2011海淀区高三物理第一学期期末练习分析(草稿).doc

2011年海淀区高三第一学期期末练习 1试题特点（1）突出主干知识和基本能力的考查在考试时间与总题量有限的情况下，结合近年来北京市高考物理试题的特点，本次期末练习突出了电学部分的主干知识和基本能力的考查，如电场、磁场的基本概念，电荷在电场、磁场中的运动，电路的基本规律及其应用，电磁感应规律及其应用等。同时以电学模型为命题背景，重点考查了高中物理的核心规律的应用，如牛顿运动定律，功和能的关系，能量守恒与动量守恒等，突出了典型物理过程模型、基本的研究方法。（2）充分发挥检测、评估的功能在物理考试说明物理知识内容表中所列的电学32个考点中，考查了27个，没有涉及的考点有静电感应、电阻率随温度的关系、分子电流假说、磁电式电表工作原理、反电动势。在6个电学实验中，考察了2个。（3）突出学科内综合为了解决题量少、考点多的矛盾，并考虑到为适应实际高考理科综合的试题特点，在注意基础知识和基础能力考查的基础上，尽量突出学科内的综合，如选择题的2、3、7、7、10，计算题的13、14、15、16、17、18等题，都涉及到多个知识点或多个能力点的考查。（4）突出对数学能力的考查尽管北京市的考试说明中没有明确提出“运用数学能力”的问题，但在“推理能力”中提出了“根据具体问题，运用数学手段和物理规律确定物理量之间的定量关系，通过运算、估算，进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来”；在“应用能力”中提出了“对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学表达方式进行分析、求解，得出结论”；在“实验能力”中提出了“分析处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论”等，这些都是对运用数学能力的具体要求，结合近年来北京市的高考试题特点，在本次命题中，通过第2、4、10、11、18等题注重了对图象语言、函数关系、几何关系、繁琐的数字或文字运算能力的考查。（5）试题难度向中档题靠拢从近年来北京市高考的实际难度出发，全卷设计上没有过难的题目，大多数试题的难度（相对于高考试题的难度）处于中档题的水平。这既符合目前学生学科能力的阶段性的实际，也有利于强化本次测试的激励功能，同时也为测试后的讲评提供了更广泛的空间。2测试结果总体情况二、结构分析与诊断1.知识结构（内容结构）（1）内容结构设计知识点电场力，电场强度，电势能，电势，电容电荷在电场中的运动电流，电阻，电功和焦耳热，串、并联电路规律闭合电路欧姆定律及应用磁场，磁感应强度，安培力，洛仑兹力题号1，6，97，15（1），18（2）2，5，15（2）（3）14，17，分值993918知识点电荷在磁场中的运动楞次定律，法拉第电磁感应定律，自感导体切割磁感线时感应电动势，右手定则电磁感应规律的综合应用正弦式电流题号18（1）（3）3，8，16（1）（3）1310，16（2），分值712834知识点变压器，电能的输送实验题号411，12分值315本测试卷基本上覆盖了考试说明中对电学知识五大板块的总体要求。如电场分值为18分，磁场分值为25分，电磁感应分值为23分，恒定电流分值为27分（含实验），交变电流7分。考虑到考有些知识内容在以后的统练中出现的机会较小，期末统练有意识地设置了考题，如电感、电容对交变电流的阻碍作用，自感现象，电路的分析计算等，这可能消弱了一些对重要知识内容的考查。对于没有涉及到的知识点，我们将在后续的测试题中再进行考查，要通过适应性训练、一模、二模这几次测试将所有考点全面覆盖，重点知识点和能力点要反复从多角度进行查考。 2.能力结构（1）试卷能力结构设计高考中物理学科考查的能力主要包括基础的和较高的两个层次的五种能力，基础层次的能力包括“理解能力”、“推理能力”和“实验能力”； 较高层次的能力包括“应用能力”和“探究能力”。各种能力的具体要求与内涵如下：1理解能力理解能力是指理解知识的意义，把握物理情景的本质特征，并能将知识与情景联系起来的能力。具体要求如下：理解物理概念和规律的确切含义，明确物理概念和规律的适用对象、适用条件、适用范围，及与其他物理概念和规律的区别和联系。根据研究对象运动（变化）的特点，正确选用物理量、物理规律描述物理状态、物理过程。领会物理学的基本观点，理解物理学的基本方法。2推理能力推理能力是指根据给定的情景，利用已知的知识、方法，针对问题进行逻辑推断、归纳和论证，并得出正确结论的能力。具体要求如下：应用物理概念和规律进行正确推断，明确物理状态的存在条件，定性分析物理过程的变化趋势。根据具体问题，运用数学手段和物理规律确定物理量之间的定量关系，通过运算、估算，进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。3实验能力实验能力是指针对具体问题，根据已有条件，运用已学过的知识和方法制定方案，通过实验解决问题的能力。能独立完成“知识内容表”中所列的实验。具体要求如下：了解基本仪器的主要性能和使用方法，根据需要能合理选择和正确使用基本仪器。理解实验原理和方法，控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。分析处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。4应用能力应用能力是指综合运用已有的知识和方法，分析和解决问题的能力。具体要求如下：将较简单的实际情景抽象为与之对应的物理问题，弄清其中的状态和过程，找出相关条件和主要因素。将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学表达方式进行分析、求解，得出结论。5探究能力探究能力是指通过自主学习和独立思考，发现、解决新问题的能力。具体要求如下：通过阅读和观察，获取新知识、新方法。从新颖的物理情景中发现物理问题，提出研究思路或解决方案，构建适当的简化模型，并应用恰当的研究方法得出结论。依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，拟定实验步骤，探究所要解决的问题。对探究的过程、方法和结论，做出解释和评价，提出修改和完善的建议。这五个方面的能力要求不是孤立的，着重对某一种能力进行考查的同时，在不同程度上也考查了与之相关的能力。在考查这五种能力的过程中，不仅包括对于“知识与技能”、“过程与方法”的考查，同时也要体现对于“情感态度与价值观”的考查。按照上述的能力层次和各类的划分，本次练习中的能力结构设计情况如下：理解能力推理能力实验能力应用能力探究能力题号1、42、3、5、6、8、13、14（1）（2）、16（1）、11、127、9、10、14（3）、15、16（2）（3）、17（1）、18（1）（2）17（2）、18（3）分值63115399说明：这样的能力结构分布设计，与近年北京市高考试题的能力考查的权重分配基本一致，同时也符合此次测试只考查电学内容的实际需要。全部电学内容的能力要求结构，与北京市实际高考内容要求的能力要求结构基本相同。（2）试卷能力板块得分统计3.题型结构（1）试卷题型结构设计题型题号分值客观题（单选、多选混排）1-1030分主观题（实验题）11-1215分主观题（计算、论述题）13-1855分从试题结构看，实验题所占分值比例与高考要求完全一致，而在客观题与主观题的比例上与高考的实际要求略有不同。实际高考中客观题占40%，主观题占40，而本次命题中客观题仅占了30%，主观题占70。这样的比例设计主要是考虑到要通过解答的过程，给学生提供更多的展现分析问题、表述问题、解决问题的思维过程和空间，从而达到较为准确的评价学生物理素质和能力的目的。（2）客观题的题型设计在选择题中采取了多项选择的方式，而实际高考是单项选择，这样的设计主要基于以下两个方面的考虑：一是沿袭近年来我区在此次测试中试卷的题型结构；二是为试卷的讲评提供更大的空间，以提高测试题后继的使用率；三是本次测试的功能并非“模拟”。（3）样本校不同题型得分统计三、典型试题分析与诊断本次测试题的命题，在中心组老师的一起努力下，对每一个题的知识内容、能力要求及教学功能都进行了深入地研究与比较，因此希望测试并不只是一个检测功能，更应通过讲评发挥测试题的巩固、强化和迁移功能。为此下面对试题进行具体的分析。【试题1】1下列说法中正确的是（ B ） A在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零B放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变C在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零D磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定【答案】B【命题意图】重点考查电场强度和磁感应强度的定义、物理意义及其区别。同时考查了描述电场的电场强度和电势的关系。虽然涉及的知识点较多，但重点是考查对几个概念的理解，难度“易”。但它是易错的容易题。【试题分析】电场强度E=F/q，磁感应强度B=F/IL，它们都是比值定义，分别由电场和磁场决定，与检验电荷和检验电流元无关，所以选项B正确，D错误；为了描述磁场的强弱定义磁感应强度，要求检验电流元垂直磁场方向放置，若检验电流元与磁场方向平行，则磁场力F为零，而磁感应强度大小不一定为零，C错误；电场强度和电势分别从力和能的角度描述电场，二者没有必然的联系，所以A错误。【问题诊断】对电场强度和磁感应强度的理解不到位，尤其是不理解定义磁感应强度的条件。不能区别场强和电势，认为场强和电势直接相关，场强为零的点电势必为零。【改进建议】重视对基本概念的复习，使学生对重要物理概念的理解正确到位。通过类比的方法复习相关概念能有较好的效果，如电场强度和磁场强度、电场强度和电势等。【反馈训练】1下列说法正确的是（ D ）A在静电场中电势为零的位置，电场强度也一定为零B静电场中某点的电场强度的方向，就是放入该点的点电荷所受电场力的方向C磁场中某点磁感应强度B与磁场中电流所受磁场力F成正比，与电流I和导线长度的积成反比D描述磁场的磁感线一定是闭合曲线，且永不相交【试题2】2一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压u=311sin314tV的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是（ ）A电饭煲的电阻为44，洗衣机电动机线圈的电阻为440B电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC1min内电饭煲消耗的电能为6.6104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍【答案】C【命题意图】本题考查了正弦式交变电流的表达式、最大值和有效值。但重点是考查电功和焦耳热概念，纯电阻电路和非纯电阻电路的区别。本题的难点是对纯电阻和非纯电阻电路、电功和焦耳热的理解和区别。难度“中”。【试题分析】从交变电流的表达式得到电压的最大值为Um=311V，计算得出电压的有效值为U=220V，电饭煲的电阻为R1=U/I1=44，但洗衣机主要是把电能转化机械能，为非纯电阻R2U/I2=440，A错误；计算电功率P=UI，U为有效值，而不是最大值，电饭煲和洗衣机消耗的电功率分别为P1=UI1=1100W，P2=UI2=110W，所以B错；在t=1min=60s时间内，电饭煲和洗衣机消耗的电能为W1= UI1t=6.6104J，W2= UI2t=6.6103J，C正确；电饭煲和洗衣机消耗的电功率之比为P1：P2=10：1，但洗衣机电动机发热功率P210：1，D错。【问题诊断】不理解正弦式交变电流表达式的含义，不知道最大值和有效值的关系，不理解交流电电功和焦耳热的计算应取有效值，导致错选B。不理解洗衣机是非纯电阻电路，RU/I，导致错选A。不理解电功率和热功率的区别，对于电动机电功率大于热功率，从而错选D。【改进建议】教学中重视学生对基本概念的理解，注意对一些易混概念和规律区别、比较。对电动机等典型非纯电阻电路要反复训练，可以帮助理解电功和焦耳热的区别。【反馈训练】2将额定电压都为220V的一只电饭煲和一台洗衣机串联接入一交流电源上，已知电饭煲的电阻为44，洗衣机电动线圈的内阻为4.4。若电饭煲和洗衣机都能够正常工作，则下列说法中正确的是（ CD ）A该交流电的最大值为311VB电饭煲消耗的功率为洗衣机消耗功率的10倍C1min内洗衣机电动机输出的机械能为5.94104JD整个电路消耗的电功率为2.2KW【试题3】图1hNS导体圆环3如图1所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是 （ ）A在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）B磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D磁铁落地时的速率一定等于【答案】A【命题意图】本题以课本一道练习题为背景改编，在考查用楞次定律的判定感应电流的方向的基础上，进一步考查从能量守恒的角度理解电磁感应中“阻碍”的含义。即是电磁感应的基本规律，也综合考查了能量的转化和守恒定律。难度“中”。【试题分析】本题的知识点是楞次定律，能力点为用楞次定律判定感应电流的方法，以及电磁感应中能量转化和守恒的思想。由楞次定律判定感应电流的方向为先逆时针后顺时针（从上向下看圆环），A正确；因为在磁铁下落的过程中，机械能转化为电能，圆环对磁铁的作用力做负功，阻碍磁铁的相对运动，所以磁铁在整个下落过程中，线圈对它的作用力始终竖直向上；因为机械能减少，所以v。BCD错；【问题诊断】不知道楞次定律，不会用楞次定律判定感应电流的方向。对楞次定律缺乏深层次的理解，不能从能量的角度理解“阻碍”的含义，错选BCD。【改进建议】楞次定律是电磁感应的基本规律，在高考中是级要求，要求重点掌握，复习时要强化训练，也可用演示实验验证此过程，加深学生的印象。【反馈训练】3如图1所示，一块光滑铝板水平放置于桌面上，铝板右端拼接一根等厚的条形磁铁，一闭合的金属环以初速度v从铝板的左端沿中线OO向右滚动。金属环的中心轴线水平，且垂直于OO，对于铝环的滚动过程，下列说法中正确的是 （ ABCD ）图1OONSvA铝环运动的方向将不会发生改变B铝环运动得越来越慢C金属环所受安培力有使环所围面积变小的趋势D垂直线面向里观察，金属球中有逆时针方向的感应电流【试题4】4如图2甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6：1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ）图2uRLC123u/V0-36t/10-2s乙36甲A副线圈两端的电压有效值均为216VB副线圈两端的电压有效值均为6VC灯泡变亮D灯泡变亮【答案】BD【命题意图】本题考查变压器的基本原理电压比等于匝数比，交变电流的图象、最大值和有效值，电感、电容对交变电流的阻碍作用等。命题的思想是“一题多点”，在考查变压器的同时覆盖“电感、电容对交变电流的阻碍”这一考点，因为它在考题中出现的频率较少，学生比较陌生，虽然基础但容易失分。难度“中”。需要说明的是对于交流发电机，其频率变为原来的2倍，而电压的最大值保持不变是不可能的。但由信号发生器输出信号，通过功放是可以实现的。【试题分析】从u-t图线得到交变电压的最大值为Um=36V，有效值U=36V，由U1:U2= n1:n2，解得U2=6V，A错B正确；保持交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则频率增大，线圈对交变电流的阻碍作用增大，灯泡变暗；电容器对交变电流的阻碍作用减小，灯泡变亮；而频率的变化对电阻没有影响，灯泡的亮度不变。C错D正确。【问题诊断】不知道交流电的图象的物理意义，最大值与有效值的关系，变压器的电压比与匝数比的关系导致漏选B或错选A。不知道电感、电容对交变电流的影响，以及阻碍作用的大小跟频率的关系，漏选D。【改进建议】对“电感、电容对交变电流的阻碍作用”这一类非热点考点，在第一轮复习时一定要全面覆盖，通过一定量的练习巩固让学生记住。同时要重视教材中的演示实验以及课后“做一做”等内容，使学生头脑中积累一些典型的实际情景。【反馈训练】图2BR1R2R3A1A2A3LCMNPQab4如图2所示，MN和PQ为两光滑的水平金属导轨，处于与导轨平面垂直的匀强磁场中。N、Q分别接在理想变压器的原线圈两端，理想变压器的副线圈两端接三条支路，其中L表示电感线圈、C表示电容器。今有一导体棒ab搭接在两金属导轨上，可沿导轨运动，始终保持与导轨垂直并接触良好。若用IR、IL和IC分别表示电流表A1、A2和A3的示数，则下列说法中正确的是 （ BCD ）A若ab棒匀速运动，则IR0、IL0、IC0B若ab棒匀速运动，则IR=0、IL=0、IC=0C若ab棒以某一位置为平衡位置做简谐运动，则IR0、IL0、IC0D若ab棒匀加速运动，则IR0、IL0、IC=0【试题5】图3ErR1R3R2CPabAV5在如图3所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是 （ ）A电压表示数变小 B电流表示数变小C电容器C所带电荷量增多 Da点的电势降低【答案】D【命题意图】通过电路的动态分析判断，考查闭合电路的欧姆定律及串并联电路的特点。同时综合考查了电容器和电容的概念，电势高低的判定等。本题是电路中常见的题型，学生很熟悉，但因为增加了对电容器和电势的考查增大了难度。难度“中”。【试题分析】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，R3减小，外电路的总电阻R减小，由闭合电路的欧姆定律，电路的总电流I增大，电压表的示数是R1两端的电压，U1=IR1，增大，A错；R2和R3并联的电压U23=E-I(r+R1)减小，电流表的示数是通过R3的电流，I3=I-U23/R2增大，B错；电容器两端的电压UC= U23减小，电容器所带电荷两Q=CUC，减小，C错；因为U3=ja-jb=ja，所以ja降低，D正确。对a点的电势的判定，需要通过R3两端电压去转换，是本题的难点，但如果能判断出前面三个选项都不正确，则D一定增确，这也增加了学生得分的机会。【问题诊断】不知道理想电表、电容器对电路的影响，无法得出电路的连接特点； 对串并联电路的基本特点没有掌握，不会动态电路的分析方法；不知道电容器的电容的定义，不会计算电容器的电荷量；不理解电势、电势差概念，不知道判定电路中电势高低的方法。【改进建议】对电路的动态变化的分析判定要求有一定的推理能力，对一些典型电路要强化练习，落实到位，包括电路故障的分析判定等。通过对此题的讲评对电容器与电容适当的复习巩固，如电容的比值定义，平行板电容器的决定因素等。【反馈训练】图3rESR1R2baCV5在如图3所示的电路中，闭合电键S后，灯a和灯b都正常发光，后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表的示数增大。由此推断，这故障可能是（B）Aa灯丝烧断B电阻R2断路C电阻R2短路D电容器被击穿短路【试题6】ba图46如图4所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是（ ）A该电场是由负点电荷所激发的电场B电场中a点的电势比b点的电势高 C带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大D带电粒子在a点的动能比在b点的动能大【答案】CD【命题意图】定性分析带电粒子在电场中的运动，可考查的知识点较多，对综合分析能力要求较高，是高考的高频考点。本题以这一模型为载体，综合考查了曲线运动的条件，电场强度、电势与电场线的关系，电场强度、电场力、加速度的关系，功和能的关系等。虽然是考查学生综合分析问题的能力，但因为是学生熟悉的问题情景，难度“中”。【试题分析】不论粒子带何种电荷，运动方向怎样，从曲线运动的条件都可得出粒子受到的电场力一定沿电场线向左。如果粒子带正电，则该电场是由负点电荷所激发的电场，jajb。AB错。因为a所在区域电场线较密集，所以电场强度较大，则电场力、加速度较大，C正确；如果粒子从b向a运动，电场力做正功，电势能减小，动能增大，EkaEkb，如果粒子从a向b运动，则电场力做负功，同样得出结论，D正确。【问题诊断】不能抓住用曲线运动的条件分析这类问题的关键，无从下手。没有掌握电场的基本概念如电场强度、电场线、电势等。本题没有给出粒子的运动方向增加了该题的难度。综合分析问题的能力有待提高。【改进建议】电场的基本概念多，而且易混淆，如电荷的正、负，电势、电势能的正负，电场强度、电场力的方向等，而且往往与力学的核心规律进行综合，是考查学生综合分析能力有效载体，既是学生学习的难点，有是高考的重点。要重点复习，落实到位。【反馈训练】6如图4所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个带电粒子穿越电场的运动轨迹，a、b是此轨迹上的两点。不计带电粒子所受重力，下列说法中正确的是（ D ）图4baA电场方向一定是向右的B该粒子一定带负电荷C该粒子一定是由a向b运动D粒子在a点的动能一定小于在b点的动能【试题7】7A、B两个可视为质点的小球带有同种电荷，在外力作用下静止于光滑的绝缘水平面上。A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d。现撤去外力将它们同时释放，在它们之间的距离增大到2d时，A的加速度为a，速度为v，则 （ ）A此时B的加速度大小为2aB此时B的加速度大小为 C此过程中系统的电势能减少D此过程中系统的电势能减少【答案】BD【命题意图】本题以库仑力为背景，考查牛顿运动定律、动量守恒定律及能量守恒定律，考查的是综合运用物理知识分析问题的能力。难度“中”。为了降低难度，将相距为d时A的加速度为a，改成了距离增大到2d时，A的加速度为a。遗憾的是失去了对库仑定律考查的意义。【试题分析】A的加速度为a，则B对A的库仑力为FA=ma，由牛顿第三定律，A对B的库仑力为FB=ma，所以B的加速度大小为aB= FB/2m= a/2，B正确；由动量守恒定律，mv-2mvB=0，vB= v/2，根据能量转化和守恒定律，减少的电势能DEp=。D正确。【问题诊断】不能根据牛顿运动定律分析出A、B之间的作用力的大小F=ma，也就无法得到B的加速度大小为 这一结论。对能量转化和守恒定律及其应用很不熟练，总是试图用一个简单的公式去计算电势能的变化量。综合分析能力有待提高。【改进建议】通过专题强化学生用能量和动量的观点去分析问题的思想和方法。【反馈训练】v0Bdabc图57如图5所示，两足够长的平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd静止在导轨上，与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，ab、cd两棒的质量分别为2m和m。某时刻cd杆突然获得一初速度v0，则在以后的运动中（BCD）Aab棒做匀加速直线运动、cd棒做匀减速运动，他们的加速度之比为1:2B若某时刻ab棒的速度为v0/4，则cd棒此时的速度为v0/2C最终两棒都将做匀速运动，速度大小都为v0/3D运动过程中总共产生的焦耳热为【试题8】8. 如图5所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光。现将开关S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是 （ ）图5LRES甲LRES乙 A甲电路中灯泡将渐渐变暗 B甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗 C乙电路中灯泡将渐渐变暗 D乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗【答案】ACD【命题意图】自感现象是电磁感应的一个具体实例，对基础较弱的学生一般是个难点，由于北京高考连续两年进行了考查，容易被老师们忽略。本题的意图之一就是提醒应在全面覆盖的基础上突出重点。由于本题没有给出线圈、灯泡、电阻R三者之间电阻值的关系，在判断是否变得更亮这一问上学生极易失分。难度“难”。【试题分析】将开关S断开时，线圈因为自感阻碍通过它的电流的减小，产生于原电流反向的自感电动势，线圈相当于电源与灯泡、电阻构成闭合电路，两个小灯泡都要渐渐变暗；因为甲图中灯泡和线圈在同一个支路上，断开开关前，电流相同，断开开关后，电流从IL逐渐减小，所以甲电路中灯泡不会变得更亮，所以A对B错；而乙图中灯泡和线圈不在同一个支路上，断开开关前，如果通过灯泡的电流大于等于通过线圈的电流，断开开关后，电流从IL逐渐减小，乙电路中灯泡不会变得更亮。断开开关前，如果通过灯泡的电流小于通过线圈的电流，断开开关后，电流从IL逐渐减小，乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗。所以CD正确。【问题诊断】不理解自感现象及其原因胡乱选择。不理解线圈自感阻碍的是引起自感的原电流的变化，是指阻碍通过线圈的电流IL的变化。而灯泡是否变得更亮，取决于通过灯泡的电流与IL的大小，与他们电阻的大小有关。不审题就默认线圈的电阻较小，导致漏选C。【改进建议】重视课本上的两个典型实验，通过实验和典型自感电路的分析，让学生对自感的理解准确、到位。自感电动势可能很大，但自感电流一定不会大于原来通过线圈的电流IL，只能从IL逐渐减小，否则违反了能量守恒定律。【反馈训练】8. 图6中电珠A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。则（ A ）LABSE图6A. S闭合瞬间，A、B同时发光，接着A逐渐变暗到熄灭，B更亮B. S闭合瞬间，A不亮，B立即亮C. S闭合瞬间，A、B都不立即亮D. 稳定后再断开S瞬间，B灯熄灭，A灯比断前的B灯还亮【试题9】9. 某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验电路如图6甲所示，其中P为电流传感器，V为电阻很大的电压表。实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。再迅速将开关S2掷向b，使电容器放电。电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化的图象如图6乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头的位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数。对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（ ）图6tiO乙CPS2abER乙S1V甲 A流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相同 B图6乙中的第段（充电阶段）电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量 C电容器充电结束时所带电荷量随电容器充电结束时两极间电压变化的关系图象应为一条过原点的倾斜直线 D电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关【答案】BC【命题意图】以课本“做一做”为命题背景，考查电容器的充放电，i-t图的面积表示电荷量这一“微元法”的思想，电容器所带电荷量与两极电压的关系等。因为问题情境较新，学生审题会有一定困难，难度“难”。传感器是新教材所体现的现代教育技术的应用的一个典型实例，作为北京的学生应当有所掌握。课本上的物理史实、演示实验、做一做等内容常常是北京高考命题的重要素材。实际电压表总会有电流通过，由于电流传感器的电阻非常小，通过电压表的电荷量可以忽略不计。基于此事实，所以题中明确了电压表是理想电压表。【试题分析】从电路图和i-t图均可分析得出流过电流传感器P的充电电流和放电电流方向相反，A错；因为在较短的时间Dt内，可以看作电流Ii不变，通过传感器的电荷量Dq=IiDt，累积就是i-t图的面积，表示充电过程中通过传感器的总电荷量，等于电容器充电结束时所带的电荷量。B正确；电容器充电结束时所带的电荷量Q=CU，Q与U成正比，C正确；移动滑动变阻器滑动头的位置，即改变电容器两端的电压，由Q=CU知电荷量一定变化，D错。【问题诊断】对情境较新的问题审题能力不够，不能抽象出电容器充放电的过程。对滑动变阻器的分压电路掌握有困难，读不懂电路图。对充放电的i-t图线的物理意义不理解，漏选B。不知道电容器所带电荷量与两极电压的比值是定值，即电容的比值定义。漏选C。【改进建议】重视课本上重要的实验事实、演示实验、科普阅读、做一做等命题素材的梳理和复习。关注新教材的一些新元素，如传感器等。【反馈训练】图7tiO乙CPS2abER乙S1V甲9. 某同学自行设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极间电压关系的实验，实验装置如图7甲所示。图7甲中P为内阻可忽略的电流传感器。实验时，先将开关S1闭合，单刀双掷开关S2掷向a，调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容C充电，当电路达到稳定后记录理想电压表的示数。再将开关S2掷向b，使电容器放电。电流传感器P将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机，在计算机上可显示出电流i随时间t变化曲线如图7乙所示。然后改变滑动变阻器滑动头位置，重复上述步骤，记录多组电流随时间变化曲线和电压表的示数。对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果，下列说法中正确的是（ B ）A充电完毕时，充电电流为零，电容器两板之间的电势差也为零B图7乙中的、两段电流曲线与横轴所围图形的面积相等C若要使充电完毕的电容器所带电荷量增加，应将图6甲中S2接a，且滑动变阻器的滑动头向左移动D电容器充电完毕后，将S2断开，再将平行板电容器的两板距离增大，则电压表的示数不变【试题10】10如图7所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，已知A=，导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。关于回路中的电流I和消耗的电功率P随时间t变化关系的下列四个图象中可能正确的是 （ ）图8AtOIBtOIDtOPCtOP图7CFBEDAv【答案】AD【命题意图】本题是选择题的最后一道题，从知识的角度重点是考查电磁感应定律，从能力的角度考查了对问题情景建模的能力，综合运用知识分析问题的能力，用图象表示物理规律的能力。涉及到了电阻定律、闭合电路的欧姆定律、电功率等概念和规律。本题设置的难度较大，主要表现在导体切割磁感线的有效长度在发生变化，而电动势、电流、电功率的变化规律需要一定的数学推理才能得出明确的结论，并且能用图象正确地表示这个结论。难度“难”。【试题分析】设经过时间t，棒的位移为x=vt则导体切割磁感线的有效长度L=2vtant=k1t感应电动势的大小E=BLv=Bvk1t= k2t回路的总电阻为R总=(2v/cos)t+2vtant= k3t回路中的电流I=E/R= k2/ k3=k4，为一定值，所以A正确；回路消耗的电功率P=I2R= k42 k3t= k5t，即P跟时间t成正比，所以D正确。【问题诊断】没有考虑电阻的变化，导致错选B。不知道从物理模型推导相关物理量的表达式，从而判断图象是否正确的基本方法。设置所需物理量，推理得出电流I、电功率P跟时间的关系的能力差。思维不严谨，推理过程出错。【改进建议】强化物理图象与物理关系对应这一基本思想和方法。培养综合应用物理知识综合分析问题的能力。规范逻辑推理的思维与操作程序，养成严谨的推理习惯。【反馈训练】10如图8所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架CAD，已知A=，导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的感应电动势E、电流I、EF杆受到的安培力F和回路消耗的电功率P随时间t变化的下列四个图象中可能正确的是 （ CD ）图8CFBEDAvAtOEBtOIDtOPCtOFI/AU/V图91.0000.1000.2000.3000.4000.5000.6001.101.201.301.401.50【试题11】11（6分）某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，测得若干组电池两端电压值和对应的通过干电池的电流值，并利用这些数据画出了如图9所示的U-I图象。则由此U-I图象可知，该干电池的电动势的测量值为 V，内电阻的测量值为 。（本题结果保留到小数点后2位）【答案】11（6分）1.481.50（3分），0.800.90（3分）（不要求有效数字）【命题意图】考查“测量电源电动势和内电阻”实验的数据处理的方法，要求考生能根据闭合电路欧姆定律结合U-I图线求出电动势E和内电阻r。利用数学图象进行数据处理是物理实验中常用的基本方法，也是高考实验题的命题热点。考虑到各学校对实验没有做系统的复习，重在实验原理，不涉及实验操作。以学生较熟悉的情景、内容作为实验题的第1题，目的是使学生对解答实验题树立信心。这样的命题思路，也符合北京高考的命题特点。难度 “中”。本题对实验数据处理的结果不做有效数字的要求，一般保留2位或3位即可，这也符合考纲的要求。题中关于“结果保留到小数点后2位”的说明仅是期望学生最后结果的表达规范一些，也有利于老师判卷。【试题分析】根据图象进行数据处理，本质上是对实验原理的考查，要求能够从物理原理得出图线的物理意义。由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir，改写成U = -rI+ E，比较U-I图线可知电动势E为图线的纵轴的截距，内电阻r为图线斜率的绝对值，即E=1.49 Vr=-k=0.86 W也可从图线上找到2个点，将对应得两组数据带入闭合电路的欧姆定律E=U+Ir求解。【问题诊断】对“测量电源电动势和内电阻”实验的原理不理解，没有掌握用U-I图线求电动势和内电阻的方法。r对应是图线的斜率，部分同学没有注意到纵轴的起点不是0这一特点。计算出错。不会应用数学中函数思想及方法分析图像的物理意义，表明对图象语言落实不到位。【改进建议】对实验的复习要落实基本原理和基本方法，强化用图象处理数据的思想和方法，确保容易题不失分！【反馈训练】11 AV图9一位学生利用如图9所示的电路测一节干电池的电动势和内电阻。 （1）在实验中正确地连接电路并进行了测量和记录，然后根据记录的多组数据在图10所示的坐标中画出UI图线，其中纵坐标的起点U10。在U-I图中确定出I1、I2、I0和U2、U3、U0这些数据点，则由这些数据点的信息可知，此干电池的电动势的测量值为 ，内电阻r为 。（用上述数据点的物理量的符号表示）0UI图10U0I0U1U2U3I1I2（2）这个实验中，所测出的电动势与其真实值相比 。（选填“偏大”、“相等”或“偏小”） 11答案：（1）U0，（或，）；（2）偏小【试题12】12用电流表和电压表测一个电阻值约为25k、额定功率为W的电阻Rx的阻值，备用器材有：量程0100A，内阻约为500的电流表A1量程0500A，内阻约为300的电流表A2量程01V，内阻约为10k的电压表V1量程015V，内阻约为100k的电压表V2量程050V，内阻约为500k的电压表V3直流稳压电源两端的输出电压为16V滑动变阻器，阻值范围 0500，允许最大电流 lA待测电阻Rx，开关和导线若干（1）为了测量准确，电压表应选 ，电流表应选 。（填写仪器前的序号）（2）在下图方框内画出实验电路图。（3）若测量值为R测，真实值为R真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R测_R真（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 图答-1SErRRxA2V2【答案】12（9分）（1）（2分）（2分）（2）如图答-1所示（3分）（3）大于（2分）【命题意图】以规定的学生实验伏安法测电阻为素材，考查设计实验电路、选择实验仪器、实验误差分析的基本方法，以及灵活运用与迁移能力。本题所涉及到的知识包括电流表的内、外接法的选择，滑动变阻器限流、分压的选择，电表量程的选择，是一道电学实验常见的综合分析试题，难度 “中”。【试题分析】比较待测电阻与电流表、电压表的内阻阻值的大小，可以看出RxRA，所以电流表内接；滑动变阻器R的阻值范围 0500，比待测电阻Rx的阻值小得多，考虑到调节范围，所以滑动变阻器选择分压接法；待测电阻的额定电流约为I=1.4 mA=1400mA；电源的输出电压为16V，考虑到测量精度，选量程015V的电压表，估算电路中电流的最大值，Im=Um/R= 15/(25103)=600 mA，选量程0500A的电流表；待测电阻的测量值R测=U/I，R真=UR/I，因U UR，所以R测R真。【问题诊断】对伏安法测电阻的原理及电压表、电流表的内阻对测量造成的误差的理解不够准确到位，选择电流表外接法。不知道实验测量应有较大的调节范围这一基本思想，将滑动变阻器采用限流电路，事实上在本实验中，采用限流电路根本无法测量。电表量程的选择一直是学生的难点，不会通过计算电路中电流、电压的取值范围去选择电表的量程。不理解电阻Rx的真实值和测量值的含义，不知道电压表或电流表的内阻对测量的影响导致判断失误。【改进建议】在实验专题复习中，深化对重要的规定学生实验的实验原理的理解，加强对电路设计、仪器选择、误差分析的能力训练，掌握解电学实验题的方法。【反馈训练】12有一个电阻Rx，其阻值大约为20，现要更精确地测量其电阻，手边现有器材如下：A电源E（电动势12.0V，内阻为0.5）；B电压表（0315V，内阻大于3k）；C电流表（00.63A，内阻小于1）；D滑动变阻器R1（010，2.0A）；E滑动变阻器R2（01700，0.3A）；F开关S和导线若干。（1）滑动变阻器应选用 （填写器材代号）。连接电路时，电压表的量程应选 V，电流表的量程应选 A。（2）请在右边方框中画出实验电路图。【试题13】图10BvL2L1abcd13（8分）如图10所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现将用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：（1）通过线框的电流；（2）线框中产生的焦耳热；（3）线框中a、b两点间的电压大小。【答案】13（8分）（1）线框产生的感应电动势E=BL2v（1分）通过线框的电流I=E/R=（1分）（2）线框被拉出磁场所需时间t=L1/v（1分）此过程中线框中产生的焦耳热Q=I2Rt=（2分）（3）线框ab边的电阻Rab=（2分）线框中a、b两点间电压的大小U=IRab=（1分）【命题意图】以熟悉的情景、简单的过程，考查学生基础知识、基本方法的落实情况。与北京高考计算第1题难度相当，一方面有利于上手，训练学生敢做大题的答题意识，同进也有利于对学生进行解题的思维规范和表述规范的训练。考虑到区分度，第（3）问求ab边线框电阻的大小，是个小的难点。难度“易”。【试题分析】本题考查了导体切割磁感线感应电动势的计算，闭合电路的欧姆定律，焦耳定律，电阻定律等。 具体分析与解答过程略。【问题诊断】求线框在磁场中的时间出错，认为t=2L1/v，导致求焦耳热出错。审题不认真，将L1、L2混淆；第（2）问看成了求电功率；第（2）问直接认为ab边的电阻为R/4，或认为ab边为等效电源。不会根据电阻定律求ab边的电阻，也就无法求出Uab。【改进建议】通过典型模型、基本方法的练习题，训练、培养严谨的解题思维习惯，重视解题过程的规范表达。对于简单问题要有不能草率处理的认真意识。审清题目要求：在哪个物理过程，求什么物理量。【反馈训练】图11BvL2L1abcd13如图11所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：（1）水平拉力F大小；（2）水平拉力的功率P；（3）通过线圈某一截面的电荷量q。13答案（1）F=；（2）P=；（3）q=。 【试题14】甲abI图11乙a14（8分）如图11甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直。已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图11乙为图甲沿ab方向观察的平面图。若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。（1）请在图11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；（2）求出磁场对导体棒的安培力的大小；（3）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。【答案】I图答-2amgNF14（8分）（1）如图答-2所示（3分）（2）根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F=mgtan（2分）（3）要使磁感应强度最小，则要求安培力最小。根据受力情况可知，最小安培力Fmin=mgsin，方向平行于轨道斜向上（1分）所以最小磁感应强度Bmin=（1分）根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上。（1分）【命题意图】以熟悉的情景、简单的过程，考查学生基础知识落实情况，以及解答问题思维操作的规范情况。由于是6个计算题中的第2题，从适应复习阶段能力要求、以及训练学生敢于做大题的答题意识这两方面考虑，确定了本题以较小的难度面目出现。同样在第（3）问求最小磁感应强度的大小和方向，要求学生有一定的空间思维能力，在命题上体现了难度要求的层次性。难度“易”。【试题分析】本题包含的知识内容有受力分析，平衡条件，安培力的大小和方向等。具体分析与解答过程略。【问题诊断】不会受力分析，不画图，受力图出错，或受力图不规范（不标力的符号）等。不看题，最后结论用未知量表示，如F=BIL。几何关系错误，第（2）问得出F=mgsin的错误结论；不会从平衡条件得出安培力和支持力的合力与重力大小相等、方向相反，一定不变，不能从几何关系得到最小安培力的大小和方向；对于左手定则理解不到位，空间思维能力较弱，能够得出最小安培力的大