【物理】甘肃省张掖市高台县第一中学2018-2019学年高二上学期文科期末考试试题（解析版） 13页

高台一中 2018 年秋学期期末考试高二物理试卷 一、单项选择题 1.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的距离为 r，所带的电荷量都为 q，则它们间的作 用力（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据库仑定律可知，它们间的作用力 。 故选 C。 2.电场强度的定义式为 ，则（　　） A. 该定义式只适用于点电荷产生的电场 B. 单位为 N/C C. 是标量 D. 电场中各点电场强度都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．该定义式适用于任何电场，选项 A 错误； B．电场强度的单位为 N/C，选项 B 正确； C．电场强度既有大小又有方向，是矢量，选项 C 错误； D．电场中各点电场强度不一定都相同，选项 D 错误。 故选 B。 3.关于电流下列说法正确的是 （ ） A. 电荷的移动形成电流 B. 只有正电荷的定向移动形成电流 C. 正电荷定向移动的方向与电流方向相同 D. 电路中电流的方向是由电源的负极到电源的正极 【答案】C 【解析】 2qk r 2 qk r 2 2 qk r 2 2 q r 2 2 qF k r = FE q = 【详解】A．只有电荷的定向移动才能形成电流，故 A 错误； B．正负电荷做定向移动均可以形成电流，故 B 错误； C．我们规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，故 C 正确； D．电路中电荷定向移动的方向在外电路中是由正极到负极，而在内电路中是由负极流向正 极的，故 D 错误． 4. 一个电容器的规格是 50V,10μF,对以下数据及相关问题的理解，你认为正确的有 A. 这个电容器只有加上 50V 电压时，容量才是 10μF B. 这个电容器的电容的最大值为 10μF 当带电荷量较少时，电容小于 10μF C. 这个电容若不带电，则电容为 0 D. 这个电容器的电容是 10μF，与电容器所加电压与所带电量大小无关 【答案】D 【解析】 一个电容器的规格是 50V,10μF,指的是电容器的最大电压是 50V，若超出这一值，电容器有 可能被击穿，10μF 指的是电容器的电容，与电容器所加电压与所带电量大小无关 所以选 D 5.如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过 a、c 两点的等势面电势分别为 φa＝5 V，φc＝3 V，那么 a、c 连线的中点 b 的电势 φb 为(　　) A. φb＝ 4 V B. φb<4 V C. φb>4 V D. 上述情况都有可能 【答案】B 【解析】 由图看出，ab 段电场线比 bc 段电场线密，ab 段场强较大，根据公式 可知，a、b 间 电势差 大于 b、c 间电势差 ，即 ，得到 ，故选 项 B 正确，选项 ACD 错误． 点睛：由图看出，ab 段电场线比 bc 段电场线密，ab 段场强较大，根据公式 定性分 析 a、b 间与 b、c 间电势差的大小，再求解中点 b 的电势 ，本题的关键是运用匀强电场 U Ed= abU bcU a b b c＞ϕ ϕ ϕ ϕ− − 42 a c b V ϕ ϕϕ + =＜ U Ed= b ϕ 中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小． 6.如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球 慢慢靠近，关于绝缘导体两端的电 荷，下列说法中不正确的是（　　） A. 两端的感应电荷越来越多 B. 两端的感应电荷是同种电荷 C. 两端的感应电荷是异种电荷 D. 两端的感应电荷电荷量相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．把一个绝缘导体向带负电的球 慢慢靠近，绝缘导体两端的电荷越来越多，选 项 A 正确，不符合题意； BC．离带负电的球 P 较近的一端感应出正电荷，较远的一端感应出负电荷，即两端的感应 电荷是异种电荷，选项 B 错误，符合题意；选项 C 正确，不符合题意； D．据电荷量守恒知，两端的感应电荷电荷量相等，选项 D 正确，不符合题意。 故选 B。 7.电场强度的定义式为 ，点电荷的场强公式为 ，下列说法中正确的是（ ） A. 中的场强 E 是电荷 q 产生的 B. 中的场强 E 是电荷 Q 生的 C. 中的 F 表示单位正电荷的受力 D. 和 都只对点电荷适用 【答案】B 【解析】 【详解】A． 中的 q 是试探电荷的电量，场强 E 与电荷 q 是无关的，选项 A 错误； P P FE q = 2 KQE r = FE q = 2 KQE r = FE q = FE q = 2 KQE r = FE q = B． 中的 Q 是场源电荷，即场强 E 是电荷 Q 产生的，选项 B 正确； C． 中的 E 表示单位正电荷的受力，选项 C 错误； D． 适应于所有电场， 都只对点电荷适用，选项 D 错误． 8.下列说法中正确的是(　　) A. 在电场中，电场强度大的点，电势必定高 B. 电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大 C. 电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快 D. 一带电粒子只受电场力作用 电场中运动时，电势能一定变化 【答案】C 【解析】 A、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定 高，故 A 错误； B、正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，负电荷置于电势越高的点，其所 具有的电势能也越小；故 B 错误； C、电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快．故 C 正确． D、一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能不一定变化，如电子绕原子核做匀 速圆周运动时电势能不会变化，故 D 错误． 点睛：电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度 与电势没有直接关系． 9.电场线在电场中不相交，是因为（ ） A. 电场线是虚拟的 B. 电场线是客观存在的 C. 电场中的电场线都是平行直线 D. 电场中某点的电场强度是唯一的 【答案】D 【解析】因为电场力的方向是沿电场线的切线方向，如果两条电场线相交，那么在交点上对 于两条不对的电场线就会有两个不同方向的电场力，而某点的电场力方向不可能有两个， 故 D 正确；故选 D． 10.放入电场中某点的电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电场强度 E， 在 2 QE k r = FE q = FE q = 2 QE k r = 即 E= 。下列说法正确的是（　　） A. 若将放入该点的电荷从电场中移出，则该点的电场强度变为 0 B. 若将放入该点的电荷量增加一倍，则该点的电场强度将减少一半 C. 放入该点的电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向 D. 电场强度的单位是 V/m 【答案】D 【解析】 【详解】A．放入该点的电荷是试探电荷，若将放入该点的电荷从电场中移出，则该点的电 场强度不变，选项 A 错误； B．若将放入该点的电荷量增加一倍，该点的电场强度不变，选项 B 错误； C．放入该点的正电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向，选项 C 错误； D．据匀强电场的场强公式知，电场强度的单位可以是 V/m，选项 D 正确。故选 D。 11.如图所示的电场中，关于 a、b 两点的电场强度，下列判断正确的是（　　） A. 方向相同，大小相等 B. 方向不同，大小不等 C. 方向不同，大小相等 D. 方向相同，大小不等 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由 b 点的电场线密集，a 点的电场线稀疏，所以 b 点的场强大于 a 点的场强， 即 a、b 两点的强度大小不等，AC 错； BD．由 a、b 两点的场强方向是该点的切线方向知 a、b 两点的场强方向不同，B 错，D 对． 【点睛】本题学生明确电场线的疏密可表示场强的强弱，电场线的切线方向是该点的场强方 向． 12.关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（ ） A. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 F q B. 电荷在电场中一定受电场力作用 C. 电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致 D. 电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直 【答案】B 【解析】 【详解】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故 A 错误． B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故 B 正确． C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相 反．故 C 错误． D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故 D 错误． 13.下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是 A. 手机 B. 电视机 C. 电风扇 D. 电饭锅 【答案】D 【解析】 【分析】由题意可知考查用电器能量转化问题，根据电器工作原理分析可得． 【详解】A．手机工作时把电能主要转化为声能、光能、小部分转化为内能，故 A 不符合意； B．电视机工作时把电能主要转化为光能，小部分转化为内能，故 B 不符合意； C．电风扇工作时把电能主要转化为机械能，小部分转化为内能，故 C 不符合意； D．电饭锅工作时把电能转化为内能，故 D 符合题意，所以选择 D 选项． 【点睛】根据各种电器的工作原理、电能转化特点分析可得． 14.电动机线圈的电阻为 R，电动机正常工作时，两端电压为 U 通过电流为 I，作时间为 t， 下列说法中正确的是（ ） A. 电动机消耗的电能为 B. 电动机消耗的电能为 C. 电动机线圈生热为 D. 电动机线生热为 【答案】C 【解析】 对于电动机来说，不是纯电阻电路，总功率的大小要用 P=UI 来计算，电动机线圈发热的功 率为 I2R．对于电动机，由于不是纯电阻电路，所以欧姆定律不能使用， 2U t R 2I Rt 2I Rt 2U t R 电动机的总功率的大小为 P=UI，所以消耗的总的电能为 UIt，所以 AB 错误； 电动机线圈发热的功率为 I2R，所以电动机线圈产生的热量为 Q=I2Rt，所以 C 正确．故选 C． 点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率 和发热功率的计算公式是不一样的． 15.把金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时，都看到有吸引现象，可断定这根金属棒 （ ） A. 一定是磁铁 B. 一定不是磁铁 C. 可能是磁铁，也可能不是磁铁 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】金属棒的一端靠近磁针的 N 极，相互吸引，说明金属棒的该端是 S 极，或不具有 磁性；金属棒的该端又靠近磁针的 S 极还相互吸引，而不是相互排斥，由此可以确定金属棒 一定是没有磁性． 16.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是(　　) A. 云层中带 电荷被避雷针吸附并贮存在避雷针中 B. 避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷 C. 云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地 D. 以上说法都不对 【答案】B 【解析】 【详解】当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云 中的电荷，减少建筑物上的感应电荷的积累，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电，故 B 正确，ACD 错误． 17.当电荷在垂直于磁场方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力 F 等于电荷量 q、速率 v、磁感应强度 B 三者的乘积，即 F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为 （　　） A. J C m/s T B. N A m/s T C. N C m/s T D. N C m/s Wb 【答案】C 【解析】 的 【详解】洛伦兹力 F 的单位是 N；电荷量 q 的单位是 C；速率 v 的单位是 m/s；磁感应强度 B 的单位是 T；故选 C。 18. 关于磁感线的下列说法中，正确的是（ ） A. 磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 B. 磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同 C. 磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极 D. 磁感线有可能出现相交的情况 【答案】B 【解析】 试题分析：磁感线不是真是存在的，选项 A 错误；磁感线上任一点的切线方向，都跟该点 磁场的方向相同，选项 B 正确；在磁铁的外部，磁铁的磁感线从磁铁的 N 极出发，指向 S 极，在内部正好相反，磁感线为闭合曲线，选项 C 错误；磁感线永不相交，选项 D 错误； 故选 B 考点：考查磁感线的概念 点评：本题难度较小，充分理解磁感线的特点即可 19.如图是一正弦式交变电流 电流图象，此交流电的周期为（　　） A. 0.01s B. 0.02s C. 0.03s D. 0.04s 【答案】B 【解析】 【详解】一个完整的周期是从波峰到最近的波峰，或者波谷到最近的波谷，或者相邻两个平 衡位置长度的两倍，也就是一个点到振动情况相同的最近的一个点，由图知，周期为 0.02s， B 正确，ACD 错误；故选 B。 20. 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 的 D. 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 【答案】D 【解析】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．A、电容器所带的电荷越多，两板间电压越大，电容 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 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 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 ，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． 二、填空题 21.自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒 带______。 【答案】 (1). 正电 (2). 负电 【解析】 【详解】[1][2]．自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过 的硬橡胶棒带负电。 22.在带电体 A 周围空间中的某一点 P，放入一个电荷量为 的试探电荷， 其受到带电体 A 的静电力的大小为 ，那么带电体 A 在 P 点产生的场强大小 为_______。 【答案】500N/C 【解析】 【详解】[1]．带电体 A 在 P 点产生的场强大小为 23.如图所示，电子射线管位于通电导线 ab 正下方，该装置可以演示电子在磁场中的偏 转．若实验发现电子束的径迹向下偏转，那么导线中电流的方向是 ___________． QC U = QC U = QC U = QC U = 101.6 10q C−= + × 88 10F N−= × 8 10 8 10 N 500N/C1.6 10 C FE q − − ×= = =× 【答案】由 a 指向 b 【解析】 电子运动方向从负极流向正极，根据左手定则，四指指向电子运动的反方向，即指向负极， 大拇指指向电子偏转方向，由此得出导线下方磁场方向垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可 知，导线 ab 中的电流方向从 a 指向 b． 点睛：本题考查了左手定则和右手螺旋定则的联合应用，注意两个定则的适用条件，平时加 强联系，提高熟练程度． 24.图是某电场区域的电场线分布，A、B、C 是电场中的三点，在这三点中，电场最强的是 _______点，电场最弱的是_________点．若该电场是由一个点电荷激发的，那么这个点电荷 带_______电，它位于图中的_________侧（填“左”或“右”）． 【答案】 (1). c (2). a (3). 负 (4). 右 【解析】 如图，C 处电场线最密，电场强度最大，电场最强，电场最弱的是 A 点；同时由图看出， 电场线是汇聚的，该电场是由负电荷形成的，位于图中的右侧． 点睛：本题考查对电场线物理意义的理解和应用能力．电场线表示电场的强弱和方向，电场 线的疏密表示场强的相对大小，其切线方向表示电场的方向． 25.如图所示为一束粒子沿 Ob 方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为 a、b、c 三束，其中 a、c 发生偏转，b 不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在 a、b、c 三束粒子中，带正电 的是______，带负电的是______。 【答案】 (1). a (2). c 【解析】 【详解】[1][2]由图看出，b 粒子射入磁场后不发生偏转，说明不受洛伦兹力，b 粒子不带电； a 粒子向左偏转，洛伦兹力向左，根据左手定则判断可知，a 粒子带正电；c 粒子向右偏转， 洛伦兹力向右，根据左手定则判断可知，c 粒子带负电。 三、计算题 26.在真空中相距为 r 的 A、B 两点上，分别放置负的场源电荷 Q 和检验正电荷 q，已知静电 力常量为 k。试求： (1) A、B 间的库仑力； (2)场源电荷 Q 在 B 点处电场强度的大小和方向。 【答案】(1) ； (2) ，方向由 B 指向 A 【解析】 【详解】(1)根据库仑定律，A、B 间的库仑力 (2)场源电荷 Q 在 B 点处电场强度的大小 方向由 B 指向 A。 27.我们知道，地球周围有磁场，在赤道上空，地磁场的磁感线与地面平行，方向由南指向 北。若在赤道上沿东西方向放置一根长 2m 的直导线，通有从西向东，大小恒为 1A 的电流， 赤道附近地磁场的磁感应强度大小为 ，简化其情景，如图所示。 (1)求通电导线所受的安培力的大小和方向； (2)若通电导线平行于磁感线南北放置，判断 否受安培力。是 2 qQF k r = 2 kQE r = 2 qQF k r = 2 F kQE q r = = 45 10B T−= × 【答案】(1) 1×10-3N，方向直向上；(2)不受安培力 【解析】 【详解】(1)安培力大小为 F=BIL=5×10-4T×1A×2m=1×10-3N 根据左手定则，安培力方向为竖直向上； (2)若通电导线平行于磁感线南北放置，即电流方向与磁场方向平行，则不受安培力。 28.如图所示，真空中有两个静止的点电荷 A 和 B，相距 r=0.1m，此时两个点电荷间的静电 斥力 ，已知 A 点电荷所带电荷量为 ，静电力常量 。 (1)判断 B 点电荷带正电还是带负电； (2)求 B 点电荷所带电荷量 。 【答案】(1)正电荷； (2)10×10-12C 【解析】 【详解】(1)两个小球之间是静电斥力，则两球带同种电荷，由于 A 小球带正电，故另一球 B 也带正电； (2)根据库仑定律有 则有 29.已知线圈的匝数为 100 匝，某时刻磁铁在线圈正上方一定高度上，此时线圈内的磁通量 为 0.004Wb，经过 0.5s 把磁铁完全插入后，线圈内磁通量变为 0.02 Wb，计算磁铁插入过程 中线圈里产生的感应电动势大小。 【答案】3.2V 【解析】 【详解】磁通量的变化量 121.8 10 NF −= × 12 1 2.0 10 CQ −= + × 9 2 29.0 10 N m /Ck = × ⋅ 2Q 1 2 2 Q QF k r = 2 12 2 1 92 2 1 12 1.8 10 01 C 1.0 10 C9.0 10 2.0 10 FrQ kQ − − − × ×= = = ×× × × ． 由法拉第电磁感应定律得 2 1 0.016Wb∆Φ = Φ − Φ = 0.016=100 V=3.2V0.5E N t Φ ×  ＝