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2020-2021学年上海市虹口区北虹高中普通班高二（上）期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年上海市虹口区北虹高中普通班高二（上）期末物理试卷，共31页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年上海市虹口区北虹高中普通班高二（上）期末物理试卷
一、单项选择题（每题2分，共50分）
1．（2分）在国际单位制中，属于基本单位的是（ ）
A．牛顿 B．米 C．特斯拉 D．焦耳
2．（2分）电场强度的单位是（ ）
A．N/C B．V/C C．J/C D．T/C
3．（2分）下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的
B．摩擦生热的过程是不可逆过程
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
4．（2分）首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（ ）
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉
5．（2分）根据B=FIL，下面说法正确的是（ ）
A．B随着I、L的增大而减小 B．B随着F的增大而增大
C．B的方向与F的方向一致 D．B与F、L的变化无关
6．（2分）下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．磁场对电流产生力的作用
B．电流的周围能产生磁场
C．软铁棒可被磁场磁化而带磁性
D．变化的磁场使闭合电路中产生电流
7．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感强度也为零
B．磁场很强的地方，通电导线在该处受到的磁场力可能为零
C．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生
D．沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小
8．（2分）关于磁感线的认识，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以相交
C．磁感线可以表示磁场的强弱和方向
D．电流在磁场中的受力方向即为该点磁感线的切线方向
9．（2分）关于公式①P＝UI，②P＝I2R，③P=U2R，下列说法正确的是（ ）
A．公式①适用于任何电路的电功率
B．公式②适用于任何电路的电功率
C．公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D．公式①只适用于纯电阻电路的电功率
10．（2分）如图各电场中，A、B两点场强相同的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．理想气体吸热，温度一定升高
B．物体动能越大，分子动能越大
C．外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则气体的内能减少10J
D．只有热传递可以改变物体的内能
12．（2分）关于地球的地磁场方向，下列说法正确的是（ ）
A．在地表空间是从南极指向北极
B．在地表空间是从北极指向南极
C．在地表空间南半球是从赤道指向南极，北半球是从赤道指向北极
D．在地表空间南半球是从赤道指向北极，北半球是从赤道指向南极
13．（2分）下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）
A．电场线上每一点的切线方向为该点场强的方向
B．电场线的方向就是电荷的受力方向
C．电场线是反映电场性质而客观存在的线
D．电场线是从正电荷出发到负电荷，又从负电荷回到正电荷的闭合曲线
14．（2分）如图所示，环形通电导线内外各有小磁针A、B，则磁针静止时（ ）
A．A、B的N极均垂直纸面向里
B．A、B的N极均垂直纸面向外
C．A的N极向里，B的N极向外
D．A 的N极向外，B的N极向里
15．（2分）关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一宏有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
D．若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
16．（2分）如图，一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F．若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为（ ）
A．Fq，方向与F相反 B．F2q，方向与F相反
C．Fq，方向与F相同 D．F2q，方向与F相同
17．（2分）下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器
B．静电复印
C．在高大的建筑物顶端装上避雷针
D．静电喷漆
18．（2分）磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两点磁感强度大小相等
B．a、b两点磁感强度大小不相等，Ba＜Bb
C．同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大
D．同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小
19．（2分）下列关于摩擦起电的叙述，正确的是（ ）
A．玻璃棒与任何物体摩擦都带正电
B．摩擦起电的本质是电子发生了转移
C．摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程
D．经过摩擦使某物体带正电是因为产生了额外的正电荷
20．（2分）如图，在两平行直导线A、B中，通有方向相同的电流I．则B导线受到磁场力的方向（ ）
A．向左 B．向右
C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里
21．（2分）相互平行的光滑导轨上放置一导体棒，整个装置放在匀强磁场中，如图所示，当接通电源时导体棒受到向左的磁场力，则这个匀强磁场的方向可能是（ ）
A．垂直于纸面向外 B．平行于纸面向左
C．垂直于纸面向里 D．平行于纸面向右
22．（2分）如图，一正方形闭合导线圈在一个很大的匀强磁场中，下列变化中能产生感应电流的是（ ）
A．线框向右匀速运动
B．线框向左加速运动
C．线框绕经过a点且垂直线圈平面的轴转动
D．将线框由正方形拉成圆形
23．（2分）有四个金属导体，他们的伏安特性曲线如图所示，将这四个导体串联在同一个电路中，两端电压最大的导体是（ ）
A．a B．b C．c D．d
24．（2分）以下几种带电体所带的电量不可能的是（ ）
A．3.2×10﹣19C B．6.4×10﹣19C
C．8.0×10﹣20C D．1.92×10﹣18C
25．（2分）关于直流电动机，下列说法正确的是（ ）
A．线圈能持续转动，是因为电刷的作用
B．线圈是受到电场力的作用而持续转动
C．电动机线圈的电阻足够小就能持续转动
D．电动机线圈是受到磁场力的作用才发生转动
二、单项选择题（每题3分，共30分）
26．（3分）三个阻值相同的电阻R，额定功率均为10W．接入如图电路，改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三电阻最大总功率为（ ）
A．30W B．20W C．15W D．10W
27．（3分）如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面。如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是（ ）
A．向上平移 B．向右平移
C．向左平移 D．以ab为轴转动
28．（3分）如图，正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量大小（ ）
A．一直减小 B．先增大后减小
C．先减小后增大 D．先不变后减小
29．（3分）关于两个点电荷间相互作用的电场力，下列说法正确的是（ ）
A．电量大的点电荷受力大，电量小的点电荷受力小
B．他们一定大小相等，方向相反
C．当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时，这两个电场力的大小可能增大
D．当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时，两电荷间的相互作用力减小
30．（3分）在导线某一横截面2秒内通过了6×1013个电子（电子的电量e＝1.6×10﹣19C），则导线中电流强度的大小为（ ）
A．9.6×10﹣6A B．3×10﹣13A C．4.8×10﹣6A D．3×10﹣6A
31．（3分）如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力作用．为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施有（ ）
A．使磁场反向 B．使电流反向
C．增大电流强度 D．减小磁感应强度
32．（3分）如图c所示，装饰用的彩灯，串成一串串，接在220V电源上，观察灯的结构发现，每个灯的灯丝（R1）引线上方绕有金属电阻丝（R2），如图a所示；即使R1断了，R2仍能导电。下列对电路情况的几种分析中正确的是（ ）
①根据工作特性，R1大于R2；
②根据工作特性，R1应该小于R2；
③当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变暗；
④当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变亮。
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
33．（3分）在如图所示的电路中，U＝12V，若电压表的示数也是12V，这说明可能（ ）
A．灯泡L断路
B．电阻R1、R2中有断路发生
C．电阻R1、R2中有短路发生
D．灯泡L和电阻R1都发生了断路
34．（3分）质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是（ ）
A． B．
C． D．
35．（3分）在如图所示的电场中的P点放置一负电荷，由静止释放后，其受到的电场力越来越大的是图中的（ ）
A． B．
C． D．
三、实验题（每题4分，共12分）
36．（4分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用 传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B﹣d图线．实验中使用的螺线管的内径（直径）为4×10﹣2m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为 Wb．
37．（4分）如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，在实验中，通过A、B测得的物理量的数值分别是x、y，电动机线圈的电阻为r，请完成下列问题：
（1）图中方框A、B所采用的传感器分别是：
A： ，B： 。
（2）此时电动机的输入功率的表达式P入＝ ；
（3）在实验中，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率η＝ ×100%。
38．（4分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示，回答下列问题：
（1）将未完成的电路补充完整
（2）连接好电路后，写出能产生感应电流的一种情况：
四、简答题（每题4分，共8分）
39．（4分）如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接，金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场．棒获得初速度v后开始向右运动．
（1）指出ab棒中感应电流的方向．
（2）ab棒运动过程中，速度如何变化？
40．（4分）有两只额定电压都是110V的灯泡A和B，A的额定功率是100W，B的额定功率是40W，为了使它们接在220V的电路上能正常发光。
（1）图中哪些连接方法能使两灯正常发光？
（2）哪种连接方法最省电？请简要写出分析过程。
2020-2021学年上海市虹口区北虹高中普通班高二（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每题2分，共50分）
1．【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．由此解答即可．
【解答】解：A、牛顿是根据牛顿第二定律F＝ma推导出来的，是导出单位，故A错误。
B、米是国际单位制中的基本单位，故B正确。
C、特斯拉是根据B=FIL推导出来的，是导出单位，故C错误。
D、焦耳是根据功的公式W＝Fl推导出来的，是导出单位，故D错误。
故选：B。
【点评】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量和基本单位要记住，要注意N、J是导出单位，不是基本单位．
2．【分析】牛/库是电场强度的单位，伏/米是电场强度的单位，J/C是电势的单位．
【解答】解：A、N/C是电场强度的单位，故A正确；
B、V/m米是电场强度的单位，V/C不是电场强度的单位，故B错误；
C、J/C是电势的单位，故C错误；
D、N/C是电场强度的单位，T/C不是电场强度的单位。故D错误。
故选：A。
【点评】电场强度的单位是导出单位，根据电场强度的定义式可推导出来．物理量的单位也是高考内容之一．
3．【分析】正确解答本题需要掌握：利用热力学第二定律解释一些自然现象；正确理解能量的转化与守恒定律；理解热传递现象。
【解答】解：A、因为能量守恒，所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的，故A错误；
B、根据热力学第二定律可知，机械能向内能转化时具有方向性，摩擦生热的过程是不可逆过程。故B正确；
C、热传递在自发进行时有方向性，总是从高温物体传递到低温物体，故C错误；
D、能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对能量转化或转移的理解，大都属于理解记忆知识，对于这类问题要平时加强记忆和强化练习。
4．【分析】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特．
【解答】解：首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特。安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场。法拉第研究了电磁感应现象，特斯拉是电力工程师。故C正确。
故选：C。
【点评】物理学史也是高考考查的内容之一，对于物理学上，著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢．
5．【分析】本题考查了磁场的大小与方向，磁感应强度B=FIL是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直．
【解答】解：A、磁感应强度B=FIL是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故AB错误，D正确；
C、根据左手定则可知，B的方向与F方向相互垂直，故C错误。
故选：D。
【点评】对于磁感应强度的定义式B=FIL要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义E=Fq类比学习．
6．【分析】解答本题应掌握：电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象。
【解答】解：A、磁场对电流产生力的作用属于电流在磁场中受力。故A错误；
B、电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应。故B错误；
C、软铁棒可被磁场磁化而带磁性属于铁磁性物质的磁化过程。故C错误；
D、变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象。属于电磁感应现象。故D正确
故选：D。
【点评】本题中的四个选项分别对应了电与磁间关系的四个问题，A为电流在磁场中受力；B为电流的磁效应：C为磁化现象；D为电磁感应。
7．【分析】穿过某一个面的磁通量为零，该处磁感强度不一定为零，也可能由于这个面与磁场平行。穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度不一定越大。磁感线的疏密反映磁感应强度的大小。
【解答】解：A、穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感强度可能为零，也可能是由于该面与磁场平行，磁感应强度不为零，故A错误；
B、当通电导线与磁场平行时，通电导线所受磁场力为零，故B正确；
C、磁铁、通电导线与运动电荷都可以产生磁场，故C错误；
D、磁感线的疏密反映磁感应强度的大小，沿磁感线方向磁感强度的疏密情况不能确定，所以磁感强度的变化不能确定，故D错误；
故选：B。
【点评】对于磁通量可以用磁感线的条数形象理解。对于匀强磁场的磁通量也可以根据公式Φ＝BScosα理解。
8．【分析】（1）磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，而引入了磁感线，磁感线并不客观存在。
（2）磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极。磁感线的方向描述了磁场的方向，磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。
（3）磁场的方向规定：放在磁场中的小磁针北极受力的方向就是该点的磁场方向，也就是该点磁感线的方向。
【解答】解：A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极，在磁铁内部则是从S极到N极，故A错误；
B、磁感线的切线方向是该处磁场方向，在同一点磁场方向是唯一确定的，因此磁感线不相交，故B错误；
C、磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱，故C正确；
D、由左手定则可知，电流在磁场中的受力方向即为该点磁感线的方向垂直，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了磁感线的概念和磁感线的方向，注意在磁体内部也是存在磁感线的，且在磁体内部，磁感线的方向是从S极指向N极的。
9．【分析】P＝IU适用于任何电路计算电功率；P＝I2R适用于任何电路计算热功率；P=U2R只能适用于纯电阻电路的电功率或者热功率。
【解答】解：AD、P＝IU适用于任何电路计算电功率；则A正确，D错误
B、P＝I2R适用于任何电路计算热功率，但在非纯电阻电路中不能用为计算电功率，则B错误
C、②、③只适用于纯电阻电路的电功率，则C错误
故选：A。
【点评】对于纯电阻电路，电功与电热相同，三个公式P＝IU、P＝I2R、P=U2R通用；而对于非纯电阻电路，求电热功率只能用P＝I2R。
10．【分析】电场强度是矢量，既有大小又有方向，只有当大小方向均相同时，场强才相同．
【解答】解：A、在负点电荷产生的电场中，同心球面上的点的场强大小相等。A、B两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误。
B、正点电荷产生的电场中，AB两点场强的方向相同，大小不同，故B错误。
C、两平行板间的电场是匀强电场，场强大小方向都相等，故C正确。
D、AB两点处的电场线的疏密和切线方向都不同。即A、B两点的场强大小和方向都不同，故D错误。
故选：C。
【点评】矢量要相同，只有大小和方向都相同才相同，相反当大小或方向之一变化时，矢量就变化．
11．【分析】根据热力学第一定律△U＝W+Q可求内能还知道内能的变化不仅与热传递有关还与做功有关。
【解答】解：A、根据热力学第一定律△U＝W+Q得物体的内能与做功和热传递有关，故一定质量的理想气体吸热时内能可以不变。温度不一定升高，故A错误。
B、物体运动速度与分子热运动的速度或动能无关，故B错误；
C、C、外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则根据热力学第一定律△U＝W+Q＝10﹣20＝﹣10J，气体的内能减少10J，故C正确；
D、物体内能改变与做功和热传递有关。故D错误。
故选：C。
【点评】加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3﹣3的基本方法。此处高考要求不高，不用做太难的题目。
12．【分析】地球本身是一个大磁体，地磁的北极在地理的南极，地磁的南极在地理的北极。
【解答】解：地球本身是一个大磁铁，地磁的南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，在地表空间地磁场从南极指向北极，不论在南半球还是北半球，地磁场都是从南极指向北极，故A正确；BCD错误；
故选：A。
【点评】本题关键是明确地磁场的分布情况，知道地磁场的磁感线与条形磁体相似，基础问题。
13．【分析】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。
【解答】解：A、根据电场线的特点可知，电场线上点的切线方向是场强方向，电场线上每一点的切线方向，都与电场中该点的场强方向一致，故A正确；
B、电场线上点的切线方向是场强方向，其方向与正电荷所受电场力的方向相同，与负电荷所受电场力的方向相反，故B错误；
C、电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，实际上是不存在的，电场时实际存在的，故C错误；
D、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D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了关于电场线的基础知识，比较简单，关键是掌握住电场线的特点。
14．【分析】根据环形电流的磁场方向，可以确定小磁针的偏转方向，此处要用到安培定则及磁场方向的定义。
【解答】解：由于环形电流的方向是顺时针的，由安培定则知道环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的，而环外的磁场方向可以看成直线电流周围的磁场来确定方向，是向外的，因此，小磁针B的N极向里，A的N极向外，故选项ABC错误，选项D正确。
故选：D。
【点评】本题考察电流的磁场方向、磁场的定义、及小磁针受力等方面的知识，灵活应用安培定则、磁场方向的定义等内容即可求得。
15．【分析】产生感应电流的条件是：闭合回路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．
【解答】解：A、只有当线圈闭合，且穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中才一定有感应电流，若线圈不闭合，则没有感应电流，故A错误。
B、当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流，故B错误。
C、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，故C正确。
D、若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，如磁感应强度变化，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也会有感应电流，故D错误。
故选：C。
【点评】解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合．
16．【分析】电场强度反映电场本身性质的物理量，仅电场本身决定，与试探电荷无关．根据电场强度的物理意义进行解答．
【解答】解：根据电场强度的物理意义：电场强度是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，A点的场强大小仍然是Fq，大小和方向均不变，故C正确。
故选：C。
【点评】电场强度是电场这一章最重要的概念之一，可根据比值定义法的共性进行理解．
17．【分析】本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案．
【解答】解：A．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，不符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，不符合题意；
C．当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，符合题意；
D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．
18．【分析】磁场是一种特殊物质形态，既看不见又摸不着。因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向。而小段通电导线放在磁场中有磁场力作用，但要注意放置的角度。
【解答】解：AB、由图示磁感线可知，a处的磁感线比b处密，则a点磁感强度比b点大，即Ba＞Bb，故AB错误；
CD、电流才磁场中受到的安培力：F＝BILsinθ，同一通电导线放在a处与放在b处相比，由于并不知道导线与磁场方向之间的关系，所以受力大小无法确定，故C错误，D正确；
故选：D。
【点评】本题对磁场和磁感线的理解能力，抓住它们之间的区别：磁场是物质，磁感线不是物质；掌握基础知识即可解题。
19．【分析】摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，能力强的得电子带负电，能力弱的失电子带正电，所以摩擦起电的实质是电子的转移。摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电。获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电。
【解答】解：A、摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电。获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电。故A错误。
B、摩擦起电的本质是电子的转移，电荷并没有被创造，故B正确；
CD、每个物体内部都有电荷，只不过内部的正、负电荷总数相等，所以对外不显电性，当物体得到电子就显负电性，失去电子就显正电性。摩擦起电是通过摩擦使电子发生转移的过程，不能创造电荷。故C错误，D错误。
故选：B。
【点评】本题关键是要明确摩擦起电的实质是电荷的转移，摩擦起电的两个物体带等量的异号电荷，但电荷总量守恒。
20．【分析】根据平行通导线间的作用力的结论“同向电流相互吸引，反向电流相互排斥”进行判断
【解答】解：两电流通过的电流方向相同，则由结论可知，两电流相互吸引，故B受到的磁场作用力水平向左；选项A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查平行通电导线的作用，也可以先用安培定则判断B在A处的磁场方向，再由左手定则判断A的受力情况
21．【分析】从图中可以知道导体棒中的电流方向，根据左手定则，判断磁场的方向。
【解答】解：可知导体中的电流向下，根据左手定则四指向下，大拇指向左指，则掌心朝里，可知磁场的方向垂直于纸面向外，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】此题难度不大，主要考查左手定则的应用，注意安培力总是与磁场，及电流方向垂直，同时要与右手定则的区别。
22．【分析】明确感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化。所以只要分析磁通量是否变化即可。
【解答】解：AB、由于磁场是匀强磁场且范围足够大，因此线圈无论向那个方向平移，磁通量都不会发生变化，故AB错误；
C、当线圈以a为轴旋转时，其磁通量不发生变化，没有有感应电流产生，故C错误；
D、将线框由正方形拉成圆形，线框的面积扩大，磁通量一定增大，故会产生感应电流，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查感应电流产生的条件，只要明确产生感应电流的两个条件为：一是闭合回路，二是回路中磁通量发生变化。
23．【分析】U﹣I图象中，图象的斜率表示电阻的大小，根据图象可得出最大电阻，再根据串联电路的规律可确定电压最大的导体。
【解答】解：图象的斜率表示电阻，则由图象可知，d图象的斜率最大，故d电阻的阻值最大；串联在电路各电流相等，则由欧姆定律可得，d电阻两端的电压最大；故D正确ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，要注意U﹣I图象中图象的斜率表示电阻的阻值，明确串联电路中电流相等。
24．【分析】元电荷是指最小的电荷量，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍。
【解答】解：最小的电荷量是1.6×10﹣19C，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于8.0×10﹣20C不是1.6×10﹣19C的整数倍，所以C是不可能的。故ABD错误C正确。
该题选不可能的，
故选：C。
【点评】本题就是对元电荷概念的考查，知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题。
25．【分析】电动机是根据通电线圈受到磁场力的力矩作用而转动的；
磁场方向不变，改变电流的方向，可以改变电动机的转动方向；
电动机消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能；
通过换向器可以改变通过直流电动机线圈的电流方向。
【解答】解：A、直流电动机由于有换向器不断改变线圈电流方向，使线圈受到持续不断的磁场力作用为转动，故A错误；
BD、直流电动机线圈中的电流受到磁场力在作用而发生转动，故B错误，D正确；
C、电动机由于持续受到磁场力作用为转动，与线圈电阻大小无关，故C错误；
故选：D。
【点评】电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力作用而制作的；通过换向器可以使直流电动机中的电流方向周期性变化。
二、单项选择题（每题3分，共30分）
26．【分析】由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联；三电阻的阻值相同，额定功率相等，假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，根据并联电路的特点求出两支路的电流，利用P＝I2R求出三电阻的电功率，三电功率之和即为AB间允许消耗的最大功率．
【解答】解：由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联。
假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，则有：
P额＝I2R＝10W；
由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流均为：
I′=I2
则AB间允许消耗的最大功率：
P总＝I2R+（I′）2R+（I′）2R＝I2R+（I2）2R+（I2）2R=32P额=32×10W＝15W。
故选：C。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清通过各电阻之间的电流关系和电功率公式的灵活选取是关键．
27．【分析】当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。根据磁感线条数的变化，分析磁通量是否变化，再进行判断。
【解答】解：A、导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感应强度不变，则穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；
B、线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；
C、线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；
D、线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，故可以产生感应电流，故D错误。
本题选不产生感应电流的，
故选：A。
【点评】判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化。
28．【分析】根据磁通量的公式Φ＝BScosθ分析磁通量的变化，注意有效面积的判断．
【解答】解：在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变，即有效面积不变，故开始时磁通量不变；而当cd过进入磁场后，有效面积减小；故磁通量减小；故只有D正确；
故选：D。
【点评】本题考查磁通理的性质，要注意正确确定有效面积的大小．
29．【分析】两个点电荷间相互作用的电场力是一对作用力与反作用力；作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；根据库仑定律分析电场力的变化。
【解答】解：A、两个点电荷间相互作用的电场力是一对作用力与反作用力，故A错误；
B、作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的，与两个点电荷的电量大小无关，故B正确；
C、根据库仑定律：F=kQqr2 可知，当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时，这两个电场力的大小一定减小，故C错误；
D、根据库仑定律可知，当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时，则两电荷间的相互作用力一定增大，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要是考查作用力与反作用力和一对平衡力的区别，作用力与反作用力和一对平衡力最大的区别在于作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，而一对平衡力是作用在同一个物体上的。
30．【分析】每个电子的电荷量大小为e＝1.6×10﹣19C．根据电流的定义式I=qt，求解示波管中电流的大小．
【解答】解：每个电子的电荷量大小为：e＝1.6×10﹣19C，
6×1013个电子总电荷量为：q＝6×1013×1.6×10﹣19C＝9.6×10﹣6C，
则示波管中电流大小为：I=qt=9.6×10-62A=4.8×10-6A。
故选：C。
【点评】本题首先要了解电子的电荷量等于元电荷，是个常量．其次要掌握电流的定义式．
31．【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F＝BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向．由平衡条件和安培力知识分析即可．
【解答】解：棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有从M流向N的电流，根据左手定则可知，棒所受安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力减小，则安培力必须增加，由安培力公式F＝BIL知，可以适当增加电流强度，或增大磁场，若使电流或磁场反向，安培力方向竖直向下，悬线的拉力将增大。故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键要掌握安培力的方向判断方法：左手定则，以及安培力大小公式F＝BIL．
32．【分析】根据并联电路，电压相等情况下，电阻越大，则电流越小。且并联电路的电阻比任意一个电阻的阻值还小。
【解答】解：根据并联电路，电阻越小，则电流越大，所以金属电阻丝（R2），比每个灯的灯丝（R1）电阻大。
当灯的灯丝断了之后，电路中电阻增加，则电流变小，故亮度变暗。则②③的说法对，则C正确，ABD错误
故选：C。
【点评】查欧姆定律、并联电路的电压相等下，电流与电阻的关系。同时并联电路中电阻比任意一个电阻还小。
33．【分析】根据电压表示数等于输入电压，则可知，要么灯泡短路，要么电阻R1、R2断路，从而即可求解。
【解答】解：由题意可知，电压表的示数等于输入电压，则可能灯泡短路，或者电阻R1、R2断路，因此B正确，ACD错误；
故选：B。
【点评】本题考查电路的故障分析，明确电压表测量对象是解题的关键。
34．【分析】根据左手定则判断出安培力的方向，通过受力分析判断合力能否为零，判断导线能否静止在光滑的斜面上。
【解答】解：A、导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜面上，故A正确；
B、导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故B正确；
C、导线所受安培力垂直于斜面向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故C错误；
D、导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故D正确；
本题选不可能使导体棒保持静止的，故选：C。
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，通过共点力平衡进行分析。
35．【分析】电场线的疏密反映电场的强弱，再根据F＝Eq可得出电场力大小的变化即可解决问题。
【解答】解：负电荷受电场力水平向左，使其从静止开始向左运动，
要使加速度逐渐增大，也就是所受电场力增大，电场线的疏密反映电场的强弱，
从图中看出在水平向左的方向上，A图中电场强度增大，B图中电场强度减小，C图中电场强度不变，D图中电场强度减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】电场线是为了形象描述电场的性质而引入的虚拟的带有方向的线，近几年对电场线的考查较多，应认真把握。
三、实验题（每题4分，共12分）
36．【分析】用DIS研究通电螺线管的磁感应强度实验使用磁传感器测量各点的磁感应强度，根据图线确定出螺线管中心的磁场大小，根据Φ＝BS求出磁通量的大小．
【解答】解：在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度．
根据图线知，螺线管中心的磁感应强度的大小大约为4.5×10﹣3T，则磁通量Φ＝BS=B⋅πd24=4.5×10-3×3.14×16×10-44=5.6×10﹣6Wb．
故答案为：磁，（5.6±0.2）×10﹣6Wb
【点评】解决本题的关键掌握磁通量的公式Φ＝BS，注意B与S垂直时，磁通量Φ＝BS，否则S为垂直于磁场方向上的投影．
37．【分析】（1）与电动机并联的一定是电压传感器，相当电压表；与电动机串联的一定是电流传感器，相当电流表；
（2）根据P＝UI计算输入功率即可；
（3）消耗的电能是xyt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能。
【解答】解：（1）A与电动机并联，一定是电压传感器；B与电动机串联，一定是电流传感器；
（2）A与计算机相连，是数据采集器；B与电动机并联，是电压传感器；C与电动机串联，是电流传感器；所以电压表读数是X，电流表读数是Y，故电动机输入功率为：P入＝XY；
（3）消耗的电能是Q＝P入t＝XYt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，故效率为：η=mghxyt
故答案为：（1）电压传感器、电流传感器；（2）xy；（3）mghxyt。
【点评】本题关键是明确实验原理，根据P＝UI计算输入功率，难度不大，属于基础题。
38．【分析】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路。
（2）根据感应电流产生条件：穿过线圈的磁通量变化，即可求解。
【解答】解：（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；
（2）穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路会产生感应电流：闭合与断开开关瞬间、闭合开关后把小线圈插入大线圈过程、闭合开关后移动滑动变阻器滑片过程都会产生感应电流。
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）闭合与断开开关瞬间。
【点评】知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键。对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习。
四、简答题（每题4分，共8分）
39．【分析】（1）根据右手定则可以判断导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向．
（2）根据左手定则可以判断导体棒所受安培力的方向，进而判断速度的方向．
【解答】解：（1）根据右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，所以电流的方向从b到a．
（2）根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；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，所以导体棒所受安培力水平向左，导体棒减速运动，速度减小．
答：（1）指出ab棒中感应电流的方向为从b到a．
（2）ab棒运动过程中，速度减小．
【点评】此题考查左手定则和右手定则，要明确四指、大拇指代表的物理意义．
40．【分析】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路。
【解答】解：甲、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W，由此可知RA＜RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻变小，可能使A与并联部分的电阻相同所以AB能同时正常发光，并且并联部分消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W，所以甲能正常发光，且消耗的总功率为200W；
乙、由于灯泡要满足110V的额定电压，所以当A灯泡与电阻串联以后，再与B灯泡并联，而B灯泡的电压高于额定110V的电压，不能正常工作，故乙不能正常发光；
丙、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝60W，由此可知RA＜RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光；
丁、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为320W，故丁能正常发光，且消耗的功率为320W。
答：（1）图中甲、丁的连接方法能使两灯正常发光；
（2）图甲连接的方法消耗的功率为200W，图丁消耗的功率为320W，故图甲的连接方法最省电。
【点评】能根据P=U2R由功率确定电阻的大小，再根据串并联电路的特点分析电路连接电压分配问题，掌握串并联电路特点是正确解题的关键。
2020-2021学年上海市虹口区北虹高中普通班高二（上）期末物理试卷
一、单项选择题（每题2分，共50分）
1．（2分）在国际单位制中，属于基本单位的是（ ）
A．牛顿 B．米 C．特斯拉 D．焦耳
2．（2分）电场强度的单位是（ ）
A．N/C B．V/C C．J/C D．T/C
3．（2分）下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的
B．摩擦生热的过程是不可逆过程
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
4．（2分）首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（ ）
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉
5．（2分）根据B=FIL，下面说法正确的是（ ）
A．B随着I、L的增大而减小 B．B随着F的增大而增大
C．B的方向与F的方向一致 D．B与F、L的变化无关
6．（2分）下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．磁场对电流产生力的作用
B．电流的周围能产生磁场
C．软铁棒可被磁场磁化而带磁性
D．变化的磁场使闭合电路中产生电流
7．（2分）下列说法正确的是（ ）
A．穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感强度也为零
B．磁场很强的地方，通电导线在该处受到的磁场力可能为零
C．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生
D．沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小
8．（2分）关于磁感线的认识，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以相交
C．磁感线可以表示磁场的强弱和方向
D．电流在磁场中的受力方向即为该点磁感线的切线方向
9．（2分）关于公式①P＝UI，②P＝I2R，③P=U2R，下列说法正确的是（ ）
A．公式①适用于任何电路的电功率
B．公式②适用于任何电路的电功率
C．公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D．公式①只适用于纯电阻电路的电功率
10．（2分）如图各电场中，A、B两点场强相同的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．理想气体吸热，温度一定升高
B．物体动能越大，分子动能越大
C．外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则气体的内能减少10J
D．只有热传递可以改变物体的内能
12．（2分）关于地球的地磁场方向，下列说法正确的是（ ）
A．在地表空间是从南极指向北极
B．在地表空间是从北极指向南极
C．在地表空间南半球是从赤道指向南极，北半球是从赤道指向北极
D．在地表空间南半球是从赤道指向北极，北半球是从赤道指向南极
13．（2分）下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）
A．电场线上每一点的切线方向为该点场强的方向
B．电场线的方向就是电荷的受力方向
C．电场线是反映电场性质而客观存在的线
D．电场线是从正电荷出发到负电荷，又从负电荷回到正电荷的闭合曲线
14．（2分）如图所示，环形通电导线内外各有小磁针A、B，则磁针静止时（ ）
A．A、B的N极均垂直纸面向里
B．A、B的N极均垂直纸面向外
C．A的N极向里，B的N极向外
D．A 的N极向外，B的N极向里
15．（2分）关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一宏有感应电流
B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
D．若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
16．（2分）如图，一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F．若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为（ ）
A．Fq，方向与F相反 B．F2q，方向与F相反
C．Fq，方向与F相同 D．F2q，方向与F相同
17．（2分）下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器
B．静电复印
C．在高大的建筑物顶端装上避雷针
D．静电喷漆
18．（2分）磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．a、b两点磁感强度大小相等
B．a、b两点磁感强度大小不相等，Ba＜Bb
C．同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大
D．同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小
19．（2分）下列关于摩擦起电的叙述，正确的是（ ）
A．玻璃棒与任何物体摩擦都带正电
B．摩擦起电的本质是电子发生了转移
C．摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程
D．经过摩擦使某物体带正电是因为产生了额外的正电荷
20．（2分）如图，在两平行直导线A、B中，通有方向相同的电流I．则B导线受到磁场力的方向（ ）
A．向左 B．向右
C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里
21．（2分）相互平行的光滑导轨上放置一导体棒，整个装置放在匀强磁场中，如图所示，当接通电源时导体棒受到向左的磁场力，则这个匀强磁场的方向可能是（ ）
A．垂直于纸面向外 B．平行于纸面向左
C．垂直于纸面向里 D．平行于纸面向右
22．（2分）如图，一正方形闭合导线圈在一个很大的匀强磁场中，下列变化中能产生感应电流的是（ ）
A．线框向右匀速运动
B．线框向左加速运动
C．线框绕经过a点且垂直线圈平面的轴转动
D．将线框由正方形拉成圆形
23．（2分）有四个金属导体，他们的伏安特性曲线如图所示，将这四个导体串联在同一个电路中，两端电压最大的导体是（ ）
A．a B．b C．c D．d
24．（2分）以下几种带电体所带的电量不可能的是（ ）
A．3.2×10﹣19C B．6.4×10﹣19C
C．8.0×10﹣20C D．1.92×10﹣18C
25．（2分）关于直流电动机，下列说法正确的是（ ）
A．线圈能持续转动，是因为电刷的作用
B．线圈是受到电场力的作用而持续转动
C．电动机线圈的电阻足够小就能持续转动
D．电动机线圈是受到磁场力的作用才发生转动
二、单项选择题（每题3分，共30分）
26．（3分）三个阻值相同的电阻R，额定功率均为10W．接入如图电路，改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三电阻最大总功率为（ ）
A．30W B．20W C．15W D．10W
27．（3分）如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面。如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是（ ）
A．向上平移 B．向右平移
C．向左平移 D．以ab为轴转动
28．（3分）如图，正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量大小（ ）
A．一直减小 B．先增大后减小
C．先减小后增大 D．先不变后减小
29．（3分）关于两个点电荷间相互作用的电场力，下列说法正确的是（ ）
A．电量大的点电荷受力大，电量小的点电荷受力小
B．他们一定大小相等，方向相反
C．当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时，这两个电场力的大小可能增大
D．当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时，两电荷间的相互作用力减小
30．（3分）在导线某一横截面2秒内通过了6×1013个电子（电子的电量e＝1.6×10﹣19C），则导线中电流强度的大小为（ ）
A．9.6×10﹣6A B．3×10﹣13A C．4.8×10﹣6A D．3×10﹣6A
31．（3分）如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力作用．为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施有（ ）
A．使磁场反向 B．使电流反向
C．增大电流强度 D．减小磁感应强度
32．（3分）如图c所示，装饰用的彩灯，串成一串串，接在220V电源上，观察灯的结构发现，每个灯的灯丝（R1）引线上方绕有金属电阻丝（R2），如图a所示；即使R1断了，R2仍能导电。下列对电路情况的几种分析中正确的是（ ）
①根据工作特性，R1大于R2；
②根据工作特性，R1应该小于R2；
③当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变暗；
④当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变亮。
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
33．（3分）在如图所示的电路中，U＝12V，若电压表的示数也是12V，这说明可能（ ）
A．灯泡L断路
B．电阻R1、R2中有断路发生
C．电阻R1、R2中有短路发生
D．灯泡L和电阻R1都发生了断路
34．（3分）质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是（ ）
A． B．
C． D．
35．（3分）在如图所示的电场中的P点放置一负电荷，由静止释放后，其受到的电场力越来越大的是图中的（ ）
A． B．
C． D．
三、实验题（每题4分，共12分）
36．（4分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用 传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B﹣d图线．实验中使用的螺线管的内径（直径）为4×10﹣2m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为 Wb．
37．（4分）如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，在实验中，通过A、B测得的物理量的数值分别是x、y，电动机线圈的电阻为r，请完成下列问题：
（1）图中方框A、B所采用的传感器分别是：
A： ，B： 。
（2）此时电动机的输入功率的表达式P入＝ ；
（3）在实验中，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率η＝ ×100%。
38．（4分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示，回答下列问题：
（1）将未完成的电路补充完整
（2）连接好电路后，写出能产生感应电流的一种情况：
四、简答题（每题4分，共8分）
39．（4分）如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接，金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场．棒获得初速度v后开始向右运动．
（1）指出ab棒中感应电流的方向．
（2）ab棒运动过程中，速度如何变化？
40．（4分）有两只额定电压都是110V的灯泡A和B，A的额定功率是100W，B的额定功率是40W，为了使它们接在220V的电路上能正常发光。
（1）图中哪些连接方法能使两灯正常发光？
（2）哪种连接方法最省电？请简要写出分析过程。
2020-2021学年上海市虹口区北虹高中普通班高二（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每题2分，共50分）
1．【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．由此解答即可．
【解答】解：A、牛顿是根据牛顿第二定律F＝ma推导出来的，是导出单位，故A错误。
B、米是国际单位制中的基本单位，故B正确。
C、特斯拉是根据B=FIL推导出来的，是导出单位，故C错误。
D、焦耳是根据功的公式W＝Fl推导出来的，是导出单位，故D错误。
故选：B。
【点评】国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量和基本单位要记住，要注意N、J是导出单位，不是基本单位．
2．【分析】牛/库是电场强度的单位，伏/米是电场强度的单位，J/C是电势的单位．
【解答】解：A、N/C是电场强度的单位，故A正确；
B、V/m米是电场强度的单位，V/C不是电场强度的单位，故B错误；
C、J/C是电势的单位，故C错误；
D、N/C是电场强度的单位，T/C不是电场强度的单位。故D错误。
故选：A。
【点评】电场强度的单位是导出单位，根据电场强度的定义式可推导出来．物理量的单位也是高考内容之一．
3．【分析】正确解答本题需要掌握：利用热力学第二定律解释一些自然现象；正确理解能量的转化与守恒定律；理解热传递现象。
【解答】解：A、因为能量守恒，所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的，故A错误；
B、根据热力学第二定律可知，机械能向内能转化时具有方向性，摩擦生热的过程是不可逆过程。故B正确；
C、热传递在自发进行时有方向性，总是从高温物体传递到低温物体，故C错误；
D、能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了对能量转化或转移的理解，大都属于理解记忆知识，对于这类问题要平时加强记忆和强化练习。
4．【分析】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特．
【解答】解：首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特。安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场。法拉第研究了电磁感应现象，特斯拉是电力工程师。故C正确。
故选：C。
【点评】物理学史也是高考考查的内容之一，对于物理学上，著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢．
5．【分析】本题考查了磁场的大小与方向，磁感应强度B=FIL是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直．
【解答】解：A、磁感应强度B=FIL是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故AB错误，D正确；
C、根据左手定则可知，B的方向与F方向相互垂直，故C错误。
故选：D。
【点评】对于磁感应强度的定义式B=FIL要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义E=Fq类比学习．
6．【分析】解答本题应掌握：电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象。
【解答】解：A、磁场对电流产生力的作用属于电流在磁场中受力。故A错误；
B、电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应。故B错误；
C、软铁棒可被磁场磁化而带磁性属于铁磁性物质的磁化过程。故C错误；
D、变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象。属于电磁感应现象。故D正确
故选：D。
【点评】本题中的四个选项分别对应了电与磁间关系的四个问题，A为电流在磁场中受力；B为电流的磁效应：C为磁化现象；D为电磁感应。
7．【分析】穿过某一个面的磁通量为零，该处磁感强度不一定为零，也可能由于这个面与磁场平行。穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度不一定越大。磁感线的疏密反映磁感应强度的大小。
【解答】解：A、穿过某一面的磁通量为零，该处的磁感强度可能为零，也可能是由于该面与磁场平行，磁感应强度不为零，故A错误；
B、当通电导线与磁场平行时，通电导线所受磁场力为零，故B正确；
C、磁铁、通电导线与运动电荷都可以产生磁场，故C错误；
D、磁感线的疏密反映磁感应强度的大小，沿磁感线方向磁感强度的疏密情况不能确定，所以磁感强度的变化不能确定，故D错误；
故选：B。
【点评】对于磁通量可以用磁感线的条数形象理解。对于匀强磁场的磁通量也可以根据公式Φ＝BScosα理解。
8．【分析】（1）磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，而引入了磁感线，磁感线并不客观存在。
（2）磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极。磁感线的方向描述了磁场的方向，磁感线的疏密程度表示了磁场的强弱。
（3）磁场的方向规定：放在磁场中的小磁针北极受力的方向就是该点的磁场方向，也就是该点磁感线的方向。
【解答】解：A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极，在磁铁内部则是从S极到N极，故A错误；
B、磁感线的切线方向是该处磁场方向，在同一点磁场方向是唯一确定的，因此磁感线不相交，故B错误；
C、磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱，故C正确；
D、由左手定则可知，电流在磁场中的受力方向即为该点磁感线的方向垂直，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了磁感线的概念和磁感线的方向，注意在磁体内部也是存在磁感线的，且在磁体内部，磁感线的方向是从S极指向N极的。
9．【分析】P＝IU适用于任何电路计算电功率；P＝I2R适用于任何电路计算热功率；P=U2R只能适用于纯电阻电路的电功率或者热功率。
【解答】解：AD、P＝IU适用于任何电路计算电功率；则A正确，D错误
B、P＝I2R适用于任何电路计算热功率，但在非纯电阻电路中不能用为计算电功率，则B错误
C、②、③只适用于纯电阻电路的电功率，则C错误
故选：A。
【点评】对于纯电阻电路，电功与电热相同，三个公式P＝IU、P＝I2R、P=U2R通用；而对于非纯电阻电路，求电热功率只能用P＝I2R。
10．【分析】电场强度是矢量，既有大小又有方向，只有当大小方向均相同时，场强才相同．
【解答】解：A、在负点电荷产生的电场中，同心球面上的点的场强大小相等。A、B两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误。
B、正点电荷产生的电场中，AB两点场强的方向相同，大小不同，故B错误。
C、两平行板间的电场是匀强电场，场强大小方向都相等，故C正确。
D、AB两点处的电场线的疏密和切线方向都不同。即A、B两点的场强大小和方向都不同，故D错误。
故选：C。
【点评】矢量要相同，只有大小和方向都相同才相同，相反当大小或方向之一变化时，矢量就变化．
11．【分析】根据热力学第一定律△U＝W+Q可求内能还知道内能的变化不仅与热传递有关还与做功有关。
【解答】解：A、根据热力学第一定律△U＝W+Q得物体的内能与做功和热传递有关，故一定质量的理想气体吸热时内能可以不变。温度不一定升高，故A错误。
B、物体运动速度与分子热运动的速度或动能无关，故B错误；
C、C、外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则根据热力学第一定律△U＝W+Q＝10﹣20＝﹣10J，气体的内能减少10J，故C正确；
D、物体内能改变与做功和热传递有关。故D错误。
故选：C。
【点评】加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3﹣3的基本方法。此处高考要求不高，不用做太难的题目。
12．【分析】地球本身是一个大磁体，地磁的北极在地理的南极，地磁的南极在地理的北极。
【解答】解：地球本身是一个大磁铁，地磁的南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，在地表空间地磁场从南极指向北极，不论在南半球还是北半球，地磁场都是从南极指向北极，故A正确；BCD错误；
故选：A。
【点评】本题关键是明确地磁场的分布情况，知道地磁场的磁感线与条形磁体相似，基础问题。
13．【分析】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。
【解答】解：A、根据电场线的特点可知，电场线上点的切线方向是场强方向，电场线上每一点的切线方向，都与电场中该点的场强方向一致，故A正确；
B、电场线上点的切线方向是场强方向，其方向与正电荷所受电场力的方向相同，与负电荷所受电场力的方向相反，故B错误；
C、电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，实际上是不存在的，电场时实际存在的，故C错误；
D、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D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了关于电场线的基础知识，比较简单，关键是掌握住电场线的特点。
14．【分析】根据环形电流的磁场方向，可以确定小磁针的偏转方向，此处要用到安培定则及磁场方向的定义。
【解答】解：由于环形电流的方向是顺时针的，由安培定则知道环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的，而环外的磁场方向可以看成直线电流周围的磁场来确定方向，是向外的，因此，小磁针B的N极向里，A的N极向外，故选项ABC错误，选项D正确。
故选：D。
【点评】本题考察电流的磁场方向、磁场的定义、及小磁针受力等方面的知识，灵活应用安培定则、磁场方向的定义等内容即可求得。
15．【分析】产生感应电流的条件是：闭合回路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．
【解答】解：A、只有当线圈闭合，且穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中才一定有感应电流，若线圈不闭合，则没有感应电流，故A错误。
B、当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流，故B错误。
C、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，故C正确。
D、若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，如磁感应强度变化，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也会有感应电流，故D错误。
故选：C。
【点评】解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合．
16．【分析】电场强度反映电场本身性质的物理量，仅电场本身决定，与试探电荷无关．根据电场强度的物理意义进行解答．
【解答】解：根据电场强度的物理意义：电场强度是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，A点的场强大小仍然是Fq，大小和方向均不变，故C正确。
故选：C。
【点评】电场强度是电场这一章最重要的概念之一，可根据比值定义法的共性进行理解．
17．【分析】本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案．
【解答】解：A．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，不符合题意；
B．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，不符合题意；
C．当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，符合题意；
D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．
18．【分析】磁场是一种特殊物质形态，既看不见又摸不着。因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向。而小段通电导线放在磁场中有磁场力作用，但要注意放置的角度。
【解答】解：AB、由图示磁感线可知，a处的磁感线比b处密，则a点磁感强度比b点大，即Ba＞Bb，故AB错误；
CD、电流才磁场中受到的安培力：F＝BILsinθ，同一通电导线放在a处与放在b处相比，由于并不知道导线与磁场方向之间的关系，所以受力大小无法确定，故C错误，D正确；
故选：D。
【点评】本题对磁场和磁感线的理解能力，抓住它们之间的区别：磁场是物质，磁感线不是物质；掌握基础知识即可解题。
19．【分析】摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，能力强的得电子带负电，能力弱的失电子带正电，所以摩擦起电的实质是电子的转移。摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电。获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电。
【解答】解：A、摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电。获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电。故A错误。
B、摩擦起电的本质是电子的转移，电荷并没有被创造，故B正确；
CD、每个物体内部都有电荷，只不过内部的正、负电荷总数相等，所以对外不显电性，当物体得到电子就显负电性，失去电子就显正电性。摩擦起电是通过摩擦使电子发生转移的过程，不能创造电荷。故C错误，D错误。
故选：B。
【点评】本题关键是要明确摩擦起电的实质是电荷的转移，摩擦起电的两个物体带等量的异号电荷，但电荷总量守恒。
20．【分析】根据平行通导线间的作用力的结论“同向电流相互吸引，反向电流相互排斥”进行判断
【解答】解：两电流通过的电流方向相同，则由结论可知，两电流相互吸引，故B受到的磁场作用力水平向左；选项A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查平行通电导线的作用，也可以先用安培定则判断B在A处的磁场方向，再由左手定则判断A的受力情况
21．【分析】从图中可以知道导体棒中的电流方向，根据左手定则，判断磁场的方向。
【解答】解：可知导体中的电流向下，根据左手定则四指向下，大拇指向左指，则掌心朝里，可知磁场的方向垂直于纸面向外，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】此题难度不大，主要考查左手定则的应用，注意安培力总是与磁场，及电流方向垂直，同时要与右手定则的区别。
22．【分析】明确感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化。所以只要分析磁通量是否变化即可。
【解答】解：AB、由于磁场是匀强磁场且范围足够大，因此线圈无论向那个方向平移，磁通量都不会发生变化，故AB错误；
C、当线圈以a为轴旋转时，其磁通量不发生变化，没有有感应电流产生，故C错误；
D、将线框由正方形拉成圆形，线框的面积扩大，磁通量一定增大，故会产生感应电流，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查感应电流产生的条件，只要明确产生感应电流的两个条件为：一是闭合回路，二是回路中磁通量发生变化。
23．【分析】U﹣I图象中，图象的斜率表示电阻的大小，根据图象可得出最大电阻，再根据串联电路的规律可确定电压最大的导体。
【解答】解：图象的斜率表示电阻，则由图象可知，d图象的斜率最大，故d电阻的阻值最大；串联在电路各电流相等，则由欧姆定律可得，d电阻两端的电压最大；故D正确ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，要注意U﹣I图象中图象的斜率表示电阻的阻值，明确串联电路中电流相等。
24．【分析】元电荷是指最小的电荷量，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍。
【解答】解：最小的电荷量是1.6×10﹣19C，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于8.0×10﹣20C不是1.6×10﹣19C的整数倍，所以C是不可能的。故ABD错误C正确。
该题选不可能的，
故选：C。
【点评】本题就是对元电荷概念的考查，知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题。
25．【分析】电动机是根据通电线圈受到磁场力的力矩作用而转动的；
磁场方向不变，改变电流的方向，可以改变电动机的转动方向；
电动机消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能；
通过换向器可以改变通过直流电动机线圈的电流方向。
【解答】解：A、直流电动机由于有换向器不断改变线圈电流方向，使线圈受到持续不断的磁场力作用为转动，故A错误；
BD、直流电动机线圈中的电流受到磁场力在作用而发生转动，故B错误，D正确；
C、电动机由于持续受到磁场力作用为转动，与线圈电阻大小无关，故C错误；
故选：D。
【点评】电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力作用而制作的；通过换向器可以使直流电动机中的电流方向周期性变化。
二、单项选择题（每题3分，共30分）
26．【分析】由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联；三电阻的阻值相同，额定功率相等，假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，根据并联电路的特点求出两支路的电流，利用P＝I2R求出三电阻的电功率，三电功率之和即为AB间允许消耗的最大功率．
【解答】解：由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联。
假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，则有：
P额＝I2R＝10W；
由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流均为：
I′=I2
则AB间允许消耗的最大功率：
P总＝I2R+（I′）2R+（I′）2R＝I2R+（I2）2R+（I2）2R=32P额=32×10W＝15W。
故选：C。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清通过各电阻之间的电流关系和电功率公式的灵活选取是关键．
27．【分析】当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。根据磁感线条数的变化，分析磁通量是否变化，再进行判断。
【解答】解：A、导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感应强度不变，则穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；
B、线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；
C、线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；
D、线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，故可以产生感应电流，故D错误。
本题选不产生感应电流的，
故选：A。
【点评】判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化。
28．【分析】根据磁通量的公式Φ＝BScosθ分析磁通量的变化，注意有效面积的判断．
【解答】解：在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变，即有效面积不变，故开始时磁通量不变；而当cd过进入磁场后，有效面积减小；故磁通量减小；故只有D正确；
故选：D。
【点评】本题考查磁通理的性质，要注意正确确定有效面积的大小．
29．【分析】两个点电荷间相互作用的电场力是一对作用力与反作用力；作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上；根据库仑定律分析电场力的变化。
【解答】解：A、两个点电荷间相互作用的电场力是一对作用力与反作用力，故A错误；
B、作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的，与两个点电荷的电量大小无关，故B正确；
C、根据库仑定律：F=kQqr2 可知，当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时，这两个电场力的大小一定减小，故C错误；
D、根据库仑定律可知，当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时，则两电荷间的相互作用力一定增大，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要是考查作用力与反作用力和一对平衡力的区别，作用力与反作用力和一对平衡力最大的区别在于作用力与反作用力作用在两个不同的物体上，而一对平衡力是作用在同一个物体上的。
30．【分析】每个电子的电荷量大小为e＝1.6×10﹣19C．根据电流的定义式I=qt，求解示波管中电流的大小．
【解答】解：每个电子的电荷量大小为：e＝1.6×10﹣19C，
6×1013个电子总电荷量为：q＝6×1013×1.6×10﹣19C＝9.6×10﹣6C，
则示波管中电流大小为：I=qt=9.6×10-62A=4.8×10-6A。
故选：C。
【点评】本题首先要了解电子的电荷量等于元电荷，是个常量．其次要掌握电流的定义式．
31．【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F＝BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向．由平衡条件和安培力知识分析即可．
【解答】解：棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有从M流向N的电流，根据左手定则可知，棒所受安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力减小，则安培力必须增加，由安培力公式F＝BIL知，可以适当增加电流强度，或增大磁场，若使电流或磁场反向，安培力方向竖直向下，悬线的拉力将增大。故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键要掌握安培力的方向判断方法：左手定则，以及安培力大小公式F＝BIL．
32．【分析】根据并联电路，电压相等情况下，电阻越大，则电流越小。且并联电路的电阻比任意一个电阻的阻值还小。
【解答】解：根据并联电路，电阻越小，则电流越大，所以金属电阻丝（R2），比每个灯的灯丝（R1）电阻大。
当灯的灯丝断了之后，电路中电阻增加，则电流变小，故亮度变暗。则②③的说法对，则C正确，ABD错误
故选：C。
【点评】查欧姆定律、并联电路的电压相等下，电流与电阻的关系。同时并联电路中电阻比任意一个电阻还小。
33．【分析】根据电压表示数等于输入电压，则可知，要么灯泡短路，要么电阻R1、R2断路，从而即可求解。
【解答】解：由题意可知，电压表的示数等于输入电压，则可能灯泡短路，或者电阻R1、R2断路，因此B正确，ACD错误；
故选：B。
【点评】本题考查电路的故障分析，明确电压表测量对象是解题的关键。
34．【分析】根据左手定则判断出安培力的方向，通过受力分析判断合力能否为零，判断导线能否静止在光滑的斜面上。
【解答】解：A、导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜面上，故A正确；
B、导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故B正确；
C、导线所受安培力垂直于斜面向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故C错误；
D、导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故D正确；
本题选不可能使导体棒保持静止的，故选：C。
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，通过共点力平衡进行分析。
35．【分析】电场线的疏密反映电场的强弱，再根据F＝Eq可得出电场力大小的变化即可解决问题。
【解答】解：负电荷受电场力水平向左，使其从静止开始向左运动，
要使加速度逐渐增大，也就是所受电场力增大，电场线的疏密反映电场的强弱，
从图中看出在水平向左的方向上，A图中电场强度增大，B图中电场强度减小，C图中电场强度不变，D图中电场强度减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】电场线是为了形象描述电场的性质而引入的虚拟的带有方向的线，近几年对电场线的考查较多，应认真把握。
三、实验题（每题4分，共12分）
36．【分析】用DIS研究通电螺线管的磁感应强度实验使用磁传感器测量各点的磁感应强度，根据图线确定出螺线管中心的磁场大小，根据Φ＝BS求出磁通量的大小．
【解答】解：在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度．
根据图线知，螺线管中心的磁感应强度的大小大约为4.5×10﹣3T，则磁通量Φ＝BS=B⋅πd24=4.5×10-3×3.14×16×10-44=5.6×10﹣6Wb．
故答案为：磁，（5.6±0.2）×10﹣6Wb
【点评】解决本题的关键掌握磁通量的公式Φ＝BS，注意B与S垂直时，磁通量Φ＝BS，否则S为垂直于磁场方向上的投影．
37．【分析】（1）与电动机并联的一定是电压传感器，相当电压表；与电动机串联的一定是电流传感器，相当电流表；
（2）根据P＝UI计算输入功率即可；
（3）消耗的电能是xyt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能。
【解答】解：（1）A与电动机并联，一定是电压传感器；B与电动机串联，一定是电流传感器；
（2）A与计算机相连，是数据采集器；B与电动机并联，是电压传感器；C与电动机串联，是电流传感器；所以电压表读数是X，电流表读数是Y，故电动机输入功率为：P入＝XY；
（3）消耗的电能是Q＝P入t＝XYt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，故效率为：η=mghxyt
故答案为：（1）电压传感器、电流传感器；（2）xy；（3）mghxyt。
【点评】本题关键是明确实验原理，根据P＝UI计算输入功率，难度不大，属于基础题。
38．【分析】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路。
（2）根据感应电流产生条件：穿过线圈的磁通量变化，即可求解。
【解答】解：（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；
（2）穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路会产生感应电流：闭合与断开开关瞬间、闭合开关后把小线圈插入大线圈过程、闭合开关后移动滑动变阻器滑片过程都会产生感应电流。
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）闭合与断开开关瞬间。
【点评】知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键。对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习。
四、简答题（每题4分，共8分）
39．【分析】（1）根据右手定则可以判断导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向．
（2）根据左手定则可以判断导体棒所受安培力的方向，进而判断速度的方向．
【解答】解：（1）根据右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，所以电流的方向从b到a．
（2）根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；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，所以导体棒所受安培力水平向左，导体棒减速运动，速度减小．
答：（1）指出ab棒中感应电流的方向为从b到a．
（2）ab棒运动过程中，速度减小．
【点评】此题考查左手定则和右手定则，要明确四指、大拇指代表的物理意义．
40．【分析】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路。
【解答】解：甲、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝40W，由此可知RA＜RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻变小，可能使A与并联部分的电阻相同所以AB能同时正常发光，并且并联部分消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W，所以甲能正常发光，且消耗的总功率为200W；
乙、由于灯泡要满足110V的额定电压，所以当A灯泡与电阻串联以后，再与B灯泡并联，而B灯泡的电压高于额定110V的电压，不能正常工作，故乙不能正常发光；
丙、由于额定电压都是110V，额定功率PA＝100W、PB＝60W，由此可知RA＜RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光；
丁、把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为320W，故丁能正常发光，且消耗的功率为320W。
答：（1）图中甲、丁的连接方法能使两灯正常发光；
（2）图甲连接的方法消耗的功率为200W，图丁消耗的功率为320W，故图甲的连接方法最省电。
【点评】能根据P=U2R由功率确定电阻的大小，再根据串并联电路的特点分析电路连接电压分配问题，掌握串并联电路特点是正确解题的关键。
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