2012-2013学年上海市浦东新区高二（上）期末物理试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

100℃的水的分子平均动能    100℃的水蒸气的分子平均动能；100℃的水的内能     100℃相同质量的水蒸气的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

2. 难度：中等

现有下列四个物理过程：①池水在阳光照射下温度升高；②用锤子敲击钉子，钉子变热；③写在纸上的墨水干了；④用锉刀锉铁块，铁块变热．其中通过做功改变物体内能的过程有    ；通过热传递改变物体内能的过程有    ．（填写编号即可）

3. 难度：中等

在磁场中某处垂直于磁场方向放置一小段长为0.05m、电流为2A的通电导线，该通电导线受到的磁场力大小为2×10^-2N，则该处的磁感应强度大小为    T；现将该通电导线与磁场方向平行放置，它受到的磁场力大小为    N．

4. 难度：中等

在电场中某点放一个电荷量为4.0×10^-9C的负电荷，该电荷受到的电场力为2.0×10^-4N，方向水平向东，则该点的电场强度方向    ；若在该点放一个电荷量为7×10^-9C的正电荷，则该电荷受到的电场力大小为    N．

5. 难度：中等

如图所示，三个电阻的阻值分别为R₁=2Ω、R₂=6Ω和R₃=5Ω，A、B间的总电阻为    Ω；若在A、B间加一恒定电压，则R₁和R₃消耗的电功率之比为    ．

6. 难度：中等

如图所示，滑动变阻器R₁的最大阻值是100Ω，R₂=100Ω，A、B两端电压恒定为10V．当电键S断开时，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数范围是    V；当电键S闭合时，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数范围是    V．

7. 难度：中等

如图所示，边长为L的正方形金属线框abcd放入磁感应强度为B的匀强磁场中，线框一半在磁场外，此时穿过该线框的磁通量大小为    ；当线框以bc为转轴转过90°时，穿过线框的磁通量的变化量是    ．

二、选择题

8. 难度：中等

关于磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中客观存在的线
B．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线
C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
D．磁感线上每一点的切线方向即为在该点小磁针N极受力的方向

9. 难度：中等

下列关于电荷的说法中正确的是（ ）
A．点电荷就是元电荷
B．元电荷是指带电量为1C的电荷
C．摩擦起电是通过摩擦创造出等量异种电荷的过程
D．不论是摩擦起电还是感应起电，电荷都是守恒的

10. 难度：中等

有关静电现象，下列说法中不正确的是（ ）
A．高大的建筑物顶安放避雷针是为了防止静电
B．电线外层包裹一层绝缘塑料是为了防止静电
C．油罐车拖一条与地面接触的铁链是为了防止静电
D．电脑、电视机工作时，荧光屏表面因为带静电而易吸附灰尘

11. 难度：中等

如图所示，是电阻R₁、R₂的I-U图线，把R₁、R₂串连接入电路中，它们消耗的电功率分别是P₁、P₂，则下列说法中正确的是（ ）

A．R₁＞R₂，P₁＞P₂
B．R₁＜R₂，P₁＜P₂
C．R₁＞R₂，P₁＜P₂
D．R₁＜R₂，P₁＞P₂

12. 难度：中等

如图所示，金属棒AB长L=0.1m，质量m=0.1kg，通有向右的电流，电流强度I=10A，当加一个垂直纸面的磁场时，悬线拉力恰好为零．则关于所加磁场的磁感应强度大小和方向，下列说法中正确的是（取g=10m/s²）（ ）

A．B=1T，垂直纸面向外
B．B=1T，垂直纸面向里
C．B=0.1T，垂直纸面向外
D．B=0.1T，垂直纸面向里

13. 难度：中等

一个带电量为-q的点电荷只受电场力作用，在由M向N做加速运动的过程中加速度保持不变，由此可以断定它所在的电场是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

如图所示，电路两端电压U恒定，将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，有下列判断：
①A、B两点间电压增大；
②电路消耗的总功率增大；
③通过R₂的电流增大；
④通过R₁的电流增大．
其中正确的是（ ）

A．①③
B．①④
C．②③
D．②④

三、解答题

15. 难度：中等

如图所示是某电场的电场线分布图，请在图上标出：
（1）电场中A 点的电场强度方向；
（2）负电荷在 B 点所受电场力的方向．

16. 难度：中等

图（a）中F表示通电直导线所受磁场力，请标出电流I的方向；请标出图（b）和图（c）所示情形下通电直导线I所受磁场力F的方向．

17. 难度：中等

如图所示为一由与门电路控制蜂鸣器发声的电路．请在左图中标出与门的符号，在图中画出与门的输出波形图．

四、填空题

18. 难度：中等

用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较    （选填“大”或“小”）的倍率挡，重新测量前要进行    ．如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮：
在“×100Ω”位置，则所测量电阻的阻值为    kΩ；
在“2.5V”位置，则所测量电压的值为    V；
在“10mA”位置，则所测量电流的值为    mA．

19. 难度：中等

如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，请完成下列问题：
（1）在实验中，通过电压传感器测得电动机所加电压为U，通过电流传感器测得流过电动机的电流为I，则此时电动机输入功率的表达式为P_入=    ；
（2）在实验中，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则此时电动机输出功率的表达式为P_出=    ，根据η=，求得的效率为η₁；
（3）由于电动机的线圈有电阻，将产生一定的热量，如果用输出功率P_出=P_入-P_热，根据η=，求得的效率为η₂，则有η₁    η₂．（选填“＞”、“＜”或“=”）

20. 难度：中等

如图（a）所示，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，M、N是通电螺线管轴线上的两点，且这两点到螺线管中心的距离相等．用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将磁传感器顶端与M点的距离记作x．

（1）如果实验操作正确，则图（b）中正确的B-x图应为   
（2）如图（c）所示，甲、乙是在两个不同电流下得出的图象，比较甲、乙电流的大小，应有I_甲    I_乙（填“大于”、“等于”或“小于”）

五、解答题

21. 难度：中等

如图所示，把质量为1.2×10^-3kg、电量为-4×10^-6C的带电小球A用绝缘轻绳吊在铁架台的横梁上，将另一放在绝缘支座上的带电小球B靠近它时，轻绳偏离竖直方向37°角后保持静止，此时两个带电小球恰好处在同一高度，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²．试求：
（1）小球B的带电种类；
（2）小球B施加给小球A的静电力大小；
（3）小球B产生的电场中，在小球A所在位置处电场强度的大小和方向．

22. 难度：中等

在如图所示电路中，电源两端的电压恒定为9V，灯A标有“12V，12W”字样，灯B标有“4V，4W”字样，当滑动变阻器R₂ 的阻值为2Ω时，灯B恰能正常发光，假定灯A电阻不变．试求：
（1）此时灯A的实际功率；
（2）起保护电源作用的电阻R₁的阻值；
（3）若将滑动变阻器R₂的滑片P向下滑动，试判断A、B两灯的亮暗变化情况（不要求说明理由）．

23. 难度：中等

如图所示是家用电饭煲的电路图．S₁是一个固定在锅底加热盘中央的磁钢限温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，因其磁性消失会自动断开．S₂是一个双金属片自动控温开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开．红灯是加热指示灯，黄灯是保温指示灯，定值电阻阻值R₁=R₃=500Ω，加热盘内电阻丝阻值R₂=50Ω，两灯电阻均不计．
（1）请简要回答：如果不闭合开关S₁，能将饭煮熟吗？
（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比．
（3）通过简要分析回答：能否把这种电饭煲当自动电水壶使用，即像煮饭那样先将水烧开，然后再自动将水温保持在70～80℃范围？

六、选择题

24. 难度：中等

两个放在绝缘架上的相同金属球相距r，球的半径比r小得多，带电量大小分别为q和3q，相互斥力大小为3F．现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为（ ）
A．F
B．
C．4F
D．2F

25. 难度：中等

两个电源的端电压U与电流I的关系如图所示，由图可知（ ）

A．电源a的内电阻较小，电动势较小
B．电源a的内电阻较大，电动势较大
C．电源b的内电阻较小，电动势较大
D．电源b的内电阻较大，电动势较小

26. 难度：中等

如图所示，某一点电荷产生的电场中的a、b两点，已知a点的电场强度大小为E_a，方向ab连线的夹角为120°，电势为ϕ_a；b点的电场强度大小为E_b，方向与ab连线的夹角为150°，电势为ϕ_b．则a、b两点的电场强度大小及电势高低相比较，有（ ）

A．E_a=E_b/3；ϕ_a＞ϕ_b
B．E_a=3E_b；ϕ_a＞ϕ_b
C．E_a=E_b/3；ϕ_a＜ϕ_b
D．E_a=3E_b；ϕ_a＜ϕ_b

27. 难度：中等

如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R₁、R₂和R₃的阻值都相同．在电键S处于闭合状态下，若将电键S₁由位置1切换到位置2，则（ ）

A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R₂两端的电压变大
D．电池的效率变大

七、解答题

28. 难度：中等

某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如图实乙所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E=______V，r=______Ω．

八、填空题

29. 难度：中等

如图所示，真空中有两个点电荷Q₁=+4.0×10^-8C和Q₂=-10^-8C，分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上．则x坐标轴上x=    cm处的电场强度为零．x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是    ．