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1、北京市人大附中高二（上）期末仿真试卷物理（B卷）一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为 ()A. vq B. q/v C. qvS D. qv/S【答案】A【解析】在运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截面的电荷量为Qvtq等效电流Ivq，A正确。故选：A。【名师点睛】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，则每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式研究等效电流。2.下图所列的4个图象中，最能正
2、确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象 （ ）【答案】C【解析】试题分析：根据公式P=U2R可得PU2=1R,故图像的斜率表示白炽灯电阻的倒数，我们知道家庭所用的白炽灯的电阻随着电压的增大而增大，所以1R在减小，即图像的斜率在减小，故选C，考点：考查了白炽灯功率问题点评：做本题的关键是知道白炽灯随电压的变化规律以及图像的斜率表示的物理含义3.如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1=O1b=bO2=O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感
3、应强度大小为B2。当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为A. B2B1 B. B2B12C. B1B22 D. B13【答案】C【解析】试题分析：对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在中轴线上的磁场方向均是向左，故c点的磁场方向也是向左的，设aO1=O1b=bO2=O2c=r，单个环形电流在距离中点r位置的磁感应强度为B1r，在距离中点3r位置的磁感应强度为B2r，故a点磁感应强度：，b点磁感应强度：，当撤去环形电流乙后，c点的磁感应强度：，故选C。考点：电流的磁场、磁场的叠加。【名师点睛】利用右手安培定则确定中轴线上各点的磁感应强度的方向，由对称性可知在中轴线上与环形电流等距的点的磁
4、感应强度大小相同，根据磁感应强度的矢量性，利用矢量合成法则就可以写出B1和B2的表达式，当撤去环形电流乙后，c点的磁场只由环形电流甲产生，由B1和B2的表达式即可求出c点的磁感应强度。4.如图所示直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡L1的UI图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A. 此电源的内电阻为0.67B. 灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6WC. 把灯泡L1换成阻值恒为1的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低D. 由于小灯泡L1的UI 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用【答案】B【解析】【分析】
5、电源的U-I曲线与灯泡伏安特性曲线的交点表示该灯泡与该电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势从而可算出灯泡的额定功率根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用【详解】由图读出：电源的电动势 E=4V，内阻r=|UI|=416=0.5，故A错误。两图线的交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压 U=3V，额定电流 I=2A，则额定功率为 P=UI=6W，故B正确。灯泡D1的电阻R1=UI=32=1.5，换成一个“3V，20W”的灯泡D2，灯泡D2的电阻R2U2P32200.
6、45，可知其电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大，故C错误；灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，故D错误。故选B。【点睛】解决这类问题的关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵5. 如图所示，蹄形磁铁用柔软的细线悬吊在天花板上，在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线，当直导线通以向右的电流时( )A. 磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小B. 磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力减小C. 磁铁的
7、N极向纸外、S极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大D. 磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动，绳子对磁铁的拉力增大【答案】C【解析】试题分析：先判断导线的受力，把导线分为左右两部分，由左手定则知导线左侧受力向内、右侧受力向外。导线与磁铁间的磁场力作用力与反作用力，可判断磁铁N极受力向外，S极受力向内，转动过程中，磁场逐渐与电流方向垂直，磁场力增加，故绳子对磁铁的拉力增大，C对。考点：左手定则、牛顿第三定律。【名师点睛】判定安培力作用下导体运动的常用方法：电流元法：分割为电流元左手定则安培力方向整段导体合力方向运动方向特殊位置法：在特殊位置安培力方向运动方向等效法：环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个
8、环形电流结论法：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法：定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力6.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平 向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是：（ ）A. 微粒一定带负电 B. 微粒动能一定减小C. 微粒的电势能一定增加 D. 微粒的机械能一定增加【答案】AD【解析】对该种粒子进行受力分析得：它受到竖直向下的重
9、力，水平方向的电场力，垂直速度方向的，其中重力和电场力是恒力，由于粒子沿直线运动，则可以判断出其受到的洛伦兹力也是恒定的，即该粒子是做匀速直线运动，动能不变，所以B项错误；如果该粒子带正电，则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力，所以粒子受到的力不会平衡，故该种粒子一定是带负电，A项正确；该种粒子带负电，向左上方运动，所以电场力做正功，电势能一定是减小的，C项错误；因为重力势能增加，动能不变，所以该粒子的机械能增加，D项不对。考点：电场力与洛伦兹力。7.如图所示，以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率
10、分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知bO垂直MN，aO、cO和bO的夹角都为30，a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc，则下列给出的时间关系可能正确的是(AD)A. tatbtbtc C. tatbtc D. tatbtc【答案】D【解析】试题分析：粒子带正电，偏转方向如图所示，粒子在磁场中的运动周期相同，在磁场中运动的时间t=2T，故粒子在磁场中运动对应的圆心角越大，运动时间越长若粒子的运动半径r和圆形区域半径R满足r=R，则如图甲所示，tatb=tc；当rR时，粒子a对应的圆心角最小，c对应的圆心角最大，当r13R，轨迹如图乙所示，ta=t
11、b=tc，同理，13RrR时，tatb=tc，故D正确考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）8.如图，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正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为A.正向，mgILtan B. y正向，mgILC.负向，mgILtan D. 沿悬线向上，mgILsin【答案】BC【解析】试题分析：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负方向，则导体不可能处于平衡状态，选项A错误；磁感应强度方向为y正向时，根据左手定则，直导
12、线所受安培力方向沿z正方向，此时细线的拉力为零，由平衡条件得：BIL=mg，解得：B=mgIL，选项B正确；磁感应强度方向为z负向时，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：BILcos=mgsin，解得：B=mgILtan，选项C正确； 当沿悬线向上时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向左下方，导体不可能处于平衡状态，选项D错误；故选BC.考点：物体的平衡；安培力；左手定则【名师点睛】此题是物体的平衡及安培力的方向判断问题；左手定则和右手定则一定要区分开，如果是和力有关的则全依靠左手定则，即关于力的用左手，其他的（一般用于判断感应电流方向）用右手定则；注意立体图形和平面
13、图形的转化.【此处有视频，请去附件查看】9. 在空间某一区域里，有竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，且两者正交；有两个带电油滴，都能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，则两油滴一定相同的是（ ）A. 带电性质 B. 运动周期 C. 运动半径 D. 运动速率【答案】AB【解析】试题分析：粒子做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，重力向下，则电场力向上，可知粒子带负电，选项A正确；洛伦兹力提供向心力，故：mg=EqqvB=mv2R，由于E与B相同，故：两个方程有三个未知数（m、q、v），故无法求解m、q、v，故D错误；半径R=mvqB=vEBg，不知道速度v，故无法求解半径R；周期T=
14、2mqB=2EBg，可以求解；故B正确，C错误；故选AB考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】考查带电粒子的运动规律，明确粒子能做匀速圆周运动的条件，粒子能做匀速圆周运动则说明电场力和重力任意位置做功为零，则电场力和重力大小相等，方向相反；掌握牛顿第二定律的应用。10.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（）A. 电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B. 电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C. 电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D. 电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小【答案】AD【解析】试题分析：当滑动变阻器
15、滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数 U1=E-I（R1+r），I增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流，U1减小，则I2减小；流过R2的电流 I2=I-I2，I增大，I2减小，则I2增大，则伏特表V2的读数增大综上，电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大，伏特表V2的读数增大，电流表A2的读数减小故AD正确，BC错误故选AD。考点：电路的动态分析【名师点睛】本题是简单的电路动态分析问题，按“部分整体部分”的思路进行分析，对于并联电路，要抓住干路电流等于各支路电流之和分析两个支路电流的关系。11.如图所示，有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，其边界为一边长为L的正三角形（边界上有磁场），A、B、C为三角形的三个顶点今有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度v=3qBL4m从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场
