精品解析：广东省北师大珠海分校附属外国语学校2021-2022学年高二（上）期末考试物理试题

北京师范大学珠海分校附属外国语学校

2021-2022学年第一学期 期末 考试 高二 年级物理B试卷Ⅰ卷

分数

一、 选择题 （本题共计 20小题  ，每题 3分 ，共计60分 ）

1. 下列关于电荷的说法正确的是（　　）

A. 摩擦能起电，是因为摩擦创造了新的电荷

B. 物体所带的电荷量可以是任意值

C. 只有很小的球形带电体才叫做点电荷

D. 点电荷是一种理想化模型，实际不存在

【答案】D

【解析】

【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，没有创造出新的电荷，A错误；

B．物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，不是任意值，B错误；

C．当带电体的大小、形状对所研究的问题影响可以忽略时，就可以把带电体看成点电荷，与本身的大小没有必然关系，C错误；

D．点电荷是一种理想化模型，实际不存在，D正确。

故选D。

2. 如图，取一对不带电的，有绝缘柱支撑的导体A和，使它们彼此接触。把带正电的物体C移近导体A，会发现两端的金属箔均张开。下列说法正确的是（  ）

A. 此时A带正电，带负电

B. 此时A带负电，带正电

C. 此后移开，A、仍然接触，则A、上的金属箔片仍然张开

D. 此后先手持绝缘柱把导体A、分开，再移开，则A、上的金属箔片闭合

【答案】B

【解析】

【详解】AB．把带正电的物体C移近导体A，由于静电感应，此时A带负电，带正电，故A错误，B正确；

C．移开，A、仍然接触，A、上的异种电荷中和，A、均不带电，金属箔片闭合，故C错误；

D．把导体A、分开，再移开，则此时A带负电，带正电，A、上金属箔片仍然张开，故D错误。

故选B。

3. 关于库仑定律，下列说法中正确的是（　　）

A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体

B. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律

C. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力

D. 根据，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．库仑定律的适用条件为真空中静止的点电荷，如果在研究的问题中，带电体的形状、大小及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，这样的带电体就是点电荷，体积很小的不一定是点电荷，故A错误。
B．库仑定律表达式为

万有引力表达式为

都是与平方成反比，故B正确。
C．q1对q2的静电力与q2对q1的静电力为相互作用力，大小相等，故C错误。
D．若两带电小球相距非常近，则带电体电荷会重新排布，不能看成点电荷，所以库仑定律不适用，故D错误。

故选B。

4. 如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上的P处。当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角为θ。则实验中观察到，下列操作中可能的是（　　）

A. 小球N带正电，球体M位置不变，M的电荷量越大，夹角θ越小

B. 小球N带负电，球体M位置不变，M的电荷量越大，夹角θ越大

C. 小球N带正电，球体M与小球N的电荷量不变，球体M越靠近小球N夹角θ越大

D. 小球N带负电，球体M与小球N的电荷量不变，球体M越远离小球N夹角θ越大

【答案】C

【解析】

【详解】BD．由图可看出，两小球相斥，故两球电性相同，小球N带正电，故BD错误；

AC．对小球N，根据平衡条件有

得

球体M位置不变，M的电荷量Q越大，则夹角θ越大，球体M与小球N的电荷量不变，球体M越靠近小球即r越小，夹角θ越大，故A错误，C正确。

故选C。

5. 在下图各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．A、B是离点电荷等距的两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；

B．根据点电荷场强公式

可知，A点的场强大于B点的场强，故B错误；

C．平行金属板内部是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故C正确；

D．图中A、B两点电场线方向不同，疏密程度也不同，两点场强不同，故D错误。

故选C。

6. 专门用来运输柴油、汽油的油罐车，在它的尾部都有一条拖在地上的铁链。关于铁链的作用，下列说法正确的是（　　）

A. 向外界散热

B. 让铁链发出声音，以引起行人其他车辆的注意

C. 让铁链与路面摩擦产生静电，使油罐车积累一定的静电荷

D. 由于罐体与油的摩擦产生了静电，铁链将罐体上的静电荷导入大地，从而避免意外的发生

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】由于罐体与油的摩擦容易产生静电，如果电荷不及时放掉，积累过多，电压过高，会击穿空气出现火花放电，容易引起火灾甚至爆炸。及时用铁链将罐体上的静电荷导入大地，从而避免意外的发生。

故选D。

7. 如图是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点，这两点比较（　　）

A. b点的电场强度较小

B. a点电场强度较大

C. 同一正点电荷放在a点的电势能比b点时电势能大

D. 同一负点电荷放在a点的电势能比放在b点时的电势能大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知b点电场线密，而a点电场线稀疏，故b点场强大于a的场强，故A B错误；

C．由图，结合沿电场线的方向电势降低可知a点的电势高，而正点电荷在电势高处电势能大，所以将同一正电荷分别放在a、b两点，放在a点的电势能比放在b点的电势能大，故C正确；

D．由图，结合沿电场线的方向电势降低可知a点的电势高，而负点电荷在电势高处电势能小，所以将同一负电荷分别放在a、b两点，放在a点的电势能比放在b点的电势能小，故D错误。

故选C。

8. 如图所示，在场强为E的匀强电场中，a、b两点间的距离为L，ab连线与电场方向的夹角为θ，则a、b两点间的电势差为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】由题，a、b两点间的距离为L及ab连线与电场方向的夹角为θ，则这两点沿电场方向的距离

a、b两点间的电势差

故选B。

9. 在静电场中，将一电子从A点移至B点，静电力做的功为，则下列结论正确的是（    ）

A. A、B两点问的电势差是5V B. A、B两点间的电势差是

C. 电子的电势能增加了 D. 电子的电势能减少了

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据公式可知，A、B两点间的电势差是

选项A错误，B正确；

CD．电场力做正功，则电子的电势能减少了，选项C错误，D正确；

故选BD。

10. 下列所示电子器件，属于电容器的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．图中为可变电容器，故A符合题意；

B．图中为示波管，故B不符合题意；

C．图中为静电计，故C不符合题意；

D．图中为库仑扭秤，故D不符合题意。

故选A。

11. 以下说法正确的是（    ）

A. 在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电量越大，它所具有的电势能也越大

B. 由公式可知，电场中某点的电势φ与q成反比

C. 由Uab=Ed可知，匀强电场中任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D. 由公式可知，电容大小C与电容器两极板间电势差U无关

【答案】D

【解析】

【详解】A．正电荷在电势高的地方电势能越大，而负电荷在电势高的地方电势能反而越小，故A错误；

B．公式是一比值定义式，所以电场中某点的电势φ与q成反比这一说法是错误的，故B错误；

C．由Uab=Ed可以知道，匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差一定越大，故C错误；

D．公式是一比值定义式，所以电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，故D正确。

综上所述本题答案是：D

12. 某金属导体内，若在2s内有3.2C的电子定向通过某横截面，则电流大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据电流的定义式可知，电流大小为

故选C。

13. 如图所示，a、b直线分别表示由同种材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝甲、乙的伏安曲线，若、表示甲、乙电阻丝的电阻，则以下判断正确的是（　　）

A. a代表的电阻丝较粗 B. b代表的电阻线较粗

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】CD．导线的电阻R=，由数学知识知：图线斜率的倒数表示电阻，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，C正确，D错误；

AB．根据电阻定律

得知，长度相同，材料相同，a的横截面积小，b的横截面积大，故B正确，A错误。

故选BC。

14. 实验研究表明，同种材料的导体，其电阻与（　　）

A. 通过它的电流成正比

B. 它的横截面积成正比

C. 它两端的电压成正比

D. 它的长度成正比

【答案】D

【解析】

【详解】AC．电阻由导体本身决定，与通过它的电流和它两端的电压均无关，故AC错误；

BD．根据电阻定律可知，同种材料的导体，其电阻与它的横截而积成反比，与它的长度成正比，故B错误，D正确。

故选D。

15. 一台电动机，额定电压为100V，电阻是1Ω，正常工作时电流是5A，则电动机消耗的功率为（　　）

A. 25W B. 475W C. 500W D. 2000W

【答案】C

【解析】

【详解】电动机消耗的电功率

故ABD错误，C正确。

故选C。

16. “绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是

A. 能量被使用后就消失了，所以要节约能源

B. 自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用

C. 人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源

D. 人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造

【答案】C

【解析】

【详解】A．能量是守恒的，能量使用后可能散失到自然界而无法收集，所以要节约能源，A错误；

B．自然界中石油、煤炭等能源是不可再生能源，都是有限的，不可能供人类长久使用，B错误；

C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，选项C正确；

D．能量不能创生也不能消失，D错误；

故选C。

17. 下列所示各图中，小磁针的指向错误的是（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．由安培定则可知，螺线管右侧为S极，左侧为N极，则处在螺线管内部小磁针的N极应向左，故A正确；

B．由地磁场从地球的南极指向北极，结合小磁针静止时N极指向为磁场的方向，因此赤道处小磁针N极指向地球的北极，故B正确；

C．根据安培定则判断直导线周围磁场，则小磁针处的磁场方向竖直向下，应该是N极向下，故C错误；

D．U形磁铁，小磁针处的磁场向N极指向S极，则小磁针N极向右，故D正确；

故选C。

18. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）

A. a、b两处的磁感应强度Ba>Bb

B. a、b两处的磁感应强度Ba<Bb

C. a、b两处的磁感应强度Ba=Bb

D. a、b两处的磁感应强度相同

【答案】A

【解析】

【详解】磁感线疏密程度表示磁感应强度的大小，a点所在的磁感线更密集，则有Ba>Bb。

故选A。

19. 金属矩形线圈abcd在磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．如图A金属矩形线圈abcd在磁场中转动时，线圈的磁通量发生了变化，所以线圈中有感应电流，则A正确；

B．如图B金属矩形线圈abcd在磁场中，磁场方向总是与线圈平面平行，磁通量总是为０，所以线圈中没有感应电流，则B错误；

C．如图C金属矩形线圈abcd在磁场中靠近通电导线时，磁通量减小，但是线圈不闭合，所以线圈中没有感应电流，则C错误；

D．如图D金属矩形线圈abcd在匀强磁场中平动时，线圈中的磁通量没有发生变量，所以没有感应电流，则D错误；

故选A。

20. 在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是（　　）

A 收音机 B. 移动电话 C. 固定电话 D. 电视机

【答案】B

【解析】

分析】

【详解】AD．收音机和电视机只能接收电磁波，故AD错误；
B．移动电话可发射和接收电磁波，故B正确；
C．固定电话接收和发送的是电流信号，故C错误。
故选B。

二、实验题（共16分）

21. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用长度可调绝缘丝线悬挂于C点．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变B球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．（实验过程中调节丝线长度使球A与球B的球心始终在同一水平线上）

（1）该实验采用的方法是_____．

A．理想实验法            B．控制变量法            C．等效替代法

（2）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的增大而________，随其所带电荷量的增大而________．

（3）若球A的电荷量用Q表示；球B的电荷量用q表示、质量用m表示；球A与球B间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g．则小球偏离竖直方向的角度的正切值tanθ =_________．

【答案】    ①. B    ②. 减小    ③. 增大    ④.

【解析】

【详解】(1)[1] 先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，这是只改变电量．所以采用的方法是控制变量法，故AC错误B正确．

(2)[2][3] 对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其距离的增大而减小；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．

(3)[4] 对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，又所以：．

22. 螺旋测微器、游标卡尺及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是___mm、____mm、______A、______V．

【答案】    ①. 0.900    ②. 101.55    ③. 0.42    ④. 2.30

【解析】

【详解】[1]由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，示数为

0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm

[2]游标卡尺主尺读数为101mm，游标读数为

0.05×11mm=0.55mm

所以最终读数为

101+0.55mm=101.55mm

[3]由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.42A．

[4]由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.30V

【点晴】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读，而电压表与电流表读数不需要估计，原因是不精确．

四、解答题（共24分）

23. 真空中有两个带电小球A、B固定在绝缘水平面上，A、B相距L=30cm，所带电荷量分别为qA=-5×10-8C、qB=5×10-8C．A、B两小球均可视为点电荷，的电力常量k=9.0×109N·m2/C2． 求：

(1)A、B两小球之间的库仑力大小；

(2)带电小球A在B处产生的场强．

【答案】（1）；（2）5×103N/C；方向由B指向A

【解析】

【详解】（1）由库仑定律F=  ①

得F=9×109×    ②

（2）由电场强度的定义式E=   ③

得E=N/C=5×103N/C    ④

方向由B指向A   ⑤

24. 如图所示，一个点电荷形成的电场中有a、b两点。一个电荷量q =+4.0×10-8 C的试探电荷在b点所受静电力Fb = 8.0×10-4 N。现将该试探电荷从a点移到b点，静电力做功W = 1.6×10-6 J。求：

(1)b点电场强度的大小E b；

(2)a、b两点间的电势差Uab。

【答案】(1)2×104N/C；(2)40V

【解析】

【详解】(1)b点电场强度的大小为

(2)a、b两点间的电势差Uab为

25. 一个面积是40cm2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度_____。

【答案】200

【解析】

【详解】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：Φ=BS。磁感应强度

26. 在匀强磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5A，导线长1m，受到的安培力为5.0×10-2；

（1）该磁场的磁感应强度大小是多少？

（2）如果仅把该直导线中的电流增大到5A，此时直导线受到的安培力是多大？

【答案】(1) (2)

【解析】

【详解】（1）由安培力大小公式 F=BIL得：

（2）当导线中的电流增大为5A时，因磁感应强度不变．有：

F=BI′L=2×10-2×5×1N=0.1N；