江苏省盐城市大丰市新丰中学高二物理上学期期末试卷（含解析）.doc

2015-2016学年江苏省盐城市大丰市新丰中学高二（上）期末物理试卷一单项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分每小题只有一个选项正确）1关于磁现象的电本质，正确的说法是（）一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁abcd2如图是电子射线管示意图接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）a加一磁场，磁场方向沿z轴负方向b加一磁场，磁场方向沿y轴正方向c加一电场，电场方向沿z轴负方向d加一电场，电场方向沿y轴正方向3在如图所示的电路中，e为电源，其内阻为r，l为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），r1、r2为定值电阻，r3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，v为理想电压表若将照射r3的光的强度减弱，则（）a电压表的示数变大b小灯泡消耗的功率变小c通过r2的电流变小d电源内阻的电压变大4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如图所示，半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从a点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由b点射出，且aob=120，则该粒子在磁场中运动的时间为（）abcd二多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分每小题有多个选项符合题意全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）6在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（）abcd7如图所示，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（）ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g8回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个d形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两d形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（）a增大匀强电场间的加速电压b增大磁场的磁感应强度c减小狭缝间的距离d增大d形金属盒的半径9如图（a）、（b）所示的电路中，电阻r和自感线圈l的电阻值都很小，且小于灯a的电阻，接通s，使电路达到稳定，灯泡a发光，则（）a在电路（a）中，断开s，a将渐渐变暗b在电路（a）中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗c在电路（b）中，断开s，a将渐渐变暗d在电路（b）中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗三简答题（本题共1题，共计15分把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答）10某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5v，最大电流不超过0.55a）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：a电压表（量程是3v，内阻是6k）b电压表（量程是15v，内阻是30k）c电流表（量程是0.6a，内阻是0.5）d电流表（量程是3a，内阻是0.1）e滑动变阻器（阻值范围0100，额定电流为0.6a）f滑动变阻器（阻值范围05，额定电流为0.6a）g直流电源（电动势e=3v，内阻不计）h开关、导线若干该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（i和u分别表示小灯泡上的电流和电压）i/a00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50u/v00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选；电压表选；滑动变阻器选（以上均填写器材代号）（2）请在如图1所示的虚线框中画出实验电路图；（3）在图2坐标纸中描出该小灯泡的伏安特性曲线；（4）据图中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：四计算题共3小题，计45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，答案中必须明确写出数值和单位11如图所示，在倾角=30的绝缘斜面上，固定一宽l=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电压为u=12v一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度b=0.8t，方向垂直于斜面向下的匀强磁场中金属导轨光滑，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（i） 通过金属棒的电流；（ii）滑动变阻器r接入电路中的阻值12如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为u，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为b的匀强磁场带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强e的大小；（2）粒子从电场射出时速度v的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r13如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度b=0.50t，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.40m，左端接有阻值r=0.40的电阻一质量m=0.10kg、阻值r=0.10的金属棒mn放置在导轨上金属棒在水平向右的拉力f作用下，沿导轨做速度v=2.0m/s的匀速直线运动求：（1）通过电阻r的电流i；（2）拉力f的大小；（3）撤去拉力f后，电阻r上产生的焦耳热q2015-2016学年江苏省盐城市大丰市新丰中学高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一单项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分每小题只有一个选项正确）1关于磁现象的电本质，正确的说法是（）一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁abcd【考点】分子电流假说【分析】磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁体内部只有当分子电流取向大体一致时，就显示出磁性，当分子电流取向不一致时，就没有磁性【解答】解：、一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用，故正确，错误、没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同时分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极，故正确、磁和电是两种不同的物质，故磁是磁，电是电有变化的电场或运动的电荷就能产生磁场，但静止的电荷不能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场同样恒定磁场也不能产生电场，故错误故选：c【点评】本题考查了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，要记住分子电流假说的内容2如图是电子射线管示意图接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）a加一磁场，磁场方向沿z轴负方向b加一磁场，磁场方向沿y轴正方向c加一电场，电场方向沿z轴负方向d加一电场，电场方向沿y轴正方向【考点】射线管的构造及其工作原理【分析】电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向下（z轴正方向）偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向下，将四个选项逐一代入，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向【解答】解：a、若加一沿z轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意故a错误 b、若加一沿y轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴负方向，亮线向下偏转，符合题意故b正确 c、若加一沿z轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，不符合题意故c错误 d、若加一沿y轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意故d错误故选：b【点评】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断3在如图所示的电路中，e为电源，其内阻为r，l为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），r1、r2为定值电阻，r3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，v为理想电压表若将照射r3的光的强度减弱，则（）a电压表的示数变大b小灯泡消耗的功率变小c通过r2的电流变小d电源内阻的电压变大【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率【分析】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化【解答】解：a、光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故r1两端的电压减小，故a错误；b、由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由p=i2r可知，小灯泡消耗的功率变小，故b正确；c、因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时r1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过r2的电流增大，故cd错误；故选：b【点评】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质4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如图所示，半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从a点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并由b点射出，且aob=120，则该粒子在磁场中运动的时间为（）abcd【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可求出圆心角和半径，则可求得粒子转过的弧长，由线速度的定义可求得运动的时间【解答】解：由图可知，粒子转过的圆心角为60，r=r； 转过的弧长为l=2r=； 则运动所用时间t=；故选：d【点评】本题很多同学只想到了用周期来求时间，其实用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择二多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分每小题有多个选项符合题意全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）6在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是（）abcd【考点】感应电流的产生条件【分析】根据产生感应电流的条件：穿过闭合线圈的磁通量要发生变化来判断图c中，线圈磁通量为零【解答】解：a、穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流故a正确b、穿过线圈的磁通量在减小，线圈产生感应电流故b正确c、线圈保持磁通量为零，不变，不产生感应电流故c错误d、线圈在匀强磁场中，磁通量=bs，保持不变，不产生感应电流故d错误故选：ab【点评】本题考查分析、判断能力对于a图也可以根据线圈左右两边切割磁感线来判断7如图所示，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（）ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g【考点】楞次定律【专题】电磁感应中的力学问题【分析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况【解答】解：a、b当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，p、q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用故a正确，b错误c、d由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g故c错误；d正确故选ad【点评】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键楞次定律的另一结论：增反减同8回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个d形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两d形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（）a增大匀强电场间的加速电压b增大磁场的磁感应强度c减小狭缝间的距离d增大d形金属盒的半径【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关【解答】解：由qvb=m，解得v=则动能ek=mv2=，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和d形盒的半径有关，增大磁感应强度和d形盒的半径，可以增加粒子的动能故b、d正确，a、c 错误故选bd【点评】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和d形盒的半径有关9如图（a）、（b）所示的电路中，电阻r和自感线圈l的电阻值都很小，且小于灯a的电阻，接通s，使电路达到稳定，灯泡a发光，则（）a在电路（a）中，断开s，a将渐渐变暗b在电路（a）中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗c在电路（b）中，断开s，a将渐渐变暗d在电路（b）中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗【考点】自感现象和自感系数【分析】电感总是阻碍电流的变化线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向更原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡构成电路回路【解答】解：a、b、在电路a中，断开s，由于线圈阻碍电流变小，导致a将逐渐变暗故a正确，b错误；c、d、在电路b中，由于电阻r和自感线圈l的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开s时，由于线圈阻碍电流变小，导致a将变得更亮，然后逐渐变暗故c错误，d正确故选：ad【点评】线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极三简答题（本题共1题，共计15分把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答）10某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5v，最大电流不超过0.55a）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：a电压表（量程是3v，内阻是6k）b电压表（量程是15v，内阻是30k）c电流表（量程是0.6a，内阻是0.5）d电流表（量程是3a，内阻是0.1）e滑动变阻器（阻值范围0100，额定电流为0.6a）f滑动变阻器（阻值范围05，额定电流为0.6a）g直流电源（电动势e=3v，内阻不计）h开关、导线若干该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（i和u分别表示小灯泡上的电流和电压）i/a00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50u/v00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选c；电压表选a；滑动变阻器选f（以上均填写器材代号）（2）请在如图1所示的虚线框中画出实验电路图；（3）在图2坐标纸中描出该小灯泡的伏安特性曲线；（4）据图中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：小灯泡电阻随温度升高而增大【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线【专题】实验题【分析】（1）关键是根据小灯泡的最大电流和最大电压来选择电流表和电压表的量程；根据电流从零调可知滑动变阻器应用分压式接法，应选全电阻小的变阻器；（2）关键是根据时电流表应用外接法，否则应用内接法；（3）采用描点法作图；关键是认真描点然后用平滑的曲线连线即可；（4）根据图象进行分析，利用图象的斜率分析电阻的变化情况【解答】解：（1）由于通过小灯泡的最大电流为0.55a，所以电流表应选c；由于要求小灯泡最大电压不超过2.5v，所以电压表应选a；由于通过小灯泡的电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，所以应选全电阻小的变阻器f；（2）由于满足，所以电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式，电路图如图所示：（3）根据描点法画出的iu图象如图所示：（4）由图象可知，iu图象中图象的斜率越来越小，说明小灯泡的电阻随温度升高而增大；故答案为：（1）c a；f（2）实验电路图如图；（3）伏安特性曲线如图（4）小灯泡电阻随温度升高而增大【点评】本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的仪表选择及数据处理；遇到电学实验问题，应注意“伏安法”中电流表内外接法的选择方法和滑动变阻器采用分压式接法的条件四计算题共3小题，计45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，答案中必须明确写出数值和单位11如图所示，在倾角=30的绝缘斜面上，固定一宽l=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电压为u=12v一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度b=0.8t，方向垂直于斜面向下的匀强磁场中金属导轨光滑，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（i） 通过金属棒的电流；（ii）滑动变阻器r接入电路中的阻值【考点】安培力；闭合电路的欧姆定律【分析】（1）金属棒与磁场方向垂直，根据安培力公式f=bil，求出电流（2）根据欧姆定律求出滑动变阻器r接入电路中的阻值【解答】解：（i）有共点力平衡可知bil=mgsin30 代入数据解得：i=0.5a（ii）设变阻器接入电路的阻值为r，根据欧姆定律可得：代入数据解得：r=24答：（i） 通过金属棒的电流为0.5a；（ii）滑动变阻器r接入电路中的阻值为24【点评】本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，比较容易在匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小f=bil，方向由左手定则判断12如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为u，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为b的匀强磁场带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强e的大小；（2）粒子从电场射出时速度v的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题