1、2013-2014学年浙江省瑞安中学高二上期中物理试卷与答案（带解析） 选择题 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法 .下面选项中采用比值法且定义式正确的是 A电流 I=U/R B磁感应强度 B=F/IL C电场强度 E=kQ/r2 D电容 C=U/Q 答案： B 试题分析：电流的定义式为 ；电场强度的定义式是 ；电容器电容的定义式是 ， ACD错， B选项磁感应强度的定义式正确。 考点：物理方法，用比值定义的物理量 图甲是回旋加速器的工作原理图。 D1和 D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差， A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的匀强
2、磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。若带电粒子在磁场中运动的动能 Ek随时间 t的变化规律如图乙所示，不计带电粒子在电场中的加速时间，不考虑由相对论效应带来的影响，下列判断正确的是 A在 Ek-t图中应该有 tn+1- tn =tn-tn-1 B在 Ek-t图中应该有 tn+1- tn aB， EAEB B粒子带负电， aAaB， EAEB C粒子带正电， aAaB， EAEB D粒子带负电， aAaB， EAEB 答案： D 试题分析：在电场中画出一条电场线，电场方向指向低电势，粒子的合外力指向轨迹的凹侧面，如图所示： 由电场力和电场方向的关系可知，粒子带负电，负电荷在电势高的 A点电
3、势能小，等势面密的地方电场强，粒子的加速度大，综上可知正确。 考点：电势与电势能、带电粒子在电场中的运动 如图为燃煤锅炉烟囱中的静电除尘原理示意图， A为与烟囱内壁金属管相连的一个电极、 B为与金属丝 E相连的另一个电极， C和 D 分别表示烟囱的两个气口。在 A、 B之间加上高电压，金属丝附近的强电场将空气分子电离为电子和正离子，电子在烟囱空腔的电场中运动时被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电后而被吸附到带正电的电极上，因此排出的烟就比较清洁了。有关这种静电除尘的装置，下列说法中正确的是 A.高压电源的正极接 A，负极接 B B.高压电源的负极接 A，正极接 B C.C为烟气的进气口， D为排气
4、口 D.D为烟气的进气口， C为排气口 答案： AC 试题分析：由装置工作原理可知，电极 A的作用是吸附带负电的煤粉，所以应该接电源正极 ， A正确 B错误；烟气被清洁的过程是先从 C进入，空气被金属丝 E附近的强电场电离后产生的电子被煤粉俘获，带负电的煤粉经过烟囱时被吸附到带正电的金属管上，所以 C正确 D错误。 考点：电场力的方向 如图所示， a、 b、 c、 d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点 ,ab = cd = L， ad = bc = 2L，电场线与矩形所在平面平行。已知 a点电势为 20V， b点电势为 24V， d点电势为 12V。一个质子从 b点以 v0的
5、速度射入此电场，入射方向与 bc成 45,一段时间后经过 c点。不计质子的重力。下列判 断正确的是 A c点电势高于 a点电势 B场强的方向由 b指向 d C质子从 b运动到 c所用的时间为 D质子从 b运动到 c，电场力做功为 4eV 答案： C 试题分析：匀强电场中，沿着某一方向前进相同的距离，电势变化相等，所以Uab=Udc，可求得 c点电势为 16V， A错误； ad中点处电势也是 16V，连接 c与ad中点，即为电场中的一条等势线，如图 电场线方向与等势线垂直，指向低电势， B错误；电场力方向与质子初速度方向垂直，所以从 b运动到 c质子做类平抛运动，沿初速度方向和电场方向的位移均为
6、 ，运动时间 为 ， C正确；质子从 b运动到 c，电场力做功为 ， D错误。 考点：电场强度与电势、等势面、电势能 图中电阻 R2=R3=2R1的阻值相等，电池的内阻不计。开关 K接通后流过 R2的电流是 K接通前的 A 1/2 B 2/3 C 1/3 D 3/4 答案： D 试题分析：开关 K接通前流过 R2的电流是 ，开关 K接通后流过 R1的电流即干路电流是 ，此时 R2分流为 ，所以 D正确。 考点：欧姆定律和电阻的串、并联 如图所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度 v0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度 v1飞出电场若其它条件不变，在两板间加入垂直于纸面向里的
7、匀强磁场，该带电粒子恰能从上板边缘以速度 v2射出不计重力，则 A 2v0= v1+v2 B v0= C v0= D v0v1=v2 答案： B 试题分析：带点粒子在电场中运动时，电场力做正功，在电场和磁场的复合场中运动时，洛伦兹力不做功，电场力做负功，所以有 v2v0v1，对以上两个过程运用动能定理： ， 联立解得 ，正确答案：是 B。 考点：动能定理、带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图所示为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为 m、带电量为 q的带电粒子 (不计重力 )，经电压为 U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为 B的偏转磁场中，带电粒子
8、打至底片上的 P点，设 OP=x，则在图中能正确反映 x与 U之间的函数关系的是 答案： B 试题分析：可通过式确定图像形状，根据动能定理 可知，粒子在磁场中偏转，洛伦兹力提供向心力， ，所以， ，即 ， B正确。 考点：质谱仪 如图所示， A、 B、 C、 D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在 A、 B两点分别固定电量为 +q、 -q的两个点电荷，则关于 C、 D两点的场强和电势，下列说法正确的是 A.C、 D两点的场强、电势均相同 B.C、 D两点的场强、电势均不同 C.C、 D两点的场强相同，电势不同 D.C、 D两点的场强不同，电势相同 答案： A 试题分析： A、 B两点固定 +q
9、、 -q两个点电荷，可知空间电场分布关于两个电荷连线的垂直平分面对称，该垂直平分面上的电场方向均与该面垂直，并指向低电势一侧，所以该面是一个等势面，可知 A正确。 考点：电势、等势面、点电荷的电场 如图，真空中两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两 棒与水平面成 37角，棒上各穿有一个质量为 m、带电量为 q的相同小球（小球大小可忽略）。已知两小球在图中位置处于静止状态， ，则两球间的距离 r为 A B C D 答案： B 试题分析：对其中一个小球受力分析如图： 将杆对球的弹力分解到水平（库仑力）方向和竖直（重力方向），由共点力平衡可知， N1=mg， N2=FC，由几何关系可得 ，其中 ，所以
10、， B正确。 考点：共点力的平衡、库仑定律 如图所示， A、 B、 C是等边三角形的三个顶点， O是 A、 B连线的中点。以 O为坐标原点， A、 B连线为 x轴， O、 C连线为 y轴，建立坐标系。过 A、B、 C、 O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过 O点的通电直导线所受安培力的方向为 A.沿 y轴正方向 B.沿 y轴负方向 C.沿 x轴正方向 D.沿 x轴负方向 答案： A 试题分析：根据安培定则， A、 B在 O处产生的磁场方向相反，又因为二者电流强度相同，与 O距离相等，所以 A、 B在 O处产生的磁场叠加为零， O处磁场方向由 C决定，指
11、向 x轴负方向，再由左手定则可知过 O点的通电直导线所受安培力方向沿 y轴正方向， A正确。 考点：安培力的方向、通电直导线周围磁场的方向 某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面， A、 B、 C为电场中的三个点。下列说法错误的是 A.A点的电场强度小于 B点的电场强度 B.A点的电势高于 B点的电势 C.将负电荷从 A点移到 B点，电场力做正功 D.将正电荷从 A点移到 C点，电场力做功为零 答案： C 试题分析：在同一电场中，电场线密的地方电场强， A正确；电场中的导体是等势体，所以 A、 C、导体等电势，顺着电场的方向电势降低， B点的电势低于导体
12、电势，正确；负电荷受力方向与 电场方向相反，所以负电荷从 A点移到B点，电场力做负功， C错误； A、 C间电势差为零，电荷从 A点移到 C电场力不做功， D正确。所以应选 C。 考点：电场线、电势能、电势 如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球 P，小球所处的空间存在着方向竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态。现给小球一竖直向上的初速度，小球最高能运动到 M点。在小球从开始运动到运动至最高点时，以下说法正确的是 A小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量 B小球机械能的改变量等于电场力做的功 C 小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和 D弹
13、簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 答案： D 试题分析：小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态，说明重力与电场力等大反向，小球从开始运动到运动至最高点的过程中，电势能的减少量等于小球重力势能的增加量，错误；小球机械能的改变量等于电场力做功与弹簧弹力做功的代数和，错误；根据动能定理，小球动能的减少量等于电场力、重力与弹簧弹力做功的代数和，重力与电场力等大反向，做功代数和为零，所以 C错误 D正确。 考点：动能定理、重力做功与重力势能、功能关系、电势能 如图 所示，水平放置的平行金属板 a、 b带有等量异种电荷， a板带正电，有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动
14、的方向是 A沿竖直方向向下 B沿竖直方向向上 C沿水平方向向左面 D沿水平方向向右 答案： D 试题分析：洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，所以若液滴做直线运动，只能是在水平方向，且洛伦兹力与重力、电场力的合力等大反向。液滴带正电、洛伦兹力向上、磁场垂直纸面向里，由左手定则可知液滴水平向右做匀速直线运动， D正确。 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成平行板电容器，与它相连接的电路如图所示。闭合开关 S，待电路稳定后 A若减小两板间的距离，则两板间电场的场强将减小 B若在两板间插入一块介质，则极板所带电荷量将增大 C若断开 S后，在两板间插入一块介质，
15、则两板间的电势差将增大 D若断开 S后，减小两板间的距离，则两板间的电势差将增大 答案： B 试题分析：开关 S闭合时，两板间电压恒定，减小两板间的距离，两板间电场的场强 增大， A错；在两板间插入一块介质，电容变大，根据 可知极板所带电荷量将增大， B正确；断开 S后，极板所带电荷量不变，两板间插入一块介质、减小两板间的距离都会使电容增大，所以 变小， CD错误。 考点：电容器的电压、电荷量和电容的关系 计算题 一个初速度为零的电子通过电压为 U的电场加速后，从 C点沿水平方向飞入电场强度为 E的匀强电场中，到达该电场中另一点 D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是 120，如图所示
16、。试求 C、 D两点沿电场强度方向的距离 y。 答案： 试题分析： 电子加速过程 由 （ 2分） 得 （ 1分） 在竖直方向 （ 2分） （ 2分 ） 得 （ 1分） CD两点沿场强方向的距离 （ 2分） 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 如图所示，在光滑绝缘水平面上 B点的正上方 O处固定一个质点，在水平面上的 A点放另一个质点，两个质点的质量均为 m，带电量均为 +Q 。 C为 AB直线上的另一点（ O、 A、 B、 C位于同一竖直平面上）， AO间的距离为 L，AB和 BC间的距离均为 L/2，在空间加一个水平方向的匀强电场后 A处的质点处于静止。试问： (1)该匀强电场的场强多大？其方
17、向如何？ (2)如给 A处的质点一个指向 C点的初速度 v0 ，则该质点到达 C点时的加速度和速度分别多大？ 答案：（ 1） ，方向由 A指向 C；（ 2） ， 试题分析：（ 1）由题可知 A处的质点受到的库仑力为 (1分 ) 假设 AO与 BO夹角为 ，则有 sin=0.5，由平衡条件得 (2分 ) 联立解得 ，方向由 A指向 C (1分 ) （ 2）质点到达 C点时受到的合外力 (2分 ) 质点到达 C点时的加速度 (1分 ) 从 A到 C的过程中 O处的电荷不做功，由动能定理 (2分 ) 解得 考点：带电粒子在电场中的运动 从粒子源不断发射相同的带电粒子，初速可忽略不计，这些粒子经电场加
18、速后，从 M孔以平行于 MN方向进入一个边长为 d的正方形的磁场区域 MNQP，如图所示，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，其中 PQ的中点 S开有小孔，外侧紧贴 PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为 U时，这些粒子刚好经过孔 S 打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 （ 1）画出带电粒子在磁场中的运动轨迹并作出圆心的位置 （ 2）请说明粒子的电性求出粒子的比荷（ ）。 答案： （ 1） （ 2）粒子带正电， 试题分析：（ 1）粒子在磁场中运动轨迹图所示，其中 O为轨迹的圆心。 (3分 ) （ 2）由于粒子在磁场中顺时针转，根据左手定则可知，粒子带正电。 （ 2分） 粒子在
19、电场中加速，由动能定理有： ，即 （ 1分） 粒子进入磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力： ，即 （ 1分） 又由轨迹图，在 OSP中有： ，即 （ 2分） 联立以上结果，解得： 。（ 1分） 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿 y 轴负方向的匀强电场；第四象限无电场和磁场。现有一质量为 m、电荷量为 q的粒子以速度 v0从 y轴上的 M点沿 x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经 x轴上的 N点和 P点最后又回到 M点，设 OM=L， ON=2L。求： （ 1）电场强度 E的大小； （ 2）匀强磁场的磁感应强度
20、的大小和方向； （ 3）粒子从 M点进入电场经 N、 P点最后又回到 M点所用的时间。 答案：（ 1） ；（ 2） ，方向垂直纸面向里；（ 3） 试题分析：（ 1）粒子从 M至 N运动过程为类平抛运动，设运动时间为 t1，根据运动的分解有： x方向： （ 1分） y方向： （ 1分） （ 1分） 联立得： （ 1分） （ 2）设粒子在 N点时的速度 vN与 X轴成 角 ,则 得 （ 1分） 如图由几何关系得 （ 1分） 由牛顿第二定律有： （ 1分） 所以 ，方向垂直纸面向里。（ 2分） （ 3）粒子从 M至 N为类平抛运动，时间为 t1；在磁场中做匀速圆周运动，时间为 t2；从 P至 M做匀速直线运动，时间为 t3。则有： (1分 ) (1分 ) (1分 ) (1分 ) 联立解得： (1分 ) 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
