2017-2018学年湖南省郴州市高二上学期期末物理试题 解析版

湖南省郴州市2017-2018学年高二（上）期末物理试题一、选择题（本大题共12小题，共48分）1. 关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（）A. 奥斯特发现了电流的磁效应B. 密立根测出了元电荷e的数值C. 库仑发现了电磁感应现象D. 安培提出了分子电流假说【答案】C2. 美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克．这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一．正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，a s=0.12是强相互作用耦合常数，无单位，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（）A. JB. NC. J•mD. J/m【答案】C【解析】试题分析：由题意知，无单位，r的单位为m，的单位为J，则K 的单位为Jm，故C正确．考点：考查了力学单位制【名师点睛】本题看似比较难，但是仔细阅读以后会发现只是考查了单位制，难度不大，属于基础题．3. 据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电．某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电，下列说法正确的是（）A. 该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大B. 该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少C. 该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变D. 充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零【答案】B【解析】试题分析：电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量，与电容器的电压及电量无关，故AD错误；当该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小，则电能变少，故B正确，C错误；考点：考查了对电容的理解【名师点睛】掌握比值定义法的内涵，注意电容器充电时，电荷量增多，电能变大，而电容器放电时，则电荷量减少，电能变小4. 如图所示，a、b分别为一对等量同种电荷连线上的两点（其中b为中点），c为连线中垂线上的一点。

今将一负点电荷q自a沿直线移到b再沿直线移到c，下列说法正确的是（）A. 电荷q受到的电场力一直变小B. 电场力对电荷q一直做负功C. 电荷q的电势能先减小，后增加D. 电荷q受到的电场力方向一直不变【答案】B【解析】A、两个等量同种电荷在点b处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点b的场强为零，所以将一带电量为q的负点电荷自a沿直线移到b再沿直线移到c，电场力先减小后增大，故A错误；B、负电荷所受力的方向与电场强度方向相反，所以负点电荷自a沿直线移到b的过程中，电场力做负功，再沿直线移到c时，电场力还是做负功，故B正确；C、电场力一直做负功，电荷的电势能一直增大，故C错误；D、从a到b再到c的过程中，电场强度方向先沿ab方向，后沿bc方向，电场力的方向与电场强度方向相反，所以电场力的方向也改变，故D错误；故选B。

【点睛】两个等量同种电荷，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反；bc连线上方的中垂线上每一点（除b点）电场线方向向上；根据电场力做功正负，判断电势能的变化：电场力做负功，电荷的电势能增大。

5. 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的3倍，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内没拉长的导线与拉长的导线产生的热量之比为（）A. 1：3B. 3：1C. 1：9D. 9：1【答案】D【解析】设原来的电阻为R，把其中的一根均匀拉长到原来的3倍，横截面积变为原来的倍，根据电阻定律，电阻变为9R，根据焦耳定律，它们分别加相同电压后，则在同一时间内它们产生的热量之比为，故C正确，ABD错误；故选C。

6. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A. 电压表读数减小B. 电流表读数减小C. 质点P将向上运动D. R3上消耗的功率逐渐增大【答案】A【解析】由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当R4的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，则R1两端的电压减小，可知并联部分的电压增大，电压表读数增大．由欧姆定律可知流过R3的电流增大，根据并联电路的特点可知：流过R2的电流减小，则电流表示数减小；故A错误，B正确；因电容器两端电压增大，板间场强增大，质点受到的向上电场力增大，故质点P将向上运动，故C正确；因R3两端的电压增大，由P=可知，R3上消耗的功率增大；故D正确；故选BCD．点睛：解决动态变化分析的题目，一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析，注意电路中某一部分电阻增大时，无论电路的连接方式如何，总电阻都是增大的．7. 有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线的中垂线上，且与O 点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段M N上各点的磁感应强度的说法中正确的是（）A. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C. 在线段M N上各点的磁感应强度都不可能为零D. 在线段M N上有两个点的磁感应强度为零【答案】B【解析】试题分析：根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反，故A错误B正确；只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知只有O点的磁感应强度为零，故C错误，D正确．考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【名师点睛】根据安培定则判断两根导线在M、N两点产生的磁场方向，根据平行四边形定则，进行合成，确定大小和方向的关系．在线段MN上只有O点的磁感应强度为零．8. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中B1。

回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场B2，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示。

用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】试题分析：分析一个周期内的情况：在前半个周期内，磁感应强度均匀变化，磁感应强度B的变化度一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变，ab边在磁场中所受的安培力也恒定不变，由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，通过ab的电流方向从b→a，由左手定则判断得知，ab所受的安培力方向水平向左，为负值；同理可知，在后半个周期内，安培力大小恒定不变，方向水平向右．故B正确．故选B．考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，故道B如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定．根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化．视频9. 法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。

如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用长直导线连通，长直导线正下面平行放置一个小磁针。

实验中可能观察到的现象是（）A. 只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转B. A线圈闭合开关电流稳定后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针也不偏转C. 线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转D. 线圈A和电池断开瞬间，小磁针不会偏转【答案】BC【解析】A线圈中有电流，但是如果电流大小不变，则在B中不会产生感应电流，即小磁针就不会发生偏转，B线圈中的感应电流大小与A中电流的变化率有关，与A中电流大小无关，A 错误；不管线圈B匝数多少，只要流过A线圈的电流不变化，B线圈中就没有感应电流，小磁针就不再发生偏转，B错误；当合上开关，A线圈接通电流瞬间，穿过A的磁通量发生变化，使得穿过B的磁通量也变化，所以在B中产生感生电流，电流稳定后穿过A、B的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，小磁针也不再发生偏转， C正确；当开关打开，A线圈电流中断瞬间，由于穿过B的磁通量减小，则在B中产生的电流方向与A线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反，所以小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相反的偏转，D错误。

10. 某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为Em则（）A. 在t=时，磁场方向与线圈平面垂直B. 在t=时，线圈中的磁通量变化率最大C. 线圈中电动势的瞬时值D. 若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的2倍【答案】ABD【解析】试题分析：线框绕垂直磁场的转轴匀速转动，根据图像可以发现时，磁通量等于0，说明线框处于和磁场平行的位置，那么感应电动势，选项C 错。

若线圈转速增大为原来的2倍，则角速度增加到原来的2倍，感应电动势同样增大为原来的2倍，选项D错。

时，磁通量最大，说明磁场方向和线框平面垂直，选项A对。

图像斜率最大即最大，磁通量变化率最大，选项B对。

考点：电磁感应11. 如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连，在与两板等距离的M 点有一个带电液滴恰处于静止状态。

若将b板向上平移一小段距离，但仍在M点下方，下列说法中正确的是（）A. 液滴仍将处于静止状态B. M点电势升高C. 带电液滴在M点的电势能增大D. 在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同【答案】CD【解析】A、电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将b板向上平移一小段距离，根据分析得知板间电场强度增大，液滴所受的电场力增大，液滴将加速向上运动，故A 错误；B、由U=Ed知，M与a间的电场差增大，a点的电势为零，M点的电势小于零，则知M点的电势降低，故B错误；C、由于液滴带负电，则带电液滴在M点的电势能增大，故C正确；D、在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，两板间的电势差不变，根据电场力做功公式W=qU知，电场力做功相同，故D正确；故选CD。

【点睛】电容器与电源保持相连，电容器板间的电压不变，将b板向上平移一小段距离，根据分析电场强度的变化，判断液滴的运动方向；判断M与a板间电势差变化，结合电势高低，判断M点电势的变化；根据负电荷在电势高处电势能小的结论，分析电势能的变化。