学年山西省太原市高二上学期期中考试文科物理试题 解析版.docx

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学年山西省太原市高二上学期期中考试文科物理试题解析版

2017-2018学年第一学期高二年级阶段性测评

物理试卷（文科）

一、单项选择题;本题包含10小题,每小题3分,共30分。

1.关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是

A.摩擦起电是因为电荷发生了转移，感应起电是因为创生了电荷

B.摩擦起电是因为创生了电荷,感应起电是因为电荷发生了转移

C.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷发生了转移

D.摩擦起电与感应起电的物体都必须是导体

【答案】C

【解析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分．两个过程都没有产生电荷，故AB错误，C正确；摩擦起电的两摩擦物体可以是导体，感应起电的物体不一定是导体，故D错误；故选C．

点睛：

摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．

2.关于库仑定律,下列说法正确的是

A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体

B.库仑定律只适用于真空中点电荷间的相互作用

C.当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向无穷大

D.带电最不等的两个点电荷相互作用时,带电量大的点电荷受到的静电力大

【答案】B

【解析】当两点电荷的间距远大于自身的大小时，才能看成点电荷，并不是体积很小就能当作点电荷，故A错误；库仑定律只适用于真空中点电荷间的相互作用，选项B正确；由公式

可知，当r→0时此时已不满足点电荷条件，所以公式不适用．故C错误；两电荷之间的库仑力是相互作用力，即使是带电量不等的两个点电荷相互作用时，相互的静电力也是相等的，选项D错误；故选B.

点睛：

库仑定律的两电荷量的间距要远大于电荷自身的大小，此时才可以看成点电荷．同时要处于真空中，这样确保电荷量不变．当满足这些条件时，库仑力才与两电荷量的乘积成正比，与两电荷间距的平方成反比．

3.1748年,在巴黎圣母院前,诺莱特让700个修道士手拉手站成一排,全长约300m。

装着水的大玻璃罐内有两根金属引线通到外面，一根与一个迅速转动并受到摩擦的大玻璃圆盘相连,当排在最前面的修士用手握住另一根金属线时,700个修士几乎同时惊叫着跳了起来,这就是著名的“电震”实验。

实验中装水的大玻璃罐相当于

A.电容器

B.变阻器

C.验电器

D.摩擦起电器

【答案】A

【解析】电容器能储存电荷，本题中大玻璃罐起到了电容器储存电荷的作用．故A正确．变阻器能改变电阻，但不能储存电荷．故B错误．验电器是检验物体是否带电的仪器，不能储存电荷．故C错误．摩擦起电器是产生电荷的仪器，但不能储存电荷．故D错误．故选A.

4.下列说法正确的是

A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的;磁场和电场一样,也是一种物质

B.在磁场中的某一点,小磁针静止时S极所指的方向,就是这一点的磁场方向

C.磁感线就是细铁屑在磁铁周關排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线

D.不考虑地磁偏角,地理北极与地磁场的N极重合

【答案】A

【解析】磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质；故A正确；在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向,就是这一点的磁场方向，选项B错误；磁感线是虚拟的线，细铁屑只能模拟磁感线，并不是没有铁屑的地方没有磁感线；故C错误；不考虑地磁偏角,地理北极与地磁场的S极重合，选项D错误；故选A.

点睛：

磁力线又叫做磁感线，是用以形象地描绘磁场分布的一些曲线．人们将磁力线定义为处处与磁感应强度相切的线，磁感应强度的方向与磁力线方向相同，其大小与磁力线的密度成正比．

5.下列各图中,B表示匀强磁场的磁感应强度，v表示带电粒子运动的速度，f表示带电粒子所受的洛伦兹力。

下列关于三者方向之间的关系,正确的是

A.

B.

C.

D.

【答案】C

6.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当它们正常工作时,通过的电流相等。

则在相同的时间内

A.电炉产生的电热大于电动机产生的电热

B.电炉产生的电热小于电动机产生的电热

C.电炉两端的电压等于电动机两端的电压

D.电动机消耗的电功率大于电炉消耗的电功率

【答案】D

【解析】电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用．根据焦耳定律Q=I2rt，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等．故AB错误．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉=Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机＞U炉．即电动机两端电压大于电炉两端电压，故C错误．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，则电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率．故D正确．故选D．

点睛：

此题要明确电动机工作时电功只能用W=UIt求，电热只能用焦耳定律求；电炉工作时，电热等于电功，W=UIt=I2rt．

7.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔都是闭合的。

现将带正电的物体C移近A,下列描述正确的是

A.稳定后只有A下部的金属箔张开

B.稳定后只有B下部的金属箔张开

C.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔

D.C移近A后,再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合

【答案】C

【解析】A、带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；所以金属箔都张开．故AB错误；把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，选项C正确，D错误．故选C.

点睛：

此题体现了物体静电感应起电的实质；静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．

8.如图是节假日装饰的小彩灯的一部分电路。

观察灯的结构发现,每个灯（如A灯）的灯丝R1引线上方均绕有金属电阻丝R2,R2与R2是并联关系,使用中即使R1断了,电流也可以从R2流过。

则当某一个小灯泡的灯丝断了之后,其余小彩灯将会

A.全部熄灭B.变得更暗

C.亮度不变D.变得更亮

【答案】B

【解析】电阻丝和灯丝是并联，根据并联电路，电压相等情况下，电阻越大，则电流越小．为保证灯的亮度，应让通过灯丝的电流大于通过电阻丝的电流，故应有R2＞＞R1．当灯的灯丝断了之后，电路中总电阻增加，则干路电流变小，其余灯仍发光，但亮度变暗．故B正确，ACD错误；故选B.

9.如图是某点电荷激发电场的电场线（方向未标出）,A.B 是一条电场线上的两点,在A点释放一个正试探电荷,仅在电场力的作用下,它将沿电场线向B 点运动。

下列判断正确的是

A.电场线由B 指向A,电荷做加速运动,加速度越来越小

B.电场线由B 指向A,电荷做匀加速运动

C.电场线由A 指向B,电荷做匀加速运动

D.电场线由A 指向B,电荷做加速运动,加速度越来越大

【答案】D

【解析】在A点释放一个正试探电荷，仅在电场力的作用下将沿电场线向B 点运动，可知电场线由A 指向B；因B处电场线较A处密集，则B处场强较大，电荷做加速运动，加速度越来越大，选项D正确，ABC错误；故选D.

点睛：

解决本题的关键掌握电场强度方向的判断，以及知道电场线越密的地方场强越强，越疏的地方场强越弱．

10.取两根完全相同的长导线,用其中一根绕成如图1所示的螺线管,当该螺线管中通过的电流为I时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B0;若将另一根长导线对折后绕成如图2所示的螺线管，当通过的电流也为I时,在螺线管内中部的磁感应强度大小约为

A.OB.0.5B0

C.BOD.2BO

【答案】A

【解析】在图（b）中，由于两根导线中的电流方向相反，产生的磁场相互抵消，所以在b中螺线管内中部的磁感应强度大小为零，故BCD错误，A正确．故选A．

二、多项选择题:

本题包含5小题,每小题3分,共15分。

在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确。

全部选对的得3分,选不全的得2分,有错者或不答的得0分。

11.学习库仑定律后,某同学发现库仑定律和万有引力定律有许多相似之处，为此他做了一番比较,得到如下结论,其中正确的是

A.静电力和万有引力都是通过两物体直接接触产生的

B.静电力和万有引力都是与两物体间的距离成反比

C.由于带电体都有质量,因此它们之间除了静电力外,还存在万有引力

D.库仑定律和万有引力定律分别只适用于点电荷之间和质点之间的相互作用

【答案】CD

【解析】两电荷之间通过电场发生作用，物体可以不接触，两物体之间通过引力场发生作用，两物体不接触也会存在万有引力．故A错误．静电力和万有引力都是与两物体间的距离平方成反比，选项B错误；带电体间存在静电力，还存在万有引力．故C正确．库仑定律只适用于点电荷之间的相互作用，万有引力定律既适用于质点之间的相互作用、也适用于均质球体之间的相互作用．故D正确．故选CD.

12.关于静电的利用和防范，下列说法正确的是

A.印染车间要保持空气干燥是为了防止静电产生的危害

B.高大建筑物顶上安放避雷针是为了防止静电产生的危害

C.油罐车拖一条与地面接触的铁链是为了防止静电产生的危害

D.复印机是利用静电的吸附作用工作的

【答案】BCD

【解析】在印染车间要保持空气干燥会导致静电积累而造成危害，故应保持潮湿，故A错误；高大建筑物顶上安放避雷针是为了防止静电危害，故B正确；油罐车拖一条与地面接触的铁链是为了将摩擦产生的静电及时导走，防止静电危害，故C正确；复印机是利用静电的吸附作用工作的，故D正确；故选BCD．

13.如图是强光手电中型号为“GH18650” 的可充电电池,根据电池上的参数,可判断下列说法正确的是

A.该电池的容量为4.2A·h

B.该电池的电动势为3.7V

C.该电池正常工作1h后的输出电流为4200mA

D.若电池以1A的电流工作,大约可用4.2h

【答案】ABD

【解析】由图可知该电池的容量为4200mA∙h=4.2A·h，选项A正确；该电池的电动势为3.7V，选项B正确；“4200mA∙h”的意思是说若电池以1A的电流工作,大约可用

，故D正确，C错误．故选ABD．

点睛：

本题考查电池的铭牌信息的掌握情况，要注意明确各内容的单位，同时明确电流定义的正确应用

14.为研究磁现象,某同学进行了这样的实验:

图1中将条形磁铁靠近细线悬挂的曲别针,曲别针被吸引，细线倾斜;图2 中在曲别针的下方放上点燃的蜡烛,给曲别针加热，过一会儿细线回到竖直位置。

下列分析正确的是

A.被吸引是因为曲别针被磁化后在磁铁产生的磁场中受到力的作用

B.被吸引是因为曲别针质量很小

C.细线回到竖直位置是因为条形磁铁在曲别针处产生的磁场消失了

D.细线回到竖直位置是因为曲别针在高温下磁畴被破坏产生退磁现象

【答案】AD

..................

15.质量一定的金属杆ab放在粗糙的斜面上保持静止。

现给金属杆中通以如图（侧视图） 的电流,同时在空间中施加如图方向的磁场B,ab仍可在斜面上保持静止。

则在下列四种情中,ab与斜面间摩擦力可能为零的是

A.

B.

C.

D.

【答案】AB

【解析】A图中根据左手定则判断出该图中安培力的方向水平向右，所以该导体棒受到的摩擦力可能为0．故A有可能；B图中根据左手定则判断出该图中受到的安培力的方向竖直向上，导体棒受到的重力、安培力的合力可以为0，故B是可能的；C图中根据左手定则判断出该图中安培力的方向竖直向下，所以该导体棒受到的摩擦力不能为0．故C不可能；D图中根据左手定则判断出该图中安培力的方向水平向左，所以该导体棒受到的摩擦力不能为0．故D不可能．故选AB.

点睛：

此题要先根据左手定则判断出各个图中受到的安培力的方向，再逐个图对四个导线进行受力分析，然后根据受力来判断出各个导体棒是否受到摩擦力的作用．

三.实验题:

本题包含3小题,共16分。

请将答案填在题中横线上或按要求作答。

16.市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台。

机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图）,其奥秘是“手指”内部有电磁铁。

（1）机器人取放棋子是利用了电磁铁的__________（选填“磁性有无”或“磁极方向"）可以控制的特点

（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见材料中的_____________

A.铁B.铜C.铝D.硬塑料

【答案】

（1）.磁性有无

（2）.A

【解析】

（1）根据机器人取放棋子的特点可以推断，它是靠电磁铁磁性有无来控制“手指”的，当通电时有磁性，将棋子取起，当断电时无磁性，将棋子放下；故填：

磁性有无；

（2）因为象棋棋子能被电磁铁吸引，因此一定是磁性材料制成的，铁是磁性材料，而铜、铝不是磁性材料；故填：

A；

17.将头发微屑悬浮在蓖麻油里并放到电场中,微屑就会按照一定的规律排列起来,显示出电场线的分布情况，如图所示。

图1中的两平行金属条分别带有等量异种电荷;图2中的金属圆环和金属条分别带有异种电荷。

观察微屑的取向,回答下列问题:

（1）图1中两平行金属条间中央部分的微屑按_________分布（选填“平行”、“放射状”或“无规律”）,说明其间是_______电场（选填“匀强".“非匀强”或“无”）;

（2）图2中圆环内部区城微屑按__________分布（选填“平行”、“放射状”或“无规律”）,可知圆环内部是_______电场（选填“匀强”、“非匀强”或“无”）。

【答案】

（1）.平行

（2）.均强（3）.无规律（4）.无

【解析】

（1）图1中两平行金属条间中央部分的微屑按平行，说明其间是匀强电场；

（2）图2中圆环内部区城微屑按无规律分布，可知圆环内部是无电场.

点睛：

本题考查了用头发屑模拟电场线的实验，要熟悉电场线的分别情况和特征，注意静电屏蔽金属环的内部场强为零，是等势体．

18.

（1）图1的实验装置,是用来研究__________的（选填“电流的磁效应”或“磁场对通电导线的作用”）;开关闭合前将小磁针登于水平桌面，上,其上方附近的导线应与桌面平行且沿________方向放置（选填“东西”或“南北”）,这是由于考虑到地磁场的影响;开关闭合后，小磁针偏转了一定角度，说明____________________________。

（2）图2的实验装置,是用来研究_____________的（选填“电流的磁效应”或“磁场对通电导线的作用”）;把金属棒AB放在磁场里,接通电源，让电流通过AB,发现AB在导轨上向右运动;把电源的正负极对调后接入电路,则AB向___________（选填“左”或“右”） 运动。

若保持AB 中的电流方向如图2不变,但把蹄形磁铁上下磁极调换一下,则AB向______________（选填“左”或“右”）运动。

这一实验表明,通电导线在磁场中的受力方向与____的方向和__________的方向有关。

【答案】

（1）.电流的磁效应

（2）.南北（3）.电流周围存在磁场（4）.磁场对通电导线的作用（5）.左（6）.左（7）.磁场（8）.电流

【解析】

（1）图1的实验装置,是用来研究电流的磁效应的；由于地磁的北极在地理的南极附近，故地磁场的磁感线有一个由南向北的分量，而当电流的方向与磁场的方向平行时通电导线才不受磁场的安培力，故在进行奥斯特实验时通电直导线可以水平南北方向放置，而不必非要在赤道上进行，但不能东西放置和竖直放置；小磁针偏转说明电流周围存在磁场．

（2）图2的实验装置,是用来研究磁场对通电导线的作用的；把导线AB放在磁场里，接通电源，让电流通过导线AB，会观察到导线向右运动，由此说明磁场对通电导体的力的方向向右；如果把电源正、负极对调后接入电路，导体中电流的方向改变；磁场对电流的作用力的方向与磁场方向和电流方向有关，在磁场方向不变的情况下，电流方向改变，其受力方向也改变，即运动方向改变，所以会观察到导线AB向左运动．如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，这种情况下，导体中电流方向不变，但磁场方向改变，所以其受力方向改变，导体的运动方向也发生改变，所以会观察到导线AB向左运动．这一实验表明,通电导线在磁场中的受力方向与磁场的方向和电流的方向有关。

点睛：

通电导体在磁场中受力的方向与两个因素：

导体中电流方向；磁场方向有关，要改变其受力方向只能改变其中的一个，两个因素不能同时改变．

四、计算题;本题包含5小题,共39分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

19.哈密南--郑州特高压直流输电工程,是我国自主设计、建设的世界上输送容量最大的直流输电工程。

起点在新疆哈密南部的能源基地,落点郑州。

途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南六省（区）,线路全长2210公里。

已知某段直流输电线长度L=20m,通有从西向东I=4000A的恒定电流,该处地磁场沿南北方向、磁感应强度B=4.5x10-5T,求在地磁场作用下;

（1）该段导线受到的安培力F是多大?

方向如何?

（2）若导线中电流大小变为I'=5000A，则该段导线受到的安培力F'变为多大?

【答案】

（1）3.6N方向竖直向上

（2）4.5N

【解析】

（1）由安培力的公式F=BIL

可得F=4.5×10-5×4000×20N=3.6N，方向竖直向上

（2）由安培力的公式F'=BI'L

F'=4.5×10-5×5000×20N=4.5N

20.如图所示,在正点电荷Q的电场中有一点P,将一个带电荷量为q=1.0

10-9C的正试探电荷放在P点时,受到的电场力F=3.0

10-7N,求:

（1）P点电场强度E的大小和方向;

（2）若移走q,在P点放置另一带负电、电荷量为q'=-2.5

10-9C的试探电荷,q'在P点受到的电场力F'是多大?

方向如何?

【答案】

（1）3.0

102N/C方向沿QP背离Q

（2）7.5x10-7N方向沿PQ指向Q

【解析】

（1）P点电场强度为E，根据

解得E=3.0

102N/C

方向沿QP背离Q

（2）q'在P点受到的电场力为F'

F'=q'E=7.5×10-7N

F'方向沿PQ指向Q

21.碳纤维电暖器采用长丝碳纤维发热体加热,散热均匀、升温快、三分钟可达90℃-100℃额定表面温度，具有较强的辐射对流作用，电热转换率达98%以上，与市场上同类陶瓷式、油汀式等电暖器相比,节电达50%以上，高效节能。

碳纤维电暖器价格低廉,使用中无电磁千扰和污染、无灰尘、无噪音。

碳纤维电暖器坚固耐用,不易损坏,使用寿命长达20-30年。

下表是某型号碳纤维电暖器的一些指标参数:

产品型号

规格（mm）

额定电压（V）

额定功率（W）

供热面积（m2）

RZ-1000

900*600*50

220

1000

10-12

回答下列问题:

（1）简述碳纤维电暖器的主要优点;（写出三条即可）

（2）计算RZ-1000在额定电压下的工作电流;

（3）RZ-1000正常工作1h消耗的电能是多少?

【答案】

（1）舒适性;散热均匀、升温快,三分钟内即可升温,无噪音。

安全性:

无电磁辐射、无滴漏、不产生废水废气。

经济性,电热转化率在98%以上，省电节能;坚固耐用，不易损坏，寿命长;价格便宜。

（2）4.5A（3）1kWh

【解析】

（1）舒适性：

散热均匀、升温快，三分钟内即可升温，无噪音。

安全性：

无电磁辐射、无滴漏、不产生废水废气。

经济性：

电热转化率在98%以上，省电节能：

坚固耐用，不易损坏，寿命长：

价格便宜。

（2）在额定电压下的工作电流为I

I=4.5A

（3）RZ-1000正常工作1h消耗的电能

根据W=Pt

W=1kW∙h

22.一根长为的丝线吊着质量为m、带电荷量为q 的小球,处于水平向右的匀强电场中,如图所示,平衡时丝线与竖直方向成37 角。

（重力加速度为g,sin37= 0.6,cos37= 0.8）

（1） 求匀强电场的电场强度E 的大小。

（2） 若剪断细绳,求小球加速度a 的大小。

【答案】

（1）

（2）1.25g

【解析】

（1）匀强电场的电场强度E的大小

Eq=mgtan

解得E=

（2）剪断细绳,小球加速度a 的大小

=ma

解得：

a = 1.25g

23.小红买了一个新型电池，从铭牌上可知该电池的电动势为3.6V,最大可连续供电,电流为0.5A,但电池的两个电极旁边并未标明“+”"_”极。

请你选择实验器材，设计实验方案,帮助小红辨别该电池的正负极。

（所用器材不限）

【答案】方法一:

用电压表判断。

将电压表的一个接线柱与电池的一电极连接好,另一接线柱与电池的另一电极试触,看电压表指针的偏转,从面得到电池的正、负极。

方法二:

用电流表判断。

把电池、开关、小灯泡、电流表组成串联电路,试着闭合开关，观察电流表指针偏转方向,通过判断电流方向来确定电池的正、负极。

方法三:

用发光二极管判断。

把电池、开关、电阻、发光二极管组成串联电路,闭合开关通过观察二极管是否发光,根据二极管的正、负极判断电池的正、负极。

【解析】方法一：

用电压表判断；将电压表的一个接线柱与电池的一电极连接好,另一接线柱与电池的另一电极试触,看电压表指针的偏转,从面得到电池的正、负极.

方法二：

用电流表判断；把电池、开关、小灯泡、电流表组成串联电路,试着闭合开关，观察电流表指针偏转方向,通过判断电流方向来确定电池的正、负极.

方法三：

用发光二极管判断。

把电池、开关、电阻、发光二极管组成串联电路,闭合开关通过观察二极管是否发光,根据二极管的正、负极判断电池的正、负极.