河北省唐山市开滦一中2016-2017学年高二上学期期中物理试卷 Word版含解析

2016-2017学年河北省唐山市开滦一中高二（上）期中物理试卷
一、单项选择题（共18小题，每小题4分，共72分，每小题只有一个选项是正确的）1．电子是原子的组成部分，一个电子带有（）
A．l.6×l0﹣19C的正电荷B．l.6×l0﹣19C的负电荷
C．9．l×l0﹣31C的正电荷D．9．l×l0﹣31C的负电荷
2．在真空中有两个点电荷，二者的距离保持一定，若把它们各自的电量都增加为原来的3倍，则两电荷的库仑力将增大到原来的（）
A．3倍B．6倍C．9倍D．2倍
3．电流是电荷定向移动形成的，对金属导体导电来说，当导体中有电流时，在电路中定向移动的是（）
A．带负电荷的电子B．带负电荷的分子
C．正电荷的原子 D．带正电荷的电子
4．某电场的电场线如图所示，则某点电荷A和B所受电场力的大小关系是（）
A．F A＞F B B．F A＜F B
C．F A=F B D．电荷正负不明无法判断
5．有两个导体a、b，它们的I﹣U图象如图所示，据此分析，正确的结论是（）
A．导体a电阻较大B．导体a两端的电压较大
C．导体b的电阻较大 D．流过导体b的电流较大
6．通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为
，则在时间t内产生的热量为（）
A．4Q B．2Q C．D．
7．在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误的是（）
A．B．C．D．
8．如图所示，在两根水平的平行导轨上垂直于导轨放置一根导体杆，平行导轨之间放置一蹄形磁铁，蹄形磁铁的上端为S极，下端为N极．现将外侧导轨与直流电源正极相连，内侧导轨与电源负极相连，那么导体杆受到的安培力方向为（）
A．向左 B．向右 C．向上 D．向下
9．根据电场强度的定义式E=，在国际单位制中，电场强度的单位应是（）
A．牛/库B．牛/焦C．焦/库D．库/牛
10．如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为（）
A．水平向右 B．水平向左
C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外
11．一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹（）
A．可能为圆弧a B．可能为直线b
C．可能为圆弧c D．a、b、c都有可能
12．如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1：I2：I3为（）
A．1：2：3 B．3：2：1 C．2：1：3 D．3：1：2
13．在通电螺线管内部有一点A，通过A点的磁感线方向一定是（）
A．从螺线管的N极指向S极
B．放在该点的小磁针北极受力的方向
C．放在该点的小磁针的南极受力的方向
D．无法确定
14．如图所示，正电子垂直电场方向入射到匀强电场中，不计重力，正电子做（）
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．向下偏转的曲线运动D．向上偏转的曲线运动
15．如图所示，矩形金属线框S与通有恒定电流的长直导线处在同一平面内．当S沿与导线平行的方向运动时，下列能正确反映穿过S的磁通量Φ随时间t变化的图象是（）
A．B．C．D．
16．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是（）
A．大于121ΩB．小于121ΩC．等于121ΩD．无法判断
17．一块太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）
A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V
18．对电容C=，以下说法正确的是（）
A．电容器充电量越大，电容就越大
B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电量就越多
D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
二、填空题（共两个小题，每小题4分，共8分）
19．两电阻分别标有“1A，4W”和“2A，1W”，则它们的电阻之比是，若它们串联，允许通过最大的电流是．
20．有一灯泡上标有“6V 0.1A”的字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表（0﹣5V，内阻2.0KΩ）
B．电压表（0﹣10V，内阻3.0KΩ）
C．电流表（0﹣0.3A，内阻2.0Ω）
D．电流表（0﹣6A，内阻1.5Ω）
E．滑动变阻器（30Ω，2A）
F．滑动变阻器
G．学生电源（直流9V）及开关、导线等
（1）实验中所用的电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选．
（2）画出实验电路图，要求电压从0V开始测量．
三、计算题（共2个小题，第23题10分，第24题10分，共20分）
21．如图，匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端拴一个大小可忽略、质量为m、电量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ，问：
（1）小球带何种电荷？
（2）绳子的拉力是多大？
（3）匀强电场的场强是多大？
22．如图所示，质量为1kg的金属杆放在相距1m的两水平轨道上，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6，两轨道间存在着竖直方向的匀强磁场，当杆中通有方向如图所示大小为5A 的恒定电流时，可使金属杆向右匀速运动（g=10m/s2）．
①判断两轨道间磁场方向；
②求磁感应强度B的大小．
2016-2017学年河北省唐山市开滦一中高二（上）期中物
理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共18小题，每小题4分，共72分，每小题只有一个选项是正确的）1．电子是原子的组成部分，一个电子带有（）
A．l.6×l0﹣19C的正电荷B．l.6×l0﹣19C的负电荷
C．9．l×l0﹣31C的正电荷D．9．l×l0﹣31C的负电荷
【考点】元电荷、点电荷．
【分析】电子带负电，我们将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，元电荷的电荷量为1.6×l0﹣19C．
【解答】解：电子带负电，电荷量大小为e=1.6×l0﹣19C，故B正确，ACD错误．
故选：B
2．在真空中有两个点电荷，二者的距离保持一定，若把它们各自的电量都增加为原来的3倍，则两电荷的库仑力将增大到原来的（）
A．3倍B．6倍C．9倍D．2倍
【考点】库仑定律．
【分析】根据点电荷之间的库伦力的公式F=k，分析即可得出结论．
【解答】解：由库伦力的公式F=k，当距离保持不变，把它们各自的电量都增加为原来
的3倍时，F′=k=9k，所以C正确，ABD错误．
故选：C．
3．电流是电荷定向移动形成的，对金属导体导电来说，当导体中有电流时，在电路中定向移动的是（）
A．带负电荷的电子B．带负电荷的分子
C．正电荷的原子 D．带正电荷的电子
【考点】电流、电压概念．
【分析】明确电路中金属导体的性质，则可得出电路中定向移动的粒子．
【解答】解：金属导体里面能自由移动的是电子，故形成电流的是带负电荷的电子，故A 正确，BCD错误．
故选：A
4．某电场的电场线如图所示，则某点电荷A和B所受电场力的大小关系是（）
A．F A＞F B B．F A＜F B
C．F A=F B D．电荷正负不明无法判断
【考点】电场强度．
【分析】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；再据F=Eq判断即可．
【解答】解：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，由图可知，A 点的电场线密，所以A点的电场强度大，电荷在A点受到的电场力大，所以F A＞F B，故A 正确，BCD错误．
故选：A．
5．有两个导体a、b，它们的I﹣U图象如图所示，据此分析，正确的结论是（）
A．导体a电阻较大B．导体a两端的电压较大
C．导体b的电阻较大 D．流过导体b的电流较大
【考点】欧姆定律．
【分析】I﹣U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可明确电阻的大小；由欧姆定律确定电流及电压的大小．
【解答】解：A、I﹣U图象中图象的斜率表示电阻的倒数；由图可知，a表示的电阻小于b 的电阻；故A错误；C正确；
B、由于不明确电阻中的电流，故无法确定电压的大小；故B错误；
D、由于不知道两电阻两端的电压，故无法确定电流大小；故D错误；
故选：C．
6．通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为
，则在时间t内产生的热量为（）
A．4Q B．2Q C．D．
【考点】焦耳定律．
【分析】根据Q=I2Rt去求电阻变为2R，电流强度变为，在时间t内产生的热量．
【解答】解：根据Q=I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流强度变为原来的，时间不变，
则热量变为原来的．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
7．在如图所示的匀强磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误的是（）
A．B．C．D．
【考点】左手定则．
【分析】正确应用左手定则即可判断出磁场、电流、安培力三者之间的关系即可解答本题，应用时注意安培力产生条件．
【解答】解：根据左手定则可知：ABCD三图中电流、磁场、安培力方向均和左手定则中要求方向一致，故正确；C图中电流和磁场方向一致，不受安培力，故C错误．
本题选错误的，故选：C．
8．如图所示，在两根水平的平行导轨上垂直于导轨放置一根导体杆，平行导轨之间放置一蹄形磁铁，蹄形磁铁的上端为S极，下端为N极．现将外侧导轨与直流电源正极相连，内侧导轨与电源负极相连，那么导体杆受到的安培力方向为（）
A．向左 B．向右 C．向上 D．向下
【考点】左手定则．
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．
【解答】解：马蹄形磁铁磁感线外部从N指向S，通过左手定则判定，安培力的方向向右．故选B，A、C、D错误．
故选B．
9．根据电场强度的定义式E=，在国际单位制中，电场强度的单位应是（）
A．牛/库B．牛/焦C．焦/库D．库/牛
【考点】电场强度．
【分析】电场强度的单位是导出单位，根据F和q的单位进行推导即可．
【解答】解：在国际单位制中，F的单位是牛，q的单位是库，则根据电场强度的定义式E=，
可知，E的单位是牛/库．故A正确．
故选：A
10．如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为（）
A．水平向右 B．水平向左
C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】由右手螺旋定则可判断电流周围磁场的分布．
【解答】解：图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：弯曲四指指向电流方向，大拇指方向为内部磁场方向，所以内部磁场应垂直于纸面向里．
故选：C．
11．一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹（）
A．可能为圆弧a B．可能为直线b
C．可能为圆弧c D．a、b、c都有可能
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．
【分析】带电粒子在磁场中药受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断正电荷的受力的方向．
【解答】解：带正电的电荷在向里的磁场中向右运动，根据左手定则可知，粒子的受到的洛伦兹力的方向向上，所以粒子的可能的运动的轨迹为a，所以A正确．
故选A．
12．如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1：I2：I3为（）
A．1：2：3 B．3：2：1 C．2：1：3 D．3：1：2
【考点】串联电路和并联电路．
【分析】串联电路电流相等，并连电路电流与电阻成反比，先计算连个并联的电路中的电流表，再计算总电流．
【解答】解：电阻R1、R2并联，电流之比为：I1：I2=R2：R1=2：1；
两个并联电路电流之和等于第三个电阻的电流，故I1：I2：I3=I1：I2：（I1+I2）=2：1：3；故选C．
13．在通电螺线管内部有一点A，通过A点的磁感线方向一定是（）
A．从螺线管的N极指向S极
B．放在该点的小磁针北极受力的方向
C．放在该点的小磁针的南极受力的方向
D．无法确定
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】小磁针N极受力方向为该点磁感线的方向，磁感线都是闭合的，外部磁感线由N 极指向S极，而内部磁感线由S极指向N极．
【解答】解：A、螺线管内部磁感线由S极指向N极，故磁感线方向应由S极指向N极；故A错误；
B、磁感线方向即磁场方向，磁场方向与小磁针N极受力方向是一致的，故B正确；
C、磁感线的方向为放在该点的小磁针N极受力方向，故C错误；
D、因B正确，故D错误；
故选：B．
14．如图所示，正电子垂直电场方向入射到匀强电场中，不计重力，正电子做（）
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．向下偏转的曲线运动D．向上偏转的曲线运动
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．
【分析】分析正电子的受力情况来判断其运动情况，正电子带正电，所受的电场力与场强方向相同．
【解答】解：AB、正电子带正电，所受的电场力与场强方向相同，即竖直向上，且电场力与初速度垂直，所以正电子做类平抛运动，是一种匀变速曲线运动，故AB错误．
CD、正电子所受的电场力向上，所以正电子做向上偏转的曲线运动，故C错误，D正确．故选：D．
15．如图所示，矩形金属线框S与通有恒定电流的长直导线处在同一平面内．当S沿与导线平行的方向运动时，下列能正确反映穿过S的磁通量Φ随时间t变化的图象是（）
A．B．C．D．
【考点】磁通量．
【分析】磁通量是穿过磁场中某一平面的磁感线的条数．当线圈面积不变，根据磁感线的疏密判断穿过线框的磁通量的变化．
【解答】解：由题，通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线越疏；当S 沿与导线平行的方向运动时，到电流的距离没有变化，所以穿过S的磁通量Φ不随时间t
变化．
故选：C．
16．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是（）
A．大于121ΩB．小于121ΩC．等于121ΩD．无法判断
【考点】电阻率与温度的关系．
【分析】正常发光时白炽灯泡灯丝的温度较高，电阻较大，当灯泡停止发光一段时间后，灯丝的温度降低，电阻变小．
【解答】解：白炽灯泡灯丝是由金属材料制成的，当温度降低时，其电阻率减小，电阻变小，所以当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻小于121Ω．
故选B
17．一块太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）
A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V
【考点】电源的电动势和内阻．
【分析】由开路电路等于电源的电动势，求出电动势，由短路电流求出电源的内阻．再根据欧姆定律求出电流和路端电压．
【解答】解：电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，则电动势E=800mV
由闭合电路欧姆定律得短路电流
=
I
短
则电源内阻r==Ω=20Ω
该电源与20Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流
I==mA=20mA
故路端电压U=IR=400mV=0.4V，故D正确．
故选：D．
18．对电容C=，以下说法正确的是（）
A．电容器充电量越大，电容就越大
B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电量就越多
D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
【考点】电容．
【分析】电容器的电容由本身的性质决定，跟电容器两端所加的电压和所带的带电量无关．【解答】解：A、电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关，由本身的性质决定．故A、B错误．
C、根据Q=CU，电容越大，带电量不一定大．故C错误．
D、对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故D正确．
故选D．
二、填空题（共两个小题，每小题4分，共8分）
19．两电阻分别标有“1A，4W”和“2A，1W”，则它们的电阻之比是16：1，若它们串联，允许通过最大的电流是1A．
【考点】电功、电功率．
【分析】根据P=UI和U=IR，得到P=I2R，据此求解电阻，得到电阻之比；串联电路处处电流相等，为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流．
【解答】解：根据P=I2R，“1A，4W”电阻为：R1=；
“2A，1W”，电阻为：R2=；
故R1：R2=4：0.25=1：16；
串联电路最大电流应该取额定电流的最小值，故为1A；
故答案为：16：1，1A．
20．有一灯泡上标有“6V 0.1A”的字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表（0﹣5V，内阻2.0KΩ）
B．电压表（0﹣10V，内阻3.0KΩ）
C．电流表（0﹣0.3A，内阻2.0Ω）
D．电流表（0﹣6A，内阻1.5Ω）
E．滑动变阻器（30Ω，2A）
F．滑动变阻器
G．学生电源（直流9V）及开关、导线等
（1）实验中所用的电压表应选B，电流表应选C，滑动变阻器应选E．
（2）画出实验电路图，要求电压从0V开始测量．
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．
【分析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图．
【解答】解：（1）灯泡额定电压是6V，电压表选B，灯泡额定电流为0.1A，电流表选C．为方便实验操作应选滑动变阻器E．
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常发光时的电阻为：R==60Ω，电流表内阻约为2Ω，电压表内阻约为3kΩ，
电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示．
故答案为：（1）B；C；E （2）如图
三、计算题（共2个小题，第23题10分，第24题10分，共20分）
21．如图，匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端拴一个大小可忽略、质量为m、电量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ，问：
（1）小球带何种电荷？
（2）绳子的拉力是多大？
（3）匀强电场的场强是多大？
【考点】电场强度．
【分析】（1）由小球向什么方向偏转，判断电场力方向，根据电场力方向与场强方向的关系，判断小球带什么电．
（2、3）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据几何关系求解绳子的拉力和场强．【解答】解：（1）细线向右偏转，说明小球所受的电场力方向右，而场强也向右，说明小球带正电．
（2）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据几何关系得：
Tcosθ=mg
解得：T=；
（3）根据几何关系得：qE=mgtanθ
得到：E=
答：
（1）小球带正电荷；
（2）绳子的拉力是；
（3）匀强电场的场强大小为．
22．如图所示，质量为1kg的金属杆放在相距1m的两水平轨道上，金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6，两轨道间存在着竖直方向的匀强磁场，当杆中通有方向如图所示大小为5A 的恒定电流时，可使金属杆向右匀速运动（g=10m/s2）．
①判断两轨道间磁场方向；
②求磁感应强度B的大小．
【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向．
【解答】解：①杆向右匀速运动，说明杆受到的安培力是向右的，根据左手定则可判断磁场方向竖直向上；
②金属杆匀速运动，合力为0，
竖直方向：F N=mg
水平方向：F
安=BIL，F
安
=f
又：f=μF N
整理得：B=1.2T；
答：①两轨道间磁场方向竖直向上；②磁感应强度B的大小1.2T．
2016年11月26日。