当前位置:首页 >> 高中教育 >>

广西桂林十八中2015-2016学年高二上学期期中物理试题(理)


2015-2016 学年广西桂林十八中高二(上)期中物理试卷(理)
一、单项选择题: (10 小题,每小题 3 分,共 30 分.每小题中只有一个正确选项,不选、错 选或多选均得零分. ) 1.法拉第的重要贡献之一是引入“场”和“场线”的概念.关于电场和磁场、电场线和磁感线, 下列说法正确的是( ) A.电场和磁场都是客观存在的特殊物质 B.电场线和磁感线都是电场和磁场中客观存在的曲线 C.电场和磁场都一定对放入其中的电荷产生力的作用 D.电场线和磁感线都是电荷在电场和磁场中运动的轨迹 2.两个相同的金属小球 A、B,所带的电量 qA=+q0、qB=﹣7q0,相距 r 放置时,相互作用的 引力大小为 F.现将 A 球与 B 球接触,再把 A、B 两球间的间距增在到 2r,那么 A、B 之间 的相互作用力将变为( ) A.斥力、 B.斥力、 C.引力、 D.引力、

3.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为 U 的电场后,速度最大的粒子是( A.质子( H) B.氘核( H) C.α 粒子( He) D.钠离子 Na
+



4. 如图所示: 在倾角为 α 的光滑斜面上, 垂直纸面放置一根长为 L, 质量为 m 的直导体棒. 当 导体棒中的电流 I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中, 当外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中,关 于 B 的大小的变化,正确的说法是( )

A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 5. 1931 年英国物理学家狄拉克从理论上预言, 存在只有一个磁极的粒子, 即“磁单极子”. 1982 年英国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有 N 极的磁单 极子从上向下穿过一个如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现 ( )

A.逆时针方向持续流动的感应电流 B.顺时针方向持续流动的感应电流 C.先是逆时针方向,后是顺时针方向的感应电流 D.先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流 6.为了防止静电的危害,下列措施中不正确的是( ) A.在地毯中夹杂不锈钢纤维 B.尽可能保持印刷厂里空气干燥 C.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做飞机轮胎 D.油罐车上拖一条与地面接触的铁链 7.如图所示,直线 A 为电源 a 的路端电压与电流的关系图象,直线 B 为电源 b 的路端电压与 电流的关系图象,直线 C 为一个电阻 R 的两端电压与电流的关系图象,将这个电阻 R 分别接 到 a、b 两电源上,那么( )

A.R 接到 a 电源上,电源的效率较高 B.R 接到 b 电源上,电源的输出功率较大 C.R 接到 a 电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低 D.R 接到 b 电源上,电阻 R 的发热功率和电源的效率都较高 8.带电粒子在匀强磁场中运动,由于受到阻力作用,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变, 重力忽略不计) ,轨道如图中曲线 abc 所示.则该粒子( )

A.带正电,运动方向 a→b→c B.带负电,运动方向 c→b→a C.带负电,运动方向 a→b→c D.带正电,运动方向 c→b→a

9.如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为 E,一根不可伸长的绝缘细 线长度为 l,细线一端拴一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球,另一端固定在 O 点.把小 球拉到使细线水平的位置 A,由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成角 θ=60°的位 置 B 时速度为零.以下说法中正确的是( )

A.小球在 B 位置处于平衡状态 B.小球受到的重力与电场力的关系是 Eq=mg C.小球将在 AB 之间往复运动,且幅度将逐渐减小 D.小球从 A 运动到 B 过程中,电场力对其做的功为﹣ qEl

10.如图,足够长的直线 ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量 ab 上各点的磁 感应强度 B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )

二、多项选择题: (4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每小题至少有两个正确选项,选对但不全 得 2 分,错选或不选均得零分. ) 11.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c 是两负电荷连线的中点, d 点在正电荷的正上方,c、d 到正电荷的距离相等,则( )

A.a 点的电场强度比 b 点的大 B.a 点的电势比 b 点的高 C.c 点的电场强度比 d 点的大 D.c 点的电势比 d 点的低

12.如图所示,平行金属板中带电质点 p 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的 影响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,则( )

A.电压表读数减小

B.电流表读数减小

C.质点 p 将向上运动 D.R2 上消耗的功率逐渐增大 13.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象,下列说法正确的是( )

A.当把磁铁 N 极向下插入线圈时,电流表指针发生偏转 B.当把磁铁 N 极从线圈中拔出时,电流表指针不发生偏转 C.保持磁铁在线圈中相对静止时,电流表指针不发生偏转 D.若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针发生偏转 14.如图,在足够长的绝缘水平直线轨道上,B 点正上方 h 处的 P 点固定电荷量为+Q 的点电 荷甲.一质量为 m、电荷量为+q 的物块乙(可视为质点) ,从轨道上的 A 点以初速度 v0 沿轨 道向右运动,当运动到 B 点时速度为 v,到 C 点时速度正好减为零,已知点电荷甲产生的电 场在 A 点的电势为 φ(取无穷远处电势为零) ,PA 连线与水平轨道的夹角为 60°.AB=BC,物 块乙与水平直线轨道的动摩擦因数为 μ,静电力常数为 k,由此可得( )

A.物块乙在 A 点时静电力功率的绝对值为
2

B.物体乙从 A 点运动到 B 点克服摩擦力做的功 Wf= mv0

C.点电荷+Q 产生的电场在 B 点的电势 φB=

(v0 ﹣2v )+φ

2

2

D.物体乙从 B 点运动到 C 点过程中电势能减少,到 C 点时电势能减为零

三、填空题: (每空 3 分,共 21 分) 15.用 10 分度的游标卡尺测物体的长度,如图甲所示,读数为 微器测物体的厚度,如图乙所示,读数为 mm.

mm.用螺旋测

16. (15 分) (2015 秋?桂林校级期中)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产 品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图 所示电路,提供的实验器材有: (A)电动车电池一组,电动势约为 12V,内阻未知 (B)直流电流表量程 300mA,内阻很小 (C)电阻箱 R,阻值范围为 0~999.9Ω (D)定值电阻 R0,标称阻值 10Ω (E)导线和开关

(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路 连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下: ①断开电源开关 S, ②将多用表选择开关置于×1Ω 档,调零后,红黑表笔分别接 R0 两端,读数为 10Ω, ③将多用表选择开关置于×10Ω 档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如 图所示,则所测阻值为 Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现 电源和开关均完好. 由以上操作可知,发生故障的元件是 . (2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路. (3)改变电阻箱的阻值 R,分别测出阻值为 R0=10Ω 的定值电阻的电流 I,下列三组关于 R 的 取值方案中,比较合理的方案是 (选填方案编号 1、2 或 3) . 方案编号 电阻箱的阻值 R/Ω 1 300.0 2 100.0

250.0 85.0

200.0 70.0

3

40.0

30.0

25.0

(4)根据实验数据描点,绘出的 ﹣R 图象是一条直线.若直线的斜率为 k,在坐标轴上的截 距为 b,则该电源的电动势 E= ,内阻 r= (用 k、b 和 R0 表示) .

四、计算题: (第 17 题 10 分,第 18 题 10 分,第 19 题 13 分,共 33 分.应写出必要的文字 说明、重要的方程式和演算步骤,只写出最后答案的给 0 分) 17. (10 分) (2015 春?遵义校级期末)如图所示,电路中的灯泡标有“0.1V,0.4W”,电源的 电动势为 4V,内阻为 0.05Ω,电动机内阻为 0.1Ω,此时灯泡与电动机都正常工作求: (1)电动机消耗的电功率 (2)电动机输出的机械功率.

18. (10 分) (2015 秋?湖北校级期中)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O 处固定一点电荷,将质量为 m,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点 A 由静止释放, 小球沿细管滑到最低点 B 时,对管壁恰好无压力.求: (1)固定于圆心处的点电荷在 AB 弧中点处的电场强度大小; (2)若把 O 处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下场强为 E 的匀强电场,带电小球仍从 A 点由静止释放,下滑到最低点 B 时,小球对环的压力多大?

19. (13 分) (2015?山东)如图所示,直径分别为 D 和 2D 的同心圆处于同一竖直面内,O 为 圆心,GH 为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直 圆面向里的匀强磁场.间距为 d 的两平行金属极板间有一匀强电场,上级板开有一小孔.一 质量为 m,电量为+q 的粒子由小孔下方 处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度 v 射出 电场,由 H 点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力. (1)求极板间电场强度的大小; (2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小; (3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为 求这段时间粒子运动的路程. 、 ,粒子运动一段时间后再次经过 H 点,

2015-2016 学年广西桂林十八中高二(上)期中物理试卷 (理)
参考答案与试题解析

一、单项选择题: (10 小题,每小题 3 分,共 30 分.每小题中只有一个正确选项,不选、错 选或多选均得零分. ) 1.法拉第的重要贡献之一是引入“场”和“场线”的概念.关于电场和磁场、电场线和磁感线, 下列说法正确的是( ) A.电场和磁场都是客观存在的特殊物质 B.电场线和磁感线都是电场和磁场中客观存在的曲线 C.电场和磁场都一定对放入其中的电荷产生力的作用 D.电场线和磁感线都是电荷在电场和磁场中运动的轨迹 【考点】磁感线及用磁感线描述磁场;电场. 【分析】电场与磁场都是客观存在的特殊物质;电场线和磁感线都是为了描述电场和磁场而 假想的曲线,电场线越密的地方,电场强度越大,电场中某点电场强度的大小由电场决定. 【解答】解:A、电场和磁场均是客观存在的特殊物质;故 A 正确; B、电场线和磁感线是人类为了形象地描述电场场而引入的虚拟的线,实际中并不存在;故 B 错误; C、电场对放入其中的电荷一定有力的作用;但磁场只对运动的电荷有力的作用;故 C 错误; D、电荷的运动取决于初速度和力的方向,故电场线和磁感线均不是电荷在场中的轨迹;故 D 错误; 故选:A. 【点评】考查电场与磁场的基本知识,通过相互比较来加强理解.抓住电场与磁场都是物质, 电场线和磁感线都是假想的曲线是关键. 2.两个相同的金属小球 A、B,所带的电量 qA=+q0、qB=﹣7q0,相距 r 放置时,相互作用的 引力大小为 F.现将 A 球与 B 球接触,再把 A、B 两球间的间距增在到 2r,那么 A、B 之间 的相互作用力将变为( )

A.斥力、

B.斥力、

C.引力、

D.引力、

【考点】库仑定律. 【分析】设电荷 A 带电荷量为 q0,则电荷 B 带电荷量为﹣7q0﹣,在真空中相距为 r 时,根据 库仑定律可以得到 F 与电量 q、距离 r 的关系; A、B 球相互接触后放回原处,距离为 2r,电荷先中和再平分,再根据库仑定律得到相互作用 的库仑力大小与 Q、r 的关系,用比例法求解. 【解答】解:金属小球 A 和 B,带电量分别为+q0 和﹣7q0,相互作用力大小为 F, 根据库仑定律,有: F=k

将两球接触后再放回原处,电荷先中和再平分,带电量变为 根据库仑定律,有: F′=k = ,且表现为斥力,故 A 正确,BCD 错误;

=﹣3q0,

故选:A. 【点评】本题考查运用比例法求解物理问题的能力.对于两个完全相同的金属球,互相接触 后电量平分. 3.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为 U 的电场后,速度最大的粒子是( A.质子( H) B.氘核( H) C.α 粒子( He) D.钠离子 Na
+



【考点】带电粒子在匀强电场中的运动. 【专题】带电粒子在电场中的运动专题. 【分析】粒子经过加速电场时,电场力做功 qU,根据动能定理求得速度表达式,由各个粒子 比荷大小,比较速度的大小. 【解答】解:设加速电场的电压为 U,粒子的质量和电量分别为 m 和 q, 由动能定理得:qU= mv ﹣0,解得:v=
2



可见,速度与粒子的比荷平方根成正比. 由于质子的比荷最大,所以质子的速度最大. 故选:A. 【点评】带电粒子在加速电场中获得的速度,常常根据动能定理求解,本题还要了解各个粒 子的比荷关系. 4. 如图所示: 在倾角为 α 的光滑斜面上, 垂直纸面放置一根长为 L, 质量为 m 的直导体棒. 当 导体棒中的电流 I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中, 当外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的过程中,关 于 B 的大小的变化,正确的说法是( )

A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;安培力. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】本题中导体棒受三个力,重力 G、支持力 FN 和安培力 FA,三力平衡,合力为零,其 中重力的大小和方向都不变,支持力的方向不变,安培力的方向由水平向右逐渐变为竖直向 上,根据平行四边形定则分析. 【解答】解:对导体棒受力分析,受重力 G、支持力 FN 和安培力 FA,三力平衡,合力为零, 将支持力 FN 和安培力 FA 合成,合力与重力相平衡,如图

从图中可以看出,安培力 FA 先变小后变大,由于 FA=BIL,其中电流 I 和导体棒的长度 L 均 不变,故磁感应强度先变小后变大; 故选 C. 【点评】三力平衡的动态分析问题是一中常见的问题,其中一个力大小和方向都不变,一个 力方向不变、大小变,第三个力的大小和方向都变,根据平行四边形定则做出力的图示分析 即可. 5. 1931 年英国物理学家狄拉克从理论上预言, 存在只有一个磁极的粒子, 即“磁单极子”. 1982 年英国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有 N 极的磁单 极子从上向下穿过一个如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现 ( )

A.逆时针方向持续流动的感应电流 B.顺时针方向持续流动的感应电流 C.先是逆时针方向,后是顺时针方向的感应电流

D.先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流 【考点】楞次定律. 【分析】磁单极子穿过超导线圈,导致线圈中的磁通量发生变化,根据磁通量变化情况,由 楞次定律可判定感应电流的方向. 【解答】解:若 N 磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁 通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从上向下看,再由 右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小, 且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从下向上,再由右手螺旋定则 可确定感应电流方向逆时针.因此线圈中产生的感应电流方向不变.所以四个选项中 A 正确. 故选:A 【点评】查右手螺旋定则、楞次定律,及磁单极子的特征.同时注意磁体外部的感应线是从 N 极射出,射向 S 极. 6.为了防止静电的危害,下列措施中不正确的是( ) A.在地毯中夹杂不锈钢纤维 B.尽可能保持印刷厂里空气干燥 C.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做飞机轮胎 D.油罐车上拖一条与地面接触的铁链 【考点】静电现象的解释. 【分析】本题考查是关于静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案. 【解答】解:A.在地毯中夹杂不锈钢纤维,可以将人走路的过程中产生的静电及时导走,属 于静电防止,故 A 正确; B.印刷厂里工作的过程中,可能会产生静电,所以要尽可能保持印刷厂里空气湿润,避免产 生静电,属于静电的防止,不能保持干燥;故 B 错误; C、 飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做飞机轮胎, 可以及时导走飞行过程中产生的静电, 这是防止静电危害.故 C 正确 D、油罐车在运输过程中,不断的相互摩擦,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁 链,及时导走,这是防止静电危害,故 D 正确; 本题选择错误的,故选:B 【点评】本题考查是关于静电的防止与应用,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体 实例 7.如图所示,直线 A 为电源 a 的路端电压与电流的关系图象,直线 B 为电源 b 的路端电压与 电流的关系图象,直线 C 为一个电阻 R 的两端电压与电流的关系图象,将这个电阻 R 分别接 到 a、b 两电源上,那么( )

A.R 接到 a 电源上,电源的效率较高 B.R 接到 b 电源上,电源的输出功率较大

C.R 接到 a 电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低 D.R 接到 b 电源上,电阻 R 的发热功率和电源的效率都较高 【考点】电功、电功率;路端电压与负载的关系. 【专题】恒定电流专题. 【分析】根据电源的图线,读出短路电流和电阻 R 接在电源上时的工作状态,分析电源效率 的大小. 电源的 U﹣I 图线与电阻 R 的 U﹣I 图线的交点表示电阻 R 接在该电源上的工作状态, 读出电压和电流,分析电源的输出功率大小. 【解答】解: A、电源的效率 η= .由图看出,电阻 R 接在电源 a 上时电路中电流为 0.5I,短路电流为 得到,R=r,a 电源的效率为 50%.由图看出,电阻 R 接在电

I,根据闭合电路欧姆定律 I=

源 b 上时 >50%,则电源 b 的效率大于 50%.故 A 错误. B、电源的图线与电阻 R 的 U﹣I 图线的交点表示电阻 R 接在该电源上的工作状态,由图读出 电阻 R 接在电源 a 的电压和电流较大,电源 a 的输出功率较大.故 B 错误. C、D 由分析可知,R 接到 a 电源上,电源的输出功率较大,电源效率较低.故 C 正确,D 错 误. 故选:C 【点评】本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解,从交点、斜率、面积等数学角度来理 解图线的物理意义. 8.带电粒子在匀强磁场中运动,由于受到阻力作用,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变, 重力忽略不计) ,轨道如图中曲线 abc 所示.则该粒子( )

A.带正电,运动方向 a→b→c B.带负电,运动方向 c→b→a C.带负电,运动方向 a→b→c D.带正电,运动方向 c→b→a 【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律. 【专题】带电粒子在磁场中的运动专题. 【分析】带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子的能量逐渐减小,速度减小,则半 径减小,即可由轨迹分析粒子入射的方向.由左手定则判断电荷的电性. 【解答】解:据题意,带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子的能量逐渐减小,速 度减小,则由公式 得知,粒子的半径逐渐减小,由图看出,粒子的运动方向是从 a 到 b

再到 c.在 a 处,粒子所受的洛伦兹力向右,由左手定则判断可知,该粒子带负电.所以选项 c 正确. 故选:C

【点评】本题只要掌握带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径 答.

和左手定则就能正确解

9.如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为 E,一根不可伸长的绝缘细 线长度为 l,细线一端拴一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球,另一端固定在 O 点.把小 球拉到使细线水平的位置 A,由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成角 θ=60°的位 置 B 时速度为零.以下说法中正确的是( )

A.小球在 B 位置处于平衡状态 B.小球受到的重力与电场力的关系是 Eq=mg C.小球将在 AB 之间往复运动,且幅度将逐渐减小 D.小球从 A 运动到 B 过程中,电场力对其做的功为﹣ qEl 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;向心力. 【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 【分析】小球从 A 点静止释放,运动到 B 点速度为 0,对小球进行受力分析:小球到达 B 点 时速度为零,向心力为零,沿细线方向合力为零,确定其合力,判断是否平衡,根据动能定 理列式,求电场力的大小.根据电场力做功公式 W=qEd,d 是沿电场线方向有效距离,求电 场力做功.运用单摆进行类比,分析振幅. 【解答】解:小球从 A 到 B 的过程中,只有重力和电场力做功,根据动能定理有:mglsinθ﹣ qEL(1﹣cosθ)=0,可解得 A、小球到达 B 点时速度为零,向心力为零,则沿细线方向合力为零,而小球有沿圆弧的切向 分力不为 0,故在 B 点小球的合力不为零,不是平衡状态.故 A 错误; B、根据动能定理得:mglsinθ﹣qEl(1﹣lcosθ)=0,解得,Eq= mg,故 B 错误; C、类比单摆,小球将在 AB 之间往复运动,能量守恒,振幅不变.故 C 错误. D、小球从 A 到 B,沿电场线方向运动的有效距离:d=l﹣lcosθ= l,所以电场力做功:W=﹣ qEd=﹣ Eql,故 D 正确. 故选:D 【点评】本题要求同学们能正确的对物体进行受力分析,并能联想到已学的物理模型,根据 相关公式解题是关键. 10.如图,足够长的直线 ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量 ab 上各点的磁 感应强度 B,在计算机屏幕上显示的大致图象是( )

【考点】几种常见的磁场. 【分析】通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度 的大小. 【解答】解:通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁,因此根据磁感线的分布,

再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知, 因为 ab 线段的长度大于通电螺线管的长度,由条形磁铁磁感线的分布,可知应该选 C,如果 ab 线段的长度小于通电螺线管的长度,则应该选 B. 由于足够长的直线 ab,故 C 选项正确,ABD 错误; 故选:C 【点评】考查通电螺线管周围磁场的分布,及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小, 本题较简单但会出错. 二、多项选择题: (4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每小题至少有两个正确选项,选对但不全 得 2 分,错选或不选均得零分. ) 11.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c 是两负电荷连线的中点, d 点在正电荷的正上方,c、d 到正电荷的距离相等,则( )

A.a 点的电场强度比 b 点的大 B.a 点的电势比 b 点的高 C.c 点的电场强度比 d 点的大 D.c 点的电势比 d 点的低 【考点】电势差与电场强度的关系;电势;电势能. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小.根据电场线的方向判断电荷的正负.顺着电场 线电势逐渐降低,由电场线的方向可判断电势的正负. 【解答】解:A、由图看出,a 点处电场线比 b 点处电场线密,则 a 点的场强大于 b 点的场强, 故 A 正确. B、电场线从正电荷到负电荷,沿着电场线电势降低,所以 b 点的电势比 a 点的高,所以 B 错 误; C、负电荷在 c 点的合场强为零,c 点只有正电荷产生的电场强度,在 d 正电荷产生的场强向 上,两个负电荷产生的场强向下,合场强是它们的差值,所以 c 点的电场强度比 d 点的大,所 以 C 正确; D、正电荷到 c 点的平均场强大于正电荷到 d 点的平均场强,根据 U=Ed 可知,正电荷到 c 点 电势降低的多,所以 c 点的电势比 d 点的低,所以 D 正确; 故选:ACD 【点评】本题要掌握电场线的物理意义:电场线的疏密表示场强的大小,顺着电场线电势逐 渐降低,知道等量异种电荷连线的垂直平分线是一个等势面. 12.如图所示,平行金属板中带电质点 p 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的 影响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,则( )

A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点 p 将向上运动 D.R2 上消耗的功率逐渐增大 【考点】电容;电功、电功率. 【专题】电容器专题. 【分析】对电路进行分析,滑片的移动可知电路中总电阻的变化,由闭合欧姆定律可求得电 路中电流及路端电压的变化;再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化,则可知 P 的受 力变化,则可知质点的运动情况.将 R4 之外的其他部分等效为电源的内电阻,则可分析 R4 功率的变化. 【解答】解: A、电路图可知,R2 与 R4 串联后与 R3 并联,再与 R1 串联,电容器与并联部分并联;滑片向 b 端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,总电流增大;则内电压增大,由闭合 电路的欧姆定律可知路端电压减小,R1 两端的电压增大,R1 两端的电压增大,路端电压减小, 并联部分电压减小,即 R2 与 R4 两端的电压减小; 而由于电流表示数增大,由欧姆定律可知 R2 两端的电压增大,故 R4 两端的电压减小,电压表 示数减小,故 A 正确;

B、因并联部分电压减小,则 R3 中的电流减小,而干路电流增大,故电流表中的电流增大, 故 B 错误; C、滑片向 b 端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,总电流增大;则内电压增 大, 由闭合电路的欧姆定律可知路端电压减小, R1 两端的电压增大, 故并联部分电压减小; 电 容器两端的电压减小,质点电场力减小; 则质点将向下移动,故 C 错误; D、滑片向 b 端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,总电流增大;则内电压增 大,由闭合电路的欧姆定律可知路端电压减小,R1 两端的电压增大,那么 R3 两端电压减小, 则其电流减小,故通过 R2 的电流增大,则 R2 上消耗的功率增加; 故 D 正确; 故选:AD. 【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律,一般可以先将分析电路结构,电容器看作开路;再 按部分﹣整体﹣部分的分析思路进行分析. 13.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象,下列说法正确的是( )

A.当把磁铁 N 极向下插入线圈时,电流表指针发生偏转 B.当把磁铁 N 极从线圈中拔出时,电流表指针不发生偏转 C.保持磁铁在线圈中相对静止时,电流表指针不发生偏转 D.若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针发生偏转 【考点】研究电磁感应现象. 【分析】当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中产生感应电流;由楞次定律判断出感 应电流的方向,根据电流流向与电流计指针偏转方向间的关系分析答题. 【解答】解:A、由题图可知,原磁场方向向下,磁铁插入时,原磁通量增大,感应电流磁场 向上,感应电流由负接线柱流入电流表,指针偏转,故 A 正确. B、磁铁拔出时,原磁通量减小,感应电流磁场向下,感应电流由负接线柱流入电流表,指针 向左偏,故 B 错误. C、D、穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,电流表指针不偏转,故 C 正确,D 错误. 故选:AC. 【点评】本题考查了楞次定律的应用,掌握楞次定律是正确解题的关键;本题难度不大,是 一道基础题. 14.如图,在足够长的绝缘水平直线轨道上,B 点正上方 h 处的 P 点固定电荷量为+Q 的点电 荷甲.一质量为 m、电荷量为+q 的物块乙(可视为质点) ,从轨道上的 A 点以初速度 v0 沿轨 道向右运动,当运动到 B 点时速度为 v,到 C 点时速度正好减为零,已知点电荷甲产生的电 场在 A 点的电势为 φ(取无穷远处电势为零) ,PA 连线与水平轨道的夹角为 60°.AB=BC,物 块乙与水平直线轨道的动摩擦因数为 μ,静电力常数为 k,由此可得( )

A.物块乙在 A 点时静电力功率的绝对值为
2

B.物体乙从 A 点运动到 B 点克服摩擦力做的功 Wf= mv0 C.点电荷+Q 产生的电场在 B 点的电势 φB=
2 2

(v0 ﹣2v )+φ

D.物体乙从 B 点运动到 C 点过程中电势能减少,到 C 点时电势能减为零 【考点】电势能;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【分析】由库仑定律求出物块所受的静电力 F,由 P=Fv0cos60°求静电力功率;电场力对物块 乙在 AB 段做负功,在 BC 段做正功,大小相等;A 到 B 的过程与从 B 到 C 过程中摩擦力做 的功相等, 根据动能定理即可求出物块乙从 A 点运动到 B 克服摩擦力做的功. 从 A 点到 B 点, 只有电场力和摩擦力做功,根据动能定理,求出电场力做功,从而得出两点间的电势差,从 而得出 B 点的电势.根据静电力做功正负,分析电势能的变化. 【解答】解:A、物块乙在 A 点时所受的静电力为:F=k =

静电力功率的绝对值为 P=Fv0cos60°=

.故 A 正确.

B、电场力对物块乙在 AB 段做负功,在 BC 段做正功,大小相等,A 到 C 电场力做的总功为 0;A 到 B 的过程与 B 到从 C 过程中摩擦力做的功相等,设 A 到 B 的过程克服摩擦力做的功 是 Wf,对 A 到 C 过程,由动能定理得:﹣2Wf=0﹣ ,得 Wf= .故 B 错误.

C、设点电荷产生的电场在 B 点的电势为 φB,A 到 B 过程,由动能定理有: ﹣q(φB﹣φ)﹣Wf= mv ﹣
2

,解得:φB=

(v0 ﹣2v )+φ.故 C 正确.

2

2

D、物体乙从 B 点运动到 C 点过程中电场力做正功,电势能减少,C 点的电势不为零,乙到 C 点时电势能不为 0.故 D 错误. 故选:AC. 【点评】解决本题的关键抓住 AB 段和 BC 段电场力和摩擦力做功关系,知道电场力做功 W=qU,U 等于两点间的电势差. 三、填空题: (每空 3 分,共 21 分)

15.用 10 分度的游标卡尺测物体的长度,如图甲所示,读数为 29.8 mm.用螺旋测微器测 物体的厚度,如图乙所示,读数为 6.108 mm.

【考点】刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用. 【专题】实验题. 【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法 是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读. 【解答】解:游标卡尺的主尺读数为 29mm,游标尺上第 8 个刻度与主尺上某一刻度对齐,故 其读数为 0.1×8mm=0.8mm, 所以最终读数为:29mm+0.8mm=29.8mm; 螺旋测微器的固定刻度读数为 6mm,可动刻度读数为 0.01×10.8mm=0.108mm,所以最终读数 为 6.108mm. 故答案为:29.8,6.108 【点评】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主 尺读数加上游标读数,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动 刻度读数时需估读. 16. (15 分) (2015 秋?桂林校级期中)随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产 品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图 所示电路,提供的实验器材有: (A)电动车电池一组,电动势约为 12V,内阻未知 (B)直流电流表量程 300mA,内阻很小 (C)电阻箱 R,阻值范围为 0~999.9Ω (D)定值电阻 R0,标称阻值 10Ω (E)导线和开关

(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路 连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下: ①断开电源开关 S, ②将多用表选择开关置于×1Ω 档,调零后,红黑表笔分别接 R0 两端,读数为 10Ω, ③将多用表选择开关置于×10Ω 档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如 图所示,则所测阻值为 70 Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和 开关均完好.

由以上操作可知,发生故障的元件是 电流表 . (2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路. (3)改变电阻箱的阻值 R,分别测出阻值为 R0=10Ω 的定值电阻的电流 I,下列三组关于 R 的 取值方案中,比较合理的方案是 2 (选填方案编号 1、2 或 3) . 方案编号 电阻箱的阻值 R/Ω 1 300.0 2 100.0 3 40.0 (4)根据实验数据描点,绘出的 ﹣R 图象是一条直线.若直线的斜率为 k,在坐标轴上的截 距为 b,则该电源的电动势 E= ,内阻 r= ﹣R0 (用 k、b 和 R0 表示) .

250.0 85.0 30.0

2 7 2

【考点】测定电源的电动势和内阻. 【专题】实验题;定量思想;图析法;恒定电流专题. 【分析】 (1)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率;故障检测时,除电流表其余部分均没有问题, 故问题只能出在电流表处; (3)为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为: 100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,计算出电阻箱电阻值的大致范围即可; (4)根据闭合电路欧姆定律列式,然后进行公式变形,得到 与 R 关系式,在分析讨论 【解答】解: (1)欧姆表表盘读数为“7Ω”,倍率为“×10”,故为 70Ω; 障检测时,除电流表其余部分均没有问题,故问题只能出在电流表处; (3)为减小电流表的读数误差,电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一,即电流范围为: 100mA≤I≤300mA,根据欧姆定律,总电阻 120Ω≥R 总≥40Ω,扣除定值电阻 10Ω,即电流表内阻 和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于 30Ω 而小于等于 110Ω,由于电流表内阻不计,故应 该选方案 2; (4)根据闭合电路欧姆定律,有 E=I(r+R0+R) ,则 = R+ ,为对比一次函数 y=kx+b,R 相当于 x, 相当于 k, 相当于 y,k(﹣r﹣R0)相当于 b; 解得:E= ,r= ﹣R0; 故答案为: (1)70;电流表; (3)2; (4) ; ﹣R0. 【点评】本题涉及欧姆表的读数、测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作,虽然最 后的图象处理不是用的伏安法,但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析,作出直线图象是关 键. 四、计算题: (第 17 题 10 分,第 18 题 10 分,第 19 题 13 分,共 33 分.应写出必要的文字 说明、重要的方程式和演算步骤,只写出最后答案的给 0 分) 17. (10 分) (2015 春?遵义校级期末)如图所示,电路中的灯泡标有“0.1V,0.4W”,电源的 电动势为 4V,内阻为 0.05Ω,电动机内阻为 0.1Ω,此时灯泡与电动机都正常工作求: (1)电动机消耗的电功率 (2)电动机输出的机械功率.

【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率. 【专题】恒定电流专题. 【分析】 (1)由闭合电路欧姆定律可求得电动机两端的电压,由功率公式 P=UI 可求得电动机 的功率; (2)电动机消耗的功率一部分转化为内能,另一部分转化为机械能;根据能量守恒可求得输 出功率. 【解答】解: (1)分析灯泡得电路中的电流为 设电动机两端的电压为 U2 则有 E=U1+U2+I?r U2=E﹣U1﹣I?r=3.7V 电动机消耗的功率为:p=I?U2=4×3.7=14.8W (2)由能量守恒得 解得: p 机=13.2W 答: (1)电动机消耗的电功率为 14.8W; (2)电动机输出的机械功率为 13.2W. 【点评】本题考查电动机的功率及闭合电路欧姆定律问题,要注意对于非纯电阻电路中的功 率计算要注意功率公式的正确应用. 18. (10 分) (2015 秋?湖北校级期中)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O 处固定一点电荷,将质量为 m,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点 A 由静止释放, 小球沿细管滑到最低点 B 时,对管壁恰好无压力.求: (1)固定于圆心处的点电荷在 AB 弧中点处的电场强度大小; (2)若把 O 处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下场强为 E 的匀强电场,带电小球仍从 A 点由静止释放,下滑到最低点 B 时,小球对环的压力多大?

【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律;牛顿第三定律;点电荷的场强. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】 (1)带电小球沿竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管从 A 点静止释放,当滑到最低点时, 对管壁恰好无压力.在下滑过程中由动能定理可求出最低点的速度大小,从而由牛顿第二定 律可求出电场力,从而确定电场强度大小.

(2)若换成匀强电场后,带电小球在下滑过程中电场力做功,仍由动能定理求出最低点的速 度,再由牛顿运动定律求出小球对环的压力. 【解答】解: (1)由 A 到 B,由动能定理得: 在 B 点,对小球由牛顿第二定律得: 联立以上两式解得: ,电场强度向上,即 O 处的电荷为负电荷, 得到,等势面上各处的场强大小均相等,即 AB 弧中

由于是点电荷﹣Q 形成的电场,由 点处的电场强度为

(2)设小球到达 B 点时的速度为 v,由动能定理得: 在 B 点处小球对环的弹力为 N,由牛顿第二定律得: ②



联立①和②式,解得小球在 B 点受到环的压力为:N=3(mg+qE) 由牛顿第三定律得:小球在 B 点对环的压力大小为 N=3(mg+qE) 【点评】小球沿细管滑到最低点 B 时,对管壁恰好无压力.并不是电场力等于重力,而是电 场力与重力提供向心力去做圆周运动.当是点电荷的电场时,由于电场力与支持力均于速度 方向垂直,所以只有重力做功.因此由机械能守恒定律来求出滑到最低点的速度. 19. (13 分) (2015?山东)如图所示,直径分别为 D 和 2D 的同心圆处于同一竖直面内,O 为 圆心,GH 为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直 圆面向里的匀强磁场.间距为 d 的两平行金属极板间有一匀强电场,上级板开有一小孔.一 质量为 m,电量为+q 的粒子由小孔下方 处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度 v 射出 电场,由 H 点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力. (1)求极板间电场强度的大小; (2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小; (3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为 求这段时间粒子运动的路程. 、 ,粒子运动一段时间后再次经过 H 点,

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

【专题】带电粒子在复合场中的运动专题. 【分析】 (1)带电粒子在电场中做加速运动;根据动能定理可求得电场强度的大小; (2)明确两种可能的相切情况,即可求得半径;根据洛仑兹充当向心力求解磁感应强度; (3)分析粒子在磁场中的运动,根据运动周期明确经过的圆心角,再由圆的性质明确对应的 路程. 【解答】解: (1)设极板间电场强度大小为 E,对粒子在电场中的加速运动,由动能定理可得: qE = mv
2

解得:E= (2)设 I 区内磁感应强大小为 B,粒子做圆周运动的半径为 R,由牛顿第二定律得: qvB=m 如图甲所示,粒子的运动轨迹与小圆相切有两种情况,若粒子轨迹与小圆外切,由几何关系 可得: R= ; 解得:B= ;

若粒子轨迹与小圆内切,由几何关系得: R= ;

解得:B= (3)设粒子在 I 区和 II 区做圆周运动的半径分别为 R1、R2,由题意可知,I 区和 II 内的磁感 应强度大小分别为 B1= ;B2= ;由牛顿第二定律可得:

qvB1=m

,qvB2=m

代入解得:R1= ,R2= ; 设粒子在 I 区和 II 区做圆周运动的周期分别为 T1、T2,由运动学公式得: T1= ,T2=

由题意分析,粒子两次与大圆相切的时间间隔的运动轨迹如图乙所示,由对称性可知,I 区两 段圆弧所对圆心角相同,设为 θ1,II 区内所对圆心角设为 θ2,圆弧和大圆的两个切点与圆心 O 连线间的夹角为 α,由几何关系可得: θ1=120° θ2=180° α=60° 粒子重复上述交替运动到 H 点,设粒子 I 区和 II 区做圆周运动的时间分别为 t1、t2,可得:

t1=

×

T1,t2=

×

T2

设粒子运动的路程为 s,由运动学公式可得 s=v(t1+t2) 联立解得:s=5.5πD 答: (1)极板间电场强度的大小 ;

(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,Ⅰ区磁感应强度的大小 (3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为 这段时间粒子运动的路程 5.5πD. 、





,粒子运动一段时间后再次经过 H 点,

【点评】本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,要注意明确洛仑兹力充当向心力的应用, 同时要注意分析可能的运动过程,特别是具有对称性的性质要注意把握.


相关文章:
2015-2016学年广西桂林市第十八中学高二下学期期中考试...
2015-2016学年广西桂林市第十八中学高二学期期中考试物理(理科)试卷 word版含...桂林十八中 14 级高二下学期段考试试卷 物命题人: 理 (理科) 注意事项:1、...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二上学期(期中)段...
广西桂林市十八中学2015-2016学年高二上学期(期中)段考物理(文)试题_高中...桂林市第十八中学 14 级高二上学期段考试卷(文科) 物命题人:唐茂春 理审题人...
广西桂林十八中2015-2016学年高一上学期期中物理试卷
广西桂林十八中2015-2016学年高一上学期期中物理试卷_高中教育_教育专区。2015-2016 学年广西桂林十八中高一(上)期中物理试卷一、单项选择题(共 8 题,每小题 4...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二物理上学期段考...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二物理上学期段考试题 理_理化生_高中教育_教育专区。桂林十八中 15~16 学年度 14 级高二年级上学期段考试题 物理(理科) ...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二上学期段考理科...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二上学期段考理科物理试卷_高中教育_教育专区。桂林十八中 15~16 学年度 14 级高二年级上学期段考试题 物 理(理科) 命题:...
广西桂林市十八中2015-2016学年高二上学期(期中)段考政...
广西桂林市十八中2015-2016学年高二上学期(期中)段考政治(理)试卷_资格考试/认证_教育专区。15~16 学年度桂林十八中 14 级高二上学期段考试题 政 治(理科) ...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二上学期开学考(1...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二上学期开学考(10月)物理试题_高中教育_教育专区。桂林十八中 15—16 学年度高二上学期开学考试试卷 物理 (理科) 注意事项...
广西桂林中学2015-2016学年高二物理上学期期中试题 文
广西桂林中学2015-2016学年高二物理上学期期中试题 文_理化生_高中教育_教育专区...(每空 2 分,共 18 分) 21、某导体的电阻为 10Ω ,15s 内通过该导体的...
广西桂林市第十八中学2015-2016学年高二物理上学期段考...
广西桂林市十八中学2015-2016学年高二物理上学期段考试题 文_理化生_高中教育_教育专区。桂林市第十八中学 14 级高二上学期段考试卷(文科) 物理 注意:1、本...
2015-2016学年高二上学期期中物理试题 (必修)
2015-2016学年高二上学期期中物理试题 (必修)_理化生_高中教育_教育专区。2015...2015-2016 学年江苏省扬州市邗江中学高二(上)期中物 理试卷(必修)参考答案与...
更多相关标签: