2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试物理（必修）试题 解析版

2017-2018学年江苏省扬州中学高二上学期期中考试物理（必修）试题 解析版

江苏省扬州中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题 一、单项选择题： ‎ ‎1. 首先发现电流磁效应的科学家是 A. 牛顿 B. 爱因斯坦 C. 居里夫人 D. 奥斯特 ‎【答案】D ‎【解析】首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故选D.‎ ‎2. 关于元电荷，下列说法中不正确的是 A. 元电荷实质上是指电子和质子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C. 元电荷的值通常取作 D. 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的 ‎【答案】A ‎【解析】元电荷不是指电子和质子本身，而是指其所带电荷量，选项A错误；电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，通常取e＝1．60×10－19C，选项C、D正确；实验得出，所有带电体的电荷量都是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量，选项为B正确。‎ ‎3. 真空中两点电荷相距为r，它们间的静电力大小为F，若两点电荷的电荷量均减半，它们间的静电力大小仍为F，则它们间的距离变为 A. 0.25r B. 0.5r C. 2r D. 4r ‎【答案】B ‎...............‎ ‎4. 如图所示，一带正电的物体位于M处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在P1、P2、P3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同．则下面关于此实验得出的结论中正确的是 A. 电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关 B. 电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关 C. 电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关 D. 电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故BCD错误，A正确。‎ 考点：库仑定律 ‎【名师点睛】解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究．虽然学生现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系。‎ ‎5. 关于电场强度的定义式为，下列说法正确的是 A. 该定义式只适用于点电荷产生的电场 B. 式中F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷量 C. 场强的方向与F的方向相同 D. 点电荷在电场中某点所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 ‎【答案】D ‎【解析】定义式,适用于所有的电场，选项A错误；式中F是检验电荷所受到的力，q是检验电荷的电荷量，选项B错误；场强的方向与正电荷的受力方向相同，选项C错误；根据F=Eq可知，点电荷在电场中某点所受的电场力大小与该点场强的大小成正比，选项D正确；故选D.‎ ‎6. 关于电场线的说法，正确的是 A. 电场线的方向，就是电荷受力的方向 B. 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C. 电场线越密的地方，场强越大 D. 电场线是闭合的，也是电场中实际存在的线 ‎【答案】C ‎【解析】电场线的方向，就是正电荷受力的方向，选项A错误；当电场线是直线时，初速度为零或者初速度方向与电场线共线时，正电荷只在电场力作用下才一定沿电场线运动，选项B错误； 电场线越密的地方，场强越大，选项C正确；电场线不是闭合的，它是人们为描述电场假想的曲线，不是电场中实际存在的线，选项D错误；故选C.‎ ‎7. 某区域的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，则下列关于a、b两点电场强度的判断正确的是 A. Ea＜Eb，方向相同 B. Ea＜Eb，方向不同 C. Ea＞Eb，方向相同 D. Ea＞Eb，方向不同 ‎【答案】D ‎【解析】a处电场线比b处密，因此a处电场强度比b处大，电场强度的方向为该点的切线方向，根据电场线可知，ab场强方向不同，故ABC错误，D正确．故选D.‎ ‎8. 在如图所示的电场中，a、b两点的电场强度相同的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】A图中a、b是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同．故A错误；B图中a、b场强大小不等，但方向相同，则电场强度不同．故B错误；C图中a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确；D图中a、b电场线的疏密表示场强的大小，所以a、b场强不等，故D错误；故选C．‎ 点睛：矢量大小和方向都相同才相同．电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同．对于常见电场的电场线分布要了解，有助于解题．‎ ‎9. 下列现象中，不能用静电知识解释的是 A. 高大建筑物上要安装避雷针 B. 油罐车尾部常拖一条铁链 C. 钢丝钳手柄上装有绝缘套 D. 电视机屏幕上会吸附灰尘 ‎【答案】C ‎【解析】高大建筑上的避雷针是为了将雷雨天气中云层中所带的电荷导入大地，A不符合题意．油罐车尾部有一条拖到地面上的铁链，是因为油罐在装载、运输及卸油过程中都会产生静电，这样有危险，所以需要用铁链将静电导向大地，B不符合题意．橡胶套是绝缘体，所以在电工工作时可以防止触电危险，C符合题意．电视机屏幕上经常吸附有很多灰尘，是因为电视机表面有静电而能吸引灰尘，D不符合题意．故选C．‎ ‎10. 下面关于电流的叙述正确的是 A. 通过导线截面的电量越大，电流越大 B. 单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大 C. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 D. 电流有方向，所以是矢量 ‎【答案】B ‎【解析】通过某一横截面积的电量与所用时间的比值等于通过导体的电流强度，故电流强度由通过导线截面的电量和通电时间共同决定，故A错误．根据可知，单位时间（t一定）内通过导体截面的电量（q）越多，导体中的电流（I）越大．故B正确．电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项C错误；电流有方向，但是电流是标量，选项D错误；故选B.‎ ‎11. 两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示，则两个电阻的大小之比R1∶R2等于 A. 1∶3 B. 3∶1‎ C. 1∶ D. ∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】因为该图线为I-U图线，则图线的斜率表示电阻的倒数，两根图线的斜率比为3：1，所以电阻比为1：3．故A正确，BCD错误。‎ ‎12. 关于电源的电动势，下面正确的叙述是 A. 电源的电动势等于电源接入电路时两极间的电压 B. 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 C. 同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化 D. 在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电动势也增大 ‎【答案】B ‎【解析】根据U=E-Ir，电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，接入电路时，电流I不为零，故U＜E，故A错误，B正确；电动势有非静电力的性质决定，与电路无关，同一电源接入不同的电路，电动势不变，故C错误；在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势不变，故D错误；故选B．‎ 点睛：本题考查对于电源的电动势的理解能力．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与外电路无关．‎ ‎13. 下列叙述正确的是 A. 长度、横截面积都相同的导体，电阻一定相同 B. 电阻率只是一个比例常数，没有单位 C. 将长为l的导线从中间分开，两段导线电阻和电阻率均为原来的 D. 将长为l的导线拉长为2l，则电阻变为原来的4倍 ‎【答案】D 点睛：解答本题应明确：电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，与材料、温度有关系．与电阻及导线长度等无关．‎ ‎14. 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 A. 电功率越大，说明电流做功越快，则电路中产生的焦耳热一定越多 B. W＝UIt＝I2Rt＝t，对任何电路都适用 C. U=IR对于纯电阻和非纯电阻电路都适用 D. 焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路 ‎【答案】D ‎【解析】电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，所以A错误；公式W=UIt是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律，可以推到出W=I2Rt，W＝t，所以W=I2Rt，W＝t只能适用于纯电阻电路，所以B错误．U=IR只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路电路不适用，选项C错误；焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，所以D正确． 故选D.‎ ‎15. 电动势为2V的电池在电路上输出1A的电流，可以断定 A. 内、外电阻相差2Ω B. 外电阻是2Ω C. 内电阻是2Ω D. 内、外电阻之和是2Ω ‎【答案】D ‎【解析】根据闭合电路欧姆定律得：则得，R+r=2Ω，即得内外电阻之和为2Ω；由于条件不充分，不能求得内外电阻之差和内外电阻的值．故选D.‎ ‎16. 下列关于电容器及其电容的叙述正确的是 A. 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器 B. 电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 C. 电容器的电容与电容器所带电荷量成正比 D. 电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多 ‎【答案】A ‎【解析】任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关；故A正确；电容器所带电量是单个极板上所带电量的绝对值；故B错误；电容是描述电容器容纳电荷本邻的物理量，和所带电量无关；故C错误；根据Q=CU可知，电容器A的电容比B的大， A的带电荷量不一定比B多；故D错误；故选A．‎ 点睛：解决本题的关键知道电容器的特点，知道影响电容器的因素，电容器的电容与电荷量和两端的电压无关．‎ ‎17. 下列关于磁感线的叙述，正确的说法是 A. 磁感线是磁场中确实存在的一种曲线 B. 磁感线总是从N极指向S极 C. 磁感线是由磁场中的铁屑形成的 D. 磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：A、磁感线是人为假想的曲线，不是磁场中实际存在的曲线．故A错误．‎ B、在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S极，在磁铁的内部，磁感线从S极指向N极．故B错误．‎ C、磁感线可以由磁场中的铁屑形成的曲线模拟，但模拟出来的曲线并不是磁感线，因为磁感线并不存在．故C错误．‎ D、磁感线是描述磁场的强弱和方向人为假想的曲线．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎18. 关于磁感应强度，正确的说法是 A. 根据，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 B. 磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相同 C. 磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 D. 电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零 ‎【答案】C ‎【解析】分析：本题考查了磁场的大小与方向，磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直．‎ 解答：解：A、磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故A错误；‎ B、根据左手定则可知，磁场方向与磁场力方向垂直，故B错误；‎ C、B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，故C正确．‎ D、当电流平行于磁场放置时，不受磁场力的作用，所以电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度不一定为零，故D错误．‎ 故选C．‎ 点评：对于磁感应强度的定义式要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义E=类比学习．‎ ‎19. 如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】A图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；B图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；C图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C正确；D图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D错误；故选C．‎ 点睛：因磁场一般为立体分布，故在判断时要注意区分是立体图还是平面图，并且要能根据立体图画出平面图，由平面图还原到立体图．‎ ‎20. 在通电螺线管内部有一点A，通过A点的磁感线方向一定是 A. 从螺线管的N极指向S极 B. 放在该点的小磁针南极受力的方向 C. 从螺线管的S极指向N极 D. 无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】通电螺线管内部磁场从S极指向N极，外部从N极到S极；磁场方向规定为小磁针时N极（北极）受力方向，或小磁针静止时N极（北极）所指的方向，因此在通电螺线管内部的一点A的磁感线方向一定是从螺线管的S极指向N极，故C正确，ABD错误．故选C.‎ ‎21. 下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据左手定则的内容：伸开左手，使大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，可得： A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故A错误； B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故B错误； C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故C正确； D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故D错误．故选C.‎ 点睛：根据左手定则直接判断即可，凡是判断力的方向都是用左手，要熟练掌握，是一道考查基础的好题目.‎ ‎22. 如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中，其中电荷不受洛伦兹力的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】由图可知，ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于qvB，而图C中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用．故C正确，ABD错误．故选C.‎ ‎23. 如图所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是 A. 不改变电流和磁场方向，适当增大电流 B. 只改变电流方向，并适当减小电流 C. 不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度 D. 同时改变磁场和电流方向，并适当减小磁感应强度 ‎【答案】A ‎【解析】对导体棒，由平衡知识可知T+F安=mg；若不改变电流和磁场方向，适当增大电流，可增大安培力，能使悬线张力为零．故A正确；只改变电流方向，金属棒所受安培力方向向下，悬线张力一定不为零．故B错误；不改变磁场和电流方向，适当减小磁感应强度，则安培力减小，悬线张力一定不为零．故C错误；同时改变磁场和电流方向，安培力的方向不变，但适当减小磁感应强度会使安培力减小，悬线张力一定不为零．故D错误；故选A.‎ 二、填空题：‎ ‎24. 如图所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球带_________电， 其带电量_________。‎ ‎【答案】 (1). 正 (2). ‎ ‎【解析】试题分析：由图看出，细线向右偏离竖直方向，小球受到的电场力方向水平向右，由于场强方向也水平向右，则小球应带正电；由平衡条件可知，，故有：‎ 考点：考查了共点力平衡条件，电场强度 ‎25. 在《测定干电池的电动势和电阻》的实验中，测得干电池的路端电压与相应的输出电流的多组数据，描得图象如图所示，则干电池的电动势为_________V，内电阻为_________Ω。‎ ‎【答案】 (1). 1.5 (2). 0.25‎ ‎【解析】由图象可知，图象与纵轴的交点为1.5V；故电动势为1.5V；图象的斜率表示内电阻，故内电阻为；‎ 点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验电路及数据的处理，注意要由公式去理解图象的意义：图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源的内电阻．‎ 三、计算或论述题： ‎ ‎26. 在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C， M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C，OM的距离r=30cm，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2 求：‎ ‎（1）q在M点受到的作用力大小；‎ ‎（2）M点的场强大小；‎ ‎（3）拿走q后M点的场强大小。‎ ‎【答案】（1）1×10-8N；（2）100N/C；（3）100N/C ‎【解析】（1）根据库仑定律有：. （2）电场强度为：. （3）拿走q后M点的场强仍为100N/C.‎ ‎27. 在倾角为30ο的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，通有垂直纸面向里的电流I。‎ ‎（1）若匀强磁场垂直于斜面向下，导体棒恰好静止在斜面上，磁感应强度B的大小为多少？‎ ‎（2）若匀强磁场竖直向下，导体棒恰好静止在斜面上，磁感应强度B的大小为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】（1）根据共点力平衡知，磁场的方向垂直斜面向下，根据左手定则知，安培力的方向沿斜面向上．根据平衡知，安培力FA=BIL=mgsin300 解得：．‎ ‎（3）根据共点力平衡知，磁场的方向竖直向下，根据左手定则知，安培力的方向水平向左．根据平衡知，安培力FA=BIL=mgtan300 解得：．‎ 点睛：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，会运用左手定则判断安培力的方向．‎ ‎28. 如图所示，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=12Ω，开关S断开时，电流表的读数是为0.5 A；开关S闭合时，电流表的读数为0.8 A，求：‎ ‎（1）当S闭合后，R2两端的电压；‎ ‎（2）电源的电动势和内电阻。‎ ‎【答案】（1）2.4V；（2）12V，4Ω ‎【解析】（1）当S闭合后，‎ R2两端的电压； ‎ ‎（2）开关断开时，由闭合电路的欧姆定律：E=I(R1+R3+r)，即E=0.5(20+r)‎ 开关闭合时，由闭合电路的欧姆定律：E=I(R1+R23+r)，即E=0.8(3+8+r)‎ 联立解得：E=12V, r=4Ω ‎ ‎