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安徽省合肥市肥东县圣泉中学2014-2015学年高二下学期期末物理试卷(宏志班)


2014-2015 学年安徽省合肥市肥东县圣泉中学高二(下)期末物 理试卷(宏志班)
一、单项选择题(本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分,每小题只有一个选项符合题 意。 ) 1.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是( ) A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子 C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D.元电荷是带电荷量最小的带电粒子 2.下列哪种措施是为了防止静电产生的危害( A.在高大的建筑物顶端装上避雷针 B.在高大的烟囱中安装静电除尘器 C.静电复印 D.静电喷漆 )

3.在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定,若把它们各自的电量都增加为原来的 3 倍,则两电荷的库仑力将增大到原来的( ) A.3 倍 B.6 倍 C.9 倍 D.2 倍 4.如图是电场中某区域的电场线分布图,P 点是电场中的一点,则( )

A.P 点的电场强度方向向左 B.P 点的电场强度方向向右 C.正点电荷在 P 点所受的电场力的方向向左 D.负点电荷在 P 点所受的电场力的方向向右 5.关于电流,下列说法中正确的是( ) A.通过导线截面的电量越多,电流越大 B.电子运动的速度越大,电流越大 C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大 D.因为电流有方向,所以电流是矢量 6.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( A.磁感线总是不闭合的 B.磁场的方向就是小磁针北极的指向 C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱 )

D.磁感线是可能相交的 7.如图所示,磁场 B 方向、通电直导线中电流 I 的方向,以及通电直导线所受磁场力 F 的 方向,其中正确的是( )

A.

B.

C.

D.

8.如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈 abcd,线圈平面 与磁场垂直,O1O2 和 O3O4 都是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电 流?( )

A.向左平动 B.向上或向下平动 C.向右平动 D.绕 O1O2 转动 9.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( A.跟穿过闭合电路的磁通量有关 B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关 C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关 D.跟电路中电阻大小有关 )

10.为了减少远距离输电线路中电能的损失,下列说法中不正确的是( A.应减少输电线路的电阻 B.应降低输电电压 C.应减小输电电流 D.应采用高压输电



二.填空题(本题包括 3 小题,每空 2 分,共 12 分) 11.一个正常发光的灯泡,两端的电压是 36V,通过的电流是 2A.这时灯泡的电阻是 Ω,它消耗的电功率是 W. 12.如图是一个按正弦规律变化的交流电的图象.根据图象可知该交流电的电压最大值是 V,频率是 Hz.

13. 图所示, a 是直线电流的磁场, b 是环形电流的磁场, 各图中电流方向为: a b .



三、解答题(共 2 小题,满分 18 分) 14.有一个 100 匝的闭合线圈,放在磁场中.在 0.4s 内穿过它的磁通量从 0.01Wb 均匀增加 到 0.09Wb,线圈的电阻是 10Ω,求: (1)线圈中的感应电动势为多少? (2)线圈中热功率为多少? 15. (10 分) (2013?沈河区学业考试)一根长为 0.20m 的直导线,垂直于某匀强磁场方向放 置,当导线中通有 1A 的电流时,导线受到的安培力大小为 0.08N,则: (1)磁场的磁感应强度为多大? (2)当导线中的电流增大为 2A 时,导线受到的安培力为多大?此时磁场的磁感应强度为 多大?

2014-2015 学年安徽省合肥市肥东县圣泉中学高二(下) 期末物理试卷(宏志班)
参考答案与试题解析

一、单项选择题(本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分,每小题只有一个选项符合题 意。 ) 1.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是( ) A.元电荷就是电子 B.元电荷就是质子 C.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D.元电荷是带电荷量最小的带电粒子 【考点】元电荷、点电荷. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】 元电荷是自然界最小的电量, 是与跟电子所带电荷量数值相等的电荷量, 不是电子, 不是质子,也不是带电荷量最小的带电粒子. 【解答】解:A、元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量,但不是电子.故 A 错误. B、元电荷是与质子的电荷量数值相等的电荷量,但不是质子.故 B 错误. C、元电荷是自然界最小的电量,其数值与电子的电荷量数值相等.故 C 正确. D、元电荷是自然界最小的电量,不是带电荷量最小的带电粒子.故 D 错误. 故选 C 【点评】本题考查对元电荷的理解.元电荷与实物粒子不同,是一种基本电量.基础题. 2.下列哪种措施是为了防止静电产生的危害( ) A.在高大的建筑物顶端装上避雷针 B.在高大的烟囱中安装静电除尘器 C.静电复印 D.静电喷漆 【考点】* 静电的利用和防止. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】本题考查是关于静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案. 【解答】解:A.当打雷的时候,由于静电的感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电, 容易导致雷击事故, 所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下, 保护建筑物 的安全,属于静电防止,故 A 正确; B. 静电除尘时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, 属于静电应用,故 B 不正确; C.静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,故 C 不正确; D.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对 雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,故 D 不正确. 故选 A. 【点评】 本题考查是关于静电的防止与应用, 要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体 实例

3.在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定,若把它们各自的电量都增加为原来的 3 倍,则两电荷的库仑力将增大到原来的( ) A.3 倍 B.6 倍 C.9 倍 D.2 倍 【考点】库仑定律. 【分析】根据点电荷之间的库伦力的公式 F=k ,分析即可得出结论.

【解答】解:由库伦力的公式 F=k

,当距离保持不变,把它们各自的电量都增加为原来

的 3 倍时,F′=k

=9k

,所以 C 正确,ABD 错误.

故选:C. 【点评】本题是对点电荷之间的库伦力公式的直接应用,题目比较简单. 4.如图是电场中某区域的电场线分布图,P 点是电场中的一点,则( )

A.P 点的电场强度方向向左 B.P 点的电场强度方向向右 C.正点电荷在 P 点所受的电场力的方向向左 D.负点电荷在 P 点所受的电场力的方向向右 【考点】电场线;电场强度. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】 电场线的方向就是电场强度的方向, 正电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相 同,负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反. 【解答】解:电场线的方向就是电场强度的方向,故 P 点电场强度方向向右.故 A 错误 B 正确. 正电荷所受电场力的方向就是该点场强的方向,故正电荷在 P 点所受电场力向右.故 C 错 误. 负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反,故负电荷在 P 点所受电场力向左.故 D 错误. 故选 B. 【点评】把握了电场线的特点即可顺利解决此题. 5.关于电流,下列说法中正确的是( ) A.通过导线截面的电量越多,电流越大 B.电子运动的速度越大,电流越大 C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大 D.因为电流有方向,所以电流是矢量 【考点】电流、电压概念.

【专题】恒定电流专题. 【分析】 电流强度由通过导线截面的电量和通电时间共同决定, 单位时间内通过导体截面的 电量越多,导体中的电流越大;电流的微观表达式 I=nesv 可知电流的大小跟导体的材料、 横截面积和电荷定向移动的速率共同决定; 矢量的运算满足平行四边形定则, 标量的运算满 足代数法则,而电流的运算满足代数法则. 【解答】解:A、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. B、由电流的微观表达式 I=nesv,电流的大小跟导体的材料(决定 n) ,导体的横截面积(s) 和电荷定向移动的速率(v)共同决定,故 B 错误. C、根据 I= 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 C 正确. D、矢量的运算满足平行四边形定则,标量的运算满足代数法则,而电流的运算满足代数法 则,故电流是标量.故 D 错误. 故选:C. 【点评】本题考查电流的定义;只要掌握了基本知识就能顺利解决此类题目,故要重视基本 知识的积累;明确电流的定义及性质. 6.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( ) A.磁感线总是不闭合的 B.磁场的方向就是小磁针北极的指向 C.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱 D.磁感线是可能相交的 【考点】磁感线及用磁感线描述磁场. 【分析】磁感线是为了形象地描述磁场假想的线,外部由 N 指向 S,内部由 S 指向 N,磁 感线的疏密表示磁场的强弱,切线方向表示磁场的方向.磁场方向的规定:磁场中某点的磁 场方向与放在该处的小磁针 N 极所指的方向相同. 【解答】解:A、磁感线外部由 N 指向 S,内部由 S 指向 N,形成闭合曲线,故 A 错误. B、磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时 N 极静止时的指向,即 N 极的受力分析, 故 B 正确. C、磁感线的疏密描述磁场的强弱,与是否沿磁场的方向无关,故 C 错误. D、磁感线不相交、不相切,故 D 错误. 故选:B. 【点评】该题考查磁场的方向以及磁感线的特点,解决本题的关键知道磁感线的特点,以及 知道磁感线和电场线的相同点和不同点,基础题. 7.如图所示,磁场 B 方向、通电直导线中电流 I 的方向,以及通电直导线所受磁场力 F 的 方向,其中正确的是( )

A. 【考点】左手定则.

B.

C.

D.

【专题】电磁学. 【分析】熟练应用左手定则是解决本题的关键,在应用时可以先确定一个方向,然后逐步进 行,如可先让磁感线穿过手心,然后通过旋转手,让四指和电流方向一致或让大拇指和力方 向一致,从而判断出另一个物理量的方向,用这种程序法,防止弄错方向. 【解答】解:A、如图所示,由安培定则可知,安培力方向垂直于电流方向向上,故 A 错误; B、如图所示,由安培定则可知,电流方向与磁场方向平行,因此不受安培力作用,故 B 错 误; C、如图所示,由安培定则可知,安培力方向竖直向下,故 C 正确; D、如图所示,由安培定则可知,安培力垂直于导线向外,故 D 错误. 故选 C. 【点评】左手定则中涉及物理量及方向较多,在应用过程中容易出现错误,要加强练习,增 加熟练程度. 判断通电导线的安培力方向, 既要会用左手定则, 又要符合安培力方向的特点: 安培力方向既与电流方向垂直,又与磁场方向垂直. 8.如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈 abcd,线圈平面 与磁场垂直,O1O2 和 O3O4 都是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电 流?( )

A.向左平动 B.向上或向下平动 C.向右平动 D.绕 O1O2 转动 【考点】感应电流的产生条件. 【专题】电磁学. 【分析】本题比较简单,考查了产生感应电流的条件,通过判断线圈中的磁通量是否变化, 即可得出正确结果. 【解答】解:由于磁场为匀强磁场,无论线圈在平面内如何平动,其磁通量都不变化,因此 不会产生感应电流,故 ABC 错误; 当线圈绕 O1O2 转动时,磁通量将发生变化,如转过 90°时磁通量为零,因此有感应电流产 生,故 D 正确. 故选 D. 【点评】根据产生感应电流的条件判断线圈中是否有感应电流产生是电磁感应中的基本要 求,要把握实质问题,不要受其它条件的干扰. 9.关于感应电动势的大小,下列说法正确的是( ) A.跟穿过闭合电路的磁通量有关 B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关 C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关 D.跟电路中电阻大小有关 【考点】法拉第电磁感应定律. 【分析】 根据法拉第电磁感应定律可知: 感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成 正比,磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢.

【解答】 解: A、 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比, 与磁通量没有直接的关系. 故 A 错误. B、感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比.故 B 错误. C、根据法拉第电磁感应定律可知:感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成 正比,磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢.故 C 正确. D、感应电动势的大小跟电路中电阻大小无关.故 D 错误. 故选:C. 【点评】 本题考查对法拉弟电磁感应定律理解的准确性, 抓住感应电动势的大小与穿过电路 的磁通量的变化率成正比. 10.为了减少远距离输电线路中电能的损失,下列说法中不正确的是( ) A.应减少输电线路的电阻 B.应降低输电电压 C.应减小输电电流 D.应采用高压输电 【考点】远距离输电. 【专题】交流电专题. 【分析】远距离输电过程中,电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的;根据功率公式 P=I R 分析减小远距离输电电能损失的措施. 2 【解答】解:A、在输电电流 I 输一定的情况下,由公式 P 输=I 输 R 知,输电导线电阻 R 越 小,输电功率损失越小,措施 A 能减少输电电能损失; BD、输电电流 I 输= ,在输电功率 P 输一定的情况下,U 输越大,输电电流 I 输越小,导线
2 2

电阻 R 一定,由 P 输=I 输 R 知,措施 D 能有效减少输电电能损失,则 B 不能减小输电电能 的损失,D 可以; C、在输电导线电阻 R 一定的情况下,由 P 输=I 输 R 知,输电电流 I 输越小,功率 P 输损失越 小,措施 C 能减少输电电能损失; 本题选择不正确的,故选:B. 【点评】本题考查减小输电线路电功率损失的方法,此题与我们的日常生活联系比较紧密; 用高压输电不仅可以减少线路中电能的损耗, 同时降低热损耗和材料成本, 都是在输电过程 中节约了能源,这是一种非常有效的做法. 二.填空题(本题包括 3 小题,每空 2 分,共 12 分) 11.一个正常发光的灯泡,两端的电压是 36V,通过的电流是 2A.这时灯泡的电阻是 18 Ω,它消耗的电功率是 72 W. 【考点】电功、电功率;欧姆定律. 【专题】恒定电流专题. 【分析】根据欧姆定律 I= 求出灯泡的电阻,根据 P=UI 求出灯泡消耗的功率. 【解答】解:电阻 R= 故答案为:18 72 ,消耗的功率 P=UI=36×2W=72W.
2

【点评】解决本题的关键掌握欧姆定律 I= 以及电功率的公式 P=UI.

12.如图是一个按正弦规律变化的交流电的图象.根据图象可知该交流电的电压最大值是 110 V,频率是 12.5 Hz.

【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式. 【专题】交流电专题. 【分析】根据图象可读出该交流电的周期和最大值,然后根据频率和周期,最大值与有效值 的关系可直接求解. 【解答】解:由图可知,该交流电的电压最大值为 110V, 周期为 0.08s,所以 f= =12.5Hz 故答案为:110,12.5. 【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识,要根据交流电图象正确求解最大值、有效 值、周期、频率、角速度等物理量,同时正确书写交流电的表达式. 13.图所示,a 是直线电流的磁场,b 是环形电流的磁场,各图中电流方向为:a 垂直纸面 向里 ;b 顺时针方向 .

【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. 【分析】右手螺旋定则又称为安培定则,内容为:用右手握住环形电流,让四指指向环形电 流中电流的方向,则大拇指所指的那端就是磁场的北极. 【解答】解:利用右手螺旋定则,已知电流的方向可判定磁场方向,也可以通过磁场方向来 确定电流的方向; 图 a,已知磁场方向,顺时针方向,根据安培定则可知,电流垂直纸面向里; 图 b,已知磁场方向,内侧向里,则根据安培定则可知,环形电流的方向为顺时针方向; 故答案为:垂直纸面向里,顺时针方向 【点评】 利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性, 也能由磁极极性判断电流的方 向和线圈的绕法.对于一个通电螺线管,只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺旋管的 N、 S 极这三个因素中的任意两个,我们就可以据安培定则判断出另一个同,注意直导线时,大 拇指向为电流方向,而环形导线时,大拇指向为内部磁场方向. 三、解答题(共 2 小题,满分 18 分) 14.有一个 100 匝的闭合线圈,放在磁场中.在 0.4s 内穿过它的磁通量从 0.01Wb 均匀增加 到 0.09Wb,线圈的电阻是 10Ω,求: (1)线圈中的感应电动势为多少? (2)线圈中热功率为多少?

【考点】法拉第电磁感应定律. 【专题】电磁感应与电路结合. 【分析】根据法拉第电磁感应定律 E=n 流,从而求解热功率. 【解答】解: (1)据法拉第电磁感应定律:E=n (2)由闭合电路的欧姆定律得:I= =
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求感应电动势的大小,闭合电路的欧姆定律求电

=100×

V=20V

A=2A,

则线圈的热功率为 P=I R=2 ×10=40W. 答: (1)线圈中的感应电动势为 20V; (2)线圈中热功率为 40 W. 【点评】 解决本题的关键知道感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比, 会运用法拉第电 磁感应定律和闭合电路的欧姆定律解题. 15. (10 分) (2013?沈河区学业考试)一根长为 0.20m 的直导线,垂直于某匀强磁场方向放 置,当导线中通有 1A 的电流时,导线受到的安培力大小为 0.08N,则: (1)磁场的磁感应强度为多大? (2)当导线中的电流增大为 2A 时,导线受到的安培力为多大?此时磁场的磁感应强度为 多大? 【考点】安培力. 【专题】计算题. 【分析】 (1)B⊥L,根据安培力的公式 F=BIL,求磁感应强度 B. (2)根据安培力的公式 F=BIL,求出安培力的大小,磁场的磁感应强度只与磁场本身有关. 【解答】解: (1)磁场的磁感应强度为:

(2)导线受到的安培力为: F=BIL=0.4×2×0.2N=0.16N 此时磁感应强度为 0.4T. 答: (1)磁感应强度为 0.4T; (2)导线受到的安培力为 0.16N,磁感应强度为 0.4T. 【点评】解决本题的关键掌握安培力的公式 F=BIL,会用左手定则判断出安培力的方向.

2016 年 1 月 15 日


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