福建省福州八中高二物理上学期期中试题文含解析

2022-2022学年福建省福州八中高二（上）期中物理试卷（文）一、单项选择题：1．下列说法中正确的是()A．点电荷是指体积很小的电荷B．根据F=k知，当两电荷间的距离趋近于零时，静电力将趋于无穷大C．若两点电荷的电荷量q1＞q2，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D．以上说法都不对2．关于静电场中的电场线，以下说法中正确的是()A．电场线都是闭合曲线B．电场线总是从正电荷出发到负电荷终止或延伸到无限远C．已知一条电场线，就一下能确定电场线的所在处的电场强度D．可以通过实验看到电场线3．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则()A．若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关4．下列哪种力是洛伦兹力()A．电荷间的相互作用力B．电场对电荷的作用力C．磁铁对小磁针的作用力D．磁场对运动电荷的作用力5．关于家庭电路，下列说法中正确的是()A．我国家庭电路采用的是电压为220V的交流电B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了节约用电C．在家庭电路中，所有电器一般是串联连接D．保险丝是为了防止电路发生断路6．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D．由定义式B=可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小-11-\n7．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是()A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦8．发现电磁感应现象的科学家是()A．安培B．奥斯特C．法拉第D．库仑9．关于电磁波，正确的说法是()A．空间有变化的电场存在，一定能形成电磁波B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速C．电磁波只能在真空中传播，不能在介质中传播D．电磁场具有能量10．在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是()A．B．C．D．二、填空题：11．真空中两个点电荷之间的库仑力是F，当两个点电荷所带的电荷量都增加到原来的n倍，两点电荷间的距离变为原来的倍时，它们间的库仑力是__________．12．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10﹣2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是__________特．当导线长度缩短一半时，磁场的磁感应强度是__________特．当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是__________特．13．一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.01s内由6×10﹣2Wb均匀地减小到3×10﹣2Wb．求线圈中的感应电动势的大小．三、作图题14．在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为+q，试标出洛伦兹力的方向．-11-\n15．在如图中，根据磁感线方向，标出磁体的N，S极．16．通电螺线管通电时，小磁针指向如图所示，请标出通电螺线管的N极及电源正极三、计算题：17．真空中有两个完全相同的带电小球A和B，相距r=0.5m，分别带有+4.0×10﹣5C和﹣2.0×10﹣5C的电荷，静电力恒量为k=9×109Nm2/C2．求：两电荷之间的静电力的大小和方向．18．匀强磁场的磁感强度B为0.20T，切割磁感线的导线的长度L为50cm，线框向左垂直磁场方向匀速运动，速度v=10m/s．电阻R为5.0Ω，其它部分电阻不计．试求：（1）感应电动势的大小（2）感应电流的大小．-11-\n2022-2022学年福建省福州八中高二（上）期中物理试卷（文）一、单项选择题：1．下列说法中正确的是()A．点电荷是指体积很小的电荷B．根据F=k知，当两电荷间的距离趋近于零时，静电力将趋于无穷大C．若两点电荷的电荷量q1＞q2，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D．以上说法都不对【考点】库仑定律；元电荷、点电荷．【专题】定性思想；类比法；电场力与电势的性质专题．【分析】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系．库仑定律F=k适用于真空中两点电荷之间的作用力．运用牛顿第三定律得大电荷对小电荷的作用力与小电荷对大电荷的作用力相等．【解答】解：A、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系．故A错误；B、根据F=k知，当两点荷间的距离趋近于零时，两小球不能看成点电荷了，故不能用库仑定律计算它们间的库仑力，故B错误；C、两点电荷之间的库仑力是作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反的，故C错误；D、由上分析可知，故D正确；故选：D．【点评】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．2．关于静电场中的电场线，以下说法中正确的是()A．电场线都是闭合曲线B．电场线总是从正电荷出发到负电荷终止或延伸到无限远C．已知一条电场线，就一下能确定电场线的所在处的电场强度D．可以通过实验看到电场线【考点】电场线．【分析】掌握电场线特点是解本题的关键，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，电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱．-11-\n【解答】解：A、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A错误，B正确．C、一条电场线，无法看出疏密，所以无法确定电场线的所在处的电场强度，故C错误，D、电场是客观的存在，电场线是人为虚拟的，不是客观的存在，故D错误．故选：B．【点评】本题考察了关于电场线的基础知识，比较简单，对于电场线的理解可以和磁场线类比进行．3．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则()A．若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关【考点】电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据场强的定义式E=，判断A点的场强大小；电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关．【解答】解：电场强度E=是通过比值定义法得出的，电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关，故在A点换上﹣q或2q或把q移去，A点的场强都不变，故ABC错误，D正确．故选：D．【点评】比值定义法是物理学中常用方法，但要注意所定义的量不一定与式中的物理有比例关系．4．下列哪种力是洛伦兹力()A．电荷间的相互作用力B．电场对电荷的作用力C．磁铁对小磁针的作用力D．磁场对运动电荷的作用力【考点】洛仑兹力．【分析】磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力．【解答】解：A、电荷间相互作用力称为库仑力．故A错误．B、电场对电荷的作用力称为电场力．故B错误．C、磁铁对小磁针的作用力称为磁场力．故C错误．D、磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力．故D正确．故选D．【点评】解决本题的关键知道洛伦兹力为磁场对运动电荷的作用力．5．关于家庭电路，下列说法中正确的是()A．我国家庭电路采用的是电压为220V的交流电B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了节约用电C．在家庭电路中，所有电器一般是串联连接D．保险丝是为了防止电路发生断路【考点】常见家用电器的基本工作原理．-11-\n【专题】恒定电流专题．【分析】家庭用电基本常识，电压值、安全用电、并联接法等【解答】解：A、我国家庭电路采用的是电压为220V的交流电，220V指有效值．故A正确B、大功率用电器使用三孔插座，目的是将金属外壳的感应电荷引入大地，避免外壳带电引发安全事故，故B错误C、在家庭电路中，所有电器额定电压一般为220V，应是并联连接，故C错误D、保险丝是为了防止电路电流过大引发火灾，出于安全考虑，故D错误故选A【点评】家庭用电基本常识，只是记忆方面的东西，难度不大6．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D．由定义式B=可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小【考点】磁感应强度．【分析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，既有的小又有方向是矢量；明确导线与磁场相互垂直时F=BIL才成立；而B是由磁场本身来决定的．【解答】解：A、磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量；故A正确；B、通电导体如果平行于磁场放置，则其不受磁场力，但B不会为零；故B错误；C、只有B与IL相互垂直时，磁感应强度的大小才是；故C错误；D、B是由导体本身的性质决定的，与F及IL无关；故D错误；故选：A．【点评】我们用磁感应强度来定义磁场强弱采用的是比值定义法，要注意B与IL及F均无关．7．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是()A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦【考点】物理学史．【分析】建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦．【解答】解：A、法拉第发现了电磁感应现象，并没有预言电磁波存在并建立完整的电磁场理论，故A错误．B、奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误．C、赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C错误．D、建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦．故D正确．故选：D【点评】解决此类常识性问题，关键在于基础知识的积累，加强记忆．8．发现电磁感应现象的科学家是()-11-\nA．安培B．奥斯特C．法拉第D．库仑【考点】物理学史．【专题】常规题型．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应后，英国科学家法拉第坚信磁也可以生电，经过10年艰苦努力，在1831年发现了电磁感应现象．故选：C．【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．9．关于电磁波，正确的说法是()A．空间有变化的电场存在，一定能形成电磁波B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速C．电磁波只能在真空中传播，不能在介质中传播D．电磁场具有能量【考点】电磁波谱．【专题】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题．【分析】变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐步向外传播形成电磁波；电磁波在真空中传播的速度等于光速，在介质中也能传播．【解答】解：A、空间存在变化的电场，不一定形成电磁波，比如均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不会产生电场，所以不会形成电磁波，故A错误．B、真空中电磁波传播的速度等于光速，故B错误．C、电磁波在真空中和介质中都能传播，故C错误．D、电磁波具有能量，故D正确．故选：D．【点评】解决本题的关键知道电磁波产生的原因，以及掌握电磁波的特点，知道电磁波与机械波的区别，基础题．10．在下列各图中，分别标出了磁场B的方向，电流I方向和导线所受安培力F的方向，其中正确的是()A．B．C．D．【考点】左手定则．【专题】电磁学．【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：根据左手定则可知，A图中安培力方向垂直磁场向下，B图中安培力方向垂着磁场向右，C图中安培力方向垂着电流方向向左，D图中由于磁场和电流方向共线，不受安培力作用，故ABD错误，C正确．故选C．-11-\n【点评】判断通电导线的安培力方向，既要会用左手定则，又要符合安培力方向的特点：安培力方向既与电流方向垂直，又与磁场方向垂直．二、填空题：11．真空中两个点电荷之间的库仑力是F，当两个点电荷所带的电荷量都增加到原来的n倍，两点电荷间的距离变为原来的倍时，它们间的库仑力是n4F．【考点】库仑定律；物体的弹性和弹力．【专题】定性思想；比例法；电场力与电势的性质专题．【分析】根据库仑定律公式F=k列式计算即可．【解答】解：真空中有两个点电荷之间相互作用力F=k，两个点电荷所带的电荷量都增加到原来的n倍，两点电荷间的距离变为原来的倍时，它们间的库仑力F=n4F故答案为：n4F【点评】本题主要考查了库仑定律的直接应用，要注意一个物理量跟多个因素有关时，要考虑全面，注意掌握影响库仑力大小因素是解题的关键．12．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10﹣2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是0.1特．当导线长度缩短一半时，磁场的磁感应强度是0.1特．当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是0.1特．【考点】安培力；磁感应强度．【分析】由磁感应强度的定义式B=可以求出磁感应强度大小；磁场的磁感应强度与导线的长度无关．【解答】解：由题，通电导线与磁场垂直，则磁场的磁感强度为B==T=0.1T磁场的磁感强度由磁场本身决定，与通电导线的长度无关，故磁场的磁感强度仍为0.1T．磁场的磁感强度由磁场本身决定，当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度仍为0.1T．故答案为：0.1，0.1，0.1；【点评】熟练应用磁感应强度定义式即可求出磁感应强度，要注意定义式的适用条件．知道磁感应强度的决定因素．会计算当导线与磁场有一定夹角时的安培力的大小．13．一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.01s内由6×10﹣2Wb均匀地减小到3×10﹣2Wb．求线圈中的感应电动势的大小．【考点】法拉第电磁感应定律．-11-\n【专题】电磁感应与电路结合．【分析】线圈的磁通量变化时，产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律得：E=N=300×V=900V；答：线圈中的感应电动势为900V．【点评】平均感应电动势的大小由N，而瞬时感应电动势则由E=BLV来求得，注意V是切割磁感线的速度，L是有效切割长度．三、作图题14．在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为+q，试标出洛伦兹力的方向．【考点】左手定则；洛仑兹力．【专题】作图题；定性思想；图析法；电磁感应中的力学问题．【分析】本题考查了左手定则的直接应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反．【解答】解：甲图中：因v⊥B，所以F=qvB，方向与v垂直斜向上．乙图中：由于v与B平行，所以不受洛伦兹力．丙图中：v与B垂直，F=qvB，方向与v垂直斜向下．答：方向如图丁、戊所示：【点评】本题考查洛仑兹力方向的判断，要注意明确左手与正电荷的运动方向相同，与负电荷运动方向相反；同时注意判断几何关系的判断，特别是平行的判断．15．在如图中，根据磁感线方向，标出磁体的N，S极．-11-\n【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．【专题】作图题；开放题；定性思想；推理法；电磁学．【分析】根据磁感线的特点：在磁体外磁感线从N极出发，回到S极即可做出判断．【解答】解：根据磁感线的特点：在磁体外，磁感线从N极出发，回到S极，所以该条形磁铁的左侧是N极，右侧是S极．如图．答：如图【点评】该题由磁感线的方向判断磁体的极性，牢记在磁体外磁感线从N极出发，回到S极；在磁体内由S极指向N极即可．基础题目．16．通电螺线管通电时，小磁针指向如图所示，请标出通电螺线管的N极及电源正极【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【专题】作图题；学科综合题；定性思想；推理法；电磁学．【分析】小磁针的N极的方向表示磁场的方向，由此得出通电螺线管的磁场的方向，然后哟哟安培定则判断出电流的方向，最后根据电路的特点判断电源的正负极．【解答】解：由图可知，磁场的方向向右，则螺旋管的右侧为N极，由安培定则可知，螺旋管外侧电流的方向向下，所以电源的右侧为负极．如图．答：如图【点评】该题考查磁极间的相互作用和安培定则，要理解利用右手定则，既可以由电流的方向判断磁场的方向，也可以由磁场的方向判断电流的方向．三、计算题：17．真空中有两个完全相同的带电小球A和B，相距r=0.5m，分别带有+4.0×10﹣5C和﹣2.0×10﹣5C的电荷，静电力恒量为k=9×109Nm2/C2．求：两电荷之间的静电力的大小和方向．【考点】库仑定律．【专题】定量思想；方程法；电场力与电势的性质专题．【分析】根据库仑定律公式F=k列式求解；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．-11-\n【解答】解：（1）根据库仑定律，乙球受到甲球的静电力大小为：F=F=k=9×109×=28.8N异种电荷相互吸引，两电荷之间的静电力的方向互相指向对方；答：两电荷之间的静电力的大小为28.8N，而方向即为互相指向对方．【点评】本题关键根据库仑定律公式和电场强度定义公式列式求解，同时注意库仑力的方向确定．18．匀强磁场的磁感强度B为0.20T，切割磁感线的导线的长度L为50cm，线框向左垂直磁场方向匀速运动，速度v=10m/s．电阻R为5.0Ω，其它部分电阻不计．试求：（1）感应电动势的大小（2）感应电流的大小．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【专题】计算题；定量思想；模型法；电磁感应与电路结合．【分析】（1）根据E=BLv求感应电动势的大小．（2）由欧姆定律求感应电流的大小．【解答】解：（1）感应电动势的大小为：E=BLv=0.2×0.5×10V=1V（2）感应电流的大小为：I==A=0.2A答：（1）感应电动势的大小是1V．（2）感应电流的大小为0.2A．【点评】解决本题的关键是掌握电磁感应的基本规律：感应电动势公式E=BLv和欧姆定律．要注意E=BLv只适用于垂直切割的情形．-11-