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- 2021-04-15 发布
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广西钦州市高新区2016-2017学年高二年级上学期12月份考试
物理试题解析版
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2. 请将答案正确填写在答题卡上
一、 选择题
1.下列关于电场线和磁感线的说法不正确的是( )
A．二者均为假想的线，实际上并不存在
B．实验中常用铁屑来模拟磁感线形状，因此磁感线是真实存在的
C．任意两条磁感线不相交，电场线也是
D．磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的
答案： B
（解析） 电场线和磁感线都是假想的，不是客观存在的，A对B错。二者都不相交，C对。磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的，D对。
2.有关电场和磁场，下列说法正确的是（ ）.
A．带电粒子在电场和磁场中都一定会受到力的作用
B．电场和磁场都可用假想的闭合曲线进行形象的描述
C．电场和磁场在本质上属于同一种基本相互作用
D．电场和磁场不是客观存在的物质
答案： C
（解析） 带电粒子在电场中肯定受电场力的作用，在磁场中只有不沿磁感线运动时才受到洛仑兹力的作用，A错；
电场线是不闭合的，磁感线是闭合的，B错；
电场力和磁场力都属于电磁相互作用，C对；
电场和磁场是客观存在的物质，D错。
3.静电场和磁场对比：（ ）
A．电场线和磁感线都是闭合的 B．静电场是由运动电荷产生的
C．静电场和磁场都可使运动电荷加速D．静电场和磁场都可使运动电荷偏转
答案： D
（解析） A.电场线不是闭合的，磁感线都是闭合的A错误；静电场是由静止电荷产生的B错误；磁场不能使电荷加速，C错误
4.月球上的磁场极其微弱，探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布．图所示是探测器通过月球 A 、 B 、 C 、 D 四个位置时，电子运动轨道的照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，其中磁场最强的位置是（ ）
答案： A
（解析） 电子在磁场中受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，即 ，因为 最小，所以 最大，磁场最强的是 A 位置。
5.在电量单位库仑、电流强度单位安培、磁感应强度单位特斯拉和磁通量单位韦伯中是国际单位制中基本单位的是（ ）
A．库仑 B．安培 C．特斯拉 D．韦伯
答案： B
（解析） 国际单位制中共有七个基本单位，其他的都是导出单位。这些基本单位分别是：时间单位秒、长度单位米、质量单位千克、电流单位安培、温度单位开尔文、物质的量的单位摩尔、发光强度单位坎德拉。故选B。
6.如图10-5所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是：
A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小
答案： D
（解析） 规范画出条形磁铁的磁感线空间分布的剖面图，如图10-6所示。利用Φ=BS定性判断出穿过闭合线圈的磁通量先增大后减小，选D。
【评析】
Φ=BS计算公式使用时是有条件的，B是匀强磁场且要求B垂直S，所以磁感应强度大的位置磁通量不一定大，而本题的两极上方的磁场不是匀强磁场，磁场与正上方线框平面所成的角度又未知，难以定量加以计算，编写此题的目的就是想提醒同学们对磁场的形象化给予足够的重视。
7.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（ ）
A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极
答案： B
（解析）
试题分析：在磁体的外部磁感线是起始于N极，终止于S极，但在内部起始于S极，终止于N极，从图中可知P端为N极，根据右手定则可得b端为正极，a端为负极，故B正确；
考点：考查了右手螺旋定则的应用
8.阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如右图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是
A．电路中的电源必须是交流电源
B．电路中的a端点须连接直流电源的负极
C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度
D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度
答案： C
（解析）
试题分析：A、据电磁感应定律，只要线圈中具有变化的电流，就能产生磁场，从而对玩偶产生磁力，则电源可以是直流电源而改变阻值，选项A错误.B、a端接电源正极，据楞次定律可知线圈对磁铁产生斥力，使玩偶悬浮，选项B错误.C、增加线圈匝数，可使得线圈产生磁场增强，斥力增大，高度变大，选项C正确.D、电阻变大，由欧姆定律知电流变小，线圈产生的磁场变弱，高度变小，选项D错误。
考点：本题考查了电磁感应、楞次定律
9.关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是
A．磁场看不见、摸不到，但在磁体周围确实存在着磁场；而磁感线是一种假想曲线，是不存在的
B．磁场对放入其中的磁体产生力的作用，当其中没放入磁体时，则无力的作用，也就不存在磁场
C．在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场
D．磁体周围的磁感线是从磁体北极出来，回到南极，所以磁体内部不存在磁场，也画不出来
答案： A
（解析）
磁体周围的磁场中，无论有无力的存在，无论是否放有其他磁体，这个磁场都是客观存在的，故B是错误的；磁感线描述的是磁场的分布情况，它的疏密程度反映着磁场的强弱，密集处磁场强，稀疏处磁场弱，并不是说有磁感线通过的地方就有磁场，没有磁感线通过的地方就没有磁场，故C是错误的；磁感线是闭合曲线，磁体外部有磁场，能画出磁感线，磁体内部也有磁场，也能画出相应的磁感线，只是平时我们更加关注磁体外部磁场的分布情况罢了，故D也是错误的．
10.在题19图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线 与 之间的安培力的大小为 、 ，判断这两段导线（ ）
A．相互吸引， ＞ B．相互排斥， ＞
C．相互吸引， ＜ D．相互排斥， ＜
答案： D
（解析） 电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流I a ＜I b ， 在 处的磁感应强度B a ＜B b ，应用安培力公式F＝BIL可知 ＜ ，又 在 电流方向相反、则相互排斥。
11.一段长为l的通电直导线，设每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是q，设它们的定向移动速度大小为v.现加一匀强磁场，其方向垂直于直导线，磁感应强度为B，则磁场对这段导线的作用力为（ ）
A．Bvql B．nqBl/v C．nqBlv D．qvBl/n
答案： C
（解析） 该段导线内共有电荷数目N=nl，这N个电荷受到的洛伦兹力为F=Bv(Nq)=nBlvq.
12.足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为α和β(α<β)，如图所示，加垂直于纸面向里的磁场，分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球a和b，依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上的运动，下列说法中不正确的是（ ）
A．在槽上a．b两球都做匀加速直线运动，a a >a b
B．在槽上a、b两球都做变加速直线运动，但总有a a >a b
C．a、b两球沿槽运动的时间分别为t a 、 、 t b 则t a ＜t b
D．a,b两球沿斜面运动的最大竖直高度分别为h a 、h b ，则h a I2>I3 C．I2>I1>I3 D．I3>I1>I2
答案： D
（解析） 保持电源的电压不变,对R两端的电压不变,电流不变;对L频率增大,感抗增大,所以电流减小;对C频率增大,容抗减小,故充放电电流增大.
20.对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A．电势差的定义式 ，说明两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与移动电荷的电量q成反比。
B．A、B两点电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功。
C．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J功，两点电势差为1V。
D．若电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功。
答案： C
（解析） 电场中两点间的电势差与移动电荷无关，A错；电势差等于 ，B错；C对；电荷电势能的变化始终等于电场力所做的功，D错。
二、 综合题
21.一条长为 的丝线穿着两个质量均为
的金属环A和B，将线的两端都系于同一点O（下图），当金属环带电后，由于静电斥力使丝线构成一等边三角形，此时两环处于同一水平面上，如不计环与丝线的摩擦，两环各带多少电量？
答案：
（解析） 因为两个小环完全相同，它们的带电情况相同，设每环带电为 ，小环可看成点电荷。斥开后如下图所示，
以B为研究对象受力分析，小球受重力、丝线的张力 F 1 和库仑力 F 。根据平衡条件，竖直方向有： ①，水平方向有； ②， 其中 ③，因为是光滑小环，因此两个方向的丝线的张力相等，以上三式联立可得： 。
22.如图所示，两个带电小球A、B用长度为L=10cm的细丝线相连放在光滑绝缘水平面上保持静止。已知这时细丝线对B球的拉力大小F 0 =1.8×10 -2 N， A球的电荷量为 ，
求：【小题1】小球A所受的电场力F的大小。
【小题2】小球B的电性和电荷量q B 。（静电力常量k=9.0×10 9 Nm 2 /C 2 ）
答案：
【小题1】
【小题2】
（解析）
【小题1】小球A受力如图，由于小球受力平衡，绳的拉力向右，所以电场力的方向向左，A、B表现为斥力。B球带正电。
电场力大小为
【小题2】根据公式 可得：
23.一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示，一个质量为 m 、电量为 q 的带正电的小球，从 O 点出发，初速度的大小为 v 0 ，在电场力和重力作用下恰好能沿与场强的反方向成 θ 角的直线运动，重力加速度为 g ，求：
（1）电场强度；
（2）小球运动到最高点时其电势能与 O 点的电势能之差。
答案： （1）
（2）
（解析） （1）由题意因小球做直线运动，所受的电场力 qE 和重力 mg 的合力必沿此直线。
如图所示有， mg = qEtanθ ，则 ①。
（2）小球匀减速运动的加速度为 ②。设从O点到最高点的路程是s，根据 ③，
由①、③式得 ④，
运动的水平距离 ⑤，
两点间的电势能之差 ⑥，
联立①、④、⑤、⑥解得 。
24.静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。已知飞行器的质量为 M ，发射的是2价氧离子，发射功率为 P ，加速电压为 U ，每个氧离子的质量为 m ，单位电荷的电量为 e ，不计发射氧离子后飞行器质量的变化。求：
（1）射出的氧离子速度；
（2）每秒钟射出的氧离子数；
（3）射出离子后飞行器开始运动的加速度。
答案： （1）
（2）
（3）
（解析） （1）据动能定理知： ，所以 。
（2）由 ，得 。
（3）以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为 V ，根据动量守恒定律： ，则 ，所以飞行器的加速度 。
25.
图1-1-1所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试问：（1）如何使A、B都带等量正电？（2）如何使A、B都带等量负电？（3）如何使A带负电B带等量的正电？
答案：
（1）把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开后再用手摸一下B，则B所带的负电荷就被中和，再把A与B接触一下，A和B就带等量正电荷。
（2）把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，再用手摸一下A或B，则A所带的正电荷就被中和，而B端的负电荷不变，移去C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电荷。
（3）把AB紧密靠拢，让C靠近A，则在A端感应出负电荷，B端感应出等量正电荷，马上把A与B分开后，则A带负电B带等量的正电。
（解析）
利用静电感应的原理可以轻松解决本题。（1）把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开后再用手摸一下B，则B所带的负电荷就被中和，再把A与B接触一下，A和B就带等量正电荷。（2）把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，再用手摸一下A或B，则A所带的正电荷就被中和，而B端的负电荷不变，移去C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电荷。（3）把AB紧密靠拢，让C靠近A，则在A端感应出负电荷，B端感应出等量正电荷，马上把A与B分开后，则A带负电B带等量的正电。