湖北省黄石二中高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年湖北省 黄石二中高二（上）期末物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1（4分）（2013黄冈模拟）英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础下列相关说法正确的是（）a电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的b磁场和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的c电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交d通过实验可发现电场线和磁感线的存在2（4分）（2014天津）如图所示，电路中r1、r2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器c的极板水平放置，闭合电键s，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（）a增大r1的阻值b增大r2的阻值c增大两板间的距离d断开电键s3（4分）（2013江苏校级模拟）如图所示，a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，a、c、d三点电势分别为1.0v、2.0v、3.0v，正六边形所在平面与电场线平行则（）ae点的电势与c点的电势相等b电势差uef与电势差ubc相同c电场强度的大小为v/md电场强度的大小为20v/m4（4分）（2013静安区二模）如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的m、n两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、o、b在m、n的连线上，o为mn的中点，c、d位于mn的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）ao点处的磁感应强度为零ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同da、c两点处磁感应强度的方向不同5（4分）（2014江苏）如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由b均匀的增大到2b在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）abcd6（4分）（2015广州校级模拟）速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中s0a=s0c，则下列说法正确的是（）a甲束粒子带正电，乙束粒子带负电b甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷c能通过狭缝s0的带电粒子的速率等于d若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：27（4分）（2013福建）如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界oo平行，线框平面与磁场方向垂直设oo下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）abcd8（4分）（2014山东）如图，半径为r的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔a，已知壳内的场强处处为零，壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心o时在壳外产生的电场一样，一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能ek0沿oa方向射出，下列关于试探电荷的动能ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是（）abcd9（4分）（2014秋下陆区校级期末）在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的p点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c（不计重力）沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间；用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是（）ata=tbtcbtctbtacrcrbradrbrarc10（4分）（2014秋下陆区校级期末）如图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，l为自感线圈（自感系数较大，电阻不计），e为电源，s为开关闭合开关s，电路稳定后，三个灯泡均能发光则（）a断开开关瞬间，c熄灭，稍后a、b同时熄灭b断开开关瞬间，流过b的电流方向改变c闭合开关，a、b、c同时亮d闭合开关，a、b同时先亮，c后亮11（4分）（2012昆明模拟）如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距l，导轨间接有一定值电阻r，质量为m，电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中（）a导体棒的最大速度为b通过电阻r的电荷量为c导体棒克服安培力做的功等于电阻r上产生的热量d重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量12（4分）（2014宿迁模拟）如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框abcd，线框的边长为l=0.3m、总电阻为r=2在直角坐标系xoy中，有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程y=0.3sinx（m），磁感应强度大小b=1t线框在沿x轴正方向的拉力f作用下，以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动，直到ad边穿出磁场过程中下列说法正确的是（）a当bc边运动到磁场的中心线时，b、c两端电压为3vb感应电动势的有效值为vc力f是恒力d整个过程中产生的是正弦交变电流二、实验题（共16分）13（4分）（2014韶关一模）图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为mm14（12分）（2014秋下陆区校级期末）某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件现从这些材料中选取两个待测元件：一是定值电阻r0（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势e标称值为3.7v，允许最大放电电流为100ma），另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材：a电压表v（量程4v，电阻rv约为4.0k）b电流表a1（量程100ma，电阻ra1约5）c电流表a2（量程2ma，电阻ra2约50）d滑动变阻器r1（040，额定电流1a）e电阻箱r2（0999.9）f开关一只、导线若干（1）为了测量定值电阻r0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路图，所选取的相应器材（电源用待测的锂电池）均标在了图上，在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥，你认为是哪一处，请写在下列横线上：（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器r1、电流表a1、a2均已损坏，现要用余下的器材测量锂电池的电动势e和内电阻r，请在方框中画出你所设计的测量电路（电路要标明相应的器材）；为了便于分析，一般采用线性图象处理实验数据，请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：三、计算题：本题共4小题，共计46分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位15（10分）（2014秋下陆区校级期末）如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场不计重力若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为，求：（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；（2）该粒子在电场中运动的时间16（12分）（2014秋下陆区校级期末）如图所示，电源电动势e=10v，内电阻r=1.0，电阻r1=5.0、r2=8.0、r3=2.0、r4=6.0，r5=4.0，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，原来单刀双掷开关s接b，在两板中心的带电微粒p处于静止状态；现将单刀双掷开关s迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求（1）开关s接b时，金属板两板间的电压为多大？（2）开关s接c时，金属板两板间的电压为多大？（3）带电微粒在金属板中的运动时间17（12分）（2014秋下陆区校级期末）如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用r=3的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度b=2t的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力f与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s后停下，在滑行s的过程中电阻r上产生的焦耳热为12j求：（1）拉力f作用过程中，通过电阻r上电量q；（2）导体杆运动过程中的最大速度vm；（3）拉力f作用过程中，电阻r上产生的焦耳热18（12分）（2010浙江模拟）有一xoy平面，在x0的空间内，存在场强为e、与y轴成角的匀强电场，如图所示在第象限某处有质子源s，以某一初速度垂直于电场的方向射出质量为m、电荷量为q的质子初速度的延长线与x轴的交点p的坐标为（d，0），质子射出电场时恰经过坐标原点o，并沿x轴正向进入x0区域在x0一侧有边界为圆形的匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直于xoy平面向外，边界某处与y轴相切质子进入磁场被偏转，在射出磁场后垂直于电场方向回到x0的区域（1）试求出质子的初速度v0，并确定质子源s位置的坐标（2）圆形磁场的最小半径r（3）质子从射入磁场到再次回到x0的电场区域所经历的时间t2014-2015学年湖北省黄石二中高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1（4分）（2013黄冈模拟）英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础下列相关说法正确的是（）a电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的b磁场和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的c电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交d通过实验可发现电场线和磁感线的存在考点：电场线；磁感线及用磁感线描述磁场分析：电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，电场线和磁感线都不能相交，否则在交点处的电场或磁场的方向有两个，电场线和磁感线都是为了现象的描述场而引入的假象曲线解答：解：a、电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的、通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，a错误；b、磁场和磁极、磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，b正确；c、电场线和磁感线都不能相交，否则在交点处的电场或磁场的方向有两个，与事实不符，c错误；d、电场线和磁感线都是为了现象的描述场而引入的假象曲线，实际不存在，d错误；故选：b点评：本题要重点掌握电场磁场是客观存在的，但电场线和磁感线是不存在的，知道电荷、磁极和通电导体间的相互作用都是通过场完成的2（4分）（2014天津）如图所示，电路中r1、r2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器c的极板水平放置，闭合电键s，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（）a增大r1的阻值b增大r2的阻值c增大两板间的距离d断开电键s考点：闭合电路的欧姆定律；电容器的动态分析专题：电容器专题分析：分析清楚电路结构，求出极板间的电场强度，求出油滴受到的电场力，然后根据电场力的表达式分析答题解答：解：根据图示电路图，由欧姆定律可得：电容器两端电压：u=ir1=r1=，油滴受到的电场力：f=，开始时油滴静止不动，f=mg，要使油滴保持静止不动，则电场力应保持不变；a、增大r1的阻值，电场力：f=变大，电场力大于重力，油滴受到的合力向上，油滴向上运动，故a错误；b、增大r2的阻值，电场力：f=不变，电场力与重力仍然是一对平衡力，油滴静止不动，故b正确；c、增大两板间的距离，极板间的电场强度减小，电场力减小，小于重力，油滴受到的合力向下，油滴向下运动，故c错误；d、断开电键s，极板间的电场强度为零，电场力为零，油滴受到重力作用，油滴向下运动，故d错误故选：b点评：本题考查了判断油滴的运动状态问题，分析清楚极板间的电场力如何变化是正确解题的关键3（4分）（2013江苏校级模拟）如图所示，a、b、c、d、e、f为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，a、c、d三点电势分别为1.0v、2.0v、3.0v，正六边形所在平面与电场线平行则（）ae点的电势与c点的电势相等b电势差uef与电势差ubc相同c电场强度的大小为v/md电场强度的大小为20v/m考点：电势；电场强度；电势差专题：电场力与电势的性质专题分析：在匀强电场中已知任意三点的电势确定第四点的电势高低，连接已知三点中的任意两点，在其连线上找到与第三点的等势点，连接这两点，过第四点做连线的平行线，与连线的交点的电势即为第四点的电势，以此类推其他各点的电势解答：解：已知正六边形所在平面与电场线平行，且a、c、d三点电势分别为1.0v、2.0v、3.0v，延长dc且使dc=cg，连接bg，可知udc=ucg=1v，故abg的电势相等为1v；cf电势相等为2v，d、e电势相等为3v，故a错误 b、电势差uef=32=1v，电势差ubc=12=1v，b错误 c、e=v/m，故c正确d、同理d错误故选c点评：考查了匀强电场中不同的电势高低，方法找等势线、等势点4（4分）（2013静安区二模）如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的m、n两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、o、b在m、n的连线上，o为mn的中点，c、d位于mn的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）ao点处的磁感应强度为零ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同da、c两点处磁感应强度的方向不同考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向分析：根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成解答：解：a、根据右手螺旋定则，m处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，n处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0故a错误b、m在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，n在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同故b错误c、m在c处产生的磁场方向垂直于cm偏下，在d出产生的磁场方向垂直dm偏下，n在c处产生的磁场方向垂直于cn偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dn偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等故c正确d、a、c两点的磁场方向都是竖直向下故d错误故选c点评：解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成5（4分）（2014江苏）如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由b均匀的增大到2b在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）abcd考点：法拉第电磁感应定律专题：电磁感应与电路结合分析：根据法拉第电磁感应定律e=n=ns，求解感应电动势，其中s是有效面积解答：解：根据法拉第电磁感应定律e=n=ns=n=故选：b点评：解决电磁感应的问题，关键理解并掌握法拉第电磁感应定律e=n=ns，知道s是有效面积，即有磁通量的线圈的面积6（4分）（2015广州校级模拟）速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中s0a=s0c，则下列说法正确的是（）a甲束粒子带正电，乙束粒子带负电b甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷c能通过狭缝s0的带电粒子的速率等于d若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：2考点：带电粒子在混合场中的运动专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，粒子进入匀强磁场b2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小解答：解：a、甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故a错误；b、根据洛伦兹力提供向心力，qvb=m，得：r=，r甲r乙则甲的比荷大于乙的比荷，b正确；c、能通过狭缝s0的带电粒子，根据平衡条件：qe=qvb1，得速率v=，故c错误；d、若甲、乙两束粒子的电荷量相等，由前面分析r=，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故d错误；故选：b点评：本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径7（4分）（2013福建）如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界oo平行，线框平面与磁场方向垂直设oo下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）abcd考点：导体切割磁感线时的感应电动势专题：压轴题；电磁感应功能问题分析：线框进入磁场前先做自由落体运动，进入磁场时，若安培力大于重力，则线框做加速度逐渐减小的减速运动，在cd边未进入磁场时，若加速度减为零，则做匀速运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动若安培力小于重力，进入磁场做加速度减小的加速运动，在cd边未进入磁场时，若加速度减为零，则做匀速运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动若安培力等于重力，进入磁场做匀速直线运动，cd边进入磁场后做匀加速直线运动解答：解：a、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而a图象中的加速度逐渐增大故a错误b、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g故b正确c、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故c正确d、线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故d正确本题选不可能的，故选a点评：解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析8（4分）（2014山东）如图，半径为r的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔a，已知壳内的场强处处为零，壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心o时在壳外产生的电场一样，一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能ek0沿oa方向射出，下列关于试探电荷的动能ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是（）abcd考点：电势能；电场强度专题：电场力与电势的性质专题分析：试探电荷的动能ek与离开球心的距离r的关系根据动能定理分析解答：解：在球壳内，场强处处为零，试探电荷不受电场力，其动能不变；在球壳外，取一段极短距离内，认为库仑力不变，设为f，根据动能定理得：ek=fr则得：f=根据数学知识得知：等于ekr图象上切线的斜率，由库仑定律知r增大，f减小，图象切线的斜率减小，故a正确，bcd错误故选：a点评：本题的关键是运用微元法，根据动能定理列式，分析图象的斜率的意义，即可解答9（4分）（2014秋下陆区校级期末）在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的p点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c（不计重力）沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用ta、tb、tc分别表示a、b、c通过磁场的时间；用ra、rb、rc分别表示a、b、c在磁场中的运动半径，则下列判断正确的是（）ata=tbtcbtctbtacrcrbradrbrarc考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由图示求出粒子转过的圆心角关系、判断出粒子的轨道半径关系，然后应用周期公式比较粒子运动时间关系解答：解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，由图示情景可知：粒子轨道半径：rcrbra，粒子转过的圆心角：a=bc，粒子在磁场中做圆周运动的周期：t=，由于粒子的比荷相同、b相同，则粒子周期相同，粒子在磁场中的运动时间：t=t，由于a=bc，t相同，则：ta=tbtc，故ac正确，bd错误；故选：ac点评：本题考查了比较粒子运动时间与轨道半径关系，分析清楚图示情景、由于周期公式即可正确解题10（4分）（2014秋下陆区校级期末）如图所示，a、b、c为三个完全相同的灯泡，l为自感线圈（自感系数较大，电阻不计），e为电源，s为开关闭合开关s，电路稳定后，三个灯泡均能发光则（）a断开开关瞬间，c熄灭，稍后a、b同时熄灭b断开开关瞬间，流过b的电流方向改变c闭合开关，a、b、c同时亮d闭合开关，a、b同时先亮，c后亮考点：自感现象和自感系数分析：电路稳定后，l的电阻很小，闭合瞬间l的电阻很大，断开稍后a、b同时熄灭开关s闭合瞬间，a由于线圈的阻碍电流增加，所以渐渐变亮解答：解：a、断开开关s的瞬间，由电感的特性可知：l和a、b组成的回路中的电流会被阻碍减小，导致稍后a、b同时熄灭，而立刻c熄灭，故a正确；b、断开开关s的瞬间，流过a的电流方向不变，而流过b的电流方向改变，故b正确；c、开关s闭合瞬间，b和c同时发光，a由于线圈的阻碍电流增加，所以a渐渐变亮，故c错误；d错误；故选：ab点评：本题考查了电感线圈对电流的阻碍作用，特别是开关闭合、断开瞬间的判断11（4分）（2012昆明模拟）如图所示，竖直放置的两根足够长平行金属导轨相距l，导轨间接有一定值电阻r，质量为m，电阻为r的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触，且无摩擦，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，现将金属棒由静止释放，金属棒下落高度为h时开始做匀速运动，在此过程中（）a导体棒的最大速度为b通过电阻r的电荷量为c导体棒克服安培力做的功等于电阻r上产生的热量d重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：导体棒匀速运动时速度最大，由安培力与速度的关系式求解最大速度根据q=，求解电量由欧姆定律求解最大电流根据功能关系分析功的动能增量的关系解答：解：a、导体棒匀速运动时速度最大，由于导体棒做加速度减小的变加速运动，加速度小于g，根据功能关系可知最大速度小于故a错误b、通过电阻r的电量为q=，故b正确c、由功能原理可知，导体棒克服安培力做的功等于电阻r与r上产生的热量之和，故c错误；d、根据动能定理可知，重力和安培力对导体棒做功的代数和等于导体棒动能的增加量，故d正确故选：bd点评：本题运用功能关系分析实际问题对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量12（4分）（2014宿迁模拟）如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框abcd，线框的边长为l=0.3m、总电阻为r=2在直角坐标系xoy中，有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程y=0.3sinx（m），磁感应强度大小b=1t线框在沿x轴正方向的拉力f作用下，以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动，直到ad边穿出磁场过程中下列说法正确的是（）a当bc边运动到磁场的中心线时，b、c两端电压为3vb感应电动势的有效值为vc力f是恒力d整个过程中产生的是正弦交变电流考点：导体切割磁感线时的感应电动势；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率专题：电磁感应与电路结合分析：线框的一边做切割磁感线运动，根据楞次定律判断感应电流的方向；线框产生正弦式感应电流，当切割长度最大时，感应电流最大，拉力最大，拉力功率最大线框右边和左边分别切割磁感线，产生正弦式交变电流，可用切割感应电动势公式、安培力和功知识求解解答：解：a、感应电动势：e=blv=0.3bvsinx（m），当bc边运动到磁场的中心线，即：x=0.15m时，e=3v，感应电动势是3v，bc两端电压是路端电压，小于感应电动势3v，故a错误；b、由a可知：感应电动势最大值em=3v，有效值：e=v，故b正确；c、安培力fb=biy=，y=0.3sinx（m），则安培力是变力，线框做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于安培力，则拉力f是变力，故c错误；d、感应电动势：e=blv=0.3bvsinx（m）=3sinx（m），是正弦交变电流，故d正确；故选：bd点评：本题要注意是线框中产生的是正弦式电流，求电功要用电动势的有效值，正弦式电流的最大值是有效值的倍二、实验题（共16分）13（4分）（2014韶关一模）图甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为8.15mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为2.970mm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：解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，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游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读解答：解：游标卡尺的固定刻度读数为8mm，游标尺上第3个刻度游标读数为：0.053mm=0.15mm，所以最终读数为：8mm+0.15mm=8.15mm；螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为0.0147.0mm=0.470mm，所以最终读数为：2.5mm+0.470mm=2.970 mm故答案为：8.15； 2.970点评：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；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读，注意两种仪器读数的不同14（12分）（2014秋下陆区校级期末）某课题研究小组的同学收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等元件现从这些材料中选取两个待测元件：一是定值电阻r0（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势e标称值为3.7v，允许最大放电电流为100ma），另外在操作台上还准备了如下所列的实验器材：a电压表v（量程4v，电阻rv约为4.0k）b电流表a1（量程100ma，电阻ra1约5）c电流表a2（量程2ma，电阻ra2约50）d滑动变阻器r1（040，额定电流1a）e电阻箱r2（0999.9）f开关一只、导线若干（1）为了测量定值电阻r0的阻值，小组的一位成员设计了如图所示的电路图，所选取的相应器材（电源用待测的锂电池）均标在了图上，在其设计的电路或器材选取中仅有一处不妥，你认为是哪一处，请写在下列横线上：电流表应使用a2，用a2替换a1（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器r1、电流表a1、a2均已损坏，现要用余下的器材测量锂电池的电动势e和内电阻r，请在方框中画出你所设计的测量电路（电路要标明相应的器材）；为了便于分析，一般采用线性图象处理实验数据，请在下列横线上写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：=考点：伏安法测电阻专题：实验题；恒定电流专题分析：（1）由欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流，然后根据该电流确定电流表的量程，选择实验器材（2）只有待测电池、电阻箱、电压表，可以用伏阻法测电池的电动势与内阻，根据实验原理作出实验电路图；由闭合电路的欧姆定律列方程，然后找出具有线性关系的量，并写出函数关系式解答：解：（1）流过r0的最大电流约为：imax=a=1.85103a=1.85ma2ma，电流表应使用：电流表a2（量程2ma，电阻ra2约50），因为使用电流表a1时，电表示数太小，读数误差较大（2）实验器材只有电压表与电阻箱，因此可以用伏阻法测电池的电动势与内阻，实验电路图如图所示由闭合电路欧姆定律得：e=u+ir=u+r，整理得：=+=，即：=，由此可见，与成正比，可以作图象，函数关系式是：=，故答案为：（1）电流表应使用a2，用a2替换a1；（2）电路图如图所示；=点评：本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、实验数据分析等问题；选择实验器材时，既要保证安全，又要注意测量精度，要注意实验器材量程的选择三、计算题：本题共4小题，共计46分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位15（10分）（2014秋下陆区校级期末）如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进人电场不计重力若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为，求：（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；（2）该粒子在电场中运动的时间考点：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：粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类平抛运动，作出粒子运动轨迹，由几何知识求出粒子做匀速圆周运动的轨道半径，然后应用牛顿第二定律、类平抛运动规律可以求出电场强度与磁感应强度之比，粒子的运动时间解答：解：粒子运动轨迹如图所示，在磁场中，粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0b=m，由几何知识可得：r0=d，粒子进入电场后做类平抛运动，由牛顿第二定律得：qe=max，vx=axt，d=t，tan=，解得：=v0tan2，t=；答：（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值为v0tan2；（2）该粒子在电场中运动的时间为点评：本题考查了带电粒子在匀强电场中的类平抛运动，在磁场中的匀速圆周运动，对数学的几何能力要求较高，关键画出粒子的轨迹图，结合牛顿第二定律以及向心力等知识进行求解16（12分）（2014秋下陆区校级期末）如图所示，电源电动势e=10v，内电阻r=1.0，电阻r1=5.0、r2=8.0、r3=2.0、r4=6.0，r5=4.0，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，原来单刀双掷开关s接b，在两板中心的带电微粒p处于静止状态；现将单刀双掷开关s迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求（1）开关s接b时，金属板两板间的电压为多大？（2）开关s接c时，金属板两板间的电压为多大？（3）带电微粒在金属板中的运动时间考点：闭合电路的欧姆定律；共点力平衡的条件及其应用；电容专题：恒定电流专题分析：由闭合电路欧姆定律求出电路的电流及r1、r3、r4的电压，（1）当开关s接b时，金属板两板间的电压为r1和r3的电压和；（2）开关s接c时，金属板两板间的电压为r4两端的电压；（3）根据s接b时微粒p处于静止状态，重力等于电场力列式，设s接c时微粒p的加速度为a，在金属板中运动时间为t，根据位移时间公式、牛顿第二定律列式即可求解解答：解：（1）由闭合电路欧姆定律有：而 r=代入式解得 i=1a则u1=ir1=5v，v，v当开关s接b时，金属板两板间的电压为r1和r3的电压和，则金属板两板间的电压为6v；（2）开关s接c时，金属板两板间的电压为r4两端的电压，则金属板两板间的电压为3v；（3）设微粒的质量为m，带电量为q，s接b时微粒p处于静止状态，微粒应带负电，且有 mg=q 设s接c时微粒p的加速度为a，在金属板中运动时间为t，则有mg=q由式代入数据解得 t=0.04s 答：（1）开关s接b时，金属板两板间的电压为6v；（2）开关s接c时，金属板两板间的电压为3v；（3）带电微粒在金属板中的运动时间为0.04s点评：本题主要考查了闭合电路欧姆定律及牛顿第二定律、匀加速直线运动位移时间公式的应用，难度适中17（12分）（2014秋下陆区校级期末）如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用r=3的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度b=2t的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力f与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离s后停下，在滑行s的过程中电阻r上产生的焦耳热为12j求：（1）拉力f作用过程中，通过电阻r上电量q；（2）导体杆运动过程中的最大速度vm；（3）拉力f作用过程中，电阻r上产生的焦耳热考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专