河北省保定市望都中学2015-2016学年高二（上）月考物理试卷（12月份）（解析版）

河北省保定市望都中学2015-2016学年高二（上）月考物理试卷（12月份）

一、选择题（每小题3分，共45分，其中1-8为单选，9-15为多选，选错不得分，不全得1分）

1．关于场强，下列哪个说法是正确的（　　）

A．由E=可知，放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小

B．由E=k可知，在离点电荷Q很近的地方即r→0，场强E可达无穷大

C．放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时，场强也随之改变；将检验电荷拿走，该点的场强就是零

D．在F=k中，k是点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小

2．一束正离子以相同的速率从同一位置、垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（　　）

A．都具有相同的质量

B．都具有相同的电荷量

C．电荷量与质量的比（又叫比荷）相同

D．都属于同一元素的同位素

3．如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是选项图中的（　　）

A． B． C． D．

4．如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的负电荷经过等势面L3上某点时的动能为20J，运动至等势面L1上的某一点时动能变为0，若取L2为零等势面，则此电荷的电势能为4J时，其动能为（　　）

A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J

5．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）

A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec

6．如图所示，直线a为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为电阻R两端电压的U与通过它的电流I的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（　　）

A．4 W、33.3% B．2 W、33.3% C．4 W、67% D．2 W、67%

7．如图为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表．其输出端从上到下排列的结果正确的是（　　）

A．0 0 1 0 B．0 0 1 1 C．1 0 1 0 D．0 0 0 1

8．如图所示，A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝，半径RA=2RB，内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环中感应电动势EA：EB与产生的感应电流IA：IB分别是（　　）

A．EA：EB=1：1；IA：IB=1：2 B．EA：EB=1：2；IA：IB=1：2

C．EA：EB=1：4；IA：IB=2：1 D．EA：EB=1：2；IA：IB=1：4

9．下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不考虑重力）（　　）

A．沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、速度都变化

B．沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都不变

C．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都变化

D．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，速度不变，动能改变

10．一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v0，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（　　）

A． B． C． D．

11．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是（　　）

A．I=1.5A B．I＜1.5A C．P=15W D．P＜15W

12．如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（　　）

A．若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）

B．若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）

C．若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）

D．若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）

13．如图所示，两块相对的平行金属板M、N与电池相连接以保持两板间电压不变，N板接地，在距两板等远的一点P固定一个带负电的点电荷，如果将N板向上平移一小段距离后，（　　）

A．点电荷受到的电场力减小 B．点电荷受到的电场力增大

C．点电荷的电势能保持不变 D．点电荷的电势能减小

14．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（　　）

A．灯泡L将变暗 B．灯泡L将变亮

C．电容器C的电荷量减小 D．电容器C的电荷量增大

15．如图所示，一水平固定的小圆盘A，带电量为Q，电势为零，从圆盘中心处O由静止释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点，Oc=h，又知道过竖直线上的b点时，小球速度最大，由此可知在Q所形成的电场中，可以确定的物理量是（　　）

A．b点场强 B．c点场强 C．b点电势 D．c点电势

二、实验题，（每空3分，共21分）

16．图中，游标卡尺的读数是　　　　　　；螺旋测微器的读数是　　　　　　．

17．某同学按如图所示的电路图连接电路，并测出路端电压U和电流I的多组数据，做出U﹣I图象，从U﹣I图象中可求出电池的电动势E=　　　　　　V，内电阻r=　　　　　　Ω．

18．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．

若将线圈A中铁芯向上拔出，则能引起电流计的指针向　　　　　　偏转；若断开开关，能引起电流计指针　　　　　　偏转； 若滑动变阻器的滑动端P匀速向右滑动，能使电流计指针　　　　　　偏转．

三、计算题（要求有必要的文字说明和解题过程，否则不得分）

19．在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s2）

20．一个半径r=0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R0=1.0×10﹣2Ω/m．如图a所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图b所示．

（1）分别求在0～0.3s和0.3s～0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；

（2）分别求在0～0.3s和0.3s～0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图c中画出圆环中感应电流随时间变化的i﹣t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；

（3）求出导体圆环中感应电流的有效值．

21．如图，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场．不计粒子重力．求

（1）在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图；

（2）电场强度大小E；

（3）粒子在磁场中运动的轨道半径r；

（4）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t．

2015-2016学年河北省保定市望都中学高二（上）月考物理试卷（12月份）

参考答案与试题解析

一、选择题（每小题3分，共45分，其中1-8为单选，9-15为多选，选错不得分，不全得1分）

1．关于场强，下列哪个说法是正确的（　　）

A．由E=可知，放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小

B．由E=k可知，在离点电荷Q很近的地方即r→0，场强E可达无穷大

C．放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时，场强也随之改变；将检验电荷拿走，该点的场强就是零

D．在F=k中，k是点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小

【考点】电场强度；点电荷的场强．

【分析】电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关；再根据点电荷的场强公式E=知：电场强度只由场源电荷电量和位置决定．

【解答】解：AC、电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关，E=是场强的定义式，不能认为：电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小，故AC错误；

BD、点电荷的场强公式E=，当离点电荷Q很近的地方即r→0时，就不是点电荷，点电荷的场强公式就无意义；此公式中Q是场源电荷的电量，所以D选项公式中点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小，故C错误，D正确．

故选：D．

【点评】明确场强的定义式和点电荷的场强公式的物理意义是解题的关键，知道电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关；物理公式需从物理角度理解，不能单纯从数学角度理解．

2．一束正离子以相同的速率从同一位置、垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（　　）

A．都具有相同的质量

B．都具有相同的电荷量

C．电荷量与质量的比（又叫比荷）相同

D．都属于同一元素的同位素

【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】正离子垂直于电场方向飞入匀强电场中做类平抛运动．根据运动学公式可列出y=，而牛顿第二定律a=，及运动时间t=，从而得出偏转距离与质量、电量及速率的关系．

【解答】解：正离子进入匀强电场后，做类平抛运动，将运动分解，则偏转距离为y=

牛顿第二定律得a=

垂直于电场方向正离子做匀速直线运动，则运动时间为 t=

联立得：y=

由于初速率v0、电压U、极板长度L、极板间距d均相同，离子的轨迹一样时偏转距离相等，则离子的比荷相同，但它们的质量不一定相同，电量也不一定相同，不一定都属于同一元素的同位素，故C正确，ABD错误；

故选：C

【点评】此题考查粒子在电场中做类平抛运动，理解由运动轨迹来确定偏转距离的关系，掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用，并知道粒子的比荷的含义．

3．如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是选项图中的（　　）

A． B． C． D．

【考点】用多用电表测电阻．

【专题】实验题；恒定电流专题．

【分析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，选档后要进行调零．

【解答】解：正极插孔接电源的负极，所以BC错误；每次换挡时都要进行短接调零，所以电阻要可调节，故A正确，D错误．

故选A

【点评】本题考查了欧姆表的内部结构，要记住电流从红表笔进，从黑表笔出．

4．如图所示，实线为电场线，虚线表示等势面，相邻两个等势面之间的电势差相等，有一个运动的负电荷经过等势面L3上某点时的动能为20J，运动至等势面L1上的某一点时动能变为0，若取L2为零等势面，则此电荷的电势能为4J时，其动能为（　　）

A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在匀强电场中的运动．

【专题】电场力与电势的性质专题．

【分析】根据动能定理，结合等势面L3上、等势面L1上的动能得出在等势面L2上的动能，从而得出动能和电势能之和，结合能量守恒求出电势能为4J时其动能大小．

【解答】解：负电荷经过等势面L3上某点时的动能为20J，运动至等势面L1上的某一点时动能变为0，因为相邻两个等势面间的电势差相等，电场力做功相等，所以等势面L2上的动能为10J，所以动能和电势能之和为10J，当电荷的电势能为4J时，其动能为6J．故C正确，A、B、D错误．

故选：C．

【点评】解决本题的关键知道电场力做功和电势能的变化关系，以及知道电荷的电势能和动能之和保持不变．

5．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）

A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec

【考点】电场强度；电场的叠加．

【专题】电场力与电势的性质专题．

【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系．

【解答】解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大．

故选C

【点评】本题静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键．常规题．要注意金属球内场强为零是指合场强为零．

6．如图所示，直线a为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为电阻R两端电压的U与通过它的电流I的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（　　）

A．4 W、33.3% B．2 W、33.3% C．4 W、67% D．2 W、67%

【考点】闭合电路的欧姆定律．

【专题】恒定电流专题．

【分析】由图象a可知电源的电动势为3V，短路电流为6A，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流．电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，效率等于R消耗的功率除以总功率．

【解答】解：由图象a可知电源的电动势E=3V，短路电流为6A，该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为2V，电流I=2A

电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，根据P=UI得：P=2×2W=4W，

电源的总功率为：P总=EI=3×2W=6W

所以效率为：η=×100%=×100%=67%；

故选：C．

【点评】根据U﹣I图象a正确读出电源的电动势和短路电流，根据U﹣I图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点．

7．如图为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表．其输出端从上到下排列的结果正确的是（　　）

A．0 0 1 0 B．0 0 1 1 C．1 0 1 0 D．0 0 0 1

【考点】简单的逻辑电路．

【专题】恒定电流专题．

【分析】非门的特点是：输入状态和输出状态完全相反，与门的特点是：当所有条件都满足，事件才能发生．

【解答】解：当A输入为0，B输入为0时，从非门输出为1，从与门输出为0．

当A输入为0，B输入为1时，从非门输出为0，从与门输出为0．

当A输入为1，B输入为0时，从非门输出为1，从与门输出为1．

当A输入为1，B输入为1时，从非门输出为0，从与门输出为0．故A正确，B、C、D错误．

故选：A．

【点评】解决本题的关键知道非门和与门的特点，牢记各简单逻辑门功能与特点，便可很容易的解答此题．

8．如图所示，A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝，半径RA=2RB，内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A、B环中感应电动势EA：EB与产生的感应电流IA：IB分别是（　　）

A．EA：EB=1：1；IA：IB=1：2 B．EA：EB=1：2；IA：IB=1：2

C．EA：EB=1：4；IA：IB=2：1 D．EA：EB=1：2；IA：IB=1：4

【考点】法拉第电磁感应定律．

【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n=n，研究A、B环中感应电动势EA：EB．根据电阻定律求出两环电阻之比，再欧姆定律求解电流之比IA：IB．

【解答】解：根据法拉第电磁感应定律E=n=n，题中n相同，相同，面积S也相同，

则得到A、B环中感应电动势EA：EB=1：1．

根据电阻定律R=ρ，L=n•2πr，ρ、s相同，则电阻之比RA：RB=rA：rB=2：1，

根据欧姆定律I=得，产生的感应电流之比IA：IB=1：2．故A正确，BCD错误；

故选：A．

【点评】本题整合了法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律，常规题，要善于运用比例法解题．

9．下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不考虑重力）（　　）

A．沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、速度都变化

B．沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都不变

C．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、速度都变化

D．垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，速度不变，动能改变

【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】根据粒子的速度方向与受到的电场力或磁场力，由力与速度的夹角来决定是否做功，做正功还是负功，从而确定动能是否变化，注意速度是矢量，动能是标量．

【解答】解：A、带电粒子沿着电场线方向飞入匀强电场，电场力对粒子做功，粒子的动能、速度都变，故A正确；

B、当粒子平行匀强磁场方向进入时，粒子不受到磁场力的作用，做匀速直线运动，动能、速度都不变，故B正确；

C、粒子垂直进入匀强磁场时，粒子做匀速圆周运动，所受到的磁场力始终垂直于速度的方向，因此磁场力不做功，则动能不变，但速度方向变化，速度发生变化，故C错误、D错误．

故选：AB．

【点评】本题注意力与速度的关系，掌握力做正功，还是负功，进而确定物体的动能增加与否．并理解洛伦兹力存在受到条件限制．

10．一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v0，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（　　）

A． B． C． D．

【考点】洛仑兹力；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用．

【专题】电学图像专题．

【分析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的．

【解答】解：当qvB=mg时，小环做匀速运动，此时图象为A，故A正确；

当qvB＞mg时，FN=qvB﹣mg，此时：μFN=ma，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg时，小环开始做匀速运动，故D图象正确，故D正确；

当qvB＜mg时，FN=mg﹣qvB此时：μFN=ma，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v﹣t图象的斜率应该逐渐增大，故BC错误．

故选AD．

【点评】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v﹣t图象斜率的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识．

11．如图所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是（　　）

A．I=1.5A B．I＜1.5A C．P=15W D．P＜15W

【考点】电功、电功率．

【专题】恒定电流专题．

【分析】当电键S断开时，由欧姆定律求出电阻R1的电压U．当电键S闭合后，通过R1的电流仍为0.5A，电动机的电路是非纯电阻电路，由I2＜求出其电流的范围，即得到电流表电流的范围．由P=UI求解电路中功率范围．

【解答】解：当电键S断开时，由欧姆定律得，U=I1R1=10V．当电键S闭合后，通过R1的电流仍为0.5A，电动机的电流I2，故电流表的电流I＜1.5A，电路中电功率P=UI＜15W．

故BD正确．

故选BD

【点评】本题要抓住非纯电阻电路与纯电阻电路的区别，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，I2＜是关键不等式．

12．如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（　　）

A．若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）

B．若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）

C．若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）

D．若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）

【考点】带电粒子在混合场中的运动．

【专题】带电粒子在复合场中的运动专题．

【分析】粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线运动．

【解答】解：正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，根据左手定则判断可知，离子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，此时洛伦兹力与电场力二力平衡，应该有：qv0B=qE，即v0B=E．

A、若改为电荷量﹣q的离子，根据左手定则判断可知，离子受的洛伦兹力方向向下，电场力方向向上，由于qv0B=qE，此时洛伦兹力与电场力仍然平衡，所以负离子不偏转，仍沿直线运动，故A错误．

B、若速度变为2v0，洛伦兹力增大为原来的2倍，而离子受的洛伦兹力方向向上，电场力不变，所以离子将向上偏转，故B正确．

C、若改为电荷量+2q的离子，根据平衡条件得：qv0B=qE，即v0B=E，该等式与离子的电荷量无关，所以离子仍沿直线运动，故C错误．

D、若速度变为v0，若离子带正电，洛伦兹力为原来的倍，而离子受的洛伦兹力方向向上，电场力不变，所以离子将向下偏转，同理，若离子带负电，离子也向下偏转，故D正确．

故选：BD

【点评】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题．

13．如图所示，两块相对的平行金属板M、N与电池相连接以保持两板间电压不变，N板接地，在距两板等远的一点P固定一个带负电的点电荷，如果将N板向上平移一小段距离后，（　　）

A．点电荷受到的电场力减小 B．点电荷受到的电场力增大

C．点电荷的电势能保持不变 D．点电荷的电势能减小

【考点】电势差与电场强度的关系；电容．

【专题】电场力与电势的性质专题．

【分析】平行金属板 M、N 与电池相连，板间电压不变．将M板向上平移一小段距离，板间距离增大，电容减小，场强减小，点电荷所受电场力减小．根据P点与下板之间电势差的变化情况，确定P点电势的变化．若电势升高，负电荷的电势能降低；若电势降低，负电荷的电势能增大．

【解答】解：AB、由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将N板向上平移一小段距离，板间距离减小，则由E=得知，板间场强E增大，点电荷受到的电场力增大．故A错误，B正确．

CD、板间场强增大，P点与上板间的距离未变，由U=Ed得知，P点与上板之间电势差增大，板间电压不变，则P点与下板间的电压减小，P点的电势高于下板的电势，则P点的电势升高，点电荷带负电，则点电荷在P点具有的电势能减小．故C错误，D正确．

故选：BD

【点评】解答本题时，关键要对物理量间的关系要熟悉．确定电势，往往先确定电势差，再确定电势．

14．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（　　）

A．灯泡L将变暗 B．灯泡L将变亮

C．电容器C的电荷量减小 D．电容器C的电荷量增大

【考点】闭合电路的欧姆定律；电容．

【专题】恒定电流专题．

【分析】灯泡L和滑动变阻器R串联、电容器C和定值电阻R0串联后两条支路再并联．当电路稳定后，电容器这一路没有电流，相当于开关断开，对另一路没有影响．电容器的电压等于路端电压．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电流和路端电压的变化，分析灯泡亮度和电容器电量的变化．

【解答】解：A、B由题R增大，电流I=减小，灯泡L将变暗．故A正确，B错误．

C、D路端电压U=E﹣Ir增大，则电容器电量Q=CU增大．故C错误，D正确．

故选AD．

【点评】本题关键的要抓住电容器的特点：当电路稳定时，和电容器串联的电路没有电流，电容器电压等于这一串联电路两端的电压．

15．如图所示，一水平固定的小圆盘A，带电量为Q，电势为零，从圆盘中心处O由静止释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点，Oc=h，又知道过竖直线上的b点时，小球速度最大，由此可知在Q所形成的电场中，可以确定的物理量是（　　）

A．b点场强 B．c点场强 C．b点电势 D．c点电势

【考点】电势；电场强度；电场的叠加．

【专题】电场力与电势的性质专题．

【分析】小球受两个力，重力和电场力，0到b，电场力大于重力，小球向上先做加速运动；到b点，电场力等于重力，速度达到最大；b到c，小球向上做减速运功，到c点速度为零．根据在b点电场力等于重力求出b点的场强，根据动能定理，求出c点的电势能，从而求出c点的电势．

【解答】解：在B点，电场力等于重力，qEb=mg，Eb=．o到c，根据动能定理得，W电﹣mgh=0，电场力做正功，W电=mgh，电势能减小mgh，o点电势能为0，所以c点电势能为﹣mgh，c点的电势为．故B、C错误，A、D正确．

故选AD．

【点评】解决本题的关键知道小球的运动情况，在什么情况下，速度最大．会利用动能定理求电场力做功，从而求电势能，求电势．

二、实验题，（每空3分，共21分）

16．图中，游标卡尺的读数是　100.2mm　；螺旋测微器的读数是　0.900mm　．

【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．

【专题】实验题．

【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．

【解答】解：1、游标卡尺的主尺读数为100mm，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2×0.1mm=0.2mm，所以最终读数为：100mm+0.2mm=100.2mm．

2、螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm，所以最终读数为0.5mm+0.400mm=0.900mm．

故答案为：100.2mm，0.900mm．

【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．

17．某同学按如图所示的电路图连接电路，并测出路端电压U和电流I的多组数据，做出U﹣I图象，从U﹣I图象中可求出电池的电动势E=　1.5　V，内电阻r=　1.0　Ω．

【考点】测定电源的电动势和内阻．

【专题】实验题；恒定电流专题．

【分析】由U﹣I图象与纵坐标的截距可知电源的电动势；由横坐标的交点可求得路端电压为0.9V时的电流值，则由闭合电路欧姆定律可求得内电阻．

【解答】解：由图可知，电源的电动势E=1.50V；

当路端电压为0.9V时，电路中电流为0.6A；

则由闭合电路欧姆定律可得：

r=Ω；

故答案为：1.5；1.0

【点评】解答本题要结合数学知识理解图象斜率和截距的含义，难度不大，属于基础题．

18．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．

若将线圈A中铁芯向上拔出，则能引起电流计的指针向　右　偏转；若断开开关，能引起电流计指针　右　偏转； 若滑动变阻器的滑动端P匀速向右滑动，能使电流计指针　左　偏转．

【考点】研究电磁感应现象．

【专题】实验题．

【分析】由题意可知线圈B中产生使电流表指针向右偏转的条件，然后根据磁通量的变化情况分析答题．

【解答】解：由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，

线圈B中产生了电流使指针向右偏转；故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏；

线圈A向上拔出，穿过线圈B的磁通量减少，电流计指针向右偏转；

若断开开关，穿过线圈B的磁通量减少，电流计指针向右偏转；

P匀速向右滑动，电阻增大，则电流也增大，导致通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向左偏转．

故答案为：右，右，左．

【点评】本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象．

三、计算题（要求有必要的文字说明和解题过程，否则不得分）

19．在倾角θ=30°的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s2）

【考点】安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．

【专题】共点力作用下物体平衡专题．

【分析】通电导线处于垂直斜面向上的匀强磁场中，则由电流方向结合左手定则可得安培力的方向，当安培力过大时，则棒有上滑趋势，则静摩擦力沿斜面向下．当安培力过小时，则棒有下滑的趋势，则静摩擦力沿斜面向上．根据力的平衡条件可求出两种安培力的大小，从而确定滑动变阻器的电阻范围．

【解答】解：当安培力较小，摩擦力方向向上时：

得：

当安培力较大，摩擦力方向向下时：

得：

答：滑动变阻器R的取值范围应为1.6Ω≤R≤4.8Ω

【点评】静摩擦力的方向是由安培力大小决定，当安培力过大使得棒有上滑趋势，所以静摩擦力沿斜面向下．当安培力过小时，棒有下滑的趋势，所以静摩擦力沿斜面向上．

20．一个半径r=0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R0=1.0×10﹣2Ω/m．如图a所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图b所示．

（1）分别求在0～0.3s和0.3s～0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；

（2）分别求在0～0.3s和0.3s～0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图c中画出圆环中感应电流随时间变化的i﹣t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；

（3）求出导体圆环中感应电流的有效值．

【考点】法拉第电磁感应定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

【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感应电动势的大小，结合欧姆定律求出感应电流的大小，通过楞次定律判断出感应电流的方向，作出i﹣t图线．

根据电流的热效应得出电流的有效值．

【解答】解：（1）在0～0.3 s时间内感应电动势为：E1=πr2=V=6.28×10﹣3V

在0.3 s～0.5 s时间内感应电动势为：E2=πr2==9.42×10﹣3V

（2）在0～0.3 s时间有：I1=A=1.0 A，根据楞次定律知，电流的方向为顺时针．

在0.3 s～0.5 s时间内有：I2==A=1.5 A，根据楞次定律知，电流的方向为逆时针．

圆环中感应电流随时间变化的i﹣t图象如图所示．

（3）根据电流的热效应，有：

代入数据求得：I=A．

答：（1）0～0.3s和0.3s～0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小分别为6.28×10﹣3、9.42×10﹣3V．

（2）在0～0.3s和0.3s～0.5s 时间内圆环中感应电流的大小分别为1.0A、1，5A．

（3）导体圆环中感应电流的有效值为．

【点评】本题考查了法拉第电磁感应定律和楞次定律的基本运用，掌握求解感应电动势的方法，知道有效值的定义，抓住相同时间、相同电阻、相同热量进行求解．

21．如图，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场．不计粒子重力．求

（1）在原图上画出粒子在电场和磁场中运动轨迹示意图；

（2）电场强度大小E；

（3）粒子在磁场中运动的轨道半径r；

（4）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t．

【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．

【分析】（1）电场中做类似平抛运动，根据平抛运动的规律求出速度偏向角；

（2）根据类平抛运动的水平分位移公式和竖直分位移公式以及牛顿第二定律列式求解；

（3）对类似平抛运动运用动能定理求解出末速度，对圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力列式求解出轨道半径；

（4）先求解出类似平抛运动的时间，然后根据几何关系得到圆弧的圆心角，最后根据周期公式求解出圆周运动的时间，最后得到总时间．

【解答】解：（1）类似平抛运动速度偏转角的正切：，故θ=45°；

故粒子的运动轨迹如右图所示；

（2）设粒子在电场中运动的时间为t1

x方向：2h=v0t1y方向：h=at12

根据牛顿第二定律：Eq=ma

联立以上三式，解得：E=

故电场强度为．

（3）类平抛运动过程，根据动能定理：Eqh=mv2﹣mv02

将E的表达式代入上式，得：v=v0由：Bqv=m

得：r=

故圆弧的半径为．

（4）粒子在电场中运动的时间：t1=

粒子在磁场中运动的周期：T==

根据粒子入射磁场时与x轴成45°，射出磁场时垂直于y轴，可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为135°．

故粒子在磁场中运动的时间为：t2=T

求出 t=t1+t2=+

故粒子的运动时间为+．

答：（1）粒子的运动轨迹如右图所示；

（2）电场强度为．

（3）圆弧的半径为．

（4）粒子的运动时间为+．

【点评】本题关键是明确粒子的运动，画出轨迹，然后结合几何关系，分为类似平抛运动和匀速圆周运动进行分析计算．

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/c32344bc51e2524de518964bcf84b9d528ea2cf5.html