1、2014-2015学年山西省大同市左云高中高二（上）期末物理试卷一、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，选不全的得2分，有错选或不选的得0分1关于物理学史，下列说法中正确的是（）A 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B 法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C 法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D 库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律2在电场中的某点放入电荷量为q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该
2、点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（）A 大小为2E，方向和E相反B 大小为E，方向和E相同C 大小为2E，方向和E相同D 大小为E，方向和E相反3如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从A点运动到B点的过程中，以下说法中正确的是（）A 带电粒子的电势能越来越小B 带电粒子的电势能越来越大C 带电粒子受到的静电力一定越来越小D 带电粒子受到的静电力一定越来越大4下列关于电流的说法中，正确的是（）A 我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B 国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C 电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D 由I=可知，电流越大，单位时间
3、内通过导体横截面的电荷量就越多5关于磁场和磁感线的描述，正确的是（）A 磁感线可以形象地描述磁场的方向，但不能描述其强弱B 磁感线是从磁铁的N极指向S极C 磁铁间的相互作用是通过磁场发生的D 磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线6如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出1时，A、B 端的输入分别可能是（）A 0、0B 0、1C 1、0D 1、17如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变下列说法中正确的是（）A 液滴将向下运动B 液滴将向上运动C 极板带电荷量将增加D 极板带电荷量将减少
4、8如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关S闭合时，电流表和电压表读数的变化是（）A 两表读数均变大B 两表读数均变小C 电流表读数增大，电压表读数减小D 电流表读数减小，电压表读数增大9通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图象分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1：R2等于（）A 1：3B 3：1C 1：D ：110两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（）A 导体棒CD内有电流通过，方向是DCB 导体棒CD内有电流通过，方向是CDC 磁场对导体棒CD的
5、作用力向左D 磁场对导体棒AB的作用力向左二、本题共3小题共20分请将答案填在题中横线上或按题目要求作答11在电场中的P点放一电荷量为4109C的点电荷，它受到的电场力为2105N，则P点场强为N/C，把放在P点的点电荷电荷量减为2109C，则P点的场强为N/C把该点电荷移走，P点的场强又为N/C12如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知小球所受重力（选填“大于”、“小于”或“
6、等于”）带电小球所受的静电力小球在（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小13现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40，已知该电池允许输出的最大电流为50mA为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5，R为电阻箱，阻值范围0999.9，R0为定值电阻，对电路起保护作用（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A10B50 C150 D500本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同
7、学作出的图线可求得该电池的电动势E=V，内阻r=三、本题共4小题共40分解答应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=1.0106C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了2106J的功，已知A、B间的距离为2cm（1）试求A、B两点间的电势差UAB；（2）若A点的电势为A=1V，试求B点的电势B15质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进人磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L
8、，则该粒子 的荷质比q/m为多大？16如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：（1）ab棒产生的感应电动势的大小；（2）ab棒所受的安培力；（3）ab棒的加速度17一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5105V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120，如图所示试求C、D两点沿电场强度方向的距离y2014-2
9、015学年山西省大同市左云高中高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、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，选不全的得2分，有错选或不选的得0分1关于物理学史，下列说法中正确的是（）A 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B 法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C 法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D 库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律考点：物理学史分析：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的法
10、拉第提出了场的概念，形象直观地描绘了场的清晰图象库仑通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律解答：解：A、电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的故A正确B、法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线形象直观地描绘了场的清晰图象故B正确C、D库仑通过实验研究发现了真空中两点电荷之间相互作用力的规律库仑定律故C错误，D正确故选ABD点评：本题是电学部分物理学史，可根据时代背景进行记忆，不能混淆基础题2在电场中的某点放入电荷量为q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（）A 大小为2E，方向和E相
11、反B 大小为E，方向和E相同C 大小为2E，方向和E相同D 大小为E，方向和E相反考点：电场强度专题：电场力与电势的性质专题分析：电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，故放入电荷量为q的试探电荷时的电场强度与放入电荷量为+2q的试探电荷时的电场强度相同解答：解：电场强度是描述电场强弱的物理量，是试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值，是由电场本身决定，故与试探电荷的有无，电性，电量的大小无关故在该点放入电荷量为q的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为+2q的试探电荷时电场强度仍为E故B正确故选：B点评：电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关3如图所示，一带负电的粒子，沿着电
12、场线从A点运动到B点的过程中，以下说法中正确的是（）A 带电粒子的电势能越来越小B 带电粒子的电势能越来越大C 带电粒子受到的静电力一定越来越小D 带电粒子受到的静电力一定越来越大考点：电势能；电场线专题：电场力与电势的性质专题分析：负电粒子沿着电场线从高电势向低电势运动，电场力做负功，导致电势能增大；而仅仅一根电场线无法确定电场强度的强弱，因而电场力也无法确定大小解答：解：A、负电粒子沿着电场线从A点运动到B点的过程中，由于沿着电场线电势降低，因此负电粒子所受到的电场力做负功，导致电势能增大故A错误，B正确；C、由于仅仅一根电场线，所以无法确定电场强度的大小，因此也无法确定电场力的大小故CD
13、错误；故选：B点评：考查负电粒子沿着电场线运动，电势能增大；若逆着电场线运动，则电势能减小若正电粒子沿着电场线运动，则电势能减小，若逆着电场线运动，则电势能增大同时根据电场线的疏密来确定电场强度的强弱，从而来确定电场力的大小4下列关于电流的说法中，正确的是（）A 我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B 国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C 电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D 由I=可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多考点：电流、电压概念专题：恒定电流专题分析：大小、方向都不随时间变化的电流叫恒定电流国际单位制中，电流的单位是安培，简称安电流是标量根据电流的
14、定义式分析电流的大小与单位时间内通过导体横截面的电荷量的关系解答：解：A、恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流故A正确B、电流是国际单位制中基本物理量，其单位是安培，简称安故B正确C、电流既有大小又有方向，但电流不是矢量，因为它运算时不遵守平行四边形定则故C错误D、根据电流的定义式I=可知，电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，则电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多故D正确故选ABD点评：本题考查对恒定电流、单位、方向和定义式的掌握情况，要注意电流的方向与力等矢量的方向不同，它表示流向，电流运算时遵守代数加减法则5关于磁场和磁感线的描述，正确的是（）A 磁感线可以形象
15、地描述磁场的方向，但不能描述其强弱B 磁感线是从磁铁的N极指向S极C 磁铁间的相互作用是通过磁场发生的D 磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线考点：磁感线及用磁感线描述磁场分析：磁体周围存在着磁场，它是客观存在的，为了研究方便，人们用假想的磁感线来形象的描述磁场中各点的磁场方向和强弱，即磁感线上任意一点的切线的方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致；对于磁感线，都是从磁体的北极出发，回到磁体的南极，在磁体内部正好相反，故据此分析判断即可解答：解：A、磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向，磁感线的疏密表示磁场强弱，故A错误；B、
16、对于磁体的外部，磁感线都是从磁体的北极出发，回到磁体的南极，但对于磁体的内部，磁感线是从S极出发，回到N极，故B错误；C、磁场是客观存在的，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的，故C正确；D、磁感线是人们假想出来的用于描述磁场的一些有方向的曲线，并不是放在磁场中的细铁屑连成的曲线，故D错误；故选：C点评：知道磁场的基本性质，磁感线的作用及特点是解决该题的关键6如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出1时，A、B 端的输入分别可能是（）A 0、0B 0、1C 1、0D 1、1考点：简单的逻辑电路专题：恒定电流专题分析：与门的特点是，当所有条件都满足，事件才能发生，或门的特点是，
17、当某个条件满足，事件就能发生解答：解：A、当A、B输入为0，0，则经过或门后输出为0，0和1输入与门，输出为0故A错误B、当A、B输入为0，1，通过或门输出为1，1和1输入与门，输出为1故B正确C、当A、B输入为1，0，通过或门输出为1，1和1输入与门，输出为1故C正确D、当A、B输入为1，1，通过或门输出为1，1和1输入与门，输出为1故D正确故选：BCD点评：解决本题的关键知道各种门电路的符号，以及知道各种门电路的特点7如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变下列说法中正确的是（）A 液滴将向下运动B
18、 液滴将向上运动C 极板带电荷量将增加D 极板带电荷量将减少考点：电容器的动态分析专题：电容器专题分析：带电油滴悬浮在平行板电容器中P点，处于静止状态，电场力与重力平衡，将极板A向下平移一小段距离时，根据E=分析板间场强如何变化，判断液滴如何运动根据电容的决定式和定义式结合分析极板所带电量如何变化解答：解：A、B电容器板间的电压保持不变，当将极板A向下平移一小段距离时，根据E=分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动故A错误，B正确C、D将极板A向下平移一小段距离时，根据电容的决定式C= 得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大故C正确，D错误故选：BC点评：
19、本题关键要抓住电容器的电压不变，由电容的决定式C= 和电量Q=CU结合分析电量变化8如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当开关S闭合时，电流表和电压表读数的变化是（）A 两表读数均变大B 两表读数均变小C 电流表读数增大，电压表读数减小D 电流表读数减小，电压表读数增大考点：闭合电路的欧姆定律专题：恒定电流专题分析：明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律判断电流的变化情况，根据U=EIr判断分析路端电压的变化情况解答：解：当开关S未闭合时，两个电阻串联；闭合S后，电阻R2被短路，外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流I增加，故电流表读数增加；根据U=EIr，路端电压减小，故电压表读数减小
20、；故C正确故选：C点评：本题是简单的电路动态分析问题，关键是按照“局部整体局部”的顺序进行，基础问题9通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图象分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1：R2等于（）A 1：3B 3：1C 1：D ：1考点：欧姆定律专题：恒定电流专题分析：根据欧姆定律，分析图线的斜率与电阻的关系，求解电阻之比解答：解：根据欧姆定律得I=，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则R1：R2=cot30：cot60=3：1故选B点评：本题关键要抓住伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数，从数学的角度求解电阻之比10两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，
21、在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（）A 导体棒CD内有电流通过，方向是DCB 导体棒CD内有电流通过，方向是CDC 磁场对导体棒CD的作用力向左D 磁场对导体棒AB的作用力向左考点：导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：AB切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向；感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断安培力的方向解答：解：A、B、AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应电流的方向为BA，则导体棒CD内有电流通过，方向是CD故A错误，B正确C、感应电流通
22、过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右故C错误D、AB中感应电流的方向为BA，根据左手定则，安培力向左故D正确故选：BD点评：解决本题的关键掌握右手定则和左手定则，并能正确运用右手定则判断感应电流的方向，运用左手定则判断安培力的方向二、本题共3小题共20分请将答案填在题中横线上或按题目要求作答11在电场中的P点放一电荷量为4109C的点电荷，它受到的电场力为2105N，则P点场强为5103N/C，把放在P点的点电荷电荷量减为2109C，则P点的场强为5103N/C把该点电荷移走，P点的场强又为5103N/C考点：电场强度分析：放入电场中电荷是试探电荷，电场
23、强度等于试探电荷所受的电场力与电荷量的比值，由场强的定义式E=求解P点的电场强度将改变检验电荷，该点的电场强度不变解答：解：在电场中的某点放入电荷量为4.0109C的点电荷，受到的电场力是2.0105N由场强的定义式E=得，这一点的电场强度E=5.0103N/C电场强度是反映电场本身特性的物理量，由电场决定，与试探电荷无关，如果改用电荷量为2.0109C的点电荷，该点的电场强度不变，仍为5.0103N/C当移走该电荷时，P点的电场强度仍是不变的，即为5.0103N/C故答案为：5103；5103；5103点评：电场强度的定义式E=； 具有比值定义法的共性，定义出的电场强度E与F、q无关，反映电
24、场强度本身的特性12如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知小球所受重力等于（选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的静电力小球在b（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小考点：电场强度；动能定理的应用；电势能专题：电场力与电势的性质专题分析：根据动能定理，合力做的功等于动能的增加量得出小球所受重力和带电小球所受的静电力的关系根据电场力做功和电势能的变化关系
25、，判断小球在哪个点时的电势能最小解答：解：根据动能定理，合力做的功等于动能的增加量；从a到d过程，有：mgRqER=0解得 qE=mg即电场力与重力大小相等，根据功能关系，电场力做正功，电势能减小，电场力向左，故运动到b点时电场力做的功最多，所以电势能减小的最多，即小球在b点时的电势能最小故答案为：等于 b点评：本题根据电场力做功判断电势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，难点在于运用类比的方法确定动能最大的位置13现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40，已知该电池允许输出的最大电流为50mA为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R
26、A已经测出，阻值为5，R为电阻箱，阻值范围0999.9，R0为定值电阻，对电路起保护作用（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A10B50 C150 D500本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？C（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=10V，内阻r=45考点：测定电源的电动势和内阻专题：实验题分析：（1）已知电源电动势、内阻及最大电流，由闭合电路欧姆定律可得出电路中最小电阻，则可找出保护电阻；（2）由闭合电路欧姆定律可得出表达式，再结合图象和数学知识可得出图象的
27、截距及斜率的含义，则可求得电动势和内电阻解答：解：（1）电池的允许通过的最大电流为50mA，内电阻约为40，电路中的最小电阻应大于=180，则最小电阻为：180405=135；为了能很好的调节电路，并能得出更多组数据，保护电阻应选C（2）由闭合电路欧姆定律可知：E=I（R+r+R0+RA）=+由y=kx+b可知，=K=0.1=b=5Ra=5r=50Ra=45解得：E=10V；r=45故答案为：（1）C；（2）10；45点评：本题考查用图象求电动势和内电阻的方法，要注意由实验原理结合闭合电路欧姆定律求出表达式，再结合数学知识求得电动势和内电阻三、本题共4小题共40分解答应写出必要的文字说明、方程
28、式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=1.0106C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了2106J的功，已知A、B间的距离为2cm（1）试求A、B两点间的电势差UAB；（2）若A点的电势为A=1V，试求B点的电势B考点：电势差与电场强度的关系；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）A、B间两点间的电势差是UAB=（2）由UAB=AB，求出A点的电势B解答：解：（1）由题意可知，静电力做负功，有：根据UAB=得：UAB=2V（2）由UAB=AB，可得B=AUAB=1V2V
29、=1V答：（1）试求A、B两点间的电势差UAB2V（2）若A点的电势为A=1V，试求B点的电势B为1V点评：本题考查对电势差与电场强度关系的理解能力还要抓住公式E=中d是沿着电场线方向的距离15质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进人磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子 的荷质比q/m为多大？考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；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：粒子在加速电场中做加速运动，增加的动能等于电场力做的功；粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，写出半径
30、公式，即可求得结果解答：解：粒子在电压为U的电场中加速时，据动能定理得：粒子进入磁场后做圆周运动，根据图中的几何关系可知，L=2R，据牛顿第二定律有：解以上三式解得：答：该粒子的荷质比点评：该题是研究同位素的实验的理论基础，是带电粒子在磁场中运动的基础题目比较简单16如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：（1）ab棒产生的感应电动势的大小；（2）ab棒所受的安培力；（3）ab棒的加速度考点：导体切割磁感线时的感
31、应电动势；牛顿第二定律；安培力；法拉第电磁感应定律专题：电磁感应与电路结合分析：（1）根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小（2）结合闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，从而根据安培力公式求出安培力的大小，通过左手定则判断出安培力的方向（3）根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度解答：解：（1）根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV代入数据解得：E=0.4V（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流：ab受安培力：F安=BIL=0.20.81N=0.16N方向水平向左（3）根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：a=得ab杆的加速度为：a=4.2m/s2 方向水平向右答：（1）ab棒产生的感应电动势的
32、大小为0.4V（2）ab棒所受的安培力为0.16N，方向水平向左（3）ab棒的加速度为4.2m/s2，方向水平向右点评：本题考查电磁感应与力学和电路的基本综合，比较基础，知道切割的部分相当于电源17一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5105V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120，如图所示试求C、D两点沿电场强度方向的距离y考点：带电粒子在匀强电场中的运动专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：对电子的加速过程运用动能定理得到C点速度，再结合D点速度方向得到y方向的分速度，根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解解答：解：电子加速过程，由动能定理得到 解得在竖直方向：vy=v0tan30=at，解得：CD两点沿场强方向的距离代入数据解得 即C、D两点沿电场强度方向的距离y为0.01m点评：本题关键要将C到D的类平抛运动正交分解为水平和竖直方向的直线运动分析求解
