河南省许昌市四校联考高二物理上学期第三次月考试卷（含解析）.doc

河南省许昌市四校联考 20152016 学年度高二上学期第三次月考物理试卷一、选择题（共 12 小题，每题 4 分，共 48 分.其中 1-8 题为单选，92 题为多选）1关于静电场，下列说法正确的是（） a电势等于零的物体一定不带电 b电场强度为零的点，电势一定为零 c同一电场线上的各点，电势一定相等 d负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加2如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 uab=ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、r、q 是这条轨 迹上的三点，r 同时在等势面 b 上，据此可知（）a三个等势面中，c 的电势最低 b带电质点在 p 点的电势能比在 q 点的小 c带电质点在 p 点的动能与电势能之和比在 q 点的小 d带电质点在 r 点的加速度方向垂直于等势面 b3在图所示的电路中，电源电动势为 e、内电阻为 r将滑动变阻器的滑片 p 从图示位置向右滑动 的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（）a电压表 v 的示数变小b电流表 a2 的示数变小c电流表 a1 的示数变小 d电流表 a 的示数变大4质子和 a 粒子由静止出发经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它 们在磁场中的各运动量间的关系正确的是（）a速度之比为 2：1b周期之比为 1：2c半径之比为 1：2d角速度之比为 1：15如图所示，在边长为 2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为q 的带电粒子（重力不计）从 ab 边的中点 o 以速度 v 进入磁场，粒子进入磁场时的21速度方向垂直于磁场且与 ab 边的夹角为 60，若要使粒子能从 ac 边穿出磁场，则匀强磁场的大小b 需满足（ ）ab bb cb db6如图所示，在 x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为 b 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直纸面 向外的磁感应强度为的匀强磁场一带负电的粒子从原点 o 以与 x 轴成 30角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为 r不计重力，则（ ）a粒子经偏转一定能回到原点 ob粒子在 x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 2：1c粒子完成一次周期性运动的时间为d粒子第二次射入 x 轴上方磁场时，沿 x 轴前进 3r7如图所示，电阻 r、电容 c 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n 极朝下， 现使磁铁开始自由下落，在 n 极接近线圈上端的过程中，流过 r 的电流方向和电容器极板的带电情 况是（ ）a从 a 到 b，上极板带正电 b从 a 到 b，下极板带正电c从 b 到 a，上极板带正电 d从 b 到 a，下极板带正电8矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定 磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 b 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则（）a从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为 adcbab从 0 到 t1 时间内，导线框中电流越来越小c从 t1 到 t2 时间内，导线框中电流越来越大d从 t1 到 t2 时间内，导线框 bc 边受到安培力大小保持不变9图为某正电荷 q 产生的某区域的电场线分布图，a、b 是电场中的两点将电荷量为 q=5108c的正点电荷（试探电荷）置于 a 点，所受电场力为 2103n，则下列判断正确的是（）aa 点的场强大小为 4104n/c，方向向右b将电荷量为 q 的负点电荷放于 a 点，a 点场强大小仍为 4104n/c，方向向左c将点电荷 q 从 a 点移走，则该点的电场强度为零db 点处的电场强度小于 4104n/c10如图所示，水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场，板间距离为 d，一个带负电的液 滴带电量大小为 q，质量为 m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则（）a液滴做的是匀加速直线运动 b液滴做的是匀减速直线运动c两板的电势差为 d液滴的电势能增加了 mgd11一台直流电动机的电阻为 r，额定电压为 u，额定电流为 i，当其正常工作时，下述正确的是（）a电动机所消耗的电功率 i2r bt 秒内所产生的电热为 uit ct 秒内所产生的电热为 i2rtdt 秒内输出的机械能为（uir）it12如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力 和磁场力作用下，从静止开始沿曲线 acb 运动，到达 b 点时速度为零，c 为运动的最低点则（）a离子必带负电ba、b 两点位于同一高度 c离子在 c 点速度最大 d离子到达 b 点后将沿原曲线返回二、试验题（共两小题，13 题每空 1 分，14 题每空 2 分，共 16 分）13如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为 20 的电阻，测量步骤如下：（1）调节 ，使电表指针停在指针对准 的“0”刻线（填“电阻”或“电流”） 将选择开关旋转到“”档的 位置（填“1”、“10”、“100”或“1k”）（3）将红、黑表笔分别插入“+”、“”插孔，并将两表笔短接，调节 ，使电表指针对 准 的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为 （5）测量完毕，将选择开关旋转到“off”位置14使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一 个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动 势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60ma 的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用 电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值完成下列填空：（1）仪器连线如图 1 所示（a 和 b 是多用电表的两个表笔）若两电表均正常工作，则表笔 a 为 （填“红”或“黑”）色；若适当调节电阻箱后，图 1 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 2（a），（b），（c）所 示，则多用电表的读数为 电流表的读数为 ma，电阻箱的读数为 ：（3）将图 l 中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为 ma；（保留 3 位 有效数字）（4）计算得到多用电表内电池的电动势为 v（保留 3 位有效数字）三、计算（共 46 分其中 15 题、16 题每题 10 分，17 题 12 分，18 题 14 分）15如图所示，pq 和 mn 为水平、平行放置的金属导轨，相距 1m，导体棒 ab 跨放在导轨上，棒的 质量为 m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量 m=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦 因数为 =0.5，匀强磁场的磁感应强度 b=2t，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g 取 10m/s2）16如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置乙图为该装置中加速与偏转电场的 等效模拟以 y 轴为界，左侧为沿 x 轴正向的匀强电场，场强为 e右侧为沿 y 轴负方向的匀强电 场已知 oaab，oa=ab，且 ob 间的电势差为 u0若在 x 轴的 c 点无初速地释放一个电荷量 为 q、质量为 m 的正离子（不计重力），结果正离子刚好通过 b 点，求：（1）co 间的距离 d； 粒子通过 b 点的速度大小17如图所示，在坐标系 xoy 中，第一象限除外的其它象限都充满匀强磁场，磁感应强度都为b=0.12t、方向垂直纸面向内p 是 y 轴上的一点，它到坐标原点 o 的距离 l=0.40m一比荷c/kg 的带正电粒子从 p 点开始进入匀强磁场中运动，初速度m/s、方 向与 y 轴正方向成夹角 =53并与磁场方向垂直不计粒子的重力作用已知 sin53=0.8， cos53=0.6，求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径 r在第一象限中与 x 轴平行的虚线上方的区域内充满沿 x 轴负方向的匀强电场（如图），粒子在磁场 中运动一段时间后进入第一象限，最后恰好从 p 点沿初速度的方向再次射入磁场求匀强电场的电 场强度 e 和电场边界（虚线）与 x 轴之间的距离 d18如图所示，相距为 r 的两块平行金属板 m、n 正对着放置，s1、s2 分别为 m、n 板上的小孔， s1、s2、o 三点共线，它们的连线垂直 m、n，且 s2o=r以 o 为圆心、r 为半径的圆形区域内存在 磁感应强度为 b、方向垂直纸面向外的匀强磁场d 为收集板，板上各点到 o 点的距离以及板两端 点的距离都为 2r，板两端点的连线垂直 m、n 板质量为 m、带电量为+q 的粒子，经 s1 进入 m、 n 间的电场后，通过 s2 进入磁场粒子在 s1 处的速度和粒子所受的重力均不计（1）当 m、n 间的电压为 u 时，求粒子进入磁场时速度的大小 ；若粒子恰好打在收集板 d 的中点上，求 m、n 间的电压值 u0；（3）当 m、n 间的电压不同时，粒子从 s1 到打在 d 上经历的时间 t 会不同，求 t 的最小值河南省许昌市四校联考 20152016 学年度高二上学期第三次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共 12 小题，每题 4 分，共 48 分.其中 1-8 题为单选，92 题为多选）1关于静电场，下列说法正确的是（） a电势等于零的物体一定不带电 b电场强度为零的点，电势一定为零 c同一电场线上的各点，电势一定相等 d负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加【考点】电势；电场【专题】图析法【分析】静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，沿电场线电势一定降 低【解答】解：a、静电场中，电势具有相对性，电势为零的物体不一定不带电，故 a 错误； b、静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，故 b 错误； c、沿场强方向电势减小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，故沿电场线电势一定降低，故 c 错误； d、电场线的切线方向表示电场强度的方向，负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能 增加，故 d 正确；故选 d【点评】本题关键抓住电场力电场强度与电势的概念，同时要注意电势具有相对性，电场强度为零 的点电势不一定为零2如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 uab=ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、r、q 是这条轨 迹上的三点，r 同时在等势面 b 上，据此可知（）a三个等势面中，c 的电势最低 b带电质点在 p 点的电势能比在 q 点的小 c带电质点在 p 点的动能与电势能之和比在 q 点的小 d带电质点在 r 点的加速度方向垂直于等势面 b【考点】等势面；电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】作出电场线，根据轨迹弯曲的方向可知，电场线向上故 c 点电势最高；根据推论，负电 荷在电势高处电势能小，可知电荷在 p 点的电势能大；总能量守恒；由电场线疏密确定出，p 点场 强小，电场力小，加速度小【解答】解：a、负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向 和负电荷可知，电场线向上故 c 点电势最高，故 a 错误； b、利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道 p 点电势能大，故 b 错误； c、只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在 p 点的动能与电势能之和等于在 q 点 的动能与电势能之和，故 c 错误；d、带电质点在 r 点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在 r 点的加 速度方向与等势面垂直，故 d 正确；故选 d【点评】根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知 点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法3在图所示的电路中，电源电动势为 e、内电阻为 r将滑动变阻器的滑片 p 从图示位置向右滑动 的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（）a电压表 v 的示数变小b电流表 a2 的示数变小c电流表 a1 的示数变小 d电流表 a 的示数变大【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】根据滑动变阻器的滑片 p 的运动可以分析滑动变阻器的电阻的变化的情况，再根据闭合电 路欧姆定律可以分析电路的电流的变化，进而可以分析电压和电阻 r1 电流的变化【解答】解：d、将滑动变阻器的滑片 p 从图示位置向右滑动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，外电路的总阻值变大，所以电路的总的电流变小，所以电流表 a 的示数变小，所以 d 错误； a、电源的内电压减小，由 u=eir 可得，路端电压 u 变大，所以电压表 v 的示数变大，所以 a 错 误；c、由于路端电压 u 变大，电阻 r1 不变，所以电流表 a1 的示数变大，所以 c 错误； b、由于总的电流减小，电阻 r1 的电流变大，所以滑动变阻器的电流减小，所以电流表 a2 的示数 变小，所以 b 正确故选 b【点评】本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般思路都是先分析局部电路的电阻变 化，再分析整体中电流及电压的变化，最后分析局部电路中的流及电压的变化；在分析局部电路时 要注意灵活应用串并联电路的性质4质子和 a 粒子由静止出发经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它 们在磁场中的各运动量间的关系正确的是（）a速度之比为 2：1b周期之比为 1：2c半径之比为 1：2d角速度之比为 1：1【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】根据动能定理求出粒子进入磁场的速度，结合粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式求 出周期之比和半径之比，结合周期之比得出角速度之比【解答】解：a、由动能定理得：qu=mv20，解得：v=，因为质子和 粒子的电量之比为1：2，质量之比为 1：4，则速率之比为：1，故 a 错误b、粒子在磁场中运动的周期：t=，因为质子和 粒子的电量之比为 1：2，质量之比为 1：4，则周期之比为 1：2，故 b 正确c、粒子在磁场中运动的半径：r=，因为质子和 粒子的电量之比为 1：2，质量之比为 1：4，则 半径之比为 1：，故 c 错误d、因为周期之比为 1：2，由 =可知，角速度之比为 2：1，故 d 错误 故选：b【点评】解决本题的关键掌握粒子在磁场中的半径公式和周期公式，并能灵活运用，注意在计算题 中，半径公式和周期公式不能直接运用5如图所示，在边长为 2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子（重力不计）从 ab 边的中点 o 以速度 v 进入磁场，粒子进入磁场时的 速度方向垂直于磁场且与 ab 边的夹角为 60，若要使粒子能从 ac 边穿出磁场，则匀强磁场的大小 b 需满足（）ab bb cb db【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】作出粒子在磁场中的运动轨迹，结合几何关系得到临界轨迹的轨道半径；再根据牛顿第二 定律并结合洛伦兹力提供向心力列式求解【解答】解：粒子刚好达到 c 点时，其运动轨迹与 ac 相切，如图所示：则粒子运动的半径为：r=acot30=a， 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvb=m，解得：r=，粒子要能从 ac 边射出，粒子运行的半径：rr， 解得：b，故选：b【点评】本题是考查了粒子在有界磁场中的运动，解题的关键是画出粒子的运动轨迹，运用几何知 识求解半径，求出粒子轨道半径后，应用牛顿第二定律即可正确解题6如图所示，在 x 轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为 b 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直纸面 向外的磁感应强度为的匀强磁场一带负电的粒子从原点 o 以与 x 轴成 30角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为 r不计重力，则（）a粒子经偏转一定能回到原点 ob粒子在 x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 2：1c粒子完成一次周期性运动的时间为d粒子第二次射入 x 轴上方磁场时，沿 x 轴前进 3r【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】粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，确定粒子能否回到原点 o；根据牛顿第二定律求解半径；由 t=求解周期；根据几何知识 求解粒子第二次射入 x 轴上方磁场时沿 x 轴前进的距离【解答】解：a、根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不 同，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，不可能回到原点 0故 a 错误b、由 r=得，知粒子圆周运动的半径与 b 成反比，则粒子在 x 轴上方和下方两磁场中运动的半径 之比为 1：2故 b 错误c、负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为 60，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为 60，粒子圆周运动的周期为 t=，保持不变，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为t1=，同理，在第四象限运动的时间为 t2= ，完在成一次周期性运动的时间为 t=t1+t2=故 c 错误d、根据几何知识得：粒子第二次射入 x 轴上方磁场时，沿 x 轴前进距离为 x=r+2r=3r故 d 正 确故选：d【点评】本题的解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求 出运动时间和前进的距离7如图所示，电阻 r、电容 c 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n 极朝下， 现使磁铁开始自由下落，在 n 极接近线圈上端的过程中，流过 r 的电流方向和电容器极板的带电情 况是（ ）a从 a 到 b，上极板带正电 b从 a 到 b，下极板带正电c从 b 到 a，上极板带正电 d从 b 到 a，下极板带正电【考点】法拉第电磁感应定律；电容器【专题】电磁感应与电路结合【分析】使磁铁开始自由下落，在 n 极接近线圈上端的过程中，导致线圈的磁通量增大，从而产生 感应电动势，线圈中出现感应电流，由楞次定律可判定电流的方向当线圈中有电动势后，对电容 器不断充电直到稳定【解答】解：当磁铁 n 极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可得，感应磁 场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电 源，线圈下端相当于电源正极，则流过 r 的电流方向是从 a 到 b，对电容器充电，下极板带正电， 故 b 正确，acd 错误故选：b【点评】此时线圈相当于电源，则外电路的电流方向是从正极到负极，而内电路则是从负极到正 极同时电容器在充电时电压随着电量增加而增大8矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定 磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 b 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则（ ）a从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为 adcbab从 0 到 t1 时间内，导线框中电流越来越小c从 t1 到 t2 时间内，导线框中电流越来越大d从 t1 到 t2 时间内，导线框 bc 边受到安培力大小保持不变【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；安培力【专题】电磁感应与电路结合【分析】由右图可知 b 的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉 第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况；由 f=bil 可知安培力的变化情况【解答】解：a、由图可知，0t1 内，线圈中磁通量的变化率相同，故 0 到 t1 时间内电流的方向相 同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为 adcba 方向，故 a 正确；bc、从 0 到 t1 时间内，线圈中磁通量的变化率相同，由 e=可知，电路中电流大小时恒定不 变；同理从 t1 到 t2 时间内，导线电流大小恒定，故 bc 错误；d、从 t1 到 t2 时间内，电路中电流大小时恒定不变，故由 f=bil 可知，f 与 b 成正比，故 d 错误；故选 a【点评】本题要求学生能正确理解 bt 图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定律等进行判 定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的 电流一定是相同的9图为某正电荷 q 产生的某区域的电场线分布图，a、b 是电场中的两点将电荷量为 q=5108c的正点电荷（试探电荷）置于 a 点，所受电场力为 2103n，则下列判断正确的是（）aa 点的场强大小为 4104n/c，方向向右b将电荷量为 q 的负点电荷放于 a 点，a 点场强大小仍为 4104n/c，方向向左c将点电荷 q 从 a 点移走，则该点的电场强度为零db 点处的电场强度小于 4104n/c【考点】电场线；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势 降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小【解答】解：a、根据电场强度的定义式 e=，可得 a 点的电场强度为 ea=4104n/c， 电场强度的方向沿着电场线的切线方向，向右，所以 a 正确 b、电场强度的方向是由源电场决定的，不会因为放入的电荷的不同而改变，所以电场强度的方向 不会改变，还是向右，所以 b、c 均错误d、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由电场线的分布可知，a 点的 电场强度比 b 点的电场强度大，所以 b 点处的电场强度小于 4104n/c，所以 d 正确故选 ad【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题10如图所示，水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场，板间距离为 d，一个带负电的液 滴带电量大小为 q，质量为 m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则（）a液滴做的是匀加速直线运动 b液滴做的是匀减速直线运动c两板的电势差为 d液滴的电势能增加了 mgd【考点】带电粒子在混合场中的运动；电势差；电势能【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】液滴沿直线运动，则其所受的合力方向与速度方向在同一直线上或合力为零，即可判断出 电场力方向竖直向上，而且电场力与重力相平衡，由平衡条件和 u=ed 求解电势差【解答】解：a、b、液滴进入竖直方向的匀强电场中，所受的电场力方向竖直向上或竖直向下，因 为微粒做直线运动，可知，电场力方向必定竖直向上，而且电场力与重力平衡，液滴做匀速直线运 动，故 ab 错误；c、液滴从下极板运动到上极板的过程中，由动能定理有 qumgd=0，解得：u=，故 c 正确； d、液滴进入竖直方向的匀强电场中，重力做功mgd，微粒的重力势能增加，动能不变，根据能 量守恒定律得知，微粒的电势能减小了 mgd，故 d 错误；故选：c【点评】本题是带电粒子在电场中运动的问题，关键是分析受力情况，判断出粒子做匀速直线运 动11一台直流电动机的电阻为 r，额定电压为 u，额定电流为 i，当其正常工作时，下述正确的是（）a电动机所消耗的电功率 i2r bt 秒内所产生的电热为 uit ct 秒内所产生的电热为 i2rtdt 秒内输出的机械能为（uir）it【考点】闭合电路中的能量转化；电功、电功率；焦耳定律【专题】恒定电流专题【分析】电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立求电功率只能用 p=ui，求 电热只能用 q=i2rt，机械能只能用能量守恒求解【解答】解：a、电动机所消耗的电功率为 uii2r故 a 错误b、c，t 秒内所产生的电热为 i2rtuit故 c 错误，d 正确d、根据能量守恒得电动机 t 秒内输出的机械能为 uiti2rt=（uir）it故 d 正确 故选 cd【点评】非纯电阻电路与纯电阻电路的根本区别是电能的转化不同，纯电阻电路全部转化为内能， 非纯电阻电路电能一部分转化为内能，一部分转化其他能12如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力 和磁场力作用下，从静止开始沿曲线 acb 运动，到达 b 点时速度为零，c 为运动的最低点则（）a离子必带负电ba、b 两点位于同一高度 c离子在 c 点速度最大 d离子到达 b 点后将沿原曲线返回【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】带电粒子由静止释放（不考虑重力），在电场力的作用下会沿电场向下运动，在运动过程 中，带电粒子会受到洛伦兹力，所以粒子会沿逆时针方向偏转，到达 c 点时，洛伦兹力方向向上， 此时粒子具有最大速度，在之后的运动中，粒子的电势能会增加速度越来越小，到达 b 点时速度为 零之后粒子会继续向右重复由在由 a 经 c 到 b 的运动形式【解答】解：a、粒子开始受到电场力作用开始向下运动，在运动过程中受洛伦兹力作用，知电场 力方向向下，则离子带正电故 a 错误b、根据动能定理知，洛伦兹力不做功，在 a 到 b 的过程中，动能变化为零，则电场力做功为零， a、b 两点等电势，因为该电场是匀强电场，所以 a、b 两点位移同一高度故 b 正确 c、根据动能定理得，离子运动到 c 点电场力做功最大，则速度最大故 c 正确 d、只要将离子在 b 点的状态与 a 点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为零，电势能相等） 相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在 b 之右侧重现前面的曲线运动，因 此，离子是不可能沿原曲线返回 a 点的如图所示故 d 错误故选：bc【点评】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情 况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，要注意洛伦兹力永不做功，难度适中二、试验题（共两小题，13 题每空 1 分，14 题每空 2 分，共 16 分）13如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为 20 的电阻，测量步骤如下：（1）调节 调零螺丝 ，使电表指针停在指针对准 电流 的“0”刻线（填“电阻”或“电流”） 将选择开关旋转到“”档的 1 位置（填“1”、“10”、“100”或“1k”）（3）将红、黑表笔分别插入“+”、“”插孔，并将两表笔短接，调节 调零旋钮 ，使电表指针对 准 电阻 的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为 19.0 （5）测量完毕，将选择开关旋转到“off”位置【考点】用多用电表测电阻【专题】实验题；恒定电流专题【分析】使用多用电表测电阻时，要先对多用电表进行机械调零，使指针指针电流（电压）表的零 刻度线上；然后选择合适的档位，进行欧姆调零，再测电阻； 欧姆表指针示数与对应档位的乘积是欧姆表示数【解答】解：（1）调节调零螺丝，使电表指针停在电流、电压公共的“0”刻线 将选择开关旋转到“”挡的1 位置（3）将红、黑表笔分别插入“+”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对 准电阻的“0”刻线（4）由图乙所示可知，电阻的阻值 19.01=19.0 故答案为：（1）调零螺丝，电流；1；（3）调零旋钮，电阻；（4）19.0【点评】本题考查了欧姆表的使用方法、欧姆表读数；使用欧姆表测电阻时，要先进行机械调零， 然后选择合适的档位，再进行欧姆调零，最后测电阻14使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一 个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动 势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60ma 的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用 电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值完成下列填空：（1）仪器连线如图 1 所示（a 和 b 是多用电表的两个表笔）若两电表均正常工作，则表笔 a 为 黑（填“红”或“黑”）色；若适当调节电阻箱后，图 1 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 2（a），（b），（c）所 示，则多用电表的读数为 14.0 电流表的读数为 53.0 ma，电阻箱的读数为 4.6 ：（3）将图 l 中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为 102 ma；（保留 3 位有效数 字）（4）计算得到多用电表内电池的电动势为 1.54 v（保留 3 位有效数字）【考点】多用电表的原理及其使用【专题】压轴题【分析】当用多用电表测电阻时，电源在表内，要使电流从图中电流表正极流进，从负极流出，因 此表笔 a 连接电源的正极，所以表笔 a 为黑色的多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘 积；电流表的读数要注意量程【解答】解：（1）多用电表在使用时必须使电流从红表笔（正接线柱）流进，黑表笔（负接线柱） 流出，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从 a 表笔 流出的为黑表笔多用电表用1 倍率测量，读数为：14.01=14.0电流表的量程是 60m a，所以不能在表盘上直接读数，需要改装为 10，20，30，40，50，60 的表 盘，然后读数为：53.0 m a电阻箱的读数为：0100+010+41+60.1=4.6（3）（4）多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，多用电表内部的电路等效的直流电源（一 般为电池）、电阻、表头与待测电阻串联，当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流ig=，将 rg 取为 r+rg+r 为多用电表的内阻，当待测电阻等于 rg 时，这时表头半偏，表针指 在欧姆表盘的中值上，所以 rg 又称为中值电阻当选择1 倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上 读数为 15在中多用电表外的电阻为多用电表的读数 14.0，干路电流是 53.0 m a，则电源电动势 是 e=i（r 内+r 外）=0.053（15+14）=1.537v则满偏电流 ig=m a故答案为：（1）黑； 14.0，53.0，4.6；（3）102；（4）1.54【点评】由闭合电路的殴姆定律可得，电流与待测电阻不成比例，所以导致表盘的刻度不均匀同 时当表头半偏时，所测电阻等于中值电阻三、计算（共 46 分其中 15 题、16 题每题 10 分，17 题 12 分，18 题 14 分）15如图所示，pq 和 mn 为水平、平行放置的金属导轨，相距 1m，导体棒 ab 跨放在导轨上，棒的 质量为 m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量 m=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦 因数为 =0.5，匀强磁场的磁感应强度 b=2t，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g 取 10m/s2）【考点】安培力【分析】若要保持物体匀速上升，受力必须平衡由于 m 所受的最大静摩擦力为 0.5mg=1n，而 m 的重力为 mg=3n，要保持重物匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流 的方向根据共点力平衡和安培力公式求出导体棒中电流的大小【解答】解：导体棒的最大静摩擦力大小为 fm=0.5mg=1n，m 的重力为 g=mg=3n，则 fmg，要 保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a 到 b根据受力分析，由共点力平衡，则有 f 安tf=0f 安=bil， 联立得：i=2a答：为了使物体匀速上升，应在棒中通入 2a 的电流，方向由 a 向 b【点评】此题是通电导体在磁场中加速问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，根据共点力平 衡进行求解16如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置乙图为该装置中加速与偏转电场的 等效模拟以 y 轴为界，左侧为沿 x 轴正向的匀强电场，场强为 e右侧为沿 y 轴负方向的匀强电 场已知 oaab，oa=ab，且 ob 间的电势差为 u0若在 x 轴的 c 点无初速地释放一个电荷量 为 q、质量为 m 的正离子（不计重力），结果正离子刚好通过 b 点，求：（1）co 间的距离 d； 粒子通过 b 点的速度大小【考点】动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】动能定理的应用专题；带电粒子在电场中的运动专题【分析】（1）根据带电粒子在竖直电场中做类平抛运动，抓住 oa=ab，求出进入竖直匀强电场的速 度，再对 c 到 o 运用动能定理，求出 co 的距离 d对粒子从 c 到 b 全过程运用动能定理，从而求出粒子通过 b 点的速度大小【解答】解：（1）设正离子到达 o 点的速度为 v0（其方向沿 x 轴的正方向）则正离子从 c 点到 o 点，由动能定理得：qed=mv20而正离子从 o 点到 b 点做类平抛运动，令=l， 则：从而解得所以到达 b 点时： 从而解得：d=故 co 间的距离 d 为设正离子到 b 点时速度的大小为 vb，正离子从 c 到 b 过程中由动能定理得：qed+qu0= mvb20解得 vb=.故粒子通过 b 点的速度大小为 【点评】解决本题的关键知道粒子在竖直匀强电场中做类平抛运动，掌握处理类平抛运动的方 法在第问中，可以通过动能定理求解，也可以根据类平抛运动的规律求解17如图所示，在坐标系 xoy 中，第一象限除外的其它象限都充满匀强磁场，磁感应强度都为b=0.12t、方向垂直纸面向内p 是 y 轴上的一点，它到坐标原点 o 的距离 l=0.40m一比荷c/kg 的带正电粒子从 p 点开始进入匀强磁场中运动，初速度m/s、方 向与 y 轴正方向成夹角 =53并与磁场方向垂直不计粒子的重力作用已知 sin53=0.8， cos53=0.6，求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径 r在第一象限中与 x 轴平行的虚线上方的区域内充满沿 x 轴负方向的匀强电场（如图），粒子在磁场 中运动一段时间后进入第一象限，最后恰好从 p 点沿初速度的方向再次射入磁场求匀强电场的电 场强度 e 和电场边界（虚线）与 x 轴之间的距离 d【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）根据洛伦兹力提供向心力，求出粒子在磁场中运动的轨道半径 根据粒子的轨道半径，结合几何关系知，圆心在 x 轴上，知粒子进入电场做类平抛运动，根据几何 关系求出 c 的坐标结合粒子进入电场在 y 轴方向做匀速直线运动，x 轴方向上做匀加速直线运 动，综合牛顿第二定律和运动学公式求出匀强电场的电场强度 e 和电场边界（虚线）与 x 轴之间的 距离 d【解答】解：（1）粒子在磁场区域内运动，有 可得粒子运动的轨道半径代入数据解得：r=0.50m 通过作图可知（如图），粒子运动轨迹的圆心 a 恰好落在 x 轴上 由几何关系可知：粒子从 c 点进入第一象限时的位置坐标为