湖南師大附中2017－2018學年度高二第一學期期末考試物理(文科)一、選擇題1.關于對元電荷的理解，下列說法正確的是A.元電荷就是電子B.元電荷就是質子C.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數值相等的電荷量D.元電荷是帶電荷量最小的帶電粒子【答案】C【解析】元電荷是一個電子帶的電荷量，不是電子，也不是質子，元電荷又稱“基本電量”或“元電荷”，是物理學的基本常數之一，常用符號e表示，是一個電子或一個質子所帶的電荷量，任何帶電體所帶電荷都是e的整數倍。故ABD錯誤，C正確；故選C。【點睛】元電荷是一個電子帶的電荷量，不是電子，也不是質子，是一個電子或一個質子所帶的電荷量，任何帶電體所帶電荷都是e的整數倍。2.關于磁場和磁感線的描述，正確的說法是A.磁感線總是不閉合的B.磁場的方向就是該處小磁針靜止時北極的指向C.沿磁感線方向，磁場逐漸減弱D.磁感線是可能相交的【答案】B故選B。【點睛】磁感線是閉合曲線，規定小磁針的北極所指的方向為磁感線的方向。磁鐵周圍的磁感線都是從N極出來進入S極，在磁體內部磁感線從S極到N極。磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向。3.在真空中有兩個點電荷，二者的距離保持一定，若把它們各自的電荷量都增加為原來的3倍，則兩電荷的庫侖力將增大到原來的A.3倍B.6倍C.9倍D.2倍【答案】C【解析】由庫侖力的公式，當距離保持不變，把它們各自的電量都增加為原來的3倍時，則有：，故C正確，ABD錯誤；故選C。【點睛】由庫侖力的公式求解。4.如右圖所示為某靜電場中的某一條電場線，a、b為該電場線上的兩點，則下列判斷中正確的是A.b點的電場強度可能比a點的電場強度小B.a點的電場強度一定等于b點的電場強度C.負電荷在b點受到的電場力方向向左D.正電荷在運動中通過a點時，其運動方向一定沿ba方向【答案】A【解析】AB、由于一根電場線其疏密程度無法確定，所以也無法比較兩點的電場強度，故A正確，B錯誤；C、負電荷在b點受到的電場力方向與該點的電場強度方向相反，而該點的電場強度方向即為該點的切線方向，所以負電荷在b點受到的電場力方向向右，故C錯誤；D、正電荷所受電場力方向與該點的電場強度方向相同，所以正電荷在運動中通過a點時，電場力方向一定向右，而運動方向并不一定沿ba方向，故D錯誤；故選A。【點睛】由于一根電場線其疏密程度無法確定，所以也無法比較兩點的電場強度，負電荷在b點受到的電場力方向與該點的電場強度方向相反。5.關于電流，下列說法中正確的是A.通過導線截面的電荷量越多，電流越大B.電子運動的速度越大，電流越大C.單位時間內通過導體截面的電荷量越多，導體中的電流越大D.因為電流有方向，所以電流是矢量【答案】C【解析】AC、據可知，單位時間內通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大，并非導線橫截面的電量越多，電流就越大，故A錯誤，C正確；B、電子運動的速率越大，根據電流的微觀表達式，可知，電流不一定越大，還與單位體積內電子數目n、橫截面積S有關，故B錯誤；D、電流有大小和方向，但是標量，故D錯誤；故選C。【點睛】單位時間內通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大，電流有大小和方向，但是標量。6.如右圖所示，環形導線中通有順時針方向的電流I，則該環形導線中心處的磁場方向為A.水平向右B.水平向左C.垂直于紙面向里D.垂直于紙面向外【答案】C【解析】解：圖中電流為環形電流，由右手螺旋定則可得：彎曲四指指向電流方向，大拇指方向為內部磁場方向，所以內部磁場應垂直于紙面向里．故選：C．【點評】右手螺旋定則在應用過程中容易出現錯誤，要加強練習，增加熟練程度．7.如圖所示為磁場B方向，通電直導線中電流I的方向，以及通電直導線所受磁場力F的方向，其中正確的是A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】試題分析：熟練應用左手定則是解決本題的關鍵，在應用時可以先確定一個方向，然后逐步進行，如可先讓磁感線穿過手心，然后通過旋轉手，讓四指和電流方向一致或讓大拇指和力方向一致，從而判斷出另一個物理量的方向，用這種程序法，防止弄錯方向．解：A、如圖所示，由安培定則可知，安培力方向垂直于電流方向向上，故A錯誤；B、如圖所示，由安培定則可知，電流方向與磁場方向平行，因此不受安培力作用，故B錯誤；C、如圖所示，由安培定則可知，安培力方向豎直向下，故C正確；D、如圖所示，由安培定則可知，安培力垂直于導線向外，故D錯誤．故選C．【點評】左手定則中涉及物理量及方向較多，在應用過程中容易出現錯誤，要加強練習，增加熟練程度．判斷通電導線的安培力方向，既要會用左手定則，又要符合安培力方向的特點：安培力方向既與電流方向垂直，又與磁場方向垂直．8.某電子在一勻強磁場中沿垂直于磁場方向運動，以下說法正確的是A.電子的運動軌跡為一拋物線B.電子的運動軌跡為一直線C.洛倫茲力對電子做功，將使電子的速率不斷增大D.洛倫茲力對電子不做功【答案】D【解析】AB、電子在勻強磁場中沿垂直于磁場方向運動，所受的洛倫茲力在垂直于磁場的平面內，電子將做勻速圓周運動，運動軌跡為一圓周，故AB錯誤；CD、電子所受的洛倫茲力方向與速度方向始終垂直，對電子不做功，所以不能改變電子的速率，故C錯誤，D正確；故選D。【點睛】電子在勻強磁場中沿垂直于磁場方向運動，所受的洛倫茲力在垂直于磁場的平面內，電子將做勻速圓周運動，電子所受的洛倫茲力方向與速度方向始終垂直，對電子不做功，不能改變電子的速率。9.如圖所示，可以將電壓降低供給電燈的變壓器是A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】AD圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故AD錯誤；B圖中，原線圈匝數比副線圈匝數多，所以是降壓變壓器，故B正確；C圖中，原線圈匝數比副線圈匝數少，所以是升壓變壓器，故C錯誤；故選B。【點睛】理想變壓器的工作原理是原線圈輸入變化的電流時，導致副線圈的磁通量發生變化，從而導致副線圈中產生感應電動勢，原副線圈電壓與匝數成正比。10.如圖所示，在探究電磁感應現象時得出如下結論，其中正確的是A.開關接通，滑片P不動，電流表偏轉B.開關接通，滑片P移動，電流表不偏轉C.當閉合電路大螺線管中磁通量變化時，會產生電流D.以上結論都正確【答案】C【解析】A、開關接通，滑片P不動，穿過大線圈的磁通量不變，沒有感應電流產生，電流表不偏轉，故A錯誤；C、當閉合電路大螺線管中磁通量變化時，產生了電流，故C正確；D、由以上分析可知，AB錯誤，故D錯誤；故選C。【點睛】根據感應電流產生的條件分析答題；穿過閉合回路的磁通量發生變化，電路中有感應電流產生。11.下列現象能說明電磁波具有能量的是①電磁波能在真空中傳播②微波爐能利用電磁波加熱食物③太陽能熱水器能將太陽能轉化為內能④電磁波是縱波，其中電場和磁場的方向處處相互垂直A.①②B.①③C.②③D.③④【答案】C【解析】①、電磁波能在真空中傳播，則說明自身也是一種物質，不能體現能量，故①錯誤；②、微波爐能利用電磁波加熱食物，則說明電磁波具有能量，，故②正確；③、太陽能熱水器能將太陽能轉化為內能，從而體現電磁波具有能量，故③正確；④、電磁波是縱波，其中電場和磁場的方向處處相互垂直，但不能體現能量，故④錯誤；故選C。【點睛】考查電磁波的產生原理及電磁波的特點，電磁波具有能量。12.關于法拉第電磁感應定律，下面說法正確的是A.線圈中的磁通量變化越大，線圈中產生的感應電動勢就越大B.線圈中的磁通量變化越快，線圈中產生的感應電動勢就越大C.線圈中的磁通量越大，線圈中產生的感應電動勢就越大D.線圈放在磁場越強的地方，線圈中產生的感應電動勢就越大【答案】B【解析】試題分析：根據法拉第電磁感應定律，得感應電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比．磁通量變化越大，則不知磁通量的變化時間，故不一定越大，故A錯誤；磁通量變化的快慢用表示，磁通量變化得快，則比值就大，根據法拉第電磁感應定律有產生的感應電動勢就越大，故B正確；磁通量越大，是Φ大，但△Φ及，則不一定大，故C錯誤；雖然磁感應強度越強的磁場中，可能沒有磁通量的變化，則感應電動勢可能為零，故D錯誤．故選B。考點：法拉第電磁感應定律【名師點睛】磁通量Φ=BS，磁通量的變化△Φ=Φ2Φ1，磁通量的變化率是磁通量的變化和所用時間的比值，法拉第電磁感應定律告訴我們感應電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比．正確理解磁通量、磁通量的變化和磁通量的變化率是解決本題的關鍵。二、填空題13.下圖為某電場的部分電場線．由圖可知A、B兩點的電場強度大小關系為EA________EB(選填“>”“<”或“＝”)．【答案】>【解析】電場線的疏密程度表示電場的強弱，密處電場強，疏處電場弱，故；14.導體中的電流是5μA，那么在3.2s內有________C的電荷定向移動通過導體的橫截面，相當于________個電子通過該截面．【答案】(1).1.6×10－5；(2).1.0×1014；【解析】解：根據電流的定義式I=得，3.2S內通過導體橫截面的電荷量q=It=5×10﹣6×3.2C=1.6×10﹣5Cn===1.0×1014（個）故答案為：1.6×10﹣5，1.0×1014【點評】本題中用到元電荷e，其數值為e=1.6×10﹣19C，是自然界最小的電荷量，所有帶電體的電荷量都是它的整數倍．15.畫出下圖中帶電粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力的方向________．【答案】如圖所示：【解析】試題分析：本題考查了左手定則的直接應用，根據左手定則即可正確判斷磁場、運動方向、洛倫茲力三者之間的關系，特別注意的是四指指向和正電荷運動方向相同和負電荷運動方向相反．解：根據左手定則可得，帶電粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力的方向，如圖所示：【點評】安培定則、左手定則、右手定則是在電磁學中經常用到的，要掌握它們的區別，并能熟練應用．三、計算題16.某導體的電阻為R＝1Ω.試求當有I＝1A的電流流過時，該導體1min內產生的熱量Q和此時的熱功率P.【答案】60J，1W；【解析】【分析】根據焦耳定律求解導體1分鐘產生的熱量Q，由功率公式求出熱功率P。解：據得據得17.如圖所示，在一個范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強磁場中，用絕緣細線將金屬棒吊起，使其呈水平狀態．已知金屬棒長L＝0.1m，質量m＝0.05kg，棒中通有I＝10A的向右的電流，取g＝10m/s2.(1)若磁場的磁感應強度B＝0.2T，求此時金屬棒受到的安培力F的大小；(2)若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小．【答案】(1)0.2N；(2)0.5T；【解析】試題分析：根據左手定則，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是導線受的安培力的方向．根據F=BIL來計算安培力的大小即可．解：（1）導體棒長為L=0.1m，磁感應強度B=0.2T，電流為I=10A，并且導體棒和磁場垂直，所以導體棒受到的安培力大小為F=BIL=0.2×10×0.1N=0.2N，（2）懸線拉力恰好為零，金屬棒受重力和安培力，由金屬棒靜止可得F=BIL=mg所以B==0.5T答：（1）金屬棒受到的安培力F的大小為0.2N；（2）若細線拉力恰好為零，求磁場的磁感應強度B的大小為0.5T．【點評】本題是安培力的分析和計算問題．安培力大小的一般計算公式是F=BILsinα，α是導體與磁場的夾角，當B、I、L互相垂直的時候安培力最大為F=BIL．18.如圖所示，在真空中有A、B兩個帶電小球，A被固定，B被一絕緣輕線懸掛于O點．當B靜止時，A、B在同一水平線上，輕線與豎直方向的夾角為θ.已知B球質量為m，電荷量為q，A、B球均可視為質點．(1)試說明小球B帶正電還是帶負電；(2)計算小球A在小球B處所激發的電場強度的大小；(3)要使θ角變大，可以采用什么方法？【答案】（1）正電；（2）；(3)①增加小球A所帶正電荷．②增加小球B所帶