2022宝鸡金台区高二上学期期中考试物理（文）试题含解析

2021—2022学年度第一学期期中质量检测试题

高二物理（文科）

第Ⅰ卷（选择题，共60分）

一、选择题：（本题共15小题，每小题4分，共60分，每个小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）

1. 把一根长直导线平行地放在如图所示磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是（   ）

A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 安培 D. 库仑

【答案】B

【解析】

【详解】当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象，故B正确，ACD错误．

点睛：电流磁效应的发现，揭开了人类研究电与磁之间联系的序幕，是奥斯特的成就要记牢．

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 摩擦起电的本质是通过摩擦又产生了新的电荷，所以物体才能带电

B. 接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动

C. 带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象

D. 带等量异种电荷的两个相同导体球，接触后不显电性，说明电荷可以消灭

【答案】B

【解析】

【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，没有产生新的电荷，A错误；

B．接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动，B正确；

C．由于绝缘体内没有自由移动的电荷，故带电体只有靠近导体才能发生明显的静电感应现象，C错误；

D．带等量异种电荷的两个相同导体球，接触后发生中和整体不显电性，电荷并未消失，D错误。

故选B。

3. 如图所示，一对用绝缘支柱支持的导体A和B，彼此接触，起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的。手持绝缘棒连接一个带正电的小球C，下列说法正确的是（　　）

A. 当小球C靠近导体A时，金属箔都不会张开

B. 当小球C靠近导体A时，导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔闭合

C. 当小球C接触导体A时，导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔闭合

D. 当小球C靠近导体A时，导体A左侧带负电，导体B右侧带正电

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．当小球C靠近导体A时，由于静电感应，A的左侧会感应出负电荷，B的右侧会感应出正电荷，故金属箔都会张开，AB错误，D正确；

C．当小球C接触导体A时，由于接触起电，导体A、B会带上正电荷，导体A、B下部的金属箔都会张开，C错误。

故选D。

4. 静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸褚”之说，但下列不属于静电现象的是(　　 )

A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑

B. 带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引

C. 小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流

D. 从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉

【答案】C

【解析】

【详解】梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，是因为梳子与头发摩擦起电，静电吸引轻小物体，故A属于静电现象，所以A错误；带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引，是因为先感应起电，然后静电作用力，故B错误；小线圈接近通电线圈过程中，消息安全中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，所以C正确；从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉，是因为摩擦起电，所以D错误．

【学科网考点】静电现象

【方法技巧】本题主要是识记静电现象，知道几种常见的起电方式：摩擦、接触、感应，以及电磁感应现象

5. 关于库仑力下列说法中正确的是（　　）

A. 库仑力公式适用于所有带电体之间电场力的计算

B. 由库仑力公式可知，当时

C. 由库仑力公式可知，电荷间距离一定时，F的大小与两个点电荷电量乘积成正比

D. 静电力常量是一个没有单位的常数

【答案】C

【解析】

【详解】A．库仑力公式只适用于真空中的点电荷间电场力的计算，A错误；

B．当时，带电体已不能看成点电荷，库仑力公式已不适用，B错误；

C．由库仑力公式可知，电荷间距离一定时，F的大小与两个点电荷电量乘积成正比，C正确；

D．静电力常量的单位是，D错误。

故选C。

6. 真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球A、B，两小球相距L固定，A小球所带电荷量为-2Q、B所带电荷量为+4Q，两小球间的静电力大小是F，现在让A、B两球接触后，使其距离变为2L．此时，A、B两球之间的库仑力的大小是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据库仑定律，两球间的库仑力：,将它们接触后再分开，然后放在距离为2L，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为+Q，则库仑力为： ，故B正确．

故选B．

7. 下列说法正确的是（　　）

A. 电场和电场线都是人为假想出来的，实际并不存在

B. 公式只适用于点电荷形成的电场，由公式可知E与Q成正比，与r的平方成反比

C. 根据公式可知场强E与F成正比，与q成反比

D. 根据公式可知，若把试探电荷拿走，则该处电场强度会变为零

【答案】B

【解析】

【详解】A．电场是客观存在，电场线是为了形象描述电场而人为假想出来的，实际并不存在，A错误；

B．公式只适用于点电荷形成的电场，由公式可知E与Q成正比，与r的平方成反比，B正确；

CD．公式是场强的定义式，可用来计算场强，但场强E与F、q无关，即使把试探电荷拿走，场强仍保持不变，CD错误。

故选B。

8. 如图所示，在正点电荷形成的电场中，一条电场线上的a、b、c三点，其电场强度大小分别用 、、表示，则（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据点电荷的场强公式有

则离点电荷越远其场强越小，再根据正点电荷的场强方向是由正点电荷指向外面是发散型的，所以正点电荷在左边，则，所以D正确；ABC错误；

故选D。

9. 下列关于磁感线的说法中正确的是（　　）

A. 在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大

B. 磁感线有的是闭合的，有的是不闭合的

C. 磁场中某点的磁感线的方向与正电荷在该点受力方向相同

D. 磁感线有可能在磁场中某处相交

【答案】A

【解析】

【详解】A．由磁感线的定义可知，同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大，A正确；

B．磁感线是闭合曲线，B错误；

C．当正电荷在磁场中运动时，受到的洛伦兹力方向与磁感线的方向垂直，C错误；

D．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁感应强度方向，磁场中某点只有一个磁场方向，故磁感线不可能相交，D错误。

故选A。

10. 如图，是直线电流、环形电流磁场的磁感线分布图，其中电流方向与磁感线方向关系正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A正确；

B．电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；

C．图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知内部磁场应向右，故C错误；

D．由右手螺旋定则可知，由右手螺旋定则可知内部磁感线方向向左，故D错误。

故选A。

11. 下列说法正确的是（　　）

A. 通电导体棒在磁场中某处所受安培力为零，则该处磁感应强度一定为零

B. 通电导体棒在磁场中某处所受安培力方向与该处磁感应强度方向相同

C. 磁场中穿过线圈的磁通量为零的地方，该处磁感应强度一定为零

D. 磁感应强度的单位是特斯拉，

【答案】D

【解析】

【详解】A．当通电导体棒与磁场平行时，所受安培力为零，故导体棒受到安培力为零，该处的磁感应强度不一定为零，A错误；

B．由左手定则可知，通电导体棒在磁场中某处所受安培力方向与该处磁感应强度方向垂直，B错误；

C．磁场中穿过线圈的磁通量为零的地方，该处磁感应强度不一定为零，可能是线圈与磁场平行，C错误；

D．磁感应强度的单位是特斯拉，由

可知，，D正确。

故选D。

12. 如图，一水平放置的单匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成角，现若使矩形线框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中穿过矩形线框的磁通量的变化量大小是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】假设原来磁感线是从正面穿向背面，以此方向为正，则原来的磁通量为

旋转后磁感线从背面穿向正面，此时的磁通量为

此过程中穿过矩形线框的磁通量的变化量大小是

故选D。

13. 下列图中，磁感应强度方向、直导线中电流方向及其所受安培力方向三者关系正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据左手定则可知，该图中安培力方向竖直向上，选项A错误；

B．根据左手定则可知，该图中安培力方向水平向右，选项B正确；

C．根据左手定则可知，该图中安培力方向竖直向下，选项C错误；

D．根据左手定则可知，该图中安培力方向水平向左，选项D错误；

故选B。

14. 若宝鸡地区地磁场磁感应强度由南到北的水平分量为，从上到下的竖直分量为，某栋大楼的顶部安装了高1m的竖直金属杆作为避雷针。假设某次雷雨天气闪电过程中通过金属杆流入大地的瞬间放电电流为，此时金属杆所受安培力的大小和方向分别为（　　）

A. 3N、向东 B. 1N、向南

C. 3N、向西 D. 1N、向北

【答案】A

【解析】

【详解】由于金属杆电流向下，地磁场竖直分量对其没有作用力，在水平方向的磁场中，受到的安培力大小为

由左手定则可知，安培力方向向东。

故选A。

15. 下列表示运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．该图中电荷所受洛伦兹力为零，选项A错误；

B．该图中电荷所受洛伦兹力为零，选项B错误；

C．根据左手定则可知，该图中电荷所受洛伦兹力方向向上，选项C错误；

D．根据左手定则可知，该图中电荷所受洛伦兹力方向向右，选项D正确；

故选D

第Ⅱ卷（非选择题，共40分）

二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分）

16. 放射源中有三种不同的粒子，其中一种不带电，另两种分别带正负电荷，置于磁场中，相成如图三条轨迹，则带正电的粒子的轨迹是______，不带电的粒子的轨迹是______．

【答案】    ①. ③    ②. ②

【解析】

【详解】[1][2]不带电的粒子在磁场中不受洛伦兹力的作用，所以运动的轨迹为直线，即为②，根据左手定则可以判断带负电的粒子受到的洛伦兹力的方向是向右的，所以为①，带正电的向左，所以为③。

17. 如图所示，A、B是两个带电小球，A球固定在绝缘支架上，B球用绝缘细线悬挂于O点．平衡时细线与竖直方向的夹角为θ．若A球带正电，则B球带_____（选填“正电”或“负电”）；若增大A球所带的电荷量，则θ角将_____（选填“变大”或“变小”）．

【答案】    ①. 正电    ②. 变大

【解析】

【详解】对B球受力分析可知受重力、库仑力和细线的拉力，由于是静电斥力，故两个球带同种电荷，均带正电荷；增大A球所带的电荷量，如果B球位置不动，根据库仑定律：，可知静电力增大，所以B球不能平衡，则θ角将变大．

18. 如图是某区域的电场线图，A、B是电场中的两个点，由图可知电场强度EA______EB（填“＞”或“＜”），将一个正点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力FA______FB（填“＞”或“＜”）。

【答案】    ① ＜    ②. ＜

【解析】

【详解】[1][2]由图知B点的电场线比A点密，所以B点的电场强度大于A点的电场强度，故

EA＜EB

由电场力公式

F=qE

知

FA＜FB

19. 一根长为0.1m的导线，用两根细绳悬挂着，当通以方向如图所示、大小为3A的电流时，则导线受到的安培力大小为，则该处的磁感应强度B的大小是______T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度B的大小是______T。

【答案】    ①. 0.2    ②. 0.2

【解析】

【详解】[1]由安培力公式

解得该处的磁感应强度大小为

[2]该处的磁感应强度与导线的长度、电流及受到的安培力无关，当导线的长度和电流都减小一半，该处的磁感应强度大小不变，仍是0.2T。

20. 如图所示，单匝线圈ABCO面积为，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向沿x轴正方向，通过线圈的磁通量为______Wb；将线圈由图示位置绕z轴向下转过60，此时通过线圈的磁通量为_____Wb。

【答案】    ①. 0    ②. 0.3

【解析】

【详解】[1]由于线圈与磁场平行，没有磁感线穿过线圈，故通过线圈的磁通量为0。

[2]将线圈由图示位置绕z轴向下转过60，此时通过线圈的磁通量为

三、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

21. 如图所示，质量为带电小球放在一半径为R的半圆形光滑轨道底部Q点，当在空间加一方向水平向右、大小为的匀强电场时，小球沿碗边上升运动到P点后处于静止状态（）。试求：

（1）小球的带电性质；

（2）小球所带的电荷量；

（3）轨道对小球支持力。

【答案】（1）小球带正电；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）小球P点受重力、支持力作用，要处于静止状态，电场力应水平向右，与场强方向相同，故小球带正电，受力示意图如图所示

设轨道支持力与竖直方向夹角为，据几何关系可得

解得

（2）根据共点力平衡条件可得

解得

（3）根据共点力平衡条件可得，轨道对小球支持力为

22. 如图所示，水平导体棒AB被两根竖直绝缘细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中。已知磁场的磁感应强度，导体棒长，质量，重力加速度。当导体棒中通以从A到B的电流时，试求：

（1）当电流时，导体棒所受安培力的大小F；

（2）当细线拉力大小为1N时，导体棒中通过的电流大小。

【答案】（1）1N；（2）6A

【解析】

【详解】（1）导体棒受到的安培力大小为

（2）由左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向上，若细线拉力大小为，据平衡条件可得

解得