物理卷·2018届宁夏育才中学孔德学区高二上学期第二次月考物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届宁夏育才中学孔德学区高二上学期第二次月考物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年宁夏育才中学孔德学区高二（上）第二次月考物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题包括19小题．1-15小题为单选，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每题2分；16-19小题为多选，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．共计46分）‎ ‎1．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（　　）‎ A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成反比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成正比 ‎2．发现通电导线周围存在磁场的科学家是（　　）‎ A．洛伦兹 B．库仑 C．法拉第 D．奥斯特 ‎3．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（　　）‎ A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向 C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 ‎4．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（　　）‎ A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 D．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 ‎5．关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）‎ A．安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力 B．安培力可以对通电导线做功，洛伦兹对运动电荷的一定不做功 C．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁场强度一定为零 D．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的运动状态 ‎6．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为（　　）‎ A． B．U C．2U D．4U ‎7．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（　　）‎ A．的读数变大，的读数变小 B．的读数变大，的读数变大 C．的读数变小，的读数变小 D．的读数变小，的读数变大 ‎8．通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（　　）‎ A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极 B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极 C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极 D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极 ‎9．如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（　　）‎ A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl ‎10．如图所示的四种情况中，匀强磁场磁感应强度相同，导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是（　　）‎ A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丙 D．乙、丁 ‎11．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，现给导线通一垂直纸面向外的电流，则（　　）‎ A．磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面的压力减小，不受到桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用 ‎12．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（　　）‎ A．F2 B．F1﹣F2 C．F1+F2 D．2F1﹣F2‎ ‎13．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是（　　）‎ A．B=mg，方向垂直斜面向上 B．B=mg，方向垂直斜面向下 C．B=mg，方向垂直斜面向下 D．B=mg，方向垂直斜面向上 ‎14．如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）．其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎15．如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮．用电压表测得各部分电压是Uab=6V，Uad=0，Ucd=6V，由此可判定（　　）‎ A．L1和L2的灯丝都烧断了 B．L1的灯丝烧断了 C．L2的灯丝烧断了 D．变阻器R断路 ‎16．有关电荷受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（　　）‎ A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B．电荷在电场中一定受电场力作用 C．电荷所受电场力的方向与该处电场方向垂直 D．电荷所受的洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直 ‎17．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用表示磁感应强度B的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎18．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x负方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ．则磁感应强度的方向和大小可能为（　　）‎ A．z 轴正向， tanθ B．y 轴正向，‎ C．z 轴负向， tanθ D．沿悬线向上， simθ ‎19．在如图所示图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图象．直线Ⅱ为某电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知（　　）‎ A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的输出功率为2 W D．电源的效率为66.7%‎ ‎　‎ 二、实验填空题 ‎20．游标卡尺读数是　　cm，螺旋测微器的计数是　　mm ‎21．某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大）．完成下列测量步骤：‎ ‎（1）检查多用电表的机械零点．‎ ‎（2）将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的　　（填“a”或“b”）端．‎ ‎（3）将选择开关拨至电阻“×100”挡位，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小．为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量．则该同学应选择　　（“×10”或“×1k”）挡，然后　　，再进行测量．测量后示数如图所示，则测量结果为　　．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共5小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎22．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向如何？‎ ‎23．如图所示，电源电动势E=9V，内阻为r=0.5Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=3.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω．电容C=2.0μF．‎ ‎（1）开关接a时，电容器哪个极板带正电，电荷量是多少？‎ ‎（2）当开关S由与a接触到与b接触，通过R3的电荷量是多少？‎ ‎24．电路图如图中甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，定值电阻R0=3Ω．‎ ‎（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？‎ ‎（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？‎ ‎25．如图所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为L，导体棒与左侧连接电源的导线之间的距离为d，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为r，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为b，求：‎ ‎（1）导体棒和电源围成的回路的磁通量的大小 ‎（2）轨道对导体棒的支持力和摩擦力．‎ ‎26．图为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k．在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．‎ ‎（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为g）‎ ‎（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？‎ ‎（3）若k=2.0N/m， =0.20m， =0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是多少？若将此量程扩大2倍，磁感应强度应又变为多大？（不计通电时电流产生的磁场的作用）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年宁夏育才中学孔德学区高二（上）第二次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题包括19小题．1-15小题为单选，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每题2分；16-19小题为多选，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．共计46分）‎ ‎1．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（　　）‎ A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成反比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成正比 ‎【考点】欧姆定律．‎ ‎【分析】解答本题应掌握：导体的电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻与导体本身的材料、长度、横截面积有关，还与温度有关；与电流以及电压的大小无关．‎ ‎【解答】解：有电阻定律R=ρ可知，电阻的大小与导体的长度成正比，与横截面积成反比，‎ A、横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，故A正确；‎ B、长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故B错误；‎ C、电阻与电流以及电压的大小无关，故CD错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．发现通电导线周围存在磁场的科学家是（　　）‎ A．洛伦兹 B．库仑 C．法拉第 D．奥斯特 ‎【考点】物理学史；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．‎ ‎【分析】发现通电导线周围存在磁场的科学家是奥斯特，不是洛伦兹、库仑、法拉第．‎ ‎【解答】解：‎ A、洛伦兹研究发现了运动电荷在磁场中受到的磁场力的规律．故A错误．‎ B、库仑通过库仑扭秤研究发现了库仑定律．故B错误．‎ C、法拉第发现了电磁感应现象及其规律．故错误．‎ D、奥斯特发现了通电导线周围存在磁场．故D正确．‎ 故选D ‎　‎ ‎3．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（　　）‎ A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向 C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 ‎【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．‎ ‎【分析】‎ 在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极．磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向垂直．磁感线的疏密表示磁场的强弱．安培力的大小取决于四个因素：B、I、L，及导线与磁场的夹角，在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小．‎ ‎【解答】解：A、磁感线分布特点：在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极．故A错误．‎ ‎ B、磁场的方向与通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向垂直．故B错误．‎ ‎ C、磁场的强弱看磁感线的疏密，与磁感线方向无关，沿磁感线方向，磁场不一定减弱．故C错误．‎ ‎ D、根据安培力公式F=BILsinα，可见，在B大的地方，F不一定大．故D正确．‎ 故选D ‎　‎ ‎4．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（　　）‎ A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 D．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 ‎【考点】磁感应强度．‎ ‎【分析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定，并根据磁感线的疏密来表示磁场的强弱．‎ ‎【解答】解：A、磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况及安培力大小无关，故A错误；‎ B、磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向是相互垂直的，故B错误；‎ C、磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大．故C正确；‎ D、当通电导线与磁场平行放置时，没有安培力，故不能根据电流元不受力来确定此处没有磁感应强度，故D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎5．关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）‎ A．安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力 B．安培力可以对通电导线做功，洛伦兹对运动电荷的一定不做功 C．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁场强度一定为零 D．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的运动状态 ‎【考点】洛仑兹力；安培力．‎ ‎【分析】通电导线在磁场中受到力为安培力，而运动电荷在磁场中受到力为洛伦兹力．它们均属于磁场力，本质上是一种力，方向都由左手定则来确定，由于洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功．‎ ‎【解答】解：A、B、安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观形式，故安培力和洛伦兹力是性质相同的力，本质上都是磁场对运动电荷的作用力，故A错误、‎ B、因洛伦兹力总垂直于电荷运动方向，故洛伦兹力的瞬时功率为零，故洛伦兹力对运动电荷一定不做功，安培力垂直通电导线，导线的运动方向可以与速度平行，故安培力可以做正功、负功B正确．‎ C、当运动电荷速度方向与磁场方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，运动的电荷在某处不受洛伦兹力的作用，该处磁感应强度不一定为零，故C错误；‎ D、洛伦兹始终与运动方向垂直，对运动电荷不做功，但改变速度方向，故D错误 故选：B ‎　‎ ‎6．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为（　　）‎ A． B．U C．2U D．4U ‎【考点】电阻定律．‎ ‎【分析】由导线长度的变化可知电阻的变化，再由欧姆定律可求得导经两端所加电压．‎ ‎【解答】解：由欧姆定律可知：R=，‎ 导线拉长后，横截面积减小为原来的一半，则电阻：R′==4R，‎ 则由欧姆定律可知，电压：U′=I•（4R）=4U；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（　　）‎ A．的读数变大，的读数变小 B．的读数变大，的读数变大 C．的读数变小，的读数变小 D．的读数变小，的读数变大 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据S的通断可分析出电路电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可得出电路中总电流及路端电压的变化；再由串并联电路的性质可判及各部分电流的变化．‎ ‎【解答】解：S断开时，外电路总电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大；‎ 把R1的电压和内电压减小，故R3两端的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大，故B正确；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎8．通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（　　）‎ A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极 B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极 C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极 D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极 ‎【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．‎ ‎【分析】根据小磁针静止时N极指向磁场方向，再根据安培定则判断电流的方向．‎ ‎【解答】解：由题，小磁针静止时N极指向向左，则通电螺线管内部磁场方向向左，P端为N极．根据安培定则判断出电流的方向：从b端流进，从a端流出，b接电源的正极，a接电源的负极．故B正确．‎ 故选：B ‎　‎ ‎9．如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（　　）‎ A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl ‎【考点】安培力的计算．‎ ‎【分析】由安培力公式F=BIL进行计算，注意式中的L应为等效长度．‎ ‎【解答】解：导线在磁场内有效长度为2lsin30°=l，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30°=BIL，选项C正确．‎ 故选C．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示的四种情况中，匀强磁场磁感应强度相同，导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是（　　）‎ A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丙 D．乙、丁 ‎【考点】左手定则．‎ ‎【分析】本题考查了如何利用左手定则判断通电导体所受安培力作用，应用时注意：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线进入手心，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，同时注意应用公式F=BIL进行计算时，注意公式中要求电流和磁场垂直．‎ ‎【解答】‎ 解：根据左手定则可知：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线进入手心，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，由此可知甲图中，安培力安培力方向垂直纸面向里，大小为F=BILcos30°，乙图中安培力在纸面内垂直于磁场向下，大小为F=BIL，丙图中电流和磁场方向相同，不受安培力作用，丁图中，安培力方向在纸面内垂直于电流方向斜向上，大小为F=BIL，所以导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是乙图和丁图，故ABC错误，D正确．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，现给导线通一垂直纸面向外的电流，则（　　）‎ A．磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用 B．磁铁对桌面的压力减小，不受到桌面的摩擦力作用 C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用 ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】先以通电导线为研究对象，由左手定则判断出导线受到安培力的方向；然后由牛顿第三定律求出磁铁受到磁场力的方向，最后判断磁铁对桌面的压力如何变化，判断磁铁受到的摩擦力方向 ‎【解答】解：在磁铁外部，磁感线从N极指向S极，长直导线在磁铁的中央正上方，导线所在处磁场水平向左方；导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下方；由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁铁的重力，通电导线给磁铁的作用力只在竖直方向，水平方向无作用力，故磁铁没有运动趋势，磁铁不受摩擦力，故ACD错误，B正确．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎12．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（　　）‎ A．F2 B．F1﹣F2 C．F1+F2 D．2F1﹣F2‎ ‎【考点】磁场对电流的作用；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．‎ ‎【分析】当两根通大小相同方向相反的电流时，a受到的一个F1磁场力，然后再加入一匀强磁场，则a受到F2磁场力．则此时b受到的磁场力大小与a相同，方向相反．‎ ‎【解答】解：如图所示，两根长直线，电流大小相同，方向相反．则a受到b产生磁场的作用力向左大小为F1，那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为F1′，这两个力大小相等，方向相反．‎ 当再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0，则a受到作用力为F2=F1+F0，或F2=F1﹣F0 ‎ 而对于b由于电流方向与a 相反，所以b受到作用力为F2′=F1+F0，或F2′=F1﹣F0，这两个力大小相等，方向相反．将F1=F2﹣F0，或F1=F2+F0 代入F2′=F1+F0，或F2′=F1﹣F0，可得，‎ F2′=F2；故A正确，BCD错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎13．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是（　　）‎ A．B=mg，方向垂直斜面向上 B．B=mg，方向垂直斜面向下 C．B=mg，方向垂直斜面向下 D．B=mg，方向垂直斜面向上 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力．‎ ‎【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向．‎ ‎【解答】解：A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，‎ 根据左手定则知，安培力沿斜面向上，‎ 还受到支持力和重力，‎ 三力处于平衡状态，‎ 沿斜面方向上由平衡条件得：BIL=mgsinα 则B═mg；‎ 故A正确、D错误．‎ B、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则根据左手定则知，安培力沿斜面向下，与支持力和重力不可能平衡，即棒子不可能处于平衡状态．故B、C均错误；‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）．其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】洛仑兹力．‎ ‎【分析】根据左手定则知，大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向，与四指方向（即粒子的速度方向）垂直，与磁场方向垂直．‎ ‎【解答】解：A、根据左手定则，正电荷向右运动时，受到的洛伦兹力的方向向下．故A错误；‎ B、根据左手定则，正电荷在向外的磁场中向上运动时，受到的洛伦兹力的方向向右．故B错误；‎ C、根据左手定则，正电荷在向上的磁场中向里运动时，受到的洛伦兹力的方向向右，故C错误；‎ D、根据左手定则，正电荷在向右的磁场中向下运动时，受到的洛伦兹力的方向向外．故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎15．如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮．用电压表测得各部分电压是Uab=6V，Uad=0，Ucd=6V，由此可判定（　　）‎ A．L1和L2的灯丝都烧断了 B．L1的灯丝烧断了 C．L2的灯丝烧断了 D．变阻器R断路 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】利用电流表和电压表判断电路中的故障，是考试的热点题型之一，依据在故障电路中电流表和电压表显示的现象来判断Uab=0V，Uad=0V，Ucd=6V，由此可断定．‎ ‎【解答】解：串联电路中两灯均不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，Ucd=6V，说明从a到d的电路和b到c的电路是连接良好的，故L1的灯丝和滑动变阻器都良好，L2的灯丝烧断了，故C正确，ABD错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎16．有关电荷受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（　　）‎ A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B．电荷在电场中一定受电场力作用 C．电荷所受电场力的方向与该处电场方向垂直 D．电荷所受的洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直 ‎【考点】洛仑兹力．‎ ‎【分析】电荷在电场中一定受到电场力作用，在磁场中不一定受到洛伦兹力作用．规定正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．根据左手定则判断洛伦兹力方向与磁场方向的关系．‎ ‎【解答】解：A、当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力，故A错误．‎ B、电荷在电场中一定受到电场力作用，故B正确．‎ C、正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反．故C错误．‎ D、根据左手定则知，电荷若受洛伦兹力，则受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直．故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎17．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用表示磁感应强度B的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】安培力；磁感应强度．‎ ‎【分析】当导线的方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，最小．当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大，为F=BIL．磁感应强度的定义式：中首先说明的是让一小段电流元垂直放入磁场中．‎ ‎【解答】解：磁感应强度的定义：让一小段电流元垂直放入磁场中．它受到的安培力与电流和导线长度乘积的比值．定义式：中首先说明的是让一小段电流元垂直放入磁场中．故AC正确，BD选项不符合定义的条件．故BD错误．‎ 故选：AC ‎　‎ ‎18．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x负方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ．则磁感应强度的方向和大小可能为（　　）‎ A．z 轴正向， tanθ B．y 轴正向，‎ C．z 轴负向， tanθ D．沿悬线向上， simθ ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】左手定则：左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内． 把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向．根据左手定则的内容，逐个分析判断即可的出结论．‎ ‎【解答】解：A、磁感应强度方向为z正向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，直导线不能平衡，所以A错误；‎ B、当磁场沿y正方向时，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向上，当BIL=mg，B=导线静止，悬线的拉力为零，故B正确；‎ C、磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，由平衡条件得：BILcosθ=mgsinθ，解得：B=tanθ，故C正确；‎ D、当沿悬线向上时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向上方，如图所示，由平衡条件得：BIL=mgtanθ，则B=，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎19．在如图所示图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图象．直线Ⅱ为某电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知（　　）‎ A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的输出功率为2 W D．电源的效率为66.7%‎ ‎【考点】路端电压与负载的关系；电功、电功率．‎ ‎【分析】由电源的路端电压与电流的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻．电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻．两图线的交点读出电流与电压，求出电源的输出功率和效率．‎ ‎【解答】解：A、根据闭合电路欧姆定律得U=E﹣Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势 E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则有：r=||=Ω=0.5Ω．故A正确．‎ B、电阻为：R==Ω=1Ω．故B正确．‎ C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：P出=UI=4W．故C错误．‎ D、电源的效率为：η=×100%=×100%=66.7%．故D正确．‎ 故选：ABD．‎ ‎　‎ 二、实验填空题 ‎20．游标卡尺读数是　10.235　cm，螺旋测微器的计数是　5.545　mm ‎【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．‎ ‎【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：10.2cm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.05mm=0.35mm=0.035cm，‎ 所以最终读数为：10.2cm+0.035cm=10.235cm．‎ ‎2、螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为4.5×0.01mm=0.045mm，所以最终读数为5.5mm+0.045mm=5.545mm．‎ 最后的结果可以为5.545±0.001．‎ 故答案为：（1）10.235；5.545．‎ ‎　‎ ‎21．某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大）．完成下列测量步骤：‎ ‎（1）检查多用电表的机械零点．‎ ‎（2）将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，接b端时偏转角度很大，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的　a　（填“a”或“b”）端．‎ ‎（3）将选择开关拨至电阻“×100”挡位，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小．为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量．则该同学应选择　×1k　（“×10”或“×1k”）挡，然后　重新进行欧姆调零　，再进行测量．测量后示数如图所示，则测量结果为　30kΩ　．‎ ‎【考点】用多用电表测电阻．‎ ‎【分析】欧姆表内置电源的正极与“﹣”插孔相连，即与黑表笔相连，使用欧姆表测电阻时，电流从黑表笔流出，红表笔流入；‎ 用欧姆表测电阻时，红表笔接电源的负极，黑表笔接电源的正极；使用欧姆表测电阻时，应把红黑表笔短接进行欧姆调零；‎ 应选择合适的挡位，使欧姆表指针指在表盘中央附近；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．‎ ‎【解答】解：（2）将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端时，表针几乎不偏转，说明电阻很大，二极管反向偏压，接b端时偏转角度很大，说明电阻很小，二极管正向偏压，则b端为二极管的正极，a为二极管的负极，则为了测量该二极管的反向电阻，应将红表笔接二极管的a端．‎ ‎（3）将选择开关拨至电阻“×100”挡位，进行正确的测量步骤后，表针偏角较小，说明所选挡位太小．为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量．则该同学应选择×1k挡，然后重新进行欧姆调零，再进行测量．测量后示数如图所示，则测量结果为：30×1k=30kΩ．‎ 故答案为：（2）a；（3）×1k；重新进行欧姆调零；30kΩ．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共5小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎22．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向如何？‎ ‎【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；磁感应强度．‎ ‎【分析】本题考查了磁场的叠加，根据导线周围磁场分布可知，与导线等距离地方磁感应强度大小相等，根据安培定则判断出两导线在A点形成磁场方向，磁感应强度B是矢量，根据矢量分解合成的平行四边形定则求解．‎ ‎【解答】解：根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度相同，I2在O点处产生的磁感应强度的方向与B1（B3）相垂直，‎ 又知B1、B2、B3的大小相等均为B，‎ 根据矢量的运算法则可知O处的实际磁感应强度大小为：‎ B合==B，‎ 方向如图，tanθ==2，‎ 解得：θ=arctan 2‎ 答：该处的磁感应强度的大小为B；方向在三角形平面内与斜边夹角为arctan 2．‎ ‎　‎ ‎23．如图所示，电源电动势E=9V，内阻为r=0.5Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=3.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω．电容C=2.0μF．‎ ‎（1）开关接a时，电容器哪个极板带正电，电荷量是多少？‎ ‎（2）当开关S由与a接触到与b接触，通过R3的电荷量是多少？‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电容．‎ ‎【分析】（1）由图可知，R1与R2串联，当开关接a时，电容器与R1并联，根据串联电路的分压规律求出电容器的电压，即可求得电量．‎ ‎（2）当开关与b连接时，C与R2并联即可求得电量，当开关与b连接时，C与R2并联；由C中电量的变化可得出流过R3的电量．‎ ‎【解答】解：（1）电路中的电流：I=A 当开关接a时，电容器的电压为：U1=IR1=1×5.0=5.0VV 电量为：Q1=CU1=2×10﹣6×5C=1×10﹣5C，由于上极板电势高，则上极板带正电荷．‎ ‎（2）当开关接b时，电容器的电压为：U2=I•R2=1×3.5V=3.5V 电量为：Q2=CU2=2×10﹣6×3.5C=0.7×10﹣5C，且上极板带负电，下极板带正电．‎ 由Q=CU可知，开关由a接b的过程中，电量变化为：‎ ‎△Q=（U1+U2）C=8.5×2.0×10﹣6=1.7×10﹣5C 即通过R3的电荷量为1.7×10﹣5C．‎ 答：（1）当电键与a接触时电容带电量1×10﹣5C；‎ ‎（2）当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量1.7×10﹣5C．‎ ‎　‎ ‎24．电路图如图中甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，定值电阻R0=3Ω．‎ ‎（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？‎ ‎（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．‎ ‎【分析】（1）根据图象，由闭合电路欧姆定律，求出电源的电动势和内阻．R0 是定值电阻，当R最小时，电流最大，R的功率最大．‎ ‎（2）当r=R+R0时，电源的输出功率最大，根据欧姆定律和功率公式求解．‎ ‎【解答】解：（1）由乙图知电源的电动势和内阻：E=20V，r=5Ω ‎ 由甲图分析知道，当R=0时，R0消耗的功率最大 ‎ 最大为 ‎ 解得P=18.75W ‎ （2）当r=R+R0时，即R=2Ω，电源的输出功率最大 ‎ 最大为 ‎ 解得P=20 W ‎　‎ ‎25．如图所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为L，导体棒与左侧连接电源的导线之间的距离为d，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为r，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为b，求：‎ ‎（1）导体棒和电源围成的回路的磁通量的大小 ‎（2）轨道对导体棒的支持力和摩擦力．‎ ‎【考点】安培力；磁通量．‎ ‎【分析】（1）根据公式Ф=BSsinθ求解磁通量，其中θ为磁场方向面积的夹角；‎ ‎（2）导体棒处于静止状态，合外力为零，分析受力情况，根据平衡条件、欧姆定律和安培力公式结合进行求解．‎ ‎【解答】解：（1）磁场方向与线框平面的夹角为θ；‎ 故穿过回路的磁通量为：Ф=BSsinθ=BdLsinθ ‎（2）棒的受力分析图如图所示：‎ 由闭合电路欧姆定律，有：‎ I=…①‎ 由安培力公式，有：‎ F=BIL…②‎ 由共点力平衡条件，有：‎ Fsinθ=Ff …③‎ FN+Fcosθ=mg…④‎ 整理得：‎ Ff=‎ FN=mg﹣‎ 答：（1）导体棒和电源围成的回路的磁通量的大小为BdLsinθ；‎ ‎（2）轨道对导体棒的支持力为mg﹣，摩擦力为．‎ ‎　‎ ‎26．图为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k．在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．‎ ‎（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为g）‎ ‎（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？‎ ‎（3）若k=2.0N/m， =0.20m， =0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是多少？若将此量程扩大2倍，磁感应强度应又变为多大？（不计通电时电流产生的磁场的作用）‎ ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】（1）电流表示数为零时，金属棒在重力与弹簧弹力作用下处于平衡状态，根据平衡方程可解得弹簧伸长量．‎ ‎（2）当电流表正常工作时，电流表有示数，金属棒将受到向下的安培力，根据左手定则可知MN中电流方向，从而确定MN的哪一端与电源正极相接．‎ ‎（3）当金属棒处于ab线上时，电流表示数最大，根据平衡条件以及弹簧的伸长量可求得此时是最大电流．‎ ‎（4）扩大量程后根据（3）中的平衡方程即可解出正确结果 ‎【解答】解：（1）设弹簧的伸长为△x，则有mg=k△x ①‎ 由①式得△x=‎ ‎（2）为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒 MN的安培力必须向下．因此M端应接正极． ‎ ‎（3）设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有 联立①③并代入数据得Im=2.5 A ‎ 设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有 代入数据得B′=0.10 T 答：（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长 ‎（2）若要电流表正常工作，M端应与电源正极相接 ‎（3）若k=2.0N/m， =0.20m， =0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是2.5A，若将此量程扩大2倍，磁感应强度应又变为0.10T ‎　‎