有关，半径越大，则粒子获得的最大速度就越大，与加速电压没有关系， D不对。 考点：回旋加速器的原理。 如图所示， R1和 R2是材料、厚度均相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为 2： 1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比 R1： R2为（ ） A 2:1 B 1:1 C 1:2 D 1:4 答案： B 试题分析：
15、由于两导体的材料相同， R1的长度是 R2的 2倍，横截面积也是 2倍的关系，故两导体的电阻相等，则两个导体电阻之比 R1： R2为 1： 1， B是正确的。 考点：电阻定律。 某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子由 M点沿图中虚线所示的途径运动通过 N点。则下列判断正确的是（ ） A粒子带负电 B粒子在 M点的加速度大 C粒子在 N点的速度大 D电场力对粒子做负功 答案： C 试题分析：由带电粒子在电场中的运动轨迹可知，其受到的电场力是指向弧线所凹下去的那一端，即右上方，故粒子带正电， A不对；由 M到 N时，电场力对粒子做正功，故粒子在 N点的速度大于 M点的速度， C是正确的， D
16、不对； B中由于 M点所在的位置电场力比 N点稀疏，故 M点的电场强度小于 N点，电场力也小于 N点，当然加速度也小于 N点， B不对。 考点：电 场线与电场力做功。 电动势为 E、内阻为 r的电源与定值电阻 R1、 R2及滑动变阻器 R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向 b端时，下列说法正确的是（ ） A电压表和电流表读数都增大 B电压表和电流表读数都减小 C电压表读数增大，电流表读数减小 D电压表读数减小，电流表读数增大 答案： A 试题分析：当滑动变阻器的触头由中点滑向 b端时，变阻器 R的阻值变大，它与 R2并联的总电阻也变大，故外电路的总电阻变大，路端电压 变大，即电
17、压表的示数变大； 由于 R与 R2并联的总电阻变大，故并联电路所分得的电压也变大，电阻 R2的两端电压变大，电流表的示数变大，故 A是正确的。 考点：恒定电流。 为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（ ） A到达集尘极的尘埃带正电荷 B电场方向由放电极指向集尘极 C带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 答案： D 试题分析：由于尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，而集尘极又与高压电源的正极相接，故带电尘埃带负电， A不对；电场方向是由集尘极指向放电极， B
18、也不对；带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反， C不对；同一位置带电荷量越多则说明电场强度相同，而带电量越大，则尘埃所受电场 力越大是正确的，故 D正确。 考点：电场力与电场强度的关系。 右图是阴极射线管的示意图 . 接通电源后，会有电子从阴极 K射向阳极 A，并在荧光屏上形成一条亮线 . 要使荧光屏上的亮线向下偏转，下列措施中可行的是（ ） A加一方向平行纸面向上的磁场 B加一方向平行纸面向下的磁场 C加一方向垂直纸面向里的磁场 D加一方向垂直纸面向外的磁场 答案： C 试题分析：由于电子是从阴极 K射向阳极 A，故电流方向是由 A到 K，再由左手定则可以判 断出，要使电子到向下的力，所加
19、磁场的方向就是垂直纸面向里的，故 C是正确的。 考点：左手定则。 实验题 用如图甲所示的电路图研究灯泡 L（ 2.4V， 1.0W）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。 （ 1）在闭合开关 S前，滑动变阻器触头应放在 端。（选填 “a”或 “b”） （ 2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整。 （ 3）实验后作出的 U I图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是： 。 答案：（ 1） a；（ 2）连接好的实物图如下图所示；（ 3）温度升高，灯丝电阻率增加。 试题分析：（ 1）为了保护电路，在闭合开关 S前，使通过灯泡的电流最小，故滑动
20、变阻器触头应放在 a端； （ 2）连接的实物电路如图所示； （ 3）如果是直线，则说明电流与电压成正比，即电阻是不变的，现在是曲线，则说明灯 丝的电阻随温度的升高而增大，即温度升高，灯丝电阻率增加。 考点：研究灯泡的伏安特性。 两位同学在实验室利用如图（ a）所示的电路测定定值电阻 R0、电源的电动势 E和内电阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头 P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表 A和电压表 V1的测量数据，另一同学记录的是电流表 A和电压表 V2的测量数据并根据数据描绘了如图（ b）所示的两条 U I直线。请回答下列问题： （ 1）根据两位同学描绘的直线，可知图线 （ 填 “甲 ”或 “
21、乙 ”）是根据电压表 V1和电流表 A的数据所描绘的。 （ 2）根据图（ b），可以求出定值电阻 R0= ，电源电动势 E= V，内电阻 r= 答案：（ 1）甲；（ 2） 2； 1.5； 1； 试题分析：（ 1）由于电路中的电流增大时，变阻器的电阻变小，电压表 V1的示数变小，故甲是根据电压表 V1和电流表 A的数据所描绘的。 （ 2）乙是电流表与电压表 V2的变经图线，故定值电阻 R0=1.0V/0.5A=2；当电路中的电流为 0时，相当于外电路断路，此进电压表 V1的示数就是电源电动势，故电源电动势为 1.5V；当电流为 0.5A时，由欧姆定律可得， E=I（ R+r），将数据代入即可得内
22、电阻 r=1。 考点：测定电源的电动势和内阻。 填空题 如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，两极板间距离为 d，要使输出电压为 U，则等离子体的速度 v为 ， a是电源的 （正、负极） 答案： ；正； 试题分析：等离子体发电机稳定工作时，离子在其中受到的电场力与洛伦兹力是相等的，即 Bvq=Uq/d，则等离子体的速度 v= ，由左手定则可以判断出，带正电的离子都偏向上极板，故 a是电源的正极。 考点：等离子体发电机的工作原理。 计算题 如图所示， xOy平面内半径为 R的圆 O与 y轴相切于原点 O。在该圆区域内，有与 y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场
23、。一质量为 m、电荷量为 q的粒子（不计重力）从 O点沿 x轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经 T0时间从 P点射出。 （ 1）若仅撤 去磁场，带电粒子仍从 O点以相同的速度射入，经 时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小； （ 2）若仅撤去电场，带电粒子仍从 O点射入，且速度为原来的 2倍，求粒子在磁场中运动的时间。 答案：（ 1） E= ； ；（ 2） 。 试题分析：（ 1）设电场强度为 E，磁感强度为 B；粒子的初速度为 v。同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动，有： 2R=vT0；解得 v= （ 1分） 撤去磁场，只存在电场时，粒子做类平抛运动，有： x=v （ 1分） y= （ 1分） 由以上式子可知 x=y=R，粒子从图中的 M点离开电场，解得： E= （ 1分） 又： vx=v， vy=at= （ 1分） 则粒子离开电场时的速度 V= （ 1分） （ 2）同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运 动有： qvB=qE （ 1分） 只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，设半径为 r。 q2vB = （ 1分） 由以上式子可求得 r=R，可知粒子在磁场中运动 圆周 （ 2分） 所以，粒子在磁场中运动的时间 t= （ 2分） 考点：带电粒子在磁场与电场中的运动。
