高二物理

命题人：吴全利

审题人：钟早鸣

全卷共计100分.考试时间90分钟第Ⅰ卷

一、单项选择题：（本题共8小题；每小题4分，共32分）

1.某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 运动到N ，以下说法正确的是(

)A.粒子必定带正电荷

B.该静电场一定是孤立正电荷所产生的

C.粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度

D.粒子在M 点的速度大于它在N 点的速度

2.如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，其中c 为ab 的中点。已知a 、b 两点的电势分别为φa ＝3V ，φb ＝9V ，则下列叙述正确的是(

)A.该电场在c 点处的电势一定为6V

B.a 点处的场强E a 一定小于b 点处的场强E b

C.正电荷从a 点运动到b 点的过程中电势能一定增大

D.正电荷只受电场力作用从a 点运动到b 点的过程中动能一定增大

3.如图所示，在真空中电荷量相等的离子P 1、P 2分别以相同初速度从O 点沿垂直于电场强度的方向射入匀强电场，粒子只在电场力的作用下发生偏转，P 1打在极板B 上的C 点，P 2打在极板B 上的D 点．G 点在O 点的正下方，已知GC ＝

CD ，则离子P 1、P 2的质量之比为(

)A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶44.如图所示，已经充好电的平行板电容器与静电计连接在一起，

固定B 板，移动A 板，下列现象正确的是(

)

A ．向右移动A 板，静电计指针张角增大

B ．向右移动A 板，静电计指针张角不变·a ·c ·b O

A B v 0

C D G −

D．向上移动A板，静电计指针张角不变

5.取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当在该螺线管中通以

电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B。若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()

A.0

B.0.5B

C.B

D.2B

6.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所

示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是()

A.使匀强磁场均匀增大

B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°

C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°

D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动

7.如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b

同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，由

此可知，圆环a将()

A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转

C．逆时针匀速旋转D．逆时针减速旋转

8.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是()

A．法拉第发现了电流磁效应，并提出场的概念

B．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

C．牛顿首次发现地球周围存在磁场；安培揭示了地磁场的规律

D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律

二、多项选择题：（本题共4小题；每小题5分，共20分。全对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）

9.如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是

两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（）

A ．从N 到Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

B ．从N 到P 的过程中，速率先增大后减小

C ．从P 到Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量

D ．从N 到Q 的过程中，电势能一直增加

10.在如图所示的电路中，电源电动势为E 、内电阻为r 。将滑动变阻器的滑片P 从图示位置

向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（

）A ．电压表V 的示数变小

B ．电流表A 2的示数变小

C ．电流表A 1的示数变大

D ．电流表A 的示数变大

11.为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排

污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料

制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂

直于上下表面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前

后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U ，若用Q 表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（）

A.若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高

B.前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关

C.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大

D.污水流量Q 与电压U 成正比，与ab 无关

12.如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd 、eg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属

杆ab 与导轨接触良好，在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab 始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用F 安表示，则下列说法正确的是（

）A ．金属杆ab 做匀加速直线运动

B ．金属杆ab 运动过程中，回路中有逆时针方向的电流

×××××××××××××××××××××××××××

×××××××××

a b

e g c d F a c

b

B

Q 前表面

D．金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比

第Ⅱ卷

三、实验题(共14分，把答案填在题中的横线上）

13.（6分）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下

列步骤完成电阻测量：

(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻度线.

(2)将K旋转到电阻挡“×100”位置.

(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻

的________(填“0刻线”或“∞刻线”).

(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结

果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1K”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

14.（8分）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。

(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R0=1 ，则

1请用笔画线代替导线在图(b)中完成电路的连接；

②由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势

E=_____V，内电阻r=_______ 。(结果保留2位有效数字)(2)乙同学将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的

读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___V，内电阻

r=___ 。(结果保留2位有效数字)

四、计算题（本题共3题，34分。解答应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。）

15.（8分）在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所

示。求:

(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大

小和方向。

(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。

16.（12分）如图甲所示,质量m=1kg,边长ab=1.0m,电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd放

置在倾角θ=30°的斜面上,保持静止状态。匀强磁场垂直线圈平面向上,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,整个线圈都处在磁场中,重力加速度g取10m/s2。求:

(1)t=1s时穿过线圈的磁通量。

(2)4s内线圈中产生的焦耳热。

(3)t=3.5s时,线圈受到的摩擦力。

17.（14分）如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场，电场

强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x轴方向的宽度

OA=203

cm ，y 轴负方向无限大，磁感应强度B =1×10-4T ．现有一比荷为q

m =2×1011C/kg 的正离子(不计重力)，以某一速度v 0从O 点射入磁场，α=600，离子通过磁场后刚好从A 点射出，之后进入电场．

(1)求离子进入磁场B 的速度v 0的大小；

(2)离子进入电场后，经多少时间再次到达x 轴上；

(3)若离子进入磁场B 后，某时刻再加一个同方向的匀强

磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度

的最小值．

高二物理答案

二、单项选择题：（本题共8小题；每小题4分，共32分。）

1、解析带电粒子所受静电力沿电场线的切线方向或其反方向，且指向曲线弯曲的内侧，静电力方向大致向上，因不知电场线的方向，粒子的电性无法确定，所以选项A 错误；电场线是弯曲的，则一定不是孤立点电荷的电场，所以选项B 错误；N 点处电场线密，则场强大，粒子受到的静电力大，产生的加速度也大，所以选项C 正确；因静电力大致向上，粒子由M 运动到N 时，静电力做正功，粒子动能增加，速度增加，所以选项D 错误。答案C

2、解析本题中电场线只有一条，又没说明是哪种电场的电场线，因此电势降落及场强大小情况都不能确定，选项A、B 错误；a 、b 两点电势已知，正电荷从a 到b 是从低电势向高电势运动，电场力做负功，动能减小，电势能增大，选项C 正确，D 错误。

答案C 3、【解析】设离子的初速度为v 0，电荷量为q ，质量为m ，加速度为a ，运动

的时间为t ，则加速度a ＝Eq m ，离子运动的时间

0x t v ，由于GC ＝CD ，所以飞行的时间之比t 1∶t 2＝1∶2，离子的偏转量，因为P 1带电荷量与P 2的带电荷量相同，可得P 1、P 2的质量之比m 1∶

m 2

为1

∶4，D

正确，ABC

错误故选：D。

4、答案：C

5、

考点：磁场的叠加，右手定则。

6、【解析】选A。根据楞次定律可知,若匀强磁场均匀增大,通过圆环的

磁通量增大,将产生从上向下看为顺时针方向的感应电流,电流方向与图

中方向相符,故A 项正确;使圆环绕水平轴ab 如图转动30°或者使圆环绕

水平轴cd 如图转动30°,通过圆环的磁通量都将减小,产生的感应电流方向与图中所示的相反,故B、C 项错误;保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动,通过圆环的磁通量不改变,不会产生感应电流,故D 项错误。

6、解析：选B 由楞次定律知，欲使b 中产生顺时针方向的电流，则a 环内磁场应向里减弱或向外增强，a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，故B 正确。

7、答案：B

8、【解析】

考点：动能定理；电势能

10、【解析】A、正负离子流动时，根据左手定则，正离子洛伦兹力，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低．故A错误，B正确．C、最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有

U

q qvB

b=，流量Q=vS=vbc，所以

QB

U

c

=

，与离子浓度无关．故C错误．D、

由

cU

Q

B

=

知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关．故D正确．故选BD．

【点睛】解决本题的关键正握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，前后表面形成稳定的电势差．

11、【答案】BC

12、【答案】(1).S(2).T(3).0刻线(4).ADC

【解析】

①首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S.

③接着是欧姆调零，将“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指

在最右端零刻度处．

④当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结

果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC.

13、【答案】(1).

3.0

(2).0.38(3).2.9(4).

0.50

②在画出的U-I图象中，纵轴的截距表示电源电动势，斜率表示内电阻，根据图象可得：E=3.00V，r R0=∆U∆I=3.00-1.201.30 =1.38 ，且R0=1 ，则r=0.38 ；

（2）由乙同学的电路接法可知，R左右两部分并联后与R0串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知，当电压为2.4V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为I1=1A；而当电压为2.3V时，电流分别对应0.33A和0.87A，则说明当电压为2.3V 时，干路电流为I2=0.33+0.87=1.2A；

则根据闭合电路欧姆定律可得：2.4=E-r，2.3=E-1.2r解得：E=2.9V；r=0.50 ；

14、在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流为I,长为L、质量为m的导体棒,如图所示。求:

(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度的大小和方向。

(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。

【解析】此题属于电磁学和静力学综合题,研究对象为通电导体棒,所受的力有重

力mg、弹力F

、安培力F,属于三个共点力平衡问题。

N

棒受的重力mg,方向竖直向下,弹力垂直于斜面,大小随磁场力的变化而变化;磁

场力始终与磁场方向及电流方向垂直,大小随磁场方向不同而变化。

(1)棒静止在斜面上,又对斜面无压力,则棒只受两个力作用,即竖直向下的重力

mg和磁场力F作用,由平衡条件可知F=mg,且磁场力F竖直向上,故B=mgIL,由左

手定则可知B的方向水平向左。

(2)由平衡条件可知:斜面的弹力和磁场力的合

力必与重力mg等大、反向,故当磁场力与弹力方向垂直即沿斜面向上时,安培力大小最小

由平衡条件知B=mgsinαIL,所以,由左手定则可知B的方向应垂直于斜面向上。

15、【解析】(1)根据磁通量定义式,那么t=1s时穿过线圈的磁通量:Φ=BS=0.1Wb

(2)由法拉第电磁感应定律E=ΔB ·SΔt ,结合闭合电路欧姆定律,I=Er ,那么4s 内线圈中产生的感应电流大小,I=ΔB ·SΔt ·r =0.05A,由图可知,t 总=2s;依据焦耳定律,则有:Q=I 2rt 总=0.01J

(3)虽然穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,但因各边受到安培力,依据矢量的合成法则,则线圈受到的安培力的合力为零,因此t=3.5s 时,线圈受到的摩擦力等于重力沿着斜面的分力,即:f=mgsin θ=5N

答案:(1)0.1Wb (2)0.01J

(3)5N 16、【答案】（1）4×106m/s

（2）710t s -=（3）41310B T -∆=⨯【解析】

(1)如图所示，由几何关系得离子在磁场中时的轨道

半径r 1=0.2m

离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力2001v Bqv m r =解得：v 0

=4×106m/s (2)离子进入磁场后，设经过实践t 再次到达x 轴上，离子沿垂直电场方向做速度为v 0的匀速直线运动，位移为l 1，则l 1=v 0t

离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，

加速度为a，位移为l 2Eq=ma 2212

l at =由几何关系可知：21tan 60o l l =

代入数据解得：710t s

-=（3）由

2v Bqv m r =知，B 越小，r 越大，设粒子在磁场中最大半径为R 由几何关系得：()111sin 300.052

o R r r m =-=由牛顿运动定律得：2010v B qv m R =得：

41410B T -=⨯则外加磁场41310B T

-∆=⨯

考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动下载本文