2015学年江苏扬州高二上期期末考试物理卷（带解析）.doc

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1、2015学年江苏扬州高二上期期末考试物理卷（带解析） 选择题 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ） A磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线有关 B磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线所受磁场力方向一致 C在磁场中某点的通电导线不受磁场力作用时，该点磁感应强度大小一定为零 D在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 答案： D 试题分析：磁感应强度由磁场自身决定，与放入磁场的通电导线无关，所以 A错误；由左手定则知，磁感应强度的方向与磁场力的方向垂直，故 B错误；当通电导线与磁场的方向平行时，通电导线不受磁场力的作用，此时该处磁感应强度可能不为零，所以 C 错误；磁

2、感线的疏密表示磁感应强度的强弱，越密集，磁场越强，所以 D正确。 考点：本题考查磁感应强度、磁感线 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、 MN，MN的左边有一闭合电路当 PQ在外力的作用下运动时， MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ） A向右加速运动 B向右减速运动 C向左加速运动 D向左减速运动 答案： BC 试题分析：由图知，导线 ab中电流方向从 b到 a，右手定则得 MN处磁场方向垂直直面向里，要使， MN向右运动，由左手定则知，电流方向从 M到 N，若PQ向左做加速运动，根据右手定则，电流方向 PQ，在 L2中根据右手定则，磁场方向向下，且磁感应强度增

3、大，则在 L1中由于磁场增大，由楞次定律得：L1会产生一个竖直向上的感应磁场，根据右手定责，判断电流方向 M-N，同理向右减速运动也可以，故 B、 C正确； A、 D错误。 考点：本题考查楞次定律 如图所示， a、 b灯分别标有 “3.6V 4.0W”和 “3.6V 2.5W”，闭合开关，调节 R，能使 a、 b都正常发光断开开关 后重做实验，则 （ ） A闭合开关， a将慢慢亮起来， b立即发光 B闭合开关， a、 b同时发光 C闭合开关稳定时， a、 b亮度相同 D断开开关， a逐渐熄灭， b灯闪亮一下再熄灭 答案： AD 试题分析：闭合开关时，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，所以

4、a将慢慢亮起来， b立即发光，故 A正确； B错误；温度时， a、 b正常发光， a、 b功率不同， Ia Ib，故亮度不同，所以 C错误；断开开关，线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈、灯泡 a、 b组成回路电流在 Ia的基础上逐渐减小到零，所以 a逐渐熄灭， b灯闪亮一下再熄灭，故 D正确。 考点：本题考查自感现象 如图所示为一速度选择器，两极板 P、 Q之间存在电场强度为 E的匀强电场和磁感应强度为 B的匀强磁场一束粒子流（重力不计）以速度 v从 a沿直线运动到 b，则下列说法中正确的是 （ ） A粒子一定带正电 B粒子的带电性质不确定 C粒子的速度一定等于 D粒子的速度一定等于 答案

5、： BD 试题分析：若粒子带正电，在板间受电场力向下，左手定则得洛伦兹力向上，若粒子带负电，电场力向上，洛伦兹力向下，也可以做直线运动，故粒子可能带正电，也可能带负电，所以 A 错误； B 正确；要做直线运动，要求 Bqv=qE，所以 C错误； D正确。 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动 关于电阻率，下列说法中正确的是 （ ） A有些材料的电阻率随温度的升高而减小 B电阻率大的导体，电阻一定大 C用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化 D电阻率与导体的长度和横截面积无关 答案： ACD 试题分析：材料的电阻率由材料自身决定，受温度的影响，与材料的长度、横截面积无关，有些半

6、导体材料的电阻率随温度的升高而减小，有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，可以用来制作标准电阻，所以 A正确； C正确； D正确；根据电阻定律 ，电阻阻值的大小还与导体的长度，横截面积有关，所以 B错误。 考点：本题考查电阻定律、电阻率 如图所示，一质量为 m，电荷量为 q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面的动摩擦因数均为 ，整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为 B的匀 强磁场现给物块水平向右的初速度 v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功不可能为（ ） A 0 BC D 答案： C 试题分

7、析：若物体受洛伦兹力 Bqv0=mg，则受摩擦力为零，物体做匀速直线运动，克服阻力做功为零；若 Bqv0 mg，物体对下表面的压力为 F=mg- Bqv0，在摩擦力作用下物体做减速运动，速度越小，压力越大，摩擦力越大，直到速度减小为零，根据动能定理得克服阻力做功 ，若 Bqv0 mg，物体对上表面的压力为 F= Bqv0-mg，做减速运动，速度减小洛伦兹力减小，当Bqv=mg，物体以速度 v做匀速运动，所以克服阻力做功，所以不可能的是 C。 考点：本题考查动能定理 如图所示，直角三角形导线框 abc以速度 v匀速进入匀强磁场区域，则此过程中导线框内感应电流随时间变化的规律为下列四个图像中的哪一

8、个（ ） 答案： A 试题分析：在线框刚进入磁场的过程中，切割的有效长度在均匀增大，当 a点进入磁场时切割有效长度最大，以后有效长度均匀减小，直到 b点进入，减小为零，根据电动势 E=BLv知电动势随切割有效长度的变化二变化，电阻不变，感应电流随电动势变化，可知：感应电流先均匀增大后均匀减小，根据右手定则可判断感应电流方向为逆时针方向，所以 A正确； B、 C、 D错误。 考点：本题考点感应电流 在如图所示的电路中，开关 S 闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，某时刻电压表读数减小、电流表读数增大，则可能出现了下列哪种故障（ ） A R1短路 B R2断路 C R2短路 D R3断路 答案

9、： B 试题分析：若 R1短路，则 R2也被短路，外电路只有电阻 R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路 端电压，两表示数均增大，故 A错误；若 R2断路，外电路电阻增大，干路电流减小，所以电压内电压减小， R3电压减小，即电压表示数减小，再根据 ，可得 R1的电压增大，所以电流表示数增大，故 B正确；若 R2短路，则 R1被短路，电流表示数为零，所以 C错误；若 R3断路，电压表串联在电路中，电流表示数为零，故 D错误。 考点：本题考查闭合电路的动态分析 如图所示，矩形线框在匀强磁场中做的各种运动中，能够产生感应电流的是（ ） 答案： B 试题分析：由法拉第电磁感应定律知，当闭合

10、回路的磁通量发生变化时，闭合回路产生感应电流， A图中线框在运动的过程中磁通量不变，所以没有感应电流产生，故 A错误； B图中线框在转动的过程中磁通量发生变化，所以产生感应电流，故 B正确；同理可得， C、 D选项中均没有感应电流产生，故 C、 D错误。 考点：本题考查法拉第电磁感应定律 实验题 （ 14分）为了研究某导线的特性，某同学所做部分实验如下： （ 1）用螺旋测微器测出待测导线的直径，如图甲所示，则螺旋测微器的读数为 mm； （ 2）用多用电表直接测量一段导线的阻值，选用 “10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择 倍率的电阻档 (选填 “1”或 “100”)，欧姆调

11、零后再进行测量，示数如图乙所示，则测量值为 ； （ 3）另取一段同样材料的导线，进一步研究该材料的特性，得到电阻 R 随电压 U变化图像如图丙所示，则由图像可知，该材料在常温时的电阻为 ；当所加电压为 3.00V时，材料实际消耗的电功率为 W (结果保留两位有效数字 ) 答案：（ 1） 1.731（ 1.730 1.733） (3分 ) （ 2） 1 (2分 ) 22 （或 22.0） (3分 ) （ 3） 1.5 (3分 ) 0.78（ 0.70-0.80均给分） (3分 ) 试题分析：（ 1）主轴读数 1.5mm，螺 旋读数 23.10.01mm，所以测量值为1.5+0.231mm=1.7

12、31mm；（ 2）选用 “10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，说明阻值较小，应换用更小的倍率 1；（ 3）由图知刻度值 22，测量值为 221=22；（ 3）常温时，电压为零时，由图知， R=1.5；电压为 3V 时，电阻 11.5，消耗功率 考点：本题考查欧姆表的使用 （ 12分）在 “用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 ”的实验中，提供的器材有： A干电池一节 B电流表 (量程 0.6A) C电压表 (量程 3V) D开关 S和若干导 线 E滑动变阻器 R1(最大阻值 20，允许最大电流 1A) F滑动变阻器 R2(最大阻值 200，允许最大电流 0.5A) G滑动变阻器 R

13、3(最大阻值 2000，允许最大电流 0.1A) （ 1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 （填 “R1”、“R2”或 “R3”） （ 2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大 （ 3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙 所示的坐标图中，请作出 U-I图线，由此求得待测电池的电动势 E= V，内电阻 r = （结果保留两位有效数字） 所得内阻的测量值与真实值相比 （填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “相等 ”） 答案：（ 1） R1 (2分

14、 ) （ 2）如图所示见 (2分 ) （ 3）如图所示 见 (2分 ) 1.5 (2分 ) 1.9 (2分 ) 偏小 (2分 ) 试题分析：（ 1）由题意知，测量一节干电池的电动势和内阻，滑动变阻器串联在电路中，为调节的方便，滑动变阻器选择 R1；（ 2）根据甲图连接实物图如图所示；（ 3）如图所示，根据 得图像与纵 的交点为电动势 E=1.5V；斜率为电压内阻得 r=1.9；由于电流表读数小于电源内部真实的电流，故内阻的测量值偏小。 考点：本题考查测量电压电动势和内阻 计算题 （ 15分）如图所示，在 x轴上方有磁感应强度为 B的匀强磁场，一个质量为 m，电荷量为 的粒子，以速度 v从 O点

15、射入磁场，已知 ，粒子重力不计，求： （ 1）粒子的运动半径，并在图中定性地画出粒子在磁场中运动的轨迹； （ 2）粒子在磁场中运动的时间； （ 3）粒子经过 x轴和 y轴时的坐标 答案：（ 1） 轨迹见 （ 2） （ 3） ， 试题分析：（ 1）由 (2分 ) 解得： (1分 ) 轨迹如图 (2分 ) （ 2）粒子运动周期 (2分 ) 则粒子运动时间 (2分 ) 所以 (1分 ) （ 3）由几何关系得： (2分 ) (2分 ) 所以粒子经过 x轴和 y轴时的坐标分别为 ， (1分 ) 考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动 （ 15分）如图所示， U形导轨固定在水平面上，右端放有质量为 m的

16、金属棒 ab， ab与导轨间的动摩擦因数为 ，金属棒与导轨围成正方形，边长为 L，金属棒接入电路的电阻为 R，导轨的电阻不计从 t=0时刻起，加一竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度随时间的变化规律为 B=kt，（ k0），设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 （ 1）求金属棒滑动前，通过金属棒的电流的大小和方向； （ 2） t为多大时，金属棒开始移动？ （ 3）从 t=0时刻起到金属棒开始运动的过程中，金属棒中产生的焦耳热多大？ 答案：（ 1） 由 a到 b （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）由 （ 2分） 由 （ 1分） 得 （ 1分） 方向：由 a到 b （ 1分） （ 2）由于

17、安培力 F=BIL B=kt t，随时间的增大，安培力将随之增大当安培力增大到等于最大静摩擦力时， ab将开始向左移动 （ 1分） 这时有： （ 2分） 解得 （ 2分） （ 3）由 （ 2分） 得 （ 3分） 考点：本题考查电磁感应 （ 16分）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m，长为 2d， d=0.5m，上半段 d导轨光滑，下半段 d导轨的动摩擦因素为= ，导轨平面与水平面的夹角为 =30匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直质量为 m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导

18、轨间的电阻为 R=3，导体棒的电阻为 r=1，其他部分的电阻均不计，重力加速度取 g=10m/s2，求： （ 1）导体棒到达轨道底端时的速度大小； （ 2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻 R上的电量 q； （ 3）整个运动过程中，电阻 R产生的焦耳热 Q 答案：（ 1） v=2m/s （ 2） 0.125C （ 3） 0.2625J 试题分析：（ 1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡： 由 mgsin mgcos +BIL 得 I=0.5A （ 2分） 由 BLv=I(R+r) 得 v=2m/s （ 2分） （ 2）进入粗糙导轨前，导体棒中的平均电动势为 : （ 2分） 导体棒中的平均电流为 : （

19、 2分） 所以，通过导体棒的电量为： =0.125C （ 2分） （ 3）由能量守恒定律得： 2mgdsin Q 电 mgdcos mv2 （ 2分） 得回路中产生的焦耳热为： Q 电 0.35J （ 2分） 所以，电阻 R上产生的焦耳热为： =0.2625J （ 2分） 考点：本题考查电磁感应 （ 17分）某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏 转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示 AB、 CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在 CD的右侧有一与 CD相切于 M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面一带正电粒子自 O点以水平初速度 正对 P点进入该电场后，从

20、 M点飞离 CD边界，再经磁场偏转后又从 N点垂直于 CD边界回到电场区域，并恰能返回 O点已知 OP间距离为 ，粒子质量为 ，电荷量为 ，电场强度大小 ，粒子重力不计试求： （ 1）粒子从 M点飞离 CD边界时的速度大小； （ 2） P、 N两点间的距离； （ 3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的 半径 答案：（ 1） 2v0 （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）据题意，做出带电粒子的运动轨迹如图所示： 粒子从 O到 M点时间： （ 1分） 粒子在电场中加速度： （ 1分） 粒子在 M点时竖直方向的速度： （ 1分） 粒子在 M点时的速度： （ 2分） （ 2）粒子从 P到 O点时间： （ 1分） 粒子在 O点时竖直方向位移： （ 2分） P、 N两点间的距离为 : (2分 ) （ 3）由几何关系得： （ 1分） 可得半径： （ 1分） 由 ，即： （ 1分） 解得： （ 1分） 由几何关系确定区域半径为： （ 2分） 即 （ 1分） 考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动