物理·湖南省益阳市桃江一中2016-2017学年高二上学期期中物理试卷（文）+Word版含解析

物理·湖南省益阳市桃江一中2016-2017学年高二上学期期中物理试卷（文）+Word版含解析

‎2016-2017学年湖南省益阳市桃江一中高二（上）期中物理试卷（文）‎ ‎　‎ 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，都只有一个是正确的）‎ ‎1．在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为（　　）‎ A．F B． C． D．‎ ‎2．如图，在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，电荷量为q的负检验电荷在A点受到的电场力为F．方向水平向左．则A点的电场强度（　　）‎ A．E=，方向水平向左 B．E=，方向水平向右 C．E=，方向水平向左 D．E=，方向水平向右 ‎3．下列关于静电除尘的说法中正确的是（　　）‎ A．进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动 B．除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动 C．烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动 D．烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到 ‎4．关于电容器的电容，下列说法正确的是（　　）‎ A．电容器所带的电荷越多，电容就越大 B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大 C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍 D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 ‎5．下列说法正确的是（　　）‎ A．用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路 B．电源是使电路中有持续电流的装置 C．干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源 D．手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的 ‎6．关于磁场描述，下列说法正确的是（　　）‎ A．磁场是一种实体，人们可以通过仪器观看 B．磁场是一种客观存在的特殊物质形式 C．磁体南极处的磁场比磁体北极处的磁场强 D．磁体内部没有磁场 ‎7．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（　　）‎ A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 ‎8．在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．以下四个选项是分别对如图所示四种情况中各粒子受洛伦兹力方向的描述，其中正确的是（　　）‎ A．垂直于v，右上 B．垂直纸面向外 ‎ C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 ‎10．下列元件中，哪个是由硬磁性材料制造的（　　）‎ A．半导体收音机内天线的磁棒 B．磁电式电流表中的磁铁 C．变压器的闭合铁芯 D．电子计算机中的记忆元件 ‎　‎ 二、填空题（本题包括3小题，每小题6分，共18分）‎ ‎11．带电体周围存在着一种物质叫电场，电荷间的相互作用就是通过电场发生的．它们的作用原理：同种电荷相互　　；异种电荷相互　　．‎ ‎12．电流的国际单位是　　，其对应符号A；电流虽也有方向，但是　　．‎ ‎13．如图所示，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，P和Q是两个带电粒子在磁场中的运动径迹，图中箭头表示粒子的运动方向．那么，径迹为P的粒子的电性为　　，径迹为Q的粒子的电性为　　．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括四小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎14．一段导体两端电压是4V，在时间2min内通过导体某一横截面的电荷量是15C．求：‎ ‎（1）这段导体的电阻？‎ ‎（2）通过导体的电流？‎ ‎15．如图所示，一根长L=2m的直导线通以I=5A的电流，垂直放置在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中．求：‎ ‎（1）此时安培力是多大？方向如何？‎ ‎（2）若将导线在纸面内顺时针转过90°，安培力又是多大？‎ ‎16．所图所示，在真空中，两条长为60cm的丝线一端固定于O点，另一端分别系一质量均为0.1g的小球A和B．当两小球带相同的电荷量时，A球被光滑的绝缘挡板挡住，且使OB线保持与竖直方向成60°角而静止．求：‎ ‎（1）小球所带电荷量；‎ ‎（2）OB线受到的拉力．‎ ‎17．如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉．现有一台电动机，当电动机两端加200V电压时，通过电动机线圈的电流为50A．问：‎ ‎（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？‎ ‎（2）若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少？‎ ‎（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖南省益阳市桃江一中高二（上）期中物理试卷（文）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，都只有一个是正确的）‎ ‎1．在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为（　　）‎ A．F B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】电量不变，只是将距离增大一倍，根据点电荷库仑力的公式F=k可以求得改变之后的库仑力的大小．‎ ‎【解答】解：由点电荷库仑力的公式F=k可以得到，电量不变，当距离增大一倍后，库仑力将变为原来的，所以C正确．‎ 故选C．‎ ‎【点评】本题就是对库仑力公式的直接考查，掌握住公式就很容易分析了．‎ ‎　‎ ‎2．如图，在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，电荷量为q的负检验电荷在A点受到的电场力为F．方向水平向左．则A点的电场强度（　　）‎ A．E=，方向水平向左 B．E=，方向水平向右 C．E=，方向水平向左 D．E=，方向水平向右 ‎【考点】点电荷的场强．‎ ‎【分析】电场强度的定义式为E=，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关．‎ ‎【解答】解：据电场强度的定义式可知，A点的电场强度为E=，故ACD错误，B正确．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】电场强度的定义式为E=，适用于任何电场，定义式适用于一切电场，不能简单地从数学角度来理解物理公式．‎ ‎　‎ ‎3．下列关于静电除尘的说法中正确的是（　　）‎ A．进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动 B．除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动 C．烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动 D．烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，排到大气中人眼看不到 ‎【考点】静电现象的解释．‎ ‎【分析】利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法．在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集．‎ ‎【解答】解：A、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故A错误；‎ B、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故B正确；‎ C、烟雾颗粒吸附电子而带负电，从而向正极运动，而不是受到竖直向下的电场力而向下运动，故C错误；‎ D、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，并不是颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，故D错误；‎ 故选：B ‎【点评】当然近年来通过技术创新，也有采用负极板集尘的方式．以往常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气中的煤灰和粉尘．冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物，现在也有可以用于家居的除尘灭菌产品．‎ ‎　‎ ‎4．关于电容器的电容，下列说法正确的是（　　）‎ A．电容器所带的电荷越多，电容就越大 B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大 C．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍 D．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．‎ ‎【解答】解：A、电容器所带的电荷越多，两板间电压越大，电容C=不变，故A错误．‎ ‎ B、电容器两极板间的电压越高，所带的电荷越多，电容C=不变，故B错误．‎ ‎ C、电容器所带电荷增加一倍，两极板间的电压增加一倍，电容C=不变，故C错误．‎ ‎ D、电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小．故D正确．‎ 故选D ‎【点评】电容C=，采用的是比值定义法，有比值定义法共性，C与U、Q无关，由电容器本身决定．‎ ‎　‎ ‎5．下列说法正确的是（　　）‎ A．用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路 B．电源是使电路中有持续电流的装置 C．干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源 D．手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的 ‎【考点】电流、电压概念；欧姆定律．‎ ‎【分析】电源是将化学能转化为电能的装置，在电路中一定要有电源；在电源内部电流是由负极流向正极的．‎ ‎【解答】解：A、电路中应有电源，故A错误；‎ B、电源是使电路中有持续电流的装置；故B正确；‎ C、能将其他形式能转化为电能的均为电源；如干电池、蓄电池、发电机都是电源；而电动机是将电能转化为机械能的装置；故C错误；‎ D、手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的；故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎【点评】本题考查电路的组成及电流的方向，要注意明确电流在外电路中由正极流向负极；而在内电路中由负极流向正极．‎ ‎　‎ ‎6．关于磁场描述，下列说法正确的是（　　）‎ A．磁场是一种实体，人们可以通过仪器观看 B．磁场是一种客观存在的特殊物质形式 C．磁体南极处的磁场比磁体北极处的磁场强 D．磁体内部没有磁场 ‎【考点】磁现象和磁场．‎ ‎【分析】磁场是存在于磁体周围周围的一种物质，它与实物粒子不同，场看不见，摸不到；人们不能通过仪器观看磁场，磁场的强弱可以用磁感应强度B描述．‎ ‎【解答】解：A、磁场是存在于磁体周围周围的一种特殊物质，它与实物粒子不同，场看不见，摸不到，人们不能通过仪器观看，故A错误，B正确；‎ C、同一磁体南极和北极处的磁场强度是相同，故C错误；‎ D、实验证明，磁体内外均有磁场，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎【点评】本题考查磁场的性质，要注意明确磁场是一种特殊物质，它的南北极处的磁场强度相同，同时明确磁场是一种特殊的物质，无法通过仪器进行测量．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（　　）‎ A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 ‎【考点】右手定则．‎ ‎【分析】根据右手螺旋定则判断出环形电流内部和外部的磁场，根据小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，判断出小磁针N极的偏转．‎ ‎【解答】解：根据右手螺旋定则知，环形电流内部的磁场方向向里，外部的磁场方向向外，则小磁针的N极向纸面里偏转．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】解决本题本题的关键知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向，以及会运用右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向．‎ ‎　‎ ‎8．在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】左手定则．‎ ‎【分析】已知电流方向与磁场方向，由左手定则可以判断出导线所受安培力的方向．‎ ‎【解答】解：A、如图所示，由左手定则可知，通电导线所受安培力水平向上，故A正确；‎ B、如图所示，由左手定则可知，通电导线所受安培力水平向左，故B错误；‎ C、如图所示，由左手定则可知，通电导线所受安培力水平向左，故C错误；‎ D、如图所示，通电导线与磁场平行，没有安培力，故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎【点评】熟练应用左手定则即可正确解题，本题是一道基础题，同时注意与右手定则的区别．‎ ‎　‎ ‎9．以下四个选项是分别对如图所示四种情况中各粒子受洛伦兹力方向的描述，其中正确的是（　　）‎ A．垂直于v，右上 B．垂直纸面向外 ‎ C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 ‎【考点】洛仑兹力；左手定则．‎ ‎【分析】本题考查了左手定则的直接应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反．‎ ‎【解答】解：A、图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直速度向左上方，故A错误；‎ B、由左手定则可知，图中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直纸面向里，故B错误；‎ C、由左手定则可知，图中所受洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里，故C错误；‎ D、粒子带负电，由左手定则可知，图中粒子所受洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查左手定则的应用，要注意明确左手定则的内容，知道对于正电荷，四指指向运动方向，而对于负电荷，四指指向运动的反方向．‎ ‎　‎ ‎10．下列元件中，哪个是由硬磁性材料制造的（　　）‎ A．半导体收音机内天线的磁棒 B．磁电式电流表中的磁铁 C．变压器的闭合铁芯 D．电子计算机中的记忆元件 ‎【考点】磁现象和磁场．‎ ‎【分析】硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种材料，也称为永磁材料或恒磁材料．常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等，其特点是不易退磁．软磁性材料容易磁化也容易退磁．录音机的磁头的磁性要求随声音的变化而变化，电磁铁的磁性、变压器的铁芯的磁性要随电流的变化而变化，扬声器中的磁铁中的磁铁的磁性必需长期保留．‎ ‎【解答】解：硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种材料，也称为永磁材料或恒磁材料．常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等，其特点是不易退磁．‎ A、半导体收音机内天线的磁棒需要根据信号的变化而变化磁性，故必需容易磁化也容易退磁所以应该用软磁性材料，故A错误．‎ B、磁电式电流表中的磁铁需要长期存在，故应用硬磁性材料，故B正确；‎ C、变压器的铁芯也要随电流的变化而变化，故必需容易磁化也容易退磁所以应该用软磁性材料，故C错误．‎ D、电子计算机中的记忆元件需要存储和修改，故需要用软磁性材料，故D错误；‎ 故选：B．‎ ‎【点评】掌握了软磁性材料和应磁性材料的特点和各种设备的工作原理才能顺利解决此类问题，故在日常生活中要注意观察，勤于思考，这样才能厚积而薄发．‎ ‎　‎ 二、填空题（本题包括3小题，每小题6分，共18分）‎ ‎11．带电体周围存在着一种物质叫电场，电荷间的相互作用就是通过电场发生的．它们的作用原理：同种电荷相互　排斥　；异种电荷相互　吸引　．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】自然界只存在两种电荷，一种是正电荷，一种是负电荷．掌握电荷之间的相互作用能顺利解题．‎ ‎【解答】解：自然界有两种电荷：正电荷和负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．‎ 故答案为：排斥；吸引 ‎【点评】本题考查了自然界中的两种电荷和电荷间的作用．本题属于基础题，掌握基础知识很重要．‎ ‎　‎ ‎12．电流的国际单位是　安培　，其对应符号A；电流虽也有方向，但是　标量　．‎ ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】电流强度这个物理量是标量；电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位．‎ ‎【解答】解：电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位；‎ 电流有方向，但是在计算的过程中使用代数的方法计算，不用平行四边形定则，所以电流强度这个物理量是标量．‎ 故答案为：安培，标量 ‎【点评】该题考查电流的基本概念．容易出错的是有些学生会错误认为电流有方向，是矢量．‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，P和Q是两个带电粒子在磁场中的运动径迹，图中箭头表示粒子的运动方向．那么，径迹为P的粒子的电性为　正　，径迹为Q的粒子的电性为　负　．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；洛仑兹力．‎ ‎【分析】根据轨迹的方向可明确粒子的受力方向，从而由左手定则判断电荷的电性．‎ ‎【解答】解：根据图象可知，力的方向均指向圆心方向，则可知P径迹受力指向左下方，而Q两径迹的受力方向指向右上；则根据左手定则可知，P粒子带正电，Q粒子带负电；‎ 故答案为：正； 负．‎ ‎【点评】本题考查带电粒子在磁场中的运动问题，要注意明确正电荷在判断方向时四指指向运动方向，而对于负电荷，四指指向运动的反方向．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括四小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎14．一段导体两端电压是4V，在时间2min内通过导体某一横截面的电荷量是15C．求：‎ ‎（1）这段导体的电阻？‎ ‎（2）通过导体的电流？‎ ‎【考点】欧姆定律；电流、电压概念．‎ ‎【分析】根据电流的定义可求得电流大小，再根据欧姆定律即可求出流过导体中的电流．‎ ‎【解答】解：根据I=可得电流为：I=A=0.125A； ‎ 由欧姆定律可知电阻为：R===32Ω； ‎ 答：（1）这段导体的电阻为32Ω； ‎ ‎（2）通过导体的电流为0.125A．‎ ‎【点评】本题考查电流的定义和欧姆定律的应用，要注意正确理解电流的定义式和欧姆定律，同时在计算中注意单位的换算．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，一根长L=2m的直导线通以I=5A的电流，垂直放置在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中．求：‎ ‎（1）此时安培力是多大？方向如何？‎ ‎（2）若将导线在纸面内顺时针转过90°，安培力又是多大？‎ ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】（1）根据左手定则判断出安培力的方向，结合F=BIL求出安培力的大小．‎ ‎（2）先判断将导线在纸面内顺时针转过90°时电流与磁场的方向之间的关系，然后计算安培力．‎ ‎【解答】解：（1）由图，磁场的方向水平向右，电流的方向竖直向上，根据左手定则知，安培力的方向垂直于纸面的方向向里．安培力的大小为：‎ F=BIL=0.1×5×2N=1 N．‎ ‎（2）若将导线在纸面内顺时针转过90°，电流的方向与磁场的方向平行，所以安培力的大小是0．‎ 答：（1）此时安培力是1N，方向垂直于纸面的方向向里；‎ ‎（2）若将导线在纸面内顺时针转过90°，安培力大小是0．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道当电流方向与磁场方向平行，F=0，当电流的方向与磁场方向垂直，F=BIL．以及掌握左手定则判断安培力的方向．‎ ‎　‎ ‎16．所图所示，在真空中，两条长为60cm的丝线一端固定于O点，另一端分别系一质量均为0.1g的小球A和B．当两小球带相同的电荷量时，A球被光滑的绝缘挡板挡住，且使OB线保持与竖直方向成60°角而静止．求：‎ ‎（1）小球所带电荷量；‎ ‎（2）OB线受到的拉力．‎ ‎【考点】库仑定律；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】分别对A球和B球受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．‎ ‎【解答】解：（1）对B球受力分析如图所示：‎ B球受三力平衡，则重力与库伦力的合力大小等于绳子拉力，方向与绳子拉力方向相反，‎ 由几何知识可知：F=mg=TB 根据库伦定律：F=k=mg 解得：q==2×10﹣7C ‎（2）由上图可知，TB=mg=1×10﹣3N 答：（1）每个小球的带电量为2×10﹣7C；‎ ‎（2）细绳B的拉力大小为1×10﹣3N．‎ ‎【点评】对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．需要注意的是：两小球受到的库伦力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉．现有一台电动机，当电动机两端加200V电压时，通过电动机线圈的电流为50A．问：‎ ‎（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？‎ ‎（2）若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少？‎ ‎（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】（1）根据W=UIt即可求出每分钟该电动机消耗的电能；‎ ‎（2）根据Q=I2Rt即可求出产生的热量；‎ ‎（3）电动机消耗的电能转化为内能与机械能，结合功能关系即可求出每分钟所做的机械功．‎ ‎【解答】解：（1）根据W=UIt即可求出每分钟该电动机消耗的电能：W=UIt=200×50×60=6×105J ‎（2）若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量：Q=I2Rt=502×0.4×60=6×104J ‎（3）这台电动机每分钟所做的机械功： J 答：（1）每分钟该电动机消耗的电能是6×105J；‎ ‎（2）若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是6×104J；‎ ‎（3）这台电动机每分钟所做的机械功是5.4×105J．‎ ‎【点评】在该题中，电动机是非纯电阻电路，电动机消耗的电能等于产生的内能以及对外做功的和．‎ ‎　‎