2017-2018学年福建省福州市第一中学高二上学期期期末考试物理试题 解析版

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福建省福州一中2017-2018学年高二第一学期期末考试

一、单项选择题

1. 关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）

A. 磁感线总是从N极出发，止于Ｓ极

B. 通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

C. 磁感应强度为零的区域，在该区域中通过某个面的磁通量一定为零

D. 磁场是真实存在的物质，磁感线也是客观存在的，反映磁场的大小和方向

【答案】C

【解析】A、磁感线在磁体外部是从N极到S极，内部从S极到N极，故A错误；

B、通电导线在某处不受磁场力作用，可能是电流的方向与磁场的方向平行，该处的磁感应强度不一定为零，故B错误；

C、根据磁通量可知，当磁感应强度时，则磁通量，故选项C正确；

D、磁场是一种看不见的特殊物质，磁感线是人们为了方便研究而假想出来的，不是真实存在的，故D错误。

2. 如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是（ ）

A. B.

C. D.

【答案】C

【解析】A、A、B两点距离负点电荷距离相等，故场强大小相等，方向为电场线的切线方向也

- 2 - 不同，故二者场强不同，故选项A错误；

B、在等量同种点电荷连线上两点，根据对称性可知，场强大小相等，但是方向不同，故选项B错误；

C、在等量异种点电荷连线上两点，根据对称性可知，场强大小相等，但是方向也相同，都是水平向左，故此时A、B两点场强相同，故选项C正确；

D、由图可知，A、B两点处的电场线疏密不同，故二者的场强大小不同，方向为其切线方向也不同，故二者场强不同，故选项D错误。

点睛：此题考查了不同电场中场强的知识，其中重点是场强是矢量，知道只有大小和方向都相同时场强才相同。

3. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为（ ）

A. 2:5 B. 3:5

C. 1:2 D. 2:3

【答案】B

【解析】当开关S断开时，等效电路图如图所示：

电路总阻值：，则干路电流，电容的电压；

当开关S闭合时，等效电路图如图所示：

- 3 - 电路总阻值：，则干路电流，电容的电压；

由可得：，故B正确，ACD错误。

点睛：解题的关键是清楚开关断开与闭合时电路的结构，并能应用闭合电路欧姆定律求电容的电压。

4. 在条形磁铁S极附近，用绝缘轻绳悬挂一轻质圆线圈，磁铁与圆线圈在同一平面内，当线圈中通有逆时针方向电流时，则线圈运动情况是（ ）

A. 从上向下看，线圈顺时针旋转，同时靠近S极

B. 从上向下看，线圈顺时针旋转，同时远离S极

C. 从上向下看，线圈逆时针旋转，同时靠近S极

D. 从上向下看，线圈逆时针旋转，同时远离S极

【答案】A

【解析】由右手螺旋定则可知，线圈的外面为N极，里面为S极；因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁，故选项A正确，选项BCD错误。

点睛：此题考查了右手定则和磁极间相互作用的应用，注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手定则判断磁场的N、S极。

5. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形单匝线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样速率沿四个不同方向匀速移动，如下图所示（ ）

A. B图中ab电势差最小

B. 四种情况下磁场力对线框做功的功率都相等

C. 四种情况下流过ab边的电流的方向都相同

- 4 - D. 四种情况下，线圈完全进入或移出磁场过程中，经过线圈横截面的电量不同

【答案】B

【解析】A、上述四个图中，切割边所产生的电动势大小均相等（E），回路电阻均为4r（每边电阻为r），则电路中的电流亦相等，即，只有B图中，ab为电源，有；其他情况下，，即B图中ab电势差最大，故A错误；

B、由，因为I相同，同样速率v运动，所以P相等，故B正确；

C、图A、B、D三种情况穿过线框的磁通量均减小，根据楞次定律判断出感应电流方向均为顺时针方向，图C线框的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流为逆时针方向，故C错误；

D、根据法拉第电磁感应定律：，则，即：，由于相同，故经过线圈横截面的电量相同，故选项D错误。

点睛：本题属于电磁感应与电路的结合，注意弄清电源和外电路的构造，明确a、b两点间的电势差是路端电压还是某一阻值电压，掌握电量的经验表达式，并能灵活运用。

6. 某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流计及开关按下图连接．在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，电流计的指针向左偏．由此可判断，在保持开关闭合的状态下（ ）

A. 当线圈A拔出时，电流计指针向左偏转

B. 当将铁芯插入线圈A中时，电流计指针向右偏转

C. 当滑动变阻器的滑片匀速向N端滑动时，电流计指针向不偏转

D. 当滑动变阻器的滑片减速向N端滑动时，电流计指针向左偏转

【答案】D

【解析】开关闭合的瞬间，穿过线圈的磁通量增大，电流计的指针向左偏；

A、当线圈A拔出时，穿过线圈的磁通量减小，电流计指针向右偏转，故A错误；

B、当将铁芯插入线圈A中时，均导致磁通量增大，因此电流计指针向左偏，故B错误；

C、当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误；

- 5 - D、当滑动变阻器的滑片减速向N端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针向左偏转，故D正确。

点睛：本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针左偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象。

7. 如图所示，半径为R的一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q>0）。质量为m的例子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场的运动方向间的夹角为120°，则粒子的速率为（不计重力）（ ）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】带电粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域做匀速圆周运动，运动轨迹如图：

设运动半径为r，圆心为，连接OC、，垂直平分弦长CD．

已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为，所以，又，所以，则，，即．

再根据洛仑兹力提供向心力有：，解得：，故选项B正确，选项ACD错误。

点睛：在磁场中做圆周运动，多数题目的解题思路是先确定圆心画出轨迹，由几何知识得到半径，然后由牛顿第二定律求解其他量。

8. 如图（a）所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面

- 6 - 向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。导体圆环将受到向上的磁场作用力，则导线abcd所围区域内磁场的磁感强度随时间变化的图象是（ ）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】导体圆环受到向上的磁场作用力，根据楞次定律的另一种表述，可见原磁场磁通量是减小，即螺线管和abcd构成的回路中产生的感应电流在减小，根据法拉第电磁感应定律，，则感应电流，可知减小时，感应电流才减小，故A正确，BCD错误。

点睛：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律的另一种表述，同时理解磁通理变化与磁通量的变化率的不同。

二、多项选择题

9. 如图所示，真空中有一正四面体ABCD， MN分别是AB和CD的中点。现在A、B两点分别固定电荷量为+Q、-Q的点电荷，下列说法中正确的是（ ）

A. C、D 两点的电场强度相同

B. 仅受电场力的正点电荷，可以在该电场中做匀速圆周运动

C. N点的电场强度方向平行AB且跟CD垂直

D. 将试探电荷+q从C点移到D点，电场力做正功，试探电荷+q的电势能降低

【答案】AC

【解析】A、CD在AB的中垂面上，C、D相对于中垂线对称，根据等量异种电荷在空间的电场线分布对称性特点，知道C、D 两点的电场强度相等，故A正确；

- 7 - B、仅受电场力的正点电荷，无法提供大小恒定的向心力，故不可以做匀速圆周运动，故选项B错误；

C、根据电场叠加原理知道N点的电场强度方向平行AB且跟CD垂直，故C正确；

D、CD在AB的中垂面上，中垂面是等势面，试探电荷+q从C点移到D点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误。

点睛：本题考查了等量异种电荷在空间的电场线分布特点，结合正四面体的对称性进行解答；类似等量同种电荷在空间的电场线分布特点同学们也要熟记。

10. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（ ）

A. x=2a处的电势一定为零

B. 点电荷M、N一定为同种电荷

C. 在两点电荷之间沿x轴正向电势降低

D. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1

【答案】BD

【解析】A、由于电势是一个相对性的概念，即零电势的选择是任意的，人为的，故处的电势可以为零，也可以不为零，故A错误；

B、由于M、N之间的场强的方向相反，故点电荷M、N一定为同种电荷，故B正确；

C、由于不知道M、N的所带电荷的性质，故需要讨论，若都带正电荷，则场强的方向向右，而沿电场线方向电势降低，故沿x轴正向电势降低；若都带负电荷，则场强的方向向左，故沿x轴正向电势升高，故C错误；

D、M在处产生的场强，而N在处产生的场强，由于处场强为0，故，所以，故D正确。

点睛：只要把握了同种性质和异种性质的点电荷产生的电场的分别特点就能顺利解决此类问

- 8 - 题。

11. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合电键S后，将照射光强度增强，则（ ）

A. 电路的路端电压将减小

B. R1两端的电压将减小

C. 电源损耗的热功率将减小

D. L1变亮，L2变亮

【答案】ABD

点睛：闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质。

12. 如图所示，两根长为L、质量为m的导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑绝缘斜面上，b被水平固定在与a同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为s．当两棒中均通以电流为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，（已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小为，式中常量k>0，I为导线中的电流，r为距导线的距离）则下列说法正确的是（ ）