河南省高二（上）期中物理试卷- -物理(解析)

河南省高二（上）期中物理试卷•“物理（解析）

参考答案与试题解析

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1

一9题只有一项符合题目要求，第10—14题多选，至少有两个选项符合题目要求，全部选

对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.【考点】电源的电动势及内阻.

【分析】电源是通过内部非静电力把其它形式的能转化为电能的装置；电动势表征电源

把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，电动势

与外电路无关。

【解答】解：A.电源就是把其他形式的能转化为电能的装置，故A错误；

B.在电源内部，电源依靠非库仑力搬移电荷，故B错误；

C.在电源内部，其他形式的能量转化为电能，同时由于电源有电阻，所以还有一部分电

能转化为内能，故C错误

D.由电动势的定义式可知，电动势在数值上等于非静电力把1库仑的正电荷在电

q

源内从负极送到正极所做的功，故D正确。

故选：D。

2.【考点】串联电路和并我电路的特点及应用；欧姆定律及其应用；电阻定律.

【分析】根据串联电路的电流特点和电压特点，结合电阻大小的决定因素进行逐项分析。

【解答】解：A、根据自联电路特点通过各电阻的电流都相同，则电阻两端的电压与电阻

成正比，所以可以研究导体电阻与其影响因素的定量关系，故A错误；

B、串联电路电流处处相等，a与b相比，导体越长，电阻越大，则电压表示数越大，故

B错误；

C、串联电路电流处处相等，ahie相比，导体越粗，电阻越小，则电压表示数越小，故

C正确；

D、串联电路电流处处相等，a与d相比，电压表示数越小，电阻越小，则表明该种材料

的导电性能越好，故D错误。

故选：Co

3.【考点】电表的改装与应用.

【分析】根据闭合电路欧姆定律求出欧姆调零时滑动变阻器接入电路的最小阻值，然后

选择滑动变阻器.

【解答】解：欧姆调零时，滑动变阻器的接入电路的阻值：

L5

R=--Rc-r=.-40-1=109H,则滑动变阻器应选0-200C,故D正确；

Ie0.010

故选：D。

4.【考点】电路动态分析.

【分析】首先分析电路结构，再由闭合电路欧姆定律即可分析电路中电流及电压的变化;

再由欧姆定律即可分析两灯泡的变化.

【解答】解•：由图可知，灯泡B与滑动变阻器并联后与电阻R2串联，然后再与A并联;

当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增加，则总电阻增加；由闭合电路欧姆定律可

知，总电流减小，则路端电压增加，故灯泡A亮度变亮；

由并联电路规律可知，并联部分的总电流减小，则电阻R2两端的电压减小，B灯泡两端

的电压增加，故B灯泡也变亮：故只有A止确；

故选：Ao

5.【考点】电功和电功率；能最守恒定律；能源的分类与应用；功率、平均功率和瞬时功率.

【分析】在时间I内，通过风力发电机叶片的空气的动能转化为电能，根据能量守恒定

律列式求解即可；

【解答】解：叶片旋转所形成的圆面积：S=TTL2

时间t内流过该圆面积的空气柱体积：V=Svt=nL2vt

空气柱的质量：m=pV=pnl?vt

空气柱的动能：Ek=—mv2=ApiTL2v3t

22

转化成的电能：E=r|E<=AqpirL2v3t

则风力发电机的发电功率：P=-=pnL2v3=AX25%X1.3X3.14X4X4XI0X10X

t22

10W=8000W

故C正确，ABD错误，

故选：Co

6.【考点】左手定则一一磁场对通电导线的作用.

【分析】安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激的磁场的磁感线方向间关

系的定则，根据安培定则的应用即可正确解答。

【解答】解：AB、通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，

让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知，故AB错

误；

CD、通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与

电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，据此可知，故C1E确，

D错误。

故选：Co

7.【考点】磁感应强度.

【分析】磁感应强度佗定义式：B=工是采用比值法定义的，B与F、IL等无关，由磁

IL

场本身决定的，充分理解磁场强度的定义式即可正确解答本题。

【解答】解：A、只有当通过导线垂直放入磁场中，磁感应强度才为£,若导线与磁场

IL

不垂直，则磁感应强度大于£.故A错误。

IL

B、132_是采用比值法定义的，B与F、IL等无关，不能说B与F成正比，与IL成反比。

IL

故B错误。

C、一小段通电导线在某处不受磁场力，该处不一定无磁场，也可能是因为导线与磁场平

行。故C错误。

D、磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是小磁针北极所受磁场力的方向。故D

正确。

故选：Do

8.【考点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件.

【分析】本题比较简单，考查了产生感应电流的条件，通过判断线圈中的磁通量是否变

化，即可得出正确结果。

【解答】解：由于磁场为匀强磁场，无论线圈在平面内如何平动，其磁通量都不变化，

因此不会产生感应电流，故ABC错误：

当线圈绕0|。2转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电

流产生，故D正确。

故选：Do

9.【考点】通电导线及通电线圈周围的磁场.

【分析】当导线和线圈中通以如图所示的电流时，根据同向电流相互吸引、异向电流相

互排斥，分析线框两边受到的安培力方向，分析这两个力的大小判断线圈的运动方向.

【解答】解・：根据同向电流相互吸引、异向电流相互排斥，则知，线框左侧的电流受到

的安培力向左，右侧的安培力向D左，由于左侧靠近电流h,则h对左侧的安培力大于

对右侧的安培力，线隆所受的安培力合力方向向左，则线圈将向左运动。故A正确。

故选：Ao

10.【考点】电流的微观表达式；欧姆定律及其应用；电流、电源的概念.

【分析】欧姆定律1=口只适用于纯电阻电路；电流的强度定义式1=&,应用比值定义,

Rt

I与q和1无关；由公式q=It,可知通过导体某一横截面的电荷量有关；由公式I=neSv

分析。

【解答】解：A、欧姆定律1=乜只适用于纯电阻电路，故A错误；

R

B、1=3•是电流强度的定义式，电流与通过导体某一横截面的电荷量与所用时间无关，

t

故B错误；

C、由1=g可得q=h,可知通过导体某一横截面的日荷最有关，即当t一定时，通过导

t

体某一横截面的电荷量与电流I成正比，故C正确。

D、由I=neSv可知，电流在微观上与n、S、v有关，对于某一确定的金属导体，其电流

与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比，故D正确；

故选：CDo

11.【考点】闭合电路的欧姆定律；电功和电功率.

【分析】根据图线1纵轴截距读出电源的电动势，由斜率大小读出电源的内阻。图线II

的斜率大小等于电阻R的大小。两图线的交点表示此时电路中的电流，求出电源消耗的

总功率，由P=Fr求电源内阻r消耗的功率。

【解答】解：A、由图可知R的阻值为R*="|*=1.5Q,故A正确；

B、电源的U7图像纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，则E=3V,r=4^=

Al

3Q=1.5C,故B错误；

2

C、电源的输出功率为P=UI=1.5X1W=1.5W,故C错误；

D、电源内部消耗的功率为匕=[2==12乂]5w=i.fW,故D正确。

故选：AD«

12.【考点】闭合电路的欧姆定律；电功和电功率；电路中的能量转化.

【分析】电动机停止转动时为纯电阻元件.从电路悭中可以看出，电动机和滑动变阻器

串联，电压表测量电动机两端的电压，电流表测量电路电流，根据公式R=U可求电动

I

机停转时的电阻；利用公式P=UI可求电动机的总功率，根据公式P=1R可求电动机克

服本身阻力的功率，总功率与电动机克服自身电阻功率之差就是电动机的输出功率，根

据n=Z^*.x100%可解得效率。

P

【解答】解：ABC、电动机停止转动时为纯电阻元件，电动机的电阻R=^=>ln=4C；

I1

电动机的总功率P=Uih=24VX2A=48W：

电动机的热功率PR=I2R=(2A)2X4Q=16W；

电动机正常运转时的输出功率是产P・PR=48W-16W=32W。

故AB正确，C错误。

D、效率为i]=为里X100%=丝X100%=66.7%,故D错误；

P48

故选：ABo

13.【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；带电粒子在电场中的运动综合.

【分析】在加速电场根据动能定理qU=^mv2,在偏转磁场由Bqv=m?-,可以求出偏

转半径；利用丁=空叫，可以求出半个周期的时间。

qB

【解答】解：AB、设离子进入磁场的速度为v,qU=1mv2,在磁场中Bqv=m联

2r

立解得：「=胆=工，迪，由图知，离子b在磁场中运动的轨道半径较大，a、b为同

BqBVq

位素，电荷量相同，所以离子b的质量大于离子a的，故A错误，B正确；

CD、在磁场运动的时间均为半个周期，即t=H=&,由于离子b的质量大于离子a

2Eq

的，故离子b在磁场中运动的时间较长，故C正确，D错误。

故选：BCO

14.【考点】回旋加速器.

2

【分析】粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，满足qvB=mJ,运动周期1=

r

空二=2口（电场中加速时间忽略不计）.对公式进行简单推导后，便可解此题.

vqB

【解答】解：A、由T=空三得v=22L三=2irfr.当r=R时，v最大，此v=2nfH,故

vT

A正确；

2

B.由4、3=m匚得丫=匣三，当r=R时，v最大，v=K_旦，由此可知质子的最大速

rmm

度只与粒子本身的荷质比，加速器半径，和磁场大小有关，故B正确：

C、考虑到狭义相对论，任何物体速度不可能超过光速，故C错误；

D、此加速器加速电场周期丁=空四，加速a粒子时丁=2兀（如）两个周期

qB（2q）BqB

不同，不能加速a粒子。故D错误；

故选：AB.

二、实验题：共2小题，共16分。

15.【考点】导体电阻率的测量；练习使用多用电表；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的应

用.

【分析】（1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数。

（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。

（3）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

【解答】解：（1）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm,游标卡尺的主尺读数为5.0cm

=50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3X0.05mm=

0.15mm,所以最终读数为:50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm。

螺旋测微器的固定刻度为4.5mm,可动刻度为20.0X0.01mm=0.200mm,所以最终读数

为4.5min+0.2（X）min=4.700ninio

（3）用多用电表的电阻“XI”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为22X10=22。。

故答案为：（1）5.015；（2）4.700；（3）22.

16.【考点】电池电动势和内阻的测量.

【分析】（1）选用器材要从安全和精确的角度考虑，本题选用电压表的量程从精确的角

度入手，选择滑动变阻器应从操作方便考虑；

（2）电压表测的是电源的外电压，电键断开时，保证电压表读数为零；

（3）图线的纵轴截距表示电动势的大小，图线的斜丞表示内阻的大小。

【解答】解：(1)因为电源是一节干电池，电动势大约1.5V左右，所以选择。〜3V量程

误差较小：

滑动变阻器R2总电阻较大，为了操作方便，所以选择滑动变阻器Ri；

(2)根据伏安法测定电源电动势和内电阻的原理图可得实物图如图所示；

(3)电源的U・I图线如图所示(偏离最大的点舍去),

解得：U=E-Ir

纵轴截距大约为1.48V,所以电动势E=1.48V；

内阻：r=L_48-L00.Q=O.74C,

0.65

故答案为:⑴0〜3V,Ri；(2)如图所示；(3)如图所示；1.48(1.45〜1.48)；0.74(0.70〜

0.78)o

三、计算题：本题共(小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算

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。

17.【考点】电表的改装与应用.

【分析】把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，改装成大量程的电流表，需要

并联一个分流电阻，由串并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值.

【解答】解：(1)把电流表G改装成0-3V的电压表，需要串联电阻的阻值为：

R=—-Rg=—0--10=990。；

I0.003

6e

（2）把G改装成0-OSA的电流表，需要并联电阻的阻值为:

0003X10^

R=JA=005n；

I-Ie0.6-0.003

答：（1）要把它改装成量程为O・3V的电压表，应串联•个990。的电阻；

（2）要把它改装成量程为0-0.6A的电流表，需要并联一个0.05。的电阻.

18.【考点】带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动.

【分析】对带电微粒进行受力分析，然后由平衡条件列方程，求出电场强度与磁感应强

度；电场方向反向后，分析带电微粒的受力情况，根据带电微粒的受力情况，确定微粒

的运动状态。

【解答】解：（1）微粒受重力mg,电场力qE,洛伦兹力qvB,微粒做匀速直线运动，

所受合力必为零；

如果粒子带正电荷：

如果粒子带负电荷：

Bxxxx

XykXX

qva

mg

根据共点力平衡条件可知，微粒只能带正电，否则不能平衡,

由几何关系知，qE=mg,则电场强度为：■:

q

（2）由于合力为零,则：qvB=V2mg

所以：B=eg

QV

答：（1）电场强度的大小为西，该带电粒子带正电荷。

q

（2）磁感应强度的大小为返理。

qv

19.【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；向心力.

【分析】（I）根据题意做出粒子运动轨迹，根据几何关系求解半径，根据洛伦兹力提供

向心力求解速度；

（2）根据几何关系求出粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角，再根据几何关系解答。

【解答】解：（1）根据题意做出粒子运动轨迹如图所示：

根据几何关系可得：

R2=（-）2+（立_a）2