湖南高二高中物理期中考试带答案解析

湖南高二高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.最先发现电流的磁效应的科学家是
A．密立根B．牛顿C．奥斯特D．库仑
2.在电场中的某点放入电荷量为的试探电荷时，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.在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r. 在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中
A．电路中的总电阻增大
B．电路中的总电流变大
C．路端电压变大
D．以上说法均不对
4.如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r。

球的半径比r小得多，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F。

现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为。

则F与之比为
A．B．C．D．
5.一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r．该电动机正常工作时，下列说法正确的是
A．电动机消耗的电功率为B．电动机的发热功率为
C．I、U、r三个量间满足D．以上说法均不对
6.如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为
A．，竖直向下B．，竖直向上
C．，水平向右D．，水平向左
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．液滴将向上运动
C．极板带电荷量将不变 D．极板带电荷量将减少
8.下列关于电流的说法中不正确的是
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．电流是标量
9.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图，其中正确的
是
10.带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子
A．带负电，运动方向a→b→c B．带负电，运动方向c→b→a
C．带正电，运动方向a→b→c D．带正电，运动方向c→b→a
11.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S
垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达
1
的距离为x，则
照相底片上的P点．设P到S
1
A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小
B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大
C．只要x相同，对应的离子质量一定相同
D．x相同，对应的离子的比荷可能不相等
二、实验题
1.下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中错洖的是
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果
B．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
C．测量阻值不同的电阻时都必须重新电阻调零
D．测量阻值不同的电阻时,只要不换档就不需重新电阻调零
2.（8分）某同学在研究标有“3V ，0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组U 和I 的数据：
（1）在方框内画出实验电路图；
（2）在方格纸内画出I-U 图线；
（3）根据I-U 图线分析可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是 ；小灯泡工作电压为3V 时，测得实际电功率为_____________W 。

三、填空题
1.（2分）当平行板电容器充电后，它的电容将 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。

2.（4分）如图所示，一半径为R 的光滑圆环，竖直放在水平向右的的匀强电场中，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 的带负电小球套在圆环上，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“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。

四、计算题
1.（10分）电场中某区域的电场线如图所示， A 、B 是电场中的两点. 一个电荷量q = +4.0×10-8 C 的点电荷在A 点所受电场力F A =
2.0×10-4 N ，将该点电荷从A 点移到B 点，电场力做功W AB = 8.0×10-7J .
求：（1）A 点电场强度的大小E A （2）A 、B 两点间的电势差U AB .
2.（10分）在图所示的电路中，电源的电动势E =" 6.0" V ，内电阻r =" 1.0" Ω，外电路的电阻R =" 5.0" Ω. 闭合开关S.
求：（1）通过电阻R 的电流Ⅰ （2）电阻R 消耗的电功率P.
3.（8分）如图所示，一个电子（电量为e ）以速度v 0垂直射入磁感应强度为B ，宽为d 的匀强磁场中，穿出磁场
的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）
求：（1）电子的质量是多少？
（2）穿过磁场的时间是多少？
4.（10分）如图所示，在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域。

磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向里。

一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面（垂直于磁场方向的平面）做速度大小为v的匀速圆周运动，重力加速度为g。

（1）求此区域内电场强度的大小和方向
（2）若某时刻微粒在场中运动到P点时，速度与水平方向的夹角为60°，且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径。

求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离。

（3）当带电微粒运动至最高点时，将电场强度的大小变为原来的1/2（不计电场变化对原磁场的影响），且带电微粒能落至地面，求带电微粒落至地面时的速度大小。

湖南高二高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.最先发现电流的磁效应的科学家是
A．密立根B．牛顿C．奥斯特D．库仑
【答案】C
【解析】1820年，奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场．C正确，
【考点】本题考查了物理学史
点评：多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，在学习中应注意．
2.在电场中的某点放入电荷量为的试探电荷时，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
【答案】B
【解析】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．所以在该点放入电荷量为的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为的试探电荷时电场强度仍为E．B正确，
【考点】本题考查了对电场强度的理解
点评：电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关．
3.在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r. 在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中
A．电路中的总电阻增大
B．电路中的总电流变大
C．路端电压变大
D．以上说法均不对
【答案】B
【解析】在滑动变阻器的滑动触片P向下滑动的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以电路的总电阻减小，所以电路中路端电压减小，电路总电流增大，故B正确，
【考点】本题考查了电路的动态分析
点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．
4.如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r。

球的半径比r小得多，A带电荷量
为+4Q，B带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F。

现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这
时A和B之间相互作用的静电力为。

则F与之比为
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】根据库伦定律可得：接触前，两球间的库伦力为,两小球完全相同，所以根据平
均分配原则可得，两小球接触后，最后都带上了,，所以,B正确，
【考点】本题考查了库伦定律的应用
点评：当两个完全相同的小球接触时，先进行电中和，然后电量再平均分配
5.一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r．该电动机正常工作时，下列说法正确的是
A．电动机消耗的电功率为B．电动机的发热功率为
C．I、U、r三个量间满足D．以上说法均不对
【答案】A
【解析】电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不再成立，其电功率，发热功率，电动机正常工作时，电动机消耗的电功率．故A正确．电动机的发热功率，由于欧姆定律不再成立，，所以BCD错误，
【考点】本题考查对非纯电阻电路电功率、热功率和输出功率关系的理解和运算能力．
点评：要注意在非纯电阻电路中，求电功率，只能用，求发热功率只能用，由于欧姆定律不成立，
6.如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电
场强度大小和方向分别为
A．，竖直向下B．，竖直向上
C．，水平向右D．，水平向左
【答案】D
【解析】根据电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势，可知，电场强度方向水平向左．两个相邻等势面相距，电势差，则电场强度，D正确，
【考点】本题考查电场线与等势面的关系、场强与电势差的关系．
点评：需要注意的是公式中，d是沿电场线方向两点间的距离．
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．液滴将向上运动
C．极板带电荷量将不变 D．极板带电荷量将减少
【答案】B
【解析】因为电容器两极板和电源的两端相连，所以电容器两极板间的电压不变，当将极板A向下平移一小段距离，即极板间的距离减小，根据公式可得，两极板间的电场增大，所以液滴将向上运动，A错误，B正确，根据公式可得电容器的电容增大，故根据公式可得，极板所带电量增大，CD错误，
【考点】本题考查了电容器的动态分析，
点评：与电源相连，电容器的电压不变，断开电源，电容器两极板所带电荷量恒定，然后结合公式，，分析
8.下列关于电流的说法中不正确的是
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．电流是标量
【答案】C
【解析】大小，方向不随时间变化的电流称为恒定电流，A正确，电流的单位是安，B正确，电流虽然有方向，但是不是矢量，是标量，C错误D正确，
【考点】本题考查了对电流的理解
点评：这一块特别容易出错的是：电流时标量，尽管有方向，
9.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图，其中正确的
是
【答案】D
【解析】根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向下，B图中安培力应该垂直于磁场斜向下，C图中磁场方向
和电流方向在同一直线上，不受安培力作用，D图中安培力方向斜向左下方垂直于电流方向，故ABC错误，D正确．
【考点】本题考查了左手定则的应用
点评：熟练应用左手定则是解决本题的关键，在应用时可以先确定一个方向，然后逐步进行，如可先让磁感线穿过手心，然后通过旋转手，让四指和电流方向一致或让大拇指和力方向一致，从而判断出另一个物理量的方向，用这种程序法，防止弄错方向．
10.带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线abc所示.则该粒子
A．带负电，运动方向a→b→c B．带负电，运动方向c→b→a
C．带正电，运动方向a→b→c D．带正电，运动方向c→b→a
【答案】A
【解析】带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下，做圆周运动．同时还受到阻力，使其动能变化，导致半径也发生变化．再由磁场方向及运动轨迹的偏转可确定粒子的电性．由于粒子周期与速度无关，因此周期不变．
带电粒子在运动过程中，由于动能渐渐减小，所以轨道半径也会变小，故粒子是从a到c运动，再由图可知洛伦兹力偏向内侧，则粒子带负电．故A正确；
【考点】本题考查了带电粒子在磁场中的运动
点评：带电粒子仅在洛伦兹力下做匀速圆周运动，但此时还受阻力，则导致半径变小，所以做螺旋形轨迹运动．
11.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图示．离子源S产生的各种不同正
垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达离子束（速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S
1
照相底片上的P点．设P到S
的距离为x，则
1
A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小
B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大
C．只要x相同，对应的离子质量一定相同
D．x相同，对应的离子的比荷可能不相等
【答案】B
【解析】根据动能定理得，，所以
根据得，所以，若离子束是同位素，则x越大对应的离子质
量越大．故A错误，B正确．
根据知x相同，则离子的荷质比相同．故C、D错误．
【考点】本题考查了质谱仪的计算
的距离，从而得出x与电荷的比荷有关．
点评：解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S
1
二、实验题
1.下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中错洖的是
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果
B．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
C．测量阻值不同的电阻时都必须重新电阻调零
D．测量阻值不同的电阻时,只要不换档就不需重新电阻调零
【答案】C
【解析】因为电阻没有正负方向，所以A正确，因为测量电阻时，欧姆表中有电源，所以测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开，B正确，测量电阻时只要不换档就不需重新电阻调零，C错误D正确，
【考点】本题考查了多用表欧姆档测电阻的使用注意事项
点评：只有对实验仪器正确操作，才能更好的完成实验
2.（8分）某同学在研究标有“3V，0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到一组U和I的数据：
（1）在方框内画出实验电路图；
（2）在方格纸内画出I-U图线；
（3）根据I-U图线分析可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是；小灯泡工
作电压为3V时，测得实际电功率为_____________W。

【答案】（1）见解析（2）见解析（3）先不变后增大； 0.615或0.62
【解析】(1)电路图如图所示，小灯泡的电阻很小，所以为了避免电流的分压，应采用电流表的外接法，研究伏安
特性曲线需要电压从零开始，故采用滑动变阻器的分压接法
（2）I-U图像如图所示
（3）I-U图像的斜率的倒数表示小灯泡的电阻，所以从图中可看出小灯泡的电阻先是不变，后又变大，当小灯泡
两端电压是3V时，对应的电流为0.205A，所以
【考点】考查了小灯泡的伏安特性曲线的实验
点评：解决本题的关键掌握电流表的内外接问题和滑动变阻器的分压限流接法，知道什么情况下用什么接法．
三、填空题
1.（2分）当平行板电容器充电后，它的电容将 （选填“减小”、“增大”或“不变”）。

【答案】不
【解析】对于电容器的电容，表征电容器容纳电荷的本领大小，与其电量、电压无关．所以充电后，它的电容不变， 【考点】本题考查了对电容的理解
点评：此题是一道基础题，很简单，关键是理解对于电容器的电容，表征电容器容纳电荷的本领大小，与其电量、电压无关
2.（4分）如图所示，一半径为R 的光滑圆环，竖直放在水平向右的的匀强电场中，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 的带负电小球套在圆环上，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“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。

【答案】等于 ， b
【解析】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：解得 即电场力与重力大小相等，根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量；小球受到重力、电场力和环的弹力作用，弹力沿径向，速度沿着切向，故弹力一直不做功，除重力外只有电场力做功，由于电场力水平向左，故运动到b 点时，电场力做的功最多，机械能增量最大，所以电势能最小， 【考点】本题考查了带电小球在电场中的运动
点评：本题关键是对小球受力分析后，能够灵活地运用功能关系列式分析求解．
四、计算题
1.（10分）电场中某区域的电场线如图所示， A 、B 是电场中的两点. 一个电荷量q = +4.0×10-8 C 的点电荷在A 点所受电场力F A =
2.0×10-4 N ，将该点电荷从A 点移到B 点，电场力做功W AB = 8.0×10-7J .
求：（1）A 点电场强度的大小E A （2）A 、B 两点间的电势差U AB .
【答案】（1）5.0×103 N/C （2）20 V 【解析】（1）A 点电场强度的大小 E A =
N/C =5.0×103 N/C………………5分
（2）A 、B 两点间的电势差
V =" 20" V……………………………5分
【考点】本题考查了电场强度的计算以及电场力做功和电势差的关系 点评：在运用公式
时一定要注意公式中各个量的正负号，不能丢去
2.（10分）在图所示的电路中，电源的电动势E =" 6.0" V ，内电阻r =" 1.0" Ω，外电路的电阻R =" 5.0" Ω. 闭合开关S.
求：（1）通过电阻R 的电流Ⅰ （2）电阻R 消耗的电功率P. 【答案】（1）1A （2）5W
【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R 的电流
………………………………5分 （2）R 上消耗的电功率 ………………………………5分
【考点】本题考查了闭合电路欧姆定律以及电功率的计算
点评：本题是一道很基础的题目，比较简单，关键是对闭合回路的欧姆定律的熟练运用
3.（8分）如图所示，一个电子（电量为e ）以速度v 0垂直射入磁感应强度为B ，宽为d 的匀强磁场中，穿出磁场
的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）
求：（1）电子的质量是多少？ （2）穿过磁场的时间是多少？
【答案】（1）m=2Bde/ v 0（2）πd/(3v 0) 【解析】（1）R=d/sin300
得R=2d.................... （2分） 由
得m=2Bde/ v 0 ……………………… （2分） （2）
……………………… （2分）
得t="T/12=" πd/(3v 0)……………………… （2分） 【考点】本题考查了带电粒子在磁场中的运动
点评：带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．
4.（10分）如图所示，在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域。

磁场的磁感应强度为B ，方向水平并垂直纸面向里。

一质量为m 、带电荷量为q 的带正电微粒在此区域内沿竖直平面（垂直于磁场方向的平面）做速度大小为v 的匀速圆周运动，重力加速度为g 。

（1）求此区域内电场强度的大小和方向
（2）若某时刻微粒在场中运动到P 点时，速度与水平方向的夹角为60°，且已知P 点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径。

求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离。

（3）当带电微粒运动至最高点时，将电场强度的大小变为原来的1/2（不计电场变化对原磁场的影响），且带电微粒能落至地面，求带电微粒落至地面时的速度大小。

【答案】（1）竖直向上 E=mg/q （2）
（3）
【解析】（1）由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内沿竖直平面做匀速圆周运动，表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反。

因此电场强度的方向竖直向上 1分 设电场强度为E ，则有mg=qE ，即E=mg/q 2分
（2）设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R ，根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有 qvB=mv 2/R ，解得R=
2分
依题意可画出带电微粒做匀速圆周运动的轨迹，由如图所示的几何关系可知，该微粒运动最高点与水平地面间的距离 h m =5R/2=
2分
（3）将电场强度的大小变为原来的1/2，则电场力变为原来的1/2，即F 电=mg/2
带电微粒运动过程中，洛仑兹力不做功，所以在它从最高点运动至地面的过程中，只有重力和电场力做功。

设带电微粒落地时的速度大小为v t ，根据动能定理有 mgh m -F 电h m =mv t 2-mv 2 2分 解得：
1分
【考点】本题考查了带电粒子在磁场中的运动
点评：带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．。