高中上海市虹口区北虹高级中学高二上学期期末物理试题普通班答案解析.docx
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高中上海市虹口区北虹高级中学高二上学期期末物理试题普通班答案解析
上海市虹口区北虹高级中学【精品】高二上学期期末物理试题(普通班)
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.在国际单位制中,属于基本单位的是( )
A.牛顿
B.米
C.特斯拉
D.焦耳
2.电场强度的单位是()
A.N/CB.V/CC.J/CD.T/C
3.下列关于能量的转化,下列说法中正确的是()
A.因为能量守恒,所以“永动机”是存在的
B.摩擦生热的过程是不可逆过程
C.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性
D.由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机
4.首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是()
A.安培B.法拉第C.奥斯特D.特斯拉
5.根据磁感强度的定义式
,下面说法正确的是
A.B随着IL乘积的增大而减小
B.B随着F的增大而增大
C.B的方向与F的方向一致
D.B与F、I、L的变化无关
6.下列现象中,属于电磁感应现象的是
A.磁场对电流产生力的作用
B.电流的周围能产生磁场
C.软铁棒可被磁场磁化而带磁性
D.变化的磁场使闭合电路中产生电流
7.下列说法正确的是
A.穿过某一面的磁通量为零,该处的磁感强度也为零
B.磁场很强的地方,通电导线在该处受到的磁场力可能为零
C.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生
D.沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小
8.关于磁感线的认识,下列说法正确的是
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极
B.磁感线可以相交
C.磁感线可以表示磁场的强弱和方向
D.电流在磁场中的受力方向即为该点磁感线的切线方向
9.关于公式①P=UI,②P=I2R,③
,下列说法正确的是
A.公式①适用于任何电路的电功率
B.公式②适用于任何电路的电功率
C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D.公式①只适用于纯电阻电路的电功率
10.在如图所示的各电场中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A.
B.
C.
D.
11.关于内能,下列说法正确的是
A.理想气体吸热,温度一定升高
B.物体动能越大,分子动能越大
C.外界对气体做功10J,同时气体放出20J的热量,则气体的内能减少10J
D.只有热传递可以改变物体的内能
12.关于地球的地磁场方向,下列说法正确的是
A.在地表空间是从南极指向北极
B.在地表空间是从北极指向南极
C.在地表空间南半球是从赤道指向南极,北半球是从赤道指向北极
D.在地表空间南半球是从赤道指向北极,北半球是从赤道指向南极
13.下列关于电场线的说法中,正确的是
A.电场线上每一点的切线方向为该点场强的方向
B.电场线的方向就是电荷的受力方向
C.电场线是反映电场性质而客观存在的线
D.电场线是从正电荷出发到负电荷,又从负电荷回到正电荷的闭合曲线
14.如图所示,环形通电导线内外各有小磁针A、B,则磁针静止时
A.A、B的N极均垂直纸面向里
B.A、B的N极均垂直纸面向外
C.A的N极向里,B的N极向外
D.A的N极向外,B的N极向里
15.关于感应电流,下对说法正确的是( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应电流
16.如图,一电荷量为
的正点电荷位于电场中的
点,受到的电场力为
。
若把该点电荷换为电荷量为
的负点电荷,则
点的电场强度
为( )
A.
,方向与
相反B.
,方向与
相反
C.
,方向与
相同D.
,方向与
相同
17.下列哪个措施是为了防止静电产生的危害()
A.在高大的烟囱中安装静电除尘器B.静电复印
C.在高大的建筑物顶端装上避雷针D.静电喷漆
18.磁场中某区域的磁感线如图所示,则
A.a、b两点磁感强度大小相等
B.a、b两点磁感强度大小不相等,Ba C.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大 D.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小 19.下列关于摩擦起电的叙述,正确的是( ) A.玻璃棒与任何物体摩擦都带正电 B.摩擦起电的本质是电子发生了转移 C.摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程 D.经过摩擦使某物体带正电是因为产生了额外的正电荷 20.如图,在两平行直导线A、B中,通有方向相同的电流I.则B导线受到磁场力的方向 A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里 C.向右 D.向左 21.相互平行的光滑导轨上放置一导体棒,整个装置放在匀强磁场中,如图所示,当接通电源时导体棒受到向左的磁场力,则这个匀强磁场的方向可能是 A.垂直于纸面向外 B.平行于纸面向左 C.垂直于纸面向里 D.平行于纸面向右 22.如图,一正方形闭合导线圈在一个很大的匀强磁场中,下列变化中能产生感应电流的是 A.线框向右匀速运动 B.线框向左加速运动 C.线框绕经过a点且垂直线圈平面的轴转动 D.将线框由正方形拉成圆形 23.有四个金属导体,他们的伏安特性曲线如图所示,将这四个导体串联在同一个电路中,两端电压最大的导体是 A.a B.b C.c D.d 24.以下几种带电体所带的电量不可能的是 A.3.2×10-19C B.6.4×10-19C C.8.0×10-20C D.1.92×10-18C 25.关于直流电动机,下列说法正确的是 A.线圈能持续转动,是因为电刷的作用 B.线圈是受到电场力的作用而持续转动 C.电动机线圈的电阻足够小就能持续转动 D.电动机线圈是受到磁场力的作用才发生转动 26.三个阻值相同的电阻R,额定功率均为10W.接入如图电路,改变电压U,使各电阻实际功率均不超过额定功率,则三电阻最大总功率为() A.30WB.20WC.15WD.10W 27.如图,通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd,导线与线圈共面.如果线圈运动时不产生感应电流,线圈可能的运动是() A.向上平移B.向右平移 C.向左平移D.以ab为轴转动 28.如图所示,正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直.在线圈以ab为轴旋转90°的过程中,穿过线圈的磁通量大小( ) A.一直减小B.先减小后不变 C.先不变后减小D.先增大后减小 29.关于两个点电荷间相互作用的电场力,下列说法正确的是 A.电量大的点电荷受力大,电量小的点电荷受力小 B.他们一定大小相等,方向相反 C.当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时,这两个电场力的大小可能增大 D.当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时,两电荷间的相互作用力减小 30.在示波管中,电子枪2s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流强度为 A.9.6×10-6A B.3×10-3A C.4.8×10-6A D.3×10-6A 31.如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂.MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受金属棒的拉力作用.为了使悬线中的拉力减小,可采取的措施有() A.使磁场反向 B.使电流反向 C.增大电流强度 D.减小磁感应强度 32.如图c所示,装饰用的彩灯,串成一串串,接在220V电源上,观察灯的结构发现,每个灯的灯丝(R1)引线上方绕有金属电阻丝(R2),如图a所示;即使R1断了,R2仍能导电。 下列对电路情况的几种分析中正确的是( ) ①根据工作特性,R1大于R2; ②根据工作特性,R1应该小于R2; ③当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余的灯将变暗; ④当其中一个或几个灯的灯丝断了,其余的灯将变亮。 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 33.在图示的电路中U=12V,若电压表的示数也是12V,这说明可能 A.电阻R1、R2中有断路发生 B.灯泡L断路 C.电阻R1、R2中有短路发生 D.灯泡L和电阻R1都发生了断路 34.质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上,下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是 A. B. C. D. 35.在如图所示的电场中的P点放置一负电荷,由静止释放后,其受到的电场力越来越大的是图中的 A. B. C. D. 二、实验题 36.在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,用________传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度,得到右图所示的B-d图线.实验中使用的螺线管的内径(直径)为 m,根据图线估算螺线管中心的磁通量约为________Wb. 37.如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路,在实验中,通过A、B测得的物理量的数值分别是x、y,电动机线圈的电阻为r,请完成下列问题: (1)图中方框A、B所采用的传感器分别是: A: ________________,B: _______________. (2)此时电动机的输入功率的表达式P入=__________; (3)在实验中,由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度,则电动机的效率η=______________×100%. 38.在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示,回答下列问题: (1)将未完成的电路补充完整______________________________; (2)连接好电路后,写出能产生感应电流的一种情况: ______________________________ 三、解答题 39.如图,水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接,金属棒ab垂直置于导轨上,导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场.棒获得初速度v后开始向右运动. (1)指出ab棒中感应电流的方向. (2)ab棒运动过程中,速度如何变化? 请简要写出分析过程。 40.有两只额定电压都是110V的灯泡A和B,A的额定功率是100W,B的额定功率是40W,为了使它们接在220V的电路上能正常发光。 (1)图中哪些连接方法能使两灯正常发光? (2)哪种连接方法最省电? 请简要写出分析过程。 参考答案 1.B 【详解】 国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,故B正确. 2.A 【详解】 根据电场强度定义式: ,F的单位是N,q的单位是C,则电场强度的单位可为N/C,故A正确,BCD错误. 3.B 【详解】 第一类永动机违反能量守恒定律,所以不可能制成;第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但是违反热力学第二定律,所以也是不可能制成的,选项A错误;根据热力学第二定律,一切与热现象有关的过程都不可能自发的进行,则摩擦生热的过程是不可逆过程,选项B正确;空调既能制热又能制冷,是消耗了电能,不是自发进行的,故C错误.能量的转化过程尽管符合能量守恒定律,高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中,但耗散的低品质的能量不能再集中利用,所以会发生能源危机,故D错误;故选B. 4.C 【详解】 首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特;安培提出了分子电流假说,研究了通电导线的磁场;法拉第研究了电磁感应现象;特斯拉是电力工程师;故B正确.故选B. 5.D 【详解】 磁感应强度是用来描述磁场强弱的一个物理量,只与磁场本身有关,大小与F、I、L及其变化都无关,方向与F的方向垂直。 A、A项与上述分析结论不相符,故A错误; B、B项与上述分析结论不相符,故B错误; C、C项与上述分析结论不相符,故C错误; D、D项与上述分析结论相符,故D正确。 6.D 【详解】 电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动,或者穿过闭合线圈的磁通量变化,回路中产生感应电流的现象。 A.磁场对电流产生力的作用属于电流在磁场中受力。 故A错误; B.电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应。 故B错误; C.软铁棒可被磁场磁化而带磁性属于铁磁性物质的磁化过程。 故C错误; D.变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化,从而产生感应电动势,形成感应电流的现象。 属于电磁感应现象。 故D正确 7.B 【详解】 A.穿过某一面的磁通量为零,该处的磁感强度可能为零,也可能是由于该面与磁场平行,磁感应强度不一定为零。 故A错误; B.磁场越强的地方,B越大,通电导线在该处受到的磁场力不一定大,当导线与磁场平行时,通电导线在该处受到的磁场力为零,故B正确; C.磁场是客观存在的,在磁极和通电导线周围都存在磁场,与有无磁极与磁极、磁极与电流发生作用无关,故C错误; D.磁感线的疏密反映磁感应强度的大小,沿磁感线方向磁感强度的疏密情况不能确定,所以磁感强度的变化不能确定,故D错误。 8.C 【详解】 A.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发回到S极,在磁铁内部则是从S极到N极,磁感线是闭合的。 故A错误; B.磁感线的切线方向是该处磁场方向,在同一点磁场方向是唯一确定的,因此磁感线不相交,故B错误; C.磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,越密越强,反之越弱;磁感线的切线方向是该处磁场方向。 故C正确; D.由左手定则可知,电流在磁场中的受力方向与该点磁感线的方向垂直,故D错误; 故选: C。 9.A 【详解】 公式①是功率的定义式,适用于任何电路的电功率;公式②③是根据欧姆定律推导出来的,只适用于纯电阻电路的电功率。 A、A项与上述分析结论相符,故A正确; B、B项与上述分析结论不相符,故B错误; C、C项与上述分析结论不相符,故C错误; D、D项与上述分析结论不相符,故D错误。 10.D 【详解】 AB.A图和B图中的ab两点的电场的方向不同,场强大小相等,所以两点的电场强度不相同。 故AB错误; C.C图中的ab两点,b点的电场线比较密,所以b点的场强大。 故C错误; D.D图中的两点所在的电场为匀强电场,两点的电场强度大小相等,方向相同,场强相同,故D正确; 故选D。 【点睛】 11.C 【详解】 A.根据热力学第一定律△U=W+Q得物体的内能与做功和热传递有关,故一定质量的理想气体吸热时内能可以不变。 温度不一定升高,故A错误; B.物体运动速度与分子热运动的速度或动能无关,分子动能与物体的动能无关,故B错误; C.外界对气体做功10J,同时气体放出20J的热量,则根据热力学第一定律△U=W+Q=10−20=−10J,气体的内能减少10J,故C正确; D.物体内能改变与做功和热传递有关。 故D错误。 故选: C。 12.A 【详解】 地球本身是一个大磁铁,地磁的南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,在地表空间地磁场从南极指向北极,不论在南半球还是北半球,地磁场都是从南极指向北极. A、A项与上述分析结论相符,故A正确; B、B项与上述分析结论不相符,故B错误; C、C项与上述分析结论不相符,故C错误; D、D项与上述分析结论不相符,故D错误. 13.A 【详解】 A.根据电场线的特点可知,电场线上点的切线方向是场强方向,电场线上每一点的切线方向,都与电场中该点的场强方向一致,故A正确; B.电场线上点的切线方向是场强方向,其方向与正电荷所受电场力的方向相同,与负电荷所受电场力的方向相反,故B错误; C.电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线,实际上是不存在的,电场是实际存在的,故C错误; D.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,电场线不闭合,故D错误; 故选: A。 14.D 【详解】 由于环形电流的方向是顺时针的,由安培定则知道环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的,而环外的磁场方向可以看成直线电流周围的磁场来确定方向,是向外的,因此,小磁针B的N极向里,A的N极向外。 A、A项与上述分析结论不相符,故A错误; B、B项与上述分析结论不相符,故B错误; C、C项与上述分析结论不相符,故C错误; D、D项与上述分析结论相符,故D正确。 。 15.D 【详解】 A.根据法拉第电磁感应定律,线圈产生感应电流的条件是线圈要闭合,并且穿过线圈的磁通量发生改变,故A错误; B.闭合导线切割磁感线,如果磁通量未发生改变则不会有感应电流产生;闭合电路部分导体做切割磁感线有感应电流产生,所以闭合导线做切割磁感线运动不是一定产生感应电流,故B错误; C.即使闭合电路的一部分导体如果不做切割磁感线的运动,但如果闭合电路在磁场中面积改变,磁通量也改变,就会有感应电流产生,故C错误; D.根据法拉第电磁感应定律,闭合电路产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变,故D正确。 故选D。 16.C 【详解】 一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为F,则电场强度 方向与F相同;电场中某点的场强由电场本身决定,与试探电荷的电量和电性均无关,则若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷,则A点的电场强度E不变。 故选C。 17.C 【解析】 本题考查静电现象的应用于防止.ABD均为静电现象的应用,C为防止静电产生的危害,选C. 18.D 【详解】 AB.由磁感线的疏密表示磁场的强弱,由图可知a、b两点磁感强度大小不相等,a点磁感应强度比b点的大,故A错误,B错误; CD.根据磁场力F=BILsinθ,磁场力的大小不仅与磁感应强度B的大小有关,还与电流方向与磁感应强度方向的关系有关,同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力有可能比放在b处时小,故C错误,D正确. 故选D. 19.B 【详解】 A.摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱,如果两个物体获得电子能力相同,则相互摩擦的后不会带电。 获得电子能力强的会得到电子带负电,获得电子能力弱的失电子带正电。 故A错误; B摩擦起电的本质是电子的转移,电荷并没有被创造,故B正确; CD.每个物体内部都有电荷,只不过内部的正、负电荷总数相等,所以对外不显电性,当物体得到电子就显负电性,失去电子就显正电性。 摩擦起电是通过摩擦使电子发生转移的过程,不能创造电荷。 故C错误,D错误。 故选: B。 20.D 【详解】 两电流通过的电流方向相同,则由结论可知,两电流相互吸引,故B受到的磁场作用力水平向左;选项D正确,ABC错误. 21.A 【详解】 A.由图可知导体中的电流向下,根据左手定则四指向下,大拇指向左指,则掌心朝里,可知磁场的方向垂直于纸面向外是可能的。 故A正确; B.如磁场方向平行于纸面向左,磁场力垂直纸面向里。 故B错误; C.如磁场方向垂直于纸面向里,则磁场力向右。 故C错误; D.如磁场方向平行于纸面向右,磁场力垂直纸面向外,故D错误; 故选: A 22.D 【详解】 AB、由于磁场是匀强磁场且范围足够大,因此线圈无论向那个方向匀速、加速或加速平移,磁通量都不会发生变化,都不会产生感应电流,故A错误,B错误; C.为轴旋转时线框绕经过a且垂直线圈平面的轴转动,其磁通量不发生变化,没有有感应电流产生,故C错误; D.将线框由正方形拉成圆形,线框的面积扩大,磁通量一定增大,会产生感应电流,故D正确; 故选: D。 23.D 【详解】 图象的斜率表示电阻,则由图象可知,d图象的斜率最大,故d电阻的阻值最大;串联在电路中各电阻电流相等,则由欧姆定律可得,d电阻两端的电压最大。 A、A项与上述分析结论不相符,故A错误; B、B项与上述分析结论不相符,故B错误; C、C项与上述分析结论不相符,故C错误; D、D项与上述分析结论相符,故D正确。 24.C 【详解】 最小的电荷量是1.6×10−19C,我们把这个最小的电荷量叫做元电荷,任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍。 A.3.2×10-19C是1.6×10−19C的整数倍,故A不符合题意; B.6.4×10-19C是1.6×10−19C的整数倍,故B不符合题意; C.8.0×10-20C不是1.6×10−19C的整数倍,故C符合题意; D.1.92×10-18C是1.6×10−19C的整数倍,故D不符合题意。 25.D 【详解】 A.直流电动机由于有换向器不断改变线圈电流方向,使线圈受到持续不断的磁场力作用而转动,故A错误; BD.直流电动机线圈中的电流受到磁场力作用而发生转动,故B错误,D正确; C.电动机由于持续受到磁场力作用而转动,与线圈电阻大小无关,故C错误; 故选: D。 26.C 【详解】 当两电阻并联后与第三个电阻串联,假设额定电流为I,则电路中的电流最大值为I,根据功率公式有: P额=I2R=10W,根据串并联电路的特点可知,通过两并联电阻的电流均为: ,则AB间允许消耗的最大功率: ,故C正确,ABD错误. 27.A 【详解】 导线中电流强度不变时,产生的磁场不变,线圈向上移动时,穿过线框的磁通量不变,故不可以产生感应电流,故A正确;线框向右运动时,线框中的磁感应强度减小,穿过线框的磁通量减小,可以产生感应电流,故B错误;线框向左运动时,线框中的磁感应强度增大,穿过线框的磁通量增大,可以产生感应电流,故C错误;线框以ab为轴转动,线框的磁通量发生变化,可以产生感应电流,故D错误.所以A正确,BCD错误. 28.C 【分析】 根据磁通量的公式Φ=BScosθ分析磁通量的变化,注意有效面积的判断. 【详解】 在线圈以ab为轴旋转90°的过程中,由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变,即有效面积不变,故开始时磁通量不变;而当cd过进入磁场后,有效面积减小;故磁通量减小;故只有C正确;故选C. 29.B 【详解】 AB.两个点电荷间相互作用的电场力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,与两个点电荷的电量大小无关,故A错误,B正确; C.根据库仑定律: 可知,当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时,这两个电场力的大小一定减小,故C错误; D.根据库仑定律可知,当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时,则两电荷间的相互作用力一定增大,故D错误; 故选: B。 30.C 【详解】 每个电子的电荷量大小为: e=1.6×10−19C, 6×1013个电子总电荷量为: q=6×1013×1.6×10−19C=9.6×10−6C, 则示波管中电流大小为: I= A=4.8×10−6A. A、A项与上述分析结论不相符,故A错误; B、B项与上述分析结论不相符,故B错误; C、C项与上述分析结论相符,故C正确; D、D项与上述分析结论不相符,故D错误. 31.C 【解析】 【详解】 棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有从M流向N的电流,根据左手定则可知,棒所受安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力减小,则安培力必须增加,由安培力公式F=BIL知,可以适当增加电流强度,或增大磁场,若使电流或磁场反向,安培力方向竖直向下,悬线的拉力将增大。 故C正确,ABD错误。 故选C。 【点睛】 解决本题的关键要掌握安培力的方向判断方法: 左手定则以及安培力大小公式F=BIL. 32.C 【详解】 根据并联电路,电阻越小,则电流越大,所以金属电阻丝(R2)比每个
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