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- 2021-04-28 发布
辽宁省大连市2017-2018学年高二上学期期末考试物理（理）试题
一、选择题（第1~8题单选，第9~12题多选）
1. 下列表达式中，不是比值法定义物理量的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A项：电场强度E与电场力及检验电荷的电荷量无关；属于比值定义法，故A错误；
B项：导体的电阻中电阻与导线长度、电阻率成正比、与横截面积成反比，不属于比值定义法，故B正确；
C项：电容的定义式中，C与两板间的电量及两板间的电势差无关，属于比值定义法，故C错误；
D项：磁感应强度与通电导线所受的安培力、电流、导线长度无关，属于比值定义法，故D错误。
2. 关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线和磁感线都是不相交曲线
B. 电场线和磁感线都是闭合的曲线
C. 电场线和磁感线都是现实中存在的
D. 磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极
【答案】A
【解析】A、B项：磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极，在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极；所以磁感线是闭合的，而电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交不闭合，故A正确，B错误；
C项：电场线和磁感线都是假想的，在空间不是实际存在的线，故C错误；
D项：磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极．在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，故D错误。
3. 如图所示，在水平桌面上放着一个1匝的矩形线圈，线圈中心上方某处有一竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量为0.04Wb。在0.5s内将条形磁体放到线圈内的桌面上，此时线圈内的磁通量为0.12Wb，则在这个过程中线圈的感应电动势为（ ）
A. 0.16V B. 0.24V C. 1.6V D. 2.4V
【答案】A
【解析】由题，穿过线圈的磁通量增加量为△Φ=Φ2-Φ1=0.12Wb-0.04Wb=0.08Wb．根据法拉第电磁感应定律得，，故A正确。
4. 2017年1月25日，在中央电视台CCTV10频道播出的节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮就是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示，则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是（ ）
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 水平向左 D. 水平向右
【答案】C
【解析】由左手定则可知，炮弹导体滑块受到的安培力的方向是水平向左，故选C.
5. 如图所示，一质子以速度v穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则下列说法正确的是（ ）
A. 若质子的速度，它将向上偏转
B. 若电子以相同速度v射入该区域，将会发生偏转
C. 若质子从右侧以相同大小的速度射入仍然不发生偏转
D. 无论何种带电粒子，只要以相同速度从左侧射入都不会发生偏转
【答案】D
【解析】穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则qvB=qE,v=E/B，带电粒子能够匀速穿出复合场区域的速度与带电正负无关。当V′>V，qvB>qE，它将向上偏转，洛伦兹力时刻改变，其运动轨迹既不是圆弧也不是抛物线，故D正确。
6. 穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图①有感应电动势，且大小恒定不变
B. 图②产生的感应电动势一直在变大
C. 图③在时间内的感应电动势是时间内感应电动势的2倍
D. 图④产生的感应电动势先变大再变小
【答案】C
【解析】A项：图①中磁通量没有变，因此没有感应电动势，故A错误；
B项：图②中的磁通量均匀增加，则图象的斜率不变，因此感应电动势不变，故B错误；
C项：图③在0～t1时间内的斜率是t1～t2时间内斜率的2倍，所以在0～t1时间内感应电动势是t1～t2时间内感应电动势的2倍，故C正确；
D项：图④的斜率大小先减小后增大，故产生的感应电动势先变小再变大，故D错误。
点晴：当穿过磁闭合回路的磁通量发生变化时，电路中出现感应电动势，当磁通量均匀变化时，感应电动势是不变的。
7. 如图所示，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的自感线圈，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ）
A. A灯先亮，B灯后亮
B. B灯先亮，A灯后亮
C. A、B灯同时亮，以后亮度不变
D. A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭
【答案】D
【解析】当开关S闭合时，电路中的电流增加，由于线圈的自感作用，将产生一自感电动势阻碍电流的增加，此时A、B二灯相当于串联，同时亮；电路稳定后线圈相当于一段导线，将A灯短路，A灯熄灭，B灯两端所加电压增加而变得更亮，故D正确，ABC错误。
点晴：闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B灯逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化。
8. 如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为、、，速度大小分别为、、。则（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
【答案】B
...............
点晴：根据带电粒子的运动轨迹弯曲方向，即可判断库仑力是引力还是斥力；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，速度增大，电场力做负功，速度减小，根据这些知识进行分析即可。
9. 如图所示，直导线通入方向向上、逐渐增强的电流，关于右侧线圈说法正确的是（ ）
A. 线圈有扩张的趋势
B. 线圈有收缩的趋势
C. 线圈内产生顺时针的电流
D. 线圈内产生逆时针的电流
【答案】BD
【解析】直导线通入方向向上的电流，根据右手定则可知：在圆环处产生垂直向里的磁场，由于电流逐渐增强，所以产生的磁场与增大，通过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，在圆环中产生逆时针的感应电流，故D正确；根据“增缩减扩”可知，线圈有收缩的趋势，故B正确。
10. 如图所示为真空中半径为r的圆，O为圆心，直径ac、bd相互垂直。在a、c处分别固定有电荷量为+q、-q的两个点电荷。下列说法正确的是（ ）
A. O点电势一定等于b点电势
B. 位置b处电场强度大小为学
C. 将一负试探电荷从b点移到c点，电势能减小
D. ac线上各点电场强度方向与bd线上各点电场强度方向垂直
【答案】AB
【解析】A项：bOd是一条等势面，故电势相同，故A正确；
B项：正负电荷在b点分别产生的场强为，根据矢量可知，故B正确；
C项：将一负试探电荷从b点移到c点，电场力做负功，电势能增加，故C错误；
D项：ac线上各点电场强度方向由a指向c，bd线上各点电场强度方向由a指向c，故D错误。
11. 如图所示，一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中（ ）
A. 电容器的电容变小
B. 电容器两极板间场强不变
C. 电容器两极板间电压增大
D. 电阻R中有从a流向b的电流
【答案】AD
【解析】A项：由，增大d可以让C减小；A正确；
B、C项：由于电容器两端电压不变，根据E=U/d可知电容器两极板间的电场强度减小；B错误，C错误；
D项：此过程电容器放电，电容器上极板所带正电荷减少，电流从a流向b；D正确；
12. 如图所示，用拉力把单匝矩形线框匀速拉出匀强磁场区，如果先后两次拉出的速度之比为1:2，则在先后两种情况下（ ）
A. 拉力之比为1:2
B. 通过线框的电量之比为1:1
C. 线框中的感应电流之比为1:4
D. 线框中产生的热量之比为1:2
【答案】ABD
【解析】设线圈左右两边边长为l，上下两边边长为l′，整个线圈的电阻为R，磁场的磁感应强度为B
拉出线圈时产生的感应电动势为：E=Blv，感应电流为：
，所以线框中的感应电流之比为1：2，故C错误；线圈所受的安培力为： ，可知，F∝v，则得：F1：F2=1：2，即拉力之比也为1：2，故A正确；拉力做功为：，可知Q∝v，则得：Q1：Q2=1：2，故D正确；由法拉第电磁感应定律得 ，感应电动势，由欧姆定律得：，则通过导线的电荷量为：，则q与线框移动速度无关，磁通量的变化量△Φ相同，所以通过导线横截面的电荷量q1：q2=1：1，故B正确。
点晴：在拉力作用下，矩形线圈以不同速度被匀速拉出，拉力做功等于克服安培力做功，等于产生的焦耳热．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式结合进行求解。
二、实验题（2小题）
13. （1）如图所示，游标卡尺的读数是_________cm；
（2）如图所示，螺旋测微器的读数是_________mm。
【答案】 (1). 5.015cm (2). 2.328mm
【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为5cm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：5cm+0.015cm=5.015cm；
(2)螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度为32.8×0.01mm=0.328mm，所以最终读数为2mm+0.328mm=2.328mm；
14. 用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值、额定功率5W)
（d）滑动变阻器（阻值范围、额定电流2A）
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A。
（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如下图所示的U-I图线。由图可较准确地求出该电源电动势E=____________V；内阻r=____________。（结果保留两位有效数字）
【答案】 (1). 0.6A (2). 3V (3). 1.5V (4). 0.83Ω
【解析】(1) 由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；
(2)由U-I图象可知：图象与纵轴的交点即为电动势，所以E=1.5V，图象的斜率的绝对值为内阻，所以。
三、计算题（3小题）
15. 如图所示，两根长为L的绝缘细线下端各悬挂一质量为m的带电小球A、B。A、B带电荷量分别为+q和-q。今加上方向水平向左的匀强电场，使悬挂AB的两绝缘细线夹角成并保持静止。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）两带电小球间的库仑力大小；
（2）两根细线上的拉力大小；
（3）电场强度E的大小。
【答案】（1），（2），（3）.
【解析】(1)由几何关系可知：AB间距离为L，根据库仑定律可得：；
(2) 取A为研究对象，设线的拉力为T，经受力分析得：；
(3) 取A为研究对象，设线的拉力为T，重力G，库仑力F1，匀强电场的电场力F，在水平方向上有：，解得：。
16. 如图所示，匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。有一质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），以初速度垂直磁场方向从小孔C射入匀强磁场后从磁场右边界A点射出，射出方向与水平方向的夹角为，求：
（1）粒子运动轨迹的半径r；
（2）粒子的初速度；
（3）粒子在磁场中的运动时间t。
【答案】（1），（2），（3）.
【解析】(1)过A点作v0的垂线交于左边界M点，由几何关系可知：；
(2)根据 得：；
(3)根据。
17. 如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B=1T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为L=0.5m，电阻。导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。当导体棒ab沿导轨匀速下滑时，标有“3V, 1.5W”字样的小灯泡恰好正常发光，，求：
（1）导体棒ab中的电流I的大小和方向；
（2）导体棒ab的速度v的大小；
（3）电路的总电功率P；
（4）导体棒ab的质量m。
【答案】（1）0.5A，电流方向是b→a；（2）；（3）2W；（4）.
【解析】(1) ab沿导轨匀速下滑时,导体棒切割磁感线，由右手定则可知，电流方向是b→a，由灯泡正常发光可知：；
(2)导体棒与导轨，灯泡组成闭合回路，根据闭合电路欧姆定律：，其中r为灯泡的电阻，，将数据代入可得：；
(3)电路总功率；
(4)对ab受力分析：重力，安培力，由于ab沿导轨匀速下滑，所以，即。