上海理工大附中2015～2016学年度高二上学期期末物理试卷【解析版】

上海理工大附中2015～2016学年度高二上学期期末物理试卷
一.选择题（每题3分，共36分）
1．若在电场中仅考虑电场力的作用，下面有关电场线的论述，正确的是（　　）
A．电场线上任一点的切线方向就是点电荷在该点运动的方向
B．电场线上任一点的切线方向就是正电荷在该点的加速度方向
C．电场线弯曲的区域内分布的是非匀强电场，电场线为直线的区域内分布的是匀强电场
D．只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动
2．关于磁感强度，下列说法正确的是（　　）
A．磁感强度表示磁场的强弱
B．磁感线密的地方，磁感强度大
C．空间某点的磁感强度的方向就是该点的磁场方向
D．磁感强度的方向就是通电导线在磁场中的受力方向
3．下列单位中与磁感应强度的单位T不相当的是（　　）
A．Wb/m2 B．N/（A m） C．N/（C m） D．kg/（s2 A）
4．下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示为某一门电路符号及输入端A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B的电势随时间变化关系的图象，则下图中能正确反映该门电路输出端电势UY随时间变化关系的图象是（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央上方固定一长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向外的电流，则（　　）
A．磁铁对桌面的压力增大，磁铁受桌面的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力增大，磁铁不受桌面的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力减小，磁铁受桌面的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力减小，磁铁不受桌面的摩擦力作用
7．用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在 ( http: / / www.21cnjy.com )虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，不能确定（　　）
A．磁场的方向 B．磁感强度的大小
C．安培力的大小 D．铜棒的重力
8．圆形线圈套在条形磁铁的正中间，磁铁垂直于线圈平面，则下列哪些方法可使穿过线圈的磁通量增加．（　　）
A．增大线圈面积 B．减小线圈面积 C．增加线圈匝数 D．减少线圈匝数
9．如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感 ( http: / / www.21cnjy.com )线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点．沿Z轴正方向磁感应强度B的大小变化情况最有可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
10．在等边三角形的三个顶 ( http: / / www.21cnjy.com )点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向（　　）
A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边
11．在一个电场的a、b、c、d四点分 ( http: / / www.21cnjy.com )别放入点电荷时，电荷受到的电场力跟电荷电量的函数关系如图所示（电场力的方向以向右为正），下列说法正确的是（　　）
A．该电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强关系是Ed＞Eb＞Ea＞Ec
C．a、b两点场强向右，c、d两点的场强也向右
D．无法比较E 值的大小
12．如图所示电路，电源电压U恒定，由于某元件出现故障，使得灯L1变亮，灯L2不亮，其原因可能是（　　）
A．R1断路 B．R2断路 C．R2短路 D．R1短路
二．填空题（每题4分，共24分）
13．如图所示，将马蹄形磁铁放在铁 ( http: / / www.21cnjy.com )架台上，并使粗铜棒P恰好位于磁铁的磁极间．按图连接成电路，在粗铜棒静止的情况下，闭合电键，发现粗铜棒发生运动．
（1）该现象给明磁场对　　　　　　有力的作用，改变　　　　　　或　　　　　　可以改变这个作用力的方向；
（2）在如图所示的情况下，粗铜棒P将向　　　　　　运动．
14．如图电路，当滑动变阻器的滑片 ( http: / / www.21cnjy.com )放在正中时，三灯的亮度相同，则：（1）三灯的电阻大小关系是：　　　　　　；（2）当滑动变阻器的滑片下移后，三个灯的亮度最暗的是　　　　　　灯．
15．在赤道附近的地磁场可看作是沿南北方向的 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场，磁感应强度为B．如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线，长为L，通有从东向西的电流I，则地磁场对这根导线的作用力大小为　　　　　　，方向　　　　　　．
16．（B）下图是热水器系 ( http: / / www.21cnjy.com )统的恒温器集成电路，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时热敏电阻的阻值就很小，只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热；反之，便会关掉发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于　　　　　　路，这个逻辑电路是　　　　　　门电路．
17．电量q=2.0×1 ( http: / / www.21cnjy.com )0﹣3C、质量m=1.0×10﹣4kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图所示，该粒子运动的加速度为　　　　　　m/s2，A、B连线上各点的场强　　　　　　（填“相等”或“不相等”），A点的场强为　　　　　　N/C．
18．如图，负载电阻R1为R，滑线变阻 ( http: / / www.21cnjy.com )器的总电阻R2为2R，为了使R1两端电压U0等于输入电压U的，当K断开时，RAP=　　　　　　，当K闭合时RAP=　　　　　　．
三．实验题
19．（1）如图是多用表的刻度盘，当选 ( http: / / www.21cnjy.com )用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为　　　　　　mA；若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为　　　　　　Ω．如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是　　　　　　（选填“×10”、“×100”或“×1K”）．
（2）某同学用多用表欧姆档（倍率为 ( http: / / www.21cnjy.com )“×100”）测量一电阻Rx的值．经调零后，测量时发现电表指针偏转角度很小，为此他应该改选倍率为“　　　　　　”档重新测量，但测量前他还应重新进行　　　　　　操作．
20．图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，试完成下列问题：
（1）图中方框A、B、C分别为：
A　　　　　　，B　　　　　　，C　　　　　　．（选填“电压传感器”、“电流传感器”和“数据采集器”）；
（2）在实验中，通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y，电动机的内阻为r，则此时电动机的输入功率的表达式P入=　　　　　　；
（3）在实验中，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，则电动机的效率 η=　　　　　　．（重力加速度为g）
四、计算题（共13+10分，共23分）
21．已知UAB=10V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，求：
（1）A、B间的总电阻．
（2）经过每个电阻上的电流大小．
（3）电流表和电压表的示数．
22．如图所示，质量为60g的钢棒长为a ( http: / / www.21cnjy.com )=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取l0m/s2．求：
（1）铜棒中电流I的大小及方向．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度．
上海理工大附中2015～2016学年度高二上学期期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题（每题3分，共36分）
1．若在电场中仅考虑电场力的作用，下面有关电场线的论述，正确的是（　　）
A．电场线上任一点的切线方向就是点电荷在该点运动的方向
B．电场线上任一点的切线方向就是正电荷在该点的加速度方向
C．电场线弯曲的区域内分布的是非匀强电场，电场线为直线的区域内分布的是匀强电场
D．只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动
【考点】电场线；电场强度．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】电场线上任一点的切线方向就是 ( http: / / www.21cnjy.com )场强的方向，是正电荷在该点的受力方向，电场线为直线的区域内分布的不一定是匀强电场，初速度为零，正电荷在匀强电场电场中沿电场线方向运动．
【解答】解：A、电场线上任一点的切线方向就是场强的方向，是正电荷在该点的受力方向，也是正电荷的加速度方向，A错误B正确；
C、电场线弯曲的区域内分布的是非匀强电场，电场线为直线的区域内分布的不一定是匀强电场，比如点电荷的电场线是直线，C错误；
D、初速度为零，正电荷在匀强电场电场中沿电场线方向运动，D错误；
故选：B
【点评】了解电场线的特点，知道疏密和切线方向表示的意义，能够区分匀强电场和非匀强电场．
2．关于磁感强度，下列说法正确的是（　　）
A．磁感强度表示磁场的强弱
B．磁感线密的地方，磁感强度大
C．空间某点的磁感强度的方向就是该点的磁场方向
D．磁感强度的方向就是通电导线在磁场中的受力方向
【考点】磁感应强度．
【分析】磁感强度表示磁场的强弱和方向，磁感线密的地方，磁感强度大．磁感强度的方向就是该点的磁场方向，与通电导线在磁场中的受力方向垂直．
【解答】解：A、磁感强度表示磁场的强弱，磁感强度越大，磁场越强，故A正确．
B、磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，磁感线密的地方，磁感强度大，故B正确．
C、根据规定知，空间某点的磁感强度的方向就是该点的磁场方向，故C正确．
D、磁感强度的方向与通电导线在磁场中的受力方向垂直，故D错误．
故选：ABC．
【点评】解决本题的关键要掌握磁感强度的物理意义和方向的规定，要注意磁感强度与安培力、洛伦兹力是垂直关系，与电场强度和电场力的关系不同．
3．下列单位中与磁感应强度的单位T不相当的是（　　）
A．Wb/m2 B．N/（A m） C．N/（C m） D．kg/（s2 A）
【考点】磁感应强度．
【分析】根据磁感应强度与磁能量的关系和磁感应强度的定义式推导出T与其他单位的关系．
【解答】解：A、由B=，则单位可以为Wb/m2．故A正确；
B、根据磁感应强度的定义式B= 得，1T=1N/A m，故B正确．
C、由公式B= 由安培力的单位是N，而电流的单位是A，长度的单位为m，则单位的换算可得N/A m，即为1T．故C错误
D、根据磁感应强度的定义式B= 得，1T=1N/A m，1N/A m=1kg m/s2/（A m）=1kg/（s2 A）．故D正确；
本题选择错误的，故选C．
【点评】T是导出单位，可根据物理公式推导出各物理量单位的关系，要对公式要熟悉．基础题．
4．下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
【考点】安培力．
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大 ( http: / / www.21cnjy.com )拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，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．根据左手定则的内容判断安培力的方向．
【解答】解：A、磁场方向垂直纸面向里，电流方向水平向右，根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故A正确；
B、磁场方向垂直纸面向外，电流方向垂直纸面向里，电流方向与磁场方向平行，不受安培力．故B错误；
C、磁场方向水平向左，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，安培力的方向竖直向下．故C错误；
D、磁场方向竖直向上，电流方向水平向右，根据左手定则，安培力的方向垂直纸面向外．故D错误．
故选：A．
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判定磁场方向、电流方向和安培力方向的关系．
5．如图所示为某一门电路符号及 ( http: / / www.21cnjy.com )输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，则下图中能正确反映该门电路输出端电势UY随时间变化关系的图象是（　　）
A． B． C． D．
【考点】简单的逻辑电路．
【专题】恒定电流专题．
【分析】该门电路为或门电路，或门的特点是只有有一个条件满足，该事件就能发生，根据该特点逐项分析．
【解答】解：或门的特点是只要有一个条件满足，该事件就能发生．即主要输入的有高电势，输出即为高电势．根据该特点发现，B、C、D错误，A正确．
故选A．
【点评】解决本题的关键掌握各种门电路的特点，掌握了门电路的特点，即可知道输入状态和输出状态的关系．
6．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央上方固定一长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向外的电流，则（　　）
A．磁铁对桌面的压力增大，磁铁受桌面的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力增大，磁铁不受桌面的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力减小，磁铁受桌面的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力减小，磁铁不受桌面的摩擦力作用
【考点】电流的磁场对磁针的作用．
【分析】先以通电导线为研究对象，由左手 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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，磁铁没有运动趋势，磁铁不受摩擦力，故ABC错误，D正确．
故选D．
【点评】本题应先选导线为研究对象，然后由牛顿第三定律判断磁铁的受力情况，巧妙地选取研究对象，是正确解题的关键．
7．用两个一样的弹簧吊着一根 ( http: / / www.21cnjy.com )铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，不能确定（　　）
A．磁场的方向 B．磁感强度的大小
C．安培力的大小 D．铜棒的重力
【考点】安培力．
【分析】由题意知，导体棒受到的磁场力方 ( http: / / www.21cnjy.com )向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，弹簧秤读数增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里．因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式．
【解答】解：A、因为电流反向时，弹簧秤 ( http: / / www.21cnjy.com )的读数F2＞F1，所以可以知道电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故A能确定；
B、由于电流大小不知，所以无法确定磁感应强度的大小，故B不能确定；
CD、令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：
2F1=G﹣F ①
当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：2F2=G+F ②
由①和②可得：棒的重力G=F1+F2 与安培力F的大小F=F2﹣F1
因此可确定安培力的大小与铜棒的重力，故CD能确定；
本题选不能确定的，故选：B．
【点评】对铜棒的受力变化情况可以得到安培 ( http: / / www.21cnjy.com )力的方向，能正确使用左手定则反推磁场方向，并能根据平衡条件列出平衡方程解出重力和安培力的大小．熟练掌握左手定则是解题的关键．
8．圆形线圈套在条形磁铁的正中间，磁铁垂直于线圈平面，则下列哪些方法可使穿过线圈的磁通量增加．（　　）
A．增大线圈面积 B．减小线圈面积 C．增加线圈匝数 D．减少线圈匝数
【考点】磁通量．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用．
【分析】在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S ( http: / / www.21cnjy.com )极，在磁铁内部，磁感线从S极指向N极．磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等．穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消情况，抵消后磁感线多，磁通量大．
【解答】解：A、根据磁感线的分布情况 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向与外部磁感线方向相反．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部的磁感线将磁铁内部的磁感线抵消一部分，线圈的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以可使穿过线圈的磁通量增加的方法是减小线圈面积．故A错误，B正确；
C、穿过线圈的磁通量的大小与线圈的匝数无关．故C错误，D错误．
故选：B
【点评】本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题，抓住抵消后剩余磁通量进行比较．常见问题，中等难度．
9．如图所示为某种用来束缚原子的磁场的 ( http: / / www.21cnjy.com )磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点．沿Z轴正方向磁感应强度B的大小变化情况最有可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场；磁感应强度．
【分析】磁场是一种特殊物质形态，既看不见 ( http: / / www.21cnjy.com )又摸不着．因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向．
【解答】解：如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况：
磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以沿Z轴正方向磁感应强度B的大小是先变小后变大．由于题目中问的是磁感应强度B的大小，故C正确；
故选：C
【点评】若考虑磁感应强度的方向，则将C图象中的后半部分画在时间轴的下方．
10．在等边三角形的三个顶点a、b ( http: / / www.21cnjy.com )、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向（　　）
A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下
C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；磁感应强度；左手定则．
【分析】通电导线在磁场中受到安培力， ( http: / / www.21cnjy.com )方向是由左手定则可确定，而通电导线与通电导线间的安培力由通电导线周围存在磁场是由安培定则来确定，则对放入其中的通电导线有安培力作用，从而由安培力的叠加可确定其方向．
【解答】解：等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．
由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下．
再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边．
故选：C
【点评】从题中可得这一规律：通电导线的电流方向相同时，则两导线相互吸引；当通电导线的电流方向相反时，则两导线相互排斥．
11．在一个电场的a、b、c、d四点分 ( http: / / www.21cnjy.com )别放入点电荷时，电荷受到的电场力跟电荷电量的函数关系如图所示（电场力的方向以向右为正），下列说法正确的是（　　）
A．该电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强关系是Ed＞Eb＞Ea＞Ec
C．a、b两点场强向右，c、d两点的场强也向右
D．无法比较E 值的大小
【考点】电场强度；匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【专题】比较思想；图析法；电场力与电势的性质专题．
【分析】匀强电场的场强大小和方向处处相同，F﹣q图线的斜率的绝对值等于电场强度的大小，根据斜率比较电场中a、b、c、d四点的电场强度大小．
【解答】解：ABD、根据F= ( http: / / www.21cnjy.com )qE，知F﹣q图线斜率表示电场强度，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小．所以四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec．该电场是非匀强电场．故ABD错误．
C、正电荷所受的电场力与电场强度方向相同，负电荷所受的电场力与电场强度方向相反，则a、b两点场强向右，c、d两点的场强也向右，故C正确．
故选：C
【点评】解决本题的关键掌握电场力公式F=qE，知道电场强度的大小与检验电荷的电量无关．
12．如图所示电路，电源电压U恒定，由于某元件出现故障，使得灯L1变亮，灯L2不亮，其原因可能是（　　）
A．R1断路 B．R2断路 C．R2短路 D．R1短路
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】首先认识电路的结构：没有发生故障前，R1与L2并联后与R2及L1串联，将选择逐一代入，根据欧姆定律分析，选择符合题意的选项．
【解答】解：A、若R1断路，则总电阻变大，总电流变小，L1变暗，不符合题意，故A错误；
B、若R2断路，电路不通，则灯L1和灯L2都不亮，故B错误；
C、若R2短路，总电阻变小，总电流变大，灯L1变亮，但L2也是发光的，故C错误；
D、若R1短路，总电阻变小，总电流变大，灯L1变亮，L2被短路，不亮，故D正确；
故选：D
【点评】本题是电路中动态变化分析问题，首先要识别电路的结构，其次按照“局部→整体→局部”的思路进行分析．
二．填空题（每题4分，共24分）
13．如图所示，将马蹄形磁 ( http: / / www.21cnjy.com )铁放在铁架台上，并使粗铜棒P恰好位于磁铁的磁极间．按图连接成电路，在粗铜棒静止的情况下，闭合电键，发现粗铜棒发生运动．
（1）该现象给明磁场对　电流　有力的作用，改变　电流方向　或　磁场方向　可以改变这个作用力的方向；
（2）在如图所示的情况下，粗铜棒P将向　右　运动．
【考点】研究电磁感应现象．
【专题】实验题．
【分析】实验的现象是，闭合电键，导棒摆动，知磁场对电流有作用力，作用力的方向可以通过左手定则判断．
【解答】解：（1）通电导棒发生摆动，知磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )对电流有力的作用力，改变电流方向或磁场方向，导棒的摆动方向反向，可知改变电流方向或磁场方向，可以改变作用力的方向．
（2）根据左手定则，知安培力的方向水平向右，则铜棒P将向右运动．
故答案为：（1）电流，电流方向，磁场方向（2）右
【点评】解决本题的关键知道磁场对电流有作用力，作用力的方向可以通过左手定则进行判断．
14．如图电路，当滑动变阻器的滑片放在正中时 ( http: / / www.21cnjy.com )，三灯的亮度相同，则：（1）三灯的电阻大小关系是：　RA＜RC＜RB　；（2）当滑动变阻器的滑片下移后，三个灯的亮度最暗的是　C　灯．
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】首先认识电路的结构：变阻器R与C灯串 ( http: / / www.21cnjy.com )联后与B灯并联，最后与A灯并联．三个小灯泡亮度相同，说明功率相同，根据公式P=I2R比较三个灯的电阻大小．当滑片P向下移动时，根据欧姆定律分析三个灯亮度的变化．
【解答】解：由图知，变阻器R与C灯串联后与B灯并联，最后与A灯并联．三个小灯泡亮度相同，说明功率相同．
对于灯A、B：通过BC的电流 ( http: / / www.21cnjy.com )小于A的电流，当灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，BC的电阻大于A的电阻．灯B的电压大于C的电压，当两个灯泡的功率相同时，根据公式P=知，B的电阻大于C的电阻．则RA＜RC＜RB，当滑片P向下滑动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，路端电压U增大，则B变亮．通过C电流IC=I﹣IB，I减小，IB增大，则IC减小的最大，所以C灯最暗．
故答案为：RA＜RC＜RB；C
【点评】本题首先要搞清电路的连接 ( http: / / www.21cnjy.com )方式，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析．三个灯比较电阻的大小，可两两进行比较，根据条件关系选择恰当的公式，功率相同的条件下，已知电压的大小关系，根据公式P=，比较灯A、C电阻的大小．当滑片P向左移动时，根据欧姆定律分析三个灯亮度的变化．
15．在赤道附近的地磁场可看作是沿南北方向 ( http: / / www.21cnjy.com )的匀强磁场，磁感应强度为B．如果赤道上空有一根沿东西方向的直导线，长为L，通有从东向西的电流I，则地磁场对这根导线的作用力大小为　BIL　，方向　竖直向下　．
【考点】安培力；左手定则．
【专题】常规题型．
【分析】根据安培力的公式F=BIL可以求出地磁场对这根导线的作用力大小，根据左手定则可以判断安培力的方向．
【解答】解：根据安培力的公式F=BIL的适用条件可知地磁场对这根导线的作用力大小为：F=BIL；
根据左手定则可知：伸开左手，让磁感线穿过手心，四指方向与电流方向相同，大拇指指向为受力方向，由此可知安培力方向竖直向下．
故答案为：BIL，竖直向下．
【点评】本题在考查了关于安培力大小和方向的理解与应用，属于简单基础题目．
16．（B）下图是热水器系统的恒温器集 ( http: / / www.21cnjy.com )成电路，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时热敏电阻的阻值就很小，只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热；反之，便会关掉发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC部分就处于　断　路，这个逻辑电路是　与　门电路．
【考点】简单的逻辑电路；闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】当温度较低且有水时，继电器 ( http: / / www.21cnjy.com )吸住簧片接通发热器；当热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器短路，故该逻辑关系为与逻辑关系，为与门电路；
【解答】解：根据题意，当温度低且 ( http: / / www.21cnjy.com )有水时，继电器吸住簧片接通发热器，即门电路的输入1、1时，输出为1（继电器工作）；当热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器短路，即门电路的输入0、0；0、1；1、0时，输出为0（继电器不工作）故该逻辑关系为与逻辑关系，为与门电路；如果热水器中没有水，电路BC部分就处于断路，输入为0．
故答案为：断，与．
【点评】会根据题意理清逻辑关系，分析门电路图．
17．电量q=2.0×10﹣3C、质量 ( http: / / www.21cnjy.com )m=1.0×10﹣4kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图所示，该粒子运动的加速度为　2×105　m/s2，A、B连线上各点的场强　相等　（填“相等”或“不相等”），A点的场强为　1.0×10﹣4　N/C．
【考点】匀变速直线运动的图像；电场强度．
【分析】根据图象可知，粒子做匀加速直线运动，合外力恒定，根据加速度的定义式求出加速度，根据牛顿第二定律求出合外力，再根据E=求解场强．
【解答】解：根据图象可知，带电粒子做匀加速直线运动，加速度为：
a===2×105m/s2
则合外力恒定，该电场为匀强电场，故AB连线上各点的场强相等．
根据牛顿第二定律得：F=ma=1.0×10﹣4×2×105=20N
则电场强度为：E===1×10﹣4N/C
故答案为：2×105，相等，1.0×10﹣4．
【点评】本题根据运动图象判断运动情况，根据图象的斜率求解加速度，根据牛顿第二定律求解合力．要明确匀强电场的特点是场强处处相同．
18．如图，负载电阻R1为R，滑线 ( http: / / www.21cnjy.com )变阻器的总电阻R2为2R，为了使R1两端电压U0等于输入电压U的，当K断开时，RAP=　R　，当K闭合时RAP=　（2﹣）R　．
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】比较思想；比例法；恒定电流专题．
【分析】当K断开时，根据串联电路分压的原理求解RAP．当K闭合时，再用同样的方法求解RAP．
【解答】解：为了使R1两端电压U0等于输入电压U的，当K断开时，RAP=R1=R；
当K闭合时，应有 RAP=，代入得 RAP=
解得 RAP=（2﹣）R
故答案为：R，（2﹣）R．
【点评】本题是分压器电路，明确电路中各元件的连接情况，然后再根据串并联规律以及欧姆定律研究．
三．实验题
19．（1）如图是多用表的刻度盘，当 ( http: / / www.21cnjy.com )选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为　31.0　mA；若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为　1500　Ω．如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是　×1K　（选填“×10”、“×100”或“×1K”）．
（2）某同学用多用表欧姆档（倍率为“× ( http: / / www.21cnjy.com )100”）测量一电阻Rx的值．经调零后，测量时发现电表指针偏转角度很小，为此他应该改选倍率为“　×1K　”档重新测量，但测量前他还应重新进行　欧姆调零　操作．
【考点】用多用电表测电阻．
【专题】实验题；实验分析法；恒定电流专题．
【分析】欧姆表指针示数与 ( http: / / www.21cnjy.com )挡位的乘积是欧姆表示数；用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近．由图示表盘确定其分度值，然后再读出其示数．
【解答】解：（1）选用量程为50mA的电流挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为1mA，示数为31.0mA．
“×100”的电阻档读数：15×100=1500Ω
测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是：×1K
（2）偏转角度很小说明电阻大，要用大档位，为：×1K，换档后要欧姆调零．
故答案为：（1）31.0 1500×1K
（2）×1K 欧姆调零
【点评】本题考查了多用电表读数，对 ( http: / / www.21cnjy.com )多用电表读数时，要先根据选择开关的位置确定其所测量的量与量程，然后根据表盘确定其分度值，再读数，读数时视线要与刻度线垂直
20．图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，试完成下列问题：
（1）图中方框A、B、C分别为：
A　数据采集器　，B　电压传感器　，C　电流传感器　．（选填“电压传感器”、“电流传感器”和“数据采集器”）；
（2）在实验中，通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y，电动机的内阻为r，则此时电动机的输入功率的表达式P入=　XY　；
（3）在实验中，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，则电动机的效率 η=　或　．（重力加速度为g）
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．
【专题】实验题；恒定电流专题．
【分析】（1）与计算机相连的是数据采集器，与电动机并联的是电压传感器，与电动机串联的是电流传感器；
（2）根据P=UI计算输入功率即可；
（3）消耗的电能是xyt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能．
【解答】解：（1）A与计算机相连，是数据采集器；
B与电动机并联，是电压传感器；
C与电动机串联，是电流传感器；
（2）电压表读数是X，电流表读数是Y，故电动机输入功率为：P入=XY；
（3）消耗的电能是XYt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能，即XYt﹣I2rt；
故效率为：η=；
故答案为：（1）数据采集器，电压传感器，电流传感器；（2）XY；（3）或．
【点评】本题关键是明确实验原理，知道各种传感器的连接方法，不难．
四、计算题（共13+10分，共23分）
21．已知UAB=10V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，求：
（1）A、B间的总电阻．
（2）经过每个电阻上的电流大小．
（3）电流表和电压表的示数．
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】计算题；定量思想；等效替代法；恒定电流专题．
【分析】（1）图中R1与R3串联后与R2并联，求出总电阻．
（2）根据欧姆定律求出总电流，再根据并联电路分流规律求各个电阻的电流．
（2）电压表测量R3的电压，由欧姆定律求解．电流表测量总电流．
【解答】解：（1）A、B间的总电阻为：
R==Ω=6Ω
（2）根据欧姆定律得总电流为：
I==A=A
经过电阻R1与R3上的电流为：
I1=I=×=A
经过电阻R2上的电流为：
I2=I﹣I1=1A
（3）电流表的示数为为：
I=A
电压表的示数为：
UV=I1R3=V
答：（1）A、B间的总电阻是6Ω．
（2）经过电阻R1与R3上的电流为A，经过电阻R2上的电流是1A．
（3）电流表是A，电压表的示数是V．
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键要明确电路连接方式，知道本题中两个电表当作理想电表处理，电流表当作导线．
22．如图所示，质量为6 ( http: / / www.21cnjy.com )0g的钢棒长为a=20cm，棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中．当棒中通过稳恒电流I后，钢棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取l0m/s2．求：
（1）铜棒中电流I的大小及方向．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度．
【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】铜棒最大偏角是60°，则偏 ( http: / / www.21cnjy.com )角为30°时是它的平衡位置，对铜棒受力分析，求出重力与安培力间的关系；偏角为30°时，铜棒的速度最大，由动能定理及安培力公式可以求出电流和最大速率．
【解答】解：（1）铜棒上摆的过程，根据动能定理得：
FBLsin60°﹣mgL（1﹣cos60°）=0，
又安培力FB=BId
代入解得，I=2A
根据左手定则可知，与安培力方向，可得，电流方向从M到N．
（2）由题意，铜棒向上摆动的最大偏角θ=60°，根据对称性可知，偏角是30°时是其平衡位置，铜棒受力如图所示，则有
G=FBcot30°=FB ，
当铜棒偏角是30°时，速度最大，动能最大，
由动能定理可得：m=FBLsin30°﹣mgL（1﹣cos30°）
代入解得，最大速度vm=0.96m/s．
答：（1）铜棒中电流I的大小2及方向从M到N．
（2）铜棒在摆动过程中的最大速度为0.96m/s．
【点评】知道偏角为30°位置是铜棒的平衡位置，对铜棒进行受力分析，熟练应用动能定理即可正确解题．