山东省潍坊一中高二物理上学期期末试题（含解析）.doc

2014-2015学年山东省潍坊一中高二（上）期末物理试卷 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，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）（2008安徽校级模拟）关于电磁感应，下列说法中正确的是（）a穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大b穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零c穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大d通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大考点：磁感应强度版权所有分析：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与线圈的匝数成正比解答：解：a、穿过线圈的磁通量越大，而磁通量变化率不一定越大，则感应电动势也无法确定故a错误；b、穿过线圈的磁通量为零，可能磁通量变化率最大，则感应电动势也会最大，故b错误；c、穿过线圈的磁通量的变化越大，而磁通量变化率不一定越大，则感应电动势也无法确定故c错误；d、通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势也越大，故d正确故选：d点评：感应电动势与磁通量的变化率有直接关系，而与磁通量变化及磁通量均没有直接关系就如加速度与速度的关系一样速度大，加速度不一定大；速度变化大，加速度也不一定大加速度与速度的变化率有关2（4分）（2014秋奎文区校级期末）两个电压表甲、乙是由完全相同的电流表改装而成，它们的量程分别为5v、15v，为了测量1520v的电压，把甲、乙串联起来使用，则两表的（）a读数相同b指针偏转角度相同c读数正比于表的内阻d指针偏转角度正比于表的内阻考点：把电流表改装成电压表版权所有专题：实验题；恒定电流专题分析：串联后两表的分压即示数与其电阻成正比，因电流大小一样，故指针偏转角度相同解答：解；a 因量程不同，内阻不同，则分压不同，故示数不同故a错误； b 因是串联关系，电流大小一样，则偏转角度相同故b正确； c 读数为分压，正比于两表的内阻故c正确； d 指针偏转角度相同故d错误；故选：bc点评：考查的串联电路电压与电阻的关系及电压表的内部原理，明确电压与电阻成正比3（4分）（2014秋仁寿县校级期末）关于磁感应强度b，下列说法中正确的是（）a磁场中某点b的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关b磁场中某点b的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致c在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点b值大小为零d在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大考点：磁感应强度版权所有分析：根据左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直；磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度此比值与磁场力及电流元均无关解答：解：a、磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度此比值与磁场力及电流元均无关故a错误；b、根据左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直故b错误；c、当通电直导线的方向与磁场的方向平行时，通电直导线受到的安培力为0，而磁感应强度却不为0故c错误；d、磁感线的疏密表示磁场的强弱，在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度大故d正确故选：d点评：本题关键要掌握磁感应强度的物理意义、定义方法，以及磁感应强度与安培力之间的关系，即可进行分析判断基础题目4（4分）（2014秋奎文区校级期末）关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（）a带电粒子沿电场线方向射入时，电场力对带电粒子做正功，粒子的动能一定增加b带电粒子垂直于电场线方向射入时，电场力对带电粒子不做功，粒子的动能不变c带电粒子沿磁感线方向射入时，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子的动能一定增加d不论带电粒子如何射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子的动能不变考点：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版权所有专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：带电粒子在匀强磁场中可能做圆周运动，也可能做匀速直线运动，或匀速螺旋运动；粒子飞入匀强磁场后做匀速圆周运动时，洛仑兹力的方向总和运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功但带电粒子在电场中运动时一定受电场力，则电场力一定做功解答：解：a、若粒子带负电，则电场力的方向与运动方向相反，电场力做负功，故动能减小，故a错误；b、垂直于电场线作用下，电场力会改变物体的运动轨迹对粒子做功，故动能也会变化，故b错误；c、带电粒子沿磁感线射入时，粒子不受洛仑兹力，故洛仑兹力不做功，动能不变，故c错误；d、洛仑兹力永不做功，故不论带电粒子如何射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子的动能不变；故d正确；故选：d点评：电场和磁场有共同点也有不同点，在学习时要注意区分，特别是要牢记洛仑兹力永不做功5（4分）（2014肇庆二模）质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，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图所示的a、b、c、d四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（）abcd考点：安培力；力的合成与分解的运用版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：通过受力分析，根据杆子所处的状态为平衡状态，合力为0，去判断是否有摩擦力解答：解：a、杆子受重力、支持力，水平向右的安培力，可知，杆子可能受摩擦力，也可能不受故a错误 b、若杆子受的重力与所受的竖直向上的安培力相等，杆子不受摩擦力若重力大于安培力，则受重力、支持力，安培力、摩擦力所以杆子可能受摩擦力，可能不受摩擦力故b错误 c、杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，若要处于平衡，一定受摩擦力故c正确 d、杆子受重力水平向左的安培力、支持力，若要处于平衡，一定受摩擦力故d正确故选cd点评：解决本题的关键会正确地进行受力分析，能够根据受力平衡判断摩擦力的存在6（4分）（2014秋奎文区校级期末）如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子a和b以相同的动能在匀强磁场中运动，a从b1区运动到b2区，已知b2b1；b开始在磁感应强度为b1的磁场中沿顺时针做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增强到b2，则a、b两粒子的动能将（）aa不变，b增大ba不变，b变小ca、b都变大da、b都不变考点：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：电荷从一个磁场进入另一个磁场，通过洛伦兹力做功情况，结合动能定理判断粒子动能的变化当磁场变化时，会产生电场，电场对电荷做功，动能发生变化解答：解：a从b1区运动到b2区，由于洛伦兹力不做功，则粒子的动能不变粒子b沿顺时针方向做匀速圆周运动，由左手定则可知，粒子带正电，b所处的磁场逐渐增大，变化的磁场产生感生电场，由楞次定律可知，感生电场方向沿顺时针方向，电场力对电荷做正功，粒子b的动能变大故选：a点评：解决本题的关键知道变化的磁场会产生电场，变化的电场会产生磁场7（4分）（2015乳山市校级模拟）如图所示，竖直平行金属导轨mn、pq上端接有电阻r，金属杆质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为b，不计ab与导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好若ab杆在竖直向上的外力f作用下匀速上升，则以下说法正确的是（）a拉力f所做的功等于电阻r上产生的热量b杆ab克服安培力做的功等于电阻r上产生的热量c电流所做的功等于重力势能的增加量d拉力f与重力做功的代数和等于电阻r上产生的热量考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化版权所有专题：电磁感应功能问题分析：ab杆匀速上升时，动能不变，重力势能增加，整个回路的内能增加，根据能量守恒进行分析解答：解：a、根据能量守恒定律知，拉力f做的功等于重力势能的增加量和电阻r上产生的热量之和故a错误b、根据功能关系知，杆ab克服安培力做功等于电阻r上产生的热量故b正确c、安培力的大小与重力的大小不等，则电流做的功与重力做功大小不等，即电流做功不等于重力势能的增加量故c错误d、根据动能定理知，拉力和重力做功等于克服安培力做功的大小，克服安培力做功等于电阻r上的热量故 d正确故选bd点评：解决本题的关键理清整个过程中的能量转换，结合能量守恒定律和功能关系进行解决8（4分）（2014秋奎文区校级期末）有一个带正电荷的离子，沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场离子飞出电场后的动能为ek，当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后，离子飞出电场后的动能为ek，磁场力做功为w，则下面各判断正确的是（）aekek，w=0bekek，w=0cek=ek，w=0dekek，w0考点：带电粒子在混合场中的运动版权所有专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：根据电场力做功的多少，来确定动能的大小，结合运动的分解；而洛伦兹力不做功，即可求解解答：解：首先根据洛伦兹力与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，即w=0；其次第一种情况下电场力是全部用来做功，第二种情况：洛伦兹力可以分解竖直方向和水平方向，电场力的一部分要用来平衡洛伦兹力竖直方向的分力，因而不能全部用来做功，导致ekek，故b正确，acd错误；故选：b点评：考查运动的合成与分解，掌握电场力做功正负，理解洛伦兹力不做功注意第二种情况，将速度分解，出现电场力没有全部做功，是解题的关键9（4分）（2013春白城期末）如图所示，甲是一带正电的小物块，乙是一不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段 （）a甲、乙两物块之间的摩擦力不断增加b甲、乙两物块之间的摩擦力不断减小c甲、乙两物块之间的摩擦力不变d乙物块与地面间摩擦力不断增大考点：洛仑兹力；摩擦力的判断与计算版权所有分析：甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向，根据受力再判断摩擦力的变化解答：解：a、甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力的增大，整体的加速度减小，所以对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力减小，所以b正确，ac错误；d、甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力，压力变大，所以滑动摩擦力也变大，所以d正确；故选：bd点评：甲运动要受到洛伦兹力的作用，从而使物体与地面间的压力变大，摩擦力变大，加速度减小，根据牛顿第二定律分析甲受到的静摩擦力即可10（4分）（2013东河区校级一模）在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度b随时间t如图2变化时，图中正确表示线圈中感应电动势e变化的是（）abcd考点：感生电动势、动生电动势；楞次定律版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势，根据楞次定律判断出各段时间内感应电动势的方向解答：解：在01s内，根据法拉第电磁感应定律，根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在13s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在35s内，根据法拉第电磁感应定律，=根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值故a正确，b、c、d错误故选：a点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，会根据楞次定律判断感应电动势的方向二、填空题（每小题4分满分12分）11（4分）（2013秋雅安期末）面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4t的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是0.2wb，当导线环转过90时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为0wb考点：磁通量版权所有分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量=bs当线圈与磁场平行时，磁通量=0解答：解：由题，导线环的面积s=0.5m2，匀强磁场磁感应强度b=0.4t，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量=bs=0.40.5wb=0.2wb当导线环转过90时，环面与磁场平行时，没有磁感穿过环面，穿过环面的磁通量为0故答案为：0.2，0点评：本题求两种特殊情况下的磁通量，可以根据磁通量一般公式=bssin（是磁场与线圈平面的夹角）分析理解12（4分）（2014秋奎文区校级期末）如图所示，匀强电场e竖直向下，匀强磁场b垂直纸面向里现有三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c，若将它们分别置入该区域中，油滴a做匀速圆周运动，油滴b向左水平匀速运动，油滴c向右水平匀速运动，则比较三个油滴所受重力ga、gb、gc的大小，最大的是gb，最小的是gc考点：带电粒子在混合场中的运动版权所有专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：首先根据油滴a的运动情况，判断出油滴的电性；再分别对三个油滴进行受力分析，列出三个油滴的重力与电场力和洛伦兹力的大小关系，即可判断出三个油滴所受重力的大小了解答：解：油滴a做匀速圆周运动，可判断其受到的电场力和重力大小相等，方向相反，电场力方向竖直向上，所以带负电；力的关系为：ga=qe油滴b向左水平匀速运动，对其受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的电场力和竖直向上的洛伦兹力（由左手定则来判断），三力平衡，即gb=qe+qvb油滴c向右水平匀速运动，对其受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的电场力和竖直向下的洛伦兹力（由左手定则来判断），三力平衡，即gc=qeqvb由以上分析可得三个油滴的重力关系为：gbgagc故答案为：gb，gc点评：1若带电质点在三场共存区域内运动，一般会同时受到重力、电场力、洛仑兹力作用，若电场和磁场又为匀强场，则重力、电场力为恒力，洛仑兹力与速度有关，可为恒力也可为变力2若电场和磁场均是匀强场，且带电质点仅受三场力作用则：（1）若重力与电场力等大、反向，初速度为零，带电质点必静止不动（2）若重力与电场力等大、反向，初速度不为零，带电质点必做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力（3）若初速度不为零，且三力合力为零，带电质点必做匀速直线运动（4）若初速度不为零，初态洛仑兹力与重力（或电场力）等大、反向，合外力不为零，带电质点必做复杂曲线运动13（4分）（2014秋奎文区校级期末）如图为电磁流量计的示意图直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感应强度为b的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道若测得管壁内a、b两点间的电势差为u，则管中导电液体的流量q=考点：霍尔效应及其应用版权所有专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：导电液体中的正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转，在上下两端间形成电势差，最终离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出离子的速度，再根据q=vs求出导电液体的流量解答：解：对离子有：qvb=q，解得流量等于单位时间流过液体的体积，有q=vs=故答案为：点评：解决本题的关键理解最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡求出离子的流动的速度，从而得出流速三、计算题（满分48分）14（10分）（2014秋奎文区校级期末）如图所示，在倾角为的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动已知直导线长为l，质量为m，通过的电流为i，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，则匀强磁场的磁感强度的最小值b1是多少？它的方向是什么？如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值b2是多少？，它的方向是什么？考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：根据三角形定则，分析安培力的最小值，从而得出磁感应强度的最小值，根据安培力的方向运用左手定则得出磁感应强度的方向当通电导线对斜面无压力时，重力和安培力平衡，根据平衡求出安培力的大小和方向，从而求出磁感应强度的大小和方向解答：解：导线受重力、支持力和安培力处于平衡，当安培力方向沿斜面向上时，安培力最小，有：mgsin=b1il则：根据左手定则知，磁感应强度的方向垂直斜面向上当通电导线对斜面无压力时，重力和安培力平衡，有：mg=b2il解得：根据左手定则，磁感应强度的方向水平向左答：匀强磁场的磁感强度的最小值为，方向垂直于斜面向上静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值为，磁场方向水平向左点评：解决本题的关键正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解15（12分）（2014秋奎文区校级期末）如图所示，一足够长的矩形区域abcd内，有磁感应强度为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场现从矩形区域ab边的中点o处垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30、大小为v的带电粒子已知带电粒子的质量为m，电量为q，ad边长为l，重力影响忽略试求粒子能从ab边射出磁场的v的范围考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力版权所有专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，当其轨迹恰好与ab边相切时，轨迹半径最小，对应的速度最小当其轨迹恰好与cd边相切时，轨迹半径最大，对应的速度最大，由几何知识求出，再牛顿定律求出速度的范围解答：解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvb=m，解得：r=，设圆心在o1处对应圆弧与ab边相切，相应速度为v1，则r1+r1sin=，将r1=代入上式可得：v1=， 同理，设圆心在o2处对应圆弧与cd边相切，相应速度为v2，则：r2r2sin=，将r2=代入上式可得：v2=，所以粒子能从ab边上射出磁场的v0应满足：v答：粒子能从ab边射出磁场的v的范围是：v点评：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是 1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹 2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系 3、用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律16（12分）（2014秋奎文区校级期末）如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为b=（2+0.2t）t，定值电阻r1=6，线圈电阻r2=4求：（1）回路的感应电动势；（2）a、b两点间的电压考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小解答：解：（1）由题意知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针，由法拉第电磁感应定律：e=n=n=1000.20.2v=4v，（2）ab间的电压为路端电压：u=2.