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2021-2022学年上海市长宁区延安中学高二（上）期末物理试卷（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年上海市长宁区延安中学高二（上）期末物理试卷（含答案解析），共19页。试卷主要包含了5AC，2×10−9C，B球不带电，【答案】C，【答案】D，【答案】A，【答案】B等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年上海市长宁区延安中学高二（上）期末物理试卷
1. 摩擦起电的微观原理是( )
A. 质子的转移 B. 中子的转移
C. 电子的转移 D. 多种带电粒子的转移
2. 布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指( )
A. 液体分子的运动 B. 悬浮在液体中的固体分子运动
C. 液体分子与固体分子的共同运动 D. 悬浮在液体中的固体微粒的运动
3. 第一个提出场概念的物理学家是( )
A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 库仑 D. 安培
4. 以下物理量不属于矢量的是( )
A. 电流 B. 磁感应强度 C. 电场强度 D. 速度变化量
5. 首先发现电流的磁效应的物理学家是( )
A. 安培 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 牛顿
6. 某开口容器内的空气温度与容器外的相同，现对该容器内空气加热，当容器内空气温度高于容器外空气温度时( )
A. 容器内空气的压强比容器外的小 B. 容器内空气的密度比容器外的大
C. 容器内空气分子的平均动能比容器外的大 D. 容器内空气对容器外空气做了负功
7. 关于能量转化的过程，下列说法中正确的是( )
A. 凡是能量守恒的过程就一定会发生
B. 根据能量守恒定律，所以根本不会有能源危机
C. 空调能制冷又能制热，所以热传递不存在方向性
D. 摩擦生热的过程是不可逆过程
8. 在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。以下哪种模型也属于理想化模型( )
A. 电场 B. 点电荷 C. 元电荷 D. 质子
9. 关于元电荷，正确的说法是( )
A. 元电荷是自然界中电荷的最小单元 B. 元电荷就是点电荷
C. 元电荷就是质子 D. 1 C电量叫元电荷
10. 关于电场，下列说法正确的是( )
A. 电场是一种客观存在的特殊物质形态
B. 我们用电场线描述电场，所以有电场的地方电场线是存在的
C. 电场只可以存在于导体中，不可以存在于绝缘体中
D. 在真空中，电荷无法激发电场
11. 如图所示，A、B是电场中的两点，设一试探电荷先后置于A、B两处时所受电场力分别为FA和FB，则FA和FB的大小关系是( )
A. FA=FB B. FA
12. 如图所示，在真空中两个点电荷P、Q所产生电场的电场线(方向未标出)中，电场线的分布关于MN左右对称。a点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，中垂线上的两点b、c关于a点对称，a、b、c三点的电场强度分别为Ea、Eb、Ec，则( )
A. EaEb=Ec C. EaEb>Ec
13. 一水平放置的金属导体横截面积为1cm2，通入电流后，在2s内有电荷量8C的自由电子从左到右通过某一截面，则通过该导体的电流强度的大小和方向，下列判断正确的是( )
A. 400A、从左到右 B. 400A、从右到左 C. 4A、从左到右 D. 4A、从右到左
14. 甲、乙两根保险丝电阻分别为4R和R，熔断电流分别为2A和6A，把它们并联后再接入电路中，允许通过的最大总电流是( )
A. 6A B. 7.5A C. 8A D. 10A
15. 由公式R=UI，可知导体的电阻( )
A. 跟导体两端的电压成正比
B. 与导体中的电流强度成反比
C. 决定于电路中的电流强度和电压
D. 可以利用导体两端的电压和通过的电流大小来计算
16. 小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2，则( )
A. U1I2R2 C. I1R1=I2R2 D. I1R1
A. B.
C. D.
18. 如图所示的电路中，A、B间的电压为U，定值电阻阻值为R，滑动变阻器的最大阻值为R1。在滑动变阻器的滑动端P移动过程中，R两端电压UR的变化范围是( )
A. 0∼U
B. R1UR+R1∼U
C. RUR+R1∼U
D. 0∼RUR+R1
19. 如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中S1和S2处，通过线圈的磁通量大小分别是Φ1、Φ2；该处平均磁感应强度的大小分别是B1、B2。下列物理量关系表达式正确的是( )
A. Φ1=Φ2 B. Φ1>Φ2 C. B1=B2 D. B1
A. 向右
B. 向左
C. 垂直纸面向外
D. 垂直纸面向内
21. 一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东，该导线所受地磁场的安培力方向为( )
A. 水平向北 B. 水平向南 C. 竖直向上 D. 竖直向下
22. 将长L=0.1m、通有电流I=2A的直导线放入磁感应强度为B的磁场中，直导线所受安培力的大小记为F。下列说法正确的是( )
A. 若B=2T，则F可能为4N B. 若F=0，则B一定为零
C. F的方向一定与通电导线方向垂直 D. 通电导线与B平行时，F最大
23. 如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30∘，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为( )
A. 0.1N B. 0.2N C. 0.4N D. 0.8N
24. 通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N极)( )
A. a B. b C. c D. d
25. 负温度系数热敏电阻又称NTC热敏电阻，是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻，广泛用于各种电子元件，如温度传感器、可复式保险丝及自动调节加热器等。则负温度系数热敏电阻的伏安特性曲线为( )
A. B.
C. D.
26. 如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球，A球所带电荷量为−3.2×10−9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则( )
A. B球将得到1×1010个电子 B. B球将失去1×1010个电子
C. B球将得到2×1020个电子 D. B球将失去2×1010个电子
27. 如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有理想气体，右侧为真空。现将隔板抽掉，使左侧理想气体自由膨胀直至达到平衡，已知气体自由膨胀过程中不对外界做功，则在此过程中( )
A. 气体温度降低，内能减少 B. 气体温度不变，内能不变
C. 气体温度升高，内能增加 D. 气体内能一定不变，但温度可能改变
28. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子加速度逐渐减小
C. 电场力对粒子做正功
D. 粒子的速度不断增大
29. 如图所示，一块蹄形磁铁放在水平台秤上，水平放置的金属棒AB固定在两个磁极正对面之间。当AB中通入电流时，台秤的示数减小。则下列说法正确的是( )
A. AB棒受到的安培力竖直向上 B. AB棒中的电流方向为由B指向A
C. 蹄形磁铁与台秤间一定存在摩擦力 D. 台秤受到了金属棒施加的安培力作用
30. 国产某5G手机电池容量为4100mA⋅h，待机时间为22d(天)，用超级快充装置对其充电时的电功率为66W。由此可估算手机电池( )
A. 待机时的电压 B. 待机时的电流
C. 快充时的电流 D. 快充过程获得的电能
31. 某导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )
A. B点的电阻为12Ω
B. B点的电阻为4Ω
C. 导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D. 导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
32. 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A. b、d两点的磁感应强度相同 B. a、b两点的磁感应强度相同
C. c点的磁感应强度的值最小 D. b点的磁感应强度的值最大
33. 长直导线与环形导线固定在同一竖直平面内，分别通有图示方向的稳恒电流( )
A. 两导线有相互吸引的趋势
B. 两导线有相互排斥的趋势
C. 两导线有水平移动的趋势
D. 因电流恒定，两导线没有相互作用
34. 如图所示的电路中，变阻器R接于恒压电源上，其滑动片P置于R点的中点，R1为用电器的电阻，V为电压表，以下说法正确的是( )
A. R1=R时，电压表的示数为U2
B. R1=2R时，电压表的示数为U2
C. R1断开时，电压表的示数为U2
D. R1→0，电压表的示数为U2
35. 如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向外、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是( )
A. 沿x正方向 B. 沿x负方向 C. 沿y正方向 D. 沿y负方向
36. 在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中。
(1)磁传感器______ (选填“需要”或“不需要”)调零。
(2)甲同学实验操作正确，得到通电螺线管中心轴线上的磁感应强度B的分布如图(a)，从图中可以看出，通电螺线管内的磁感应强度特点是______ ，______ ，______ 。
(3)乙同学得到的实验图像如图(b)，请分析乙同学应如何改进可以得到图(a)：______ 。丙同学得到的实验图像如图(c)，请指出图中错误，分析导致错误的可能原因：______ 。
(4)若螺线管匝数为100匝，横截面积为5×10−3m2，按照甲同学的实验结果，穿过通电螺线管中心横截面的磁通量约为______ Wb。
37. 如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是真流电动机，P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时理想电流表和理想电压表的示数分别是I=5A和U=110V，重物P上升的速度v=0.7m/s。已知重物的质量m=45kg，g取10m/s2。求：
(1)电动机输入的电功率P电；
(2)细绳对重物做功的机械功率P机；
(3)忽略电动机运行时的摩擦损耗情况下电动机线圈的电阻R。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体的过程，故C正确，ABD错误；
故选：C。
摩擦起电的实质就是电子转移的过程。
明确摩擦起电的实质是电子转移的过程。
2.【答案】D
【解析】解：A、布朗运动不是液体分子的运动，而是液体分子的运动的间接反映。故A错误。
B、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，而颗粒是由大量颗粒分子构成的，所以布朗运动不是悬浮在液体中的固体分子运动。故B错误。
C、布朗运动不是液体分子与固体分子的共同运动。故C错误。
D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动。故D正确。
故选：D。
布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，也不是悬浮在液体中的固体分子运动．
本题可以从布朗运动形成的原因来加深理解并强化记忆．基本题．
3.【答案】B
【解析】解：根据物理学史，可知第一个提出场的概念的物理学家是法拉第。故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家法拉第的主要贡献即可．
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．
4.【答案】A
【解析】解：A、电流虽有方向，但电流运算不遵循矢量运算法则：平行四边形定则，所以电流是标量，不属于矢量，故A正确；
BCD、磁感应强度、电场强度、速度变化量既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，都是矢量，故BCD错误。
故选：A。
既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、磁感应强度、电场强度等都是矢量；只有大小没有方向，运算时遵循代数运算法则的物理量是标量，如路程、时间、质量、电流等都是标量。
矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是它们的运算法则不同，可结合矢量方向特点记住物理量的矢标性。
5.【答案】C
【解析】解：奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家；故ABD错误，C正确；
故选：C。
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．
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．
6.【答案】C
【解析】解：A、因为是开口容器，则容器内空气的压强等于容器外的压强，故A错误；
B、容器内空气气体的温度升高，体积变大，则容器内气体的密度比容器外的小，故B错误；
C、温度是分子平均动能的标志，因为容器内空气气体的温度高，则容器内空气分子的平均动能比容器外的大，故C正确；
D、容器内空气体积膨胀，则对容器外空气做了正功，故D错误。
故选：C。
开口容器，容器内空气的压强等于容器外的压强，气体的温度升高，体积变大，温度是分子平均动能的标志，体积膨胀，则对容器外空气做了正功。
本题考查气体的压强，解题关键掌握容器内空气体积膨胀，则对容器外空气做了正功，注意温度是分子平均动能的标志。
7.【答案】D
【解析】解：A、各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，故A错误；
B、虽然总能量守恒，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，故B错误
C、空调机既能致热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，故C错误；
D、通过摩擦生热，能量耗散了，即能量可以利用的品质降低了，这是不可逆过程，故D正确；
故选：D
热力学第二定律反映了自然界的宏观过程具有方向性，虽然总能量守恒，但能量可以利用的品质降低了
本题关键是根据热力学第二定律进行分析，即能量虽然守恒，但热过程具有方向性，故热机的效率一定小于百分之百．
8.【答案】B
【解析】解：点电荷模型忽略带电体的大小和形状，突出问题的主要因素，忽略了次要因素，属于理想化模型，电场、元电荷、质子均不属于理想化模型，故B正确，ACD错误；
故选：B。
点电荷模型忽略带电体的大小和形状，突出问题的主要因素，电场、元电荷、质子均不属于理想化模型。
明确物体被看成理想化模型是忽略次要因素突出主要因素。
9.【答案】A
【解析】解：A、元电荷是自然界中电荷的最小单元；故A正确；
B、元电荷是最小的带电量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理量，故B错误；
C、元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子；故C错误；
D、元电荷是带电量的最小值，大小是1.6×10−19C，故D错误；
故选：A.
点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷．
而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍．
本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这是理清概念的一种重要方法．
10.【答案】A
【解析】解：A、电荷周围存在电场，电场是客观存在的一种特殊物质，故A正确；
B、电场线是为了形象地描述电场而假想的线，并不存在，故B错误；
C、电荷周围存在电场，因此可存在于绝缘体中，也可以存在于导体中，故C错误；
D、电场可在真空中传播，因此在真空中电荷可以激发电场，故D错误；
故选：A。
电场是看不见摸不着，却客观存在的特殊形态，它由不存在的电场线来粗略描述电场的分布，电荷周围存在电场，电场可在真空中存在．
考查电场是客观存在的，是由电荷激发的，可以真空中传播，电场的存在与否，或其大小，可通过试探电荷来体现．
11.【答案】C
【解析】解：由图看出，A处电场线密，B处电场线疏，则A点电场强度大于B点电场强度，又：F=qE，可知试探电荷在A点受到的电场力大。即FA>FB.故ABD错误，C正确。
故选：C。
根据电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大；然后结合F=qE分析即可．
本题关键抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度的强弱！
12.【答案】B
【解析】解：在两等量异号电荷连线的中垂线上，a点处电场线最密，电场强度最大，b、c关于a点对称，所以Eb=Ec，故B正确，ACD错误。
故选：B。
电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断场强的大小。
常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。
13.【答案】D
【解析】解：由电流的定义式可有：I=qt代入数据解得I=4A；
电流的方向规定是正电荷定向移动的方向，自由电子从左到右，故电流的方向从右到左，故D正确，ABC错误；
故选：D。
根据电流的定义式I=qt可求电流的大小；
规定正电荷的定向移动方向为电流方向，故电子移动的方向与电流方向相反。
知道电流定义式，明确电流的方向。
14.【答案】B
【解析】解：甲、乙两根保险丝电阻分别为4R和R，保险丝允许的最大电压：U1=I1R1=4R×2=8R，U2=I2R2=6R，
两保险丝并联，两端电压相等，并联电压最大应为U=6R，则I2=6A，I1=14I2=14×6A=1.5A，
并联电路允许的最大电流为Imax=I2+I1=6A+1.5A=7.5A，故B正确，ACD错误.
故选：B。
跟解题要求出两保险丝的电阻关系，并联电路电压相等，两保险丝并联，两端电压应为较小的额定电压，然后由欧姆定律与并联电路特点求出电路最大电流。
本题考查了电路允许的最大电流，应用串并联电路特点、欧姆定律、电阻定律即可正确解题。
15.【答案】D
【解析】解：导体的电阻由自身属性决定的与其两端电压无关，与电流也无关，可以利用导体两端的电压和通过的电流大小来计算导体的电阻，二者只是在数值上相等而已。故ABC错误；D正确。
故选：D。
公式R=UI只能说明在数值上导体的电阻等于电压和电流的比值，与电压电流无关。
本题就是考查学生对欧姆定律的理解，掌握住电阻是由导体本身决定的，与电压的大小无关，即可解决本题。
16.【答案】B
【解析】解：A.小电珠与电动机并联接入电路，所以U1=U2，故A错误；
BCD.对小电珠，由欧姆定律可得U1=I1R1
电动机正常工作时，由于线圈切割磁感线产生反电动势，所以
U2>I2R2
又因为U1=U2，
所以I1R1>I2R2，故B正确，CD错误。
故选：B。
电动机正常工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，电动机与小电珠并联接入电路，两端的电压相等，结合欧姆定律分析小灯珠电流的大小。
本题关键是明确电动机正常工作时为非纯电阻电路，知道并联电路电压相等。
17.【答案】B
【解析】解：电风扇、洗衣机、吸尘器都是将电能转化为机械能，电熨斗是将电能转化为内能。
故选：B。
电风扇、洗衣机、吸尘器都是将电能转化为机械能，电熨斗是将电能转化为内能。
本题考查焦耳定律，学生需理解电器的能量转化关系。
18.【答案】C
【解析】解：在滑动变阻器的滑动端P向上移动过程中，电路中总电阻增大，总电流减小，R两端电压减小。当R1全部接入时，R两端电压UR最小，根据欧姆定律和串联电路规律得：
U=URR(R1+R)，
解得：UR=RR+R1U，
当R1短路时，R两端电压UR最大为UR=U，故R两端电压UR的变化范围是RR+R1U∼U，故C正确，ABD错误。
故选：C。
在滑动变阻器的滑动端P向上移动过程中，电路中总电阻增大，总电流减小，R两端电压减小。当R1全部接入时，R两端电压UR最小；当R1短路时，R两端电压UR最大。
本题考查欧姆定律和串联电路规律直接应用，解题时要分析清楚何时R两端电压UR最大、最小即可。
19.【答案】B
【解析】解：CD、在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大，所以B1>B2，故CD错误；
AB、当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，由于B1>B2，所以Φ1>Φ2，故B正确，A错误。
故选：B。
在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大；线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS。
明确磁场中磁感线的特点是解决问题的关键。根据计算公式Φ=BSsinθ(θ是线圈平面与磁场方向的夹角)进行分析求解，注意线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况。
20.【答案】C
【解析】解：右手握住环形电流，四指弯曲的方向表示电流的方向，沿逆时针，此时拇指所指的方向向外，所以小磁针所在位置的磁场的方向向外，故小磁针静止时N极垂直纸面向外，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据安培定则用右手握住环形电流，四指弯曲的方向表示电流的方向，则拇指所指的方向为磁场的方向．由此即可判断出小磁针N极的指向。
本题考查安培定则的关于环形电流的磁场的判断；应能熟练应用安培定则的三种情况判断其磁场，注意直导线与环形导线的区别：前者大拇指为电流方向，后者大拇指线圈内部磁场方向。
21.【答案】C
【解析】解：赤道处的磁场方向从南向北，电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向向上。故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
通过磁场方向、电流方向，根据左手定则判断安培力的方向．
解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系．
22.【答案】C
【解析】解：A、当导线放置方向与磁场方向垂直时，导线受到的磁场力F最大，根据F=BIL知，若B=2T，则F最大值为0.4，故A错误；
B、如果导线放置方向和磁场方向平行，则磁场对通电导线没有力的作用，此时B不一定为0，故B错误；
C、根据左手定则可知，安培力必定与电流方向垂直，故C正确；
D、当导线放置方向与磁场方向垂直时，导线受到的磁场力F最大，其他情况磁场力F不是最大，故D错误。
故选：C。
安培力的大小除了跟磁场的强弱和电流大小有关，还跟导线在磁场中的长度以及导线与磁场的夹角有关。若导线平行于匀强磁场的方向放置，则导线不受磁场力。根据左手定则可知，安培力必定与磁场方向垂直，也必定与电流方向垂直，但磁场方向可与电流方向不垂直，可成任意角。引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL，所以某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直。
对于概念的理解要深入充分，不能停留在表面，很多概念的定义式和决定式是不同的，如电场强度、磁感应强度、速度、加速度等。
23.【答案】D
【解析】解：由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流I=ER=63A=2A，
导线与磁场相互垂直，导线长度L=lsin30∘=l12=2l=2×0.4m=0.8m；
故安培力F=BIL=0.5×2×0.8N=0.8N，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据闭合电路欧姆定律求解电流，再知道当磁场方向与电流方向相互垂直时安培力F=BIL，根据几何关系求出导线长度后代入数据即可求出安培力大小。
注意安培力的计算要看导线的有效长度，明确本题中B和I是相互垂直的，所以直接利用F=BIL求解。
24.【答案】B
【解析】解：右手握住螺线管，四指弯曲方向为电流的绕行方向，大拇指指向表示螺线管内部磁场的方向，所以螺旋管内部磁场方向为从右向左，外部从左向右，故小磁针a、c、d的N极水平向左，b的N极水平向右。故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
运用右手螺旋定则判断出螺线管内外磁场的方向，小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向．
解决本题的关键会根据右手螺旋定则判断螺线管周围的磁场方向，以及知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向．
25.【答案】B
【解析】解：根据欧姆定律I=UR，得到I=1RU，由数学知识得知，I−U图像上的点与原点连线的斜率大小表示电阻的倒数，而负温度系数热敏电阻的电阻值随温度增加而减小，而随电压增大，电阻的温度升高，因此I−U特性曲线是过原点的向电流I轴倾斜的曲线，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据欧姆定律变形得到I=1RU，则I−U图像上的点与原点连线的斜率大小表示电阻的倒数，然后根据热敏电阻的特点判断曲线的变化情况。
本题考查随热敏电阻伏安特性曲线的认识，要明确温度越高，热敏电阻的电阻越小。
26.【答案】A
【解析】解：AB两球接触后再分开，A球上电子转移到B球上使B球带电；在两球相同，故两球平分电量，故B球获得电量为−1.6×10−9C，即B球获得电子数n=1.6×10−91.6×10−19个=1×1010个电子，即B得到了1×1010个电子，故A正确，BCD错误。
故选：A。
完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分。
本题考查电荷守恒定律的应用，要注意明确只有完全相同的带电小球接触时，才能平分电量。
27.【答案】B
【解析】解：右侧为真空，气体自由膨胀过程中不对外界做功，即W=0，因为是绝热容器，没有热交换，即Q=0，根据热力学第一定律有：ΔU=W+Q，可得ΔU=0，根据一定质量的理想气体内能只由温度决定，所以温度不变，故B正确，ACD错误。
故选：B。
气体向真空中膨胀不做功，绝热容器，没有热交换，根据热力学第一定律ΔU=W+Q判断。
本题考查学生对热力学第一定律的理解和运用能力，要知道气体在向真空膨胀时不对外做功，绝热状态时Q=0，一定质量理想气体的内能只与温度有关。
28.【答案】B
【解析】解：A、由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误；
B、A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，故B正确；
CD、由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左，故电场力做负功，带电粒子的速度减小，故CD错误。
故选：B。
根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性和电场线的疏密程度，判断电场力方向，根据电场力做功判断动能的变化。
解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解；明确电场力做功与电势能和动能间的关系。
29.【答案】B
【解析】解：AB、当AB中通入电流时，台秤的示数减小，说明磁铁受到金属棒的作用力向上，根据牛顿第三定律可知，金属棒受到的安培力向下，根据左手定则可知电流方向为从B到A，故A错误，B正确；
C、由于磁场水平，所以金属棒受到的安培力竖直向下，水平方向上没有分力，蹄形磁铁与台秤间没有摩擦力，故C错误；
D、台秤不会产生磁场，不会对金属棒产生安培力作用，故D错误；
故选：B。
(1)由牛顿第三定律判断安培力的方向；
(2)由左手定则判断电流方向。
本题考查了牛顿第三定律和左手定则，关键是熟练掌握应用。基础题。
30.【答案】B
【解析】解：AB、根据手机电池容量为4100mA⋅h以及待机时间为22d，根据I=qt可求解待机时的电流，但是无法求解待机时的电压，故A错误，B正确；
CD、根据题中条件只能求解待机时的电流，而无法求解快充时的电流、电压，由题意可知超级快充装置对其充电时的电功率为66W，但充电时间不知，所以不能求解快充过程获得的电能，故CD错误。
故选：B。
根据I=qt可求解待机时的电流。
本题解题的关键是正确理解电池容量为4100mA⋅h的概念，由此判断电流。
31.【答案】D
【解析】解：导体在A、B两点的电阻分别为：RA=UAIA=31.0×10−1Ω=30Ω；
RB=UBIB=41.5×10−1Ω=40Ω，
导体的电阻因温度的影响改变了10Ω，综上所述可知ABC错误，D正确。
故选：D。
由图读出A、B点时电压和电流，根据电阻的定义式R=UI求解电阻，再得到电阻的变化量．
本题考查对伏安特性曲线的了解，要注意明确各点的电阻应通过电阻的定义式R=UI求解，不能根据切线的斜率求．
32.【答案】C
【解析】解：用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：
BD、a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度的最大，故BD错误。
C、c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，则磁感应强度的值最小，故C正确。
A、d点与b点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同，故A错误。
故选：C。
根据右手螺旋定则作出导线周围的磁场，再根据矢量的叠加可知abcd四个点的磁场情况。
本题考查右手螺旋定则，解题关键掌握右手螺旋定则的使用，同时注意磁场是矢量，叠加符合平行四边形定则。
33.【答案】B
【解析】解：直导线固定不动，根据右手螺旋定则知，直导线下方的磁场垂直纸面向里，在环形导线的上方和下方各取小微元电流，根据左手定则，上方的微元电流所受安培力向下，下方的微元电流所受安培力向上，由于离直导线越远，磁场强度越小，根据F=BIL可知，环形导线所受合力向下，根据力的作用是相互的，可知两导线有相互排斥的趋势，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据右手螺旋定则得出固定直导线周围的磁场，采用微元法，得出环形导线所受的安培力，从而判断出两导线的受力情况。
解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系，以及会运用左手定则判断磁场方向、电流方向和安培力方向的关系．
34.【答案】C
【解析】解：分析电路图可知，R1与R的下半部分相并联，当R1=R时，并联部分电阻为R2×RR+R2=R3；则由串联电路的分压原理可知，电压表的示数为：25U；故A错误；
B、当R1=2R时，并联部分总电阻为：2R3；则电压表的示数4U7；故B错误；
C、当R1断开时，电压表直接测量滑动变阻器下半部分的电压；故其示数为U2，故C正确；
D、当R1→0，电压表被短路，则电压表示数为0；故D错误；
故选：C。
对电路进行分析，明确R1与R的下部并联，根据并联电路的规律可分析电压表的示数变化．
本题考查串并联电路的规律，可注意明确负载对电路的影响，然后再根据串并联电路的规律求解．
35.【答案】D
【解析】解：由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴负方向，则R处的磁场方向沿x轴负方向；
由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向。故ABC错误，D正确。
故选：D。
R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向。
要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向。
36.【答案】需要 通电螺线管内部中间部分的磁场可视为匀强磁场 通电螺线管内部中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远越弱 通电螺线管内部磁感强度大小关于中心对称 改变螺线管中电流方向 螺线管通电后对磁传感器调零，应在螺线管通电前对磁传感器进行调零 2×10−5
【解析】解：(1)磁传感器需要调零；
(2)通电螺线管内部中间部分的磁场可视为匀强磁场；通电螺线管内部中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远越弱；通电螺线管内部磁感强度大小关于中心对称；
(3)改变螺线管中电流方向(或磁传感器的探头从螺线管的另一端深入)；通电螺线管两端磁感强度不应为零，错在螺线管通电后对磁传感器调零，应在螺线管通电前对磁传感器进行调零。
(4)由图(a)可知通电螺线管中心横截面的磁通量Φ=BS=4×10−3×5×10−3Wb=2×10−5Wb。
故答案为：(1)需要；
(2)通电螺线管内部中间部分的磁场可视为匀强磁场；通电螺线管内部中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远越弱；通电螺线管内部磁感强度大小关于中心对称；
(3)改变螺线管中电流方向(或磁传感器的探头从螺线管的另一端深入)；通电螺线管两端磁感强度不应为零，错在螺线管通电后对磁传感器调零，应在螺线管通电前对磁传感器进行调零。
(4)2×10−5。
(1)磁传感器需要调零；
(2)根据磁感应强度B的分布图可知通电螺线管内的磁感应强度特点；
(3)对比图(a)(b)(c)即可解题；
(4)根据Φ=BS求解磁通量。
本题磁通量的计算要注意与匝数无关。
37.【答案】解：(1)电动机消耗的电功率为：P=UI=110×5W=550W
(2)绳对重物做功的机械功率为：P机=mgv=45×10×0.70W=315W
(3)电动机线圈的电阻R的发热功率为；P热=P−P机=550W−315W=235W
由 P热=I2R得电动机线圈的电阻：R=P热I2=23552Ω=9.4Ω
答：(1)电动机输入的电功率P热为550W；
(2)细绳对重物做功的机械功率P机为315W；
(3)忽略电动机运行时的摩擦损耗情况下电动机线圈的电阻R为9.4Ω.
【解析】(1)已知电动机两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的耗电功率；
(2)根据P机=mgv求出机械功率；
(3)由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之差，即为线圈电阻发热功率，再由P=I2R求出电动机线圈的电阻．
本题考查电功率的计算问题，要知道电动机工作时，消耗的电能转化为其它形式的能(一是机械能，二是内能)是解本题的关键．
2021-2022学年上海市长宁区延安中学高二（上）期末物理试卷
1. 摩擦起电的微观原理是( )
A. 质子的转移 B. 中子的转移
C. 电子的转移 D. 多种带电粒子的转移
2. 布朗运动是说明分子运动的重要实验事实，布朗运动是指( )
A. 液体分子的运动 B. 悬浮在液体中的固体分子运动
C. 液体分子与固体分子的共同运动 D. 悬浮在液体中的固体微粒的运动
3. 第一个提出场概念的物理学家是( )
A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 库仑 D. 安培
4. 以下物理量不属于矢量的是( )
A. 电流 B. 磁感应强度 C. 电场强度 D. 速度变化量
5. 首先发现电流的磁效应的物理学家是( )
A. 安培 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 牛顿
6. 某开口容器内的空气温度与容器外的相同，现对该容器内空气加热，当容器内空气温度高于容器外空气温度时( )
A. 容器内空气的压强比容器外的小 B. 容器内空气的密度比容器外的大
C. 容器内空气分子的平均动能比容器外的大 D. 容器内空气对容器外空气做了负功
7. 关于能量转化的过程，下列说法中正确的是( )
A. 凡是能量守恒的过程就一定会发生
B. 根据能量守恒定律，所以根本不会有能源危机
C. 空调能制冷又能制热，所以热传递不存在方向性
D. 摩擦生热的过程是不可逆过程
8. 在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。以下哪种模型也属于理想化模型( )
A. 电场 B. 点电荷 C. 元电荷 D. 质子
9. 关于元电荷，正确的说法是( )
A. 元电荷是自然界中电荷的最小单元 B. 元电荷就是点电荷
C. 元电荷就是质子 D. 1 C电量叫元电荷
10. 关于电场，下列说法正确的是( )
A. 电场是一种客观存在的特殊物质形态
B. 我们用电场线描述电场，所以有电场的地方电场线是存在的
C. 电场只可以存在于导体中，不可以存在于绝缘体中
D. 在真空中，电荷无法激发电场
11. 如图所示，A、B是电场中的两点，设一试探电荷先后置于A、B两处时所受电场力分别为FA和FB，则FA和FB的大小关系是( )
A. FA=FB B. FA
12. 如图所示，在真空中两个点电荷P、Q所产生电场的电场线(方向未标出)中，电场线的分布关于MN左右对称。a点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，中垂线上的两点b、c关于a点对称，a、b、c三点的电场强度分别为Ea、Eb、Ec，则( )
A. Ea
13. 一水平放置的金属导体横截面积为1cm2，通入电流后，在2s内有电荷量8C的自由电子从左到右通过某一截面，则通过该导体的电流强度的大小和方向，下列判断正确的是( )
A. 400A、从左到右 B. 400A、从右到左 C. 4A、从左到右 D. 4A、从右到左
14. 甲、乙两根保险丝电阻分别为4R和R，熔断电流分别为2A和6A，把它们并联后再接入电路中，允许通过的最大总电流是( )
A. 6A B. 7.5A C. 8A D. 10A
15. 由公式R=UI，可知导体的电阻( )
A. 跟导体两端的电压成正比
B. 与导体中的电流强度成反比
C. 决定于电路中的电流强度和电压
D. 可以利用导体两端的电压和通过的电流大小来计算
16. 小电珠与电动机并联接入电路，两者均正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2，则( )
A. U1
A. B.
C. D.
18. 如图所示的电路中，A、B间的电压为U，定值电阻阻值为R，滑动变阻器的最大阻值为R1。在滑动变阻器的滑动端P移动过程中，R两端电压UR的变化范围是( )
A. 0∼U
B. R1UR+R1∼U
C. RUR+R1∼U
D. 0∼RUR+R1
19. 如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中S1和S2处，通过线圈的磁通量大小分别是Φ1、Φ2；该处平均磁感应强度的大小分别是B1、B2。下列物理量关系表达式正确的是( )
A. Φ1=Φ2 B. Φ1>Φ2 C. B1=B2 D. B1
A. 向右
B. 向左
C. 垂直纸面向外
D. 垂直纸面向内
21. 一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东，该导线所受地磁场的安培力方向为( )
A. 水平向北 B. 水平向南 C. 竖直向上 D. 竖直向下
22. 将长L=0.1m、通有电流I=2A的直导线放入磁感应强度为B的磁场中，直导线所受安培力的大小记为F。下列说法正确的是( )
A. 若B=2T，则F可能为4N B. 若F=0，则B一定为零
C. F的方向一定与通电导线方向垂直 D. 通电导线与B平行时，F最大
23. 如图所示，足够长的导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30∘，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为( )
A. 0.1N B. 0.2N C. 0.4N D. 0.8N
24. 通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N极)( )
A. a B. b C. c D. d
25. 负温度系数热敏电阻又称NTC热敏电阻，是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻，广泛用于各种电子元件，如温度传感器、可复式保险丝及自动调节加热器等。则负温度系数热敏电阻的伏安特性曲线为( )
A. B.
C. D.
26. 如图所示，A、B是两个完全相同的带绝缘柄的金属小球，A球所带电荷量为−3.2×10−9C，B球不带电。现将A、B接触后再分开，则( )
A. B球将得到1×1010个电子 B. B球将失去1×1010个电子
C. B球将得到2×1020个电子 D. B球将失去2×1010个电子
27. 如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有理想气体，右侧为真空。现将隔板抽掉，使左侧理想气体自由膨胀直至达到平衡，已知气体自由膨胀过程中不对外界做功，则在此过程中( )
A. 气体温度降低，内能减少 B. 气体温度不变，内能不变
C. 气体温度升高，内能增加 D. 气体内能一定不变，但温度可能改变
28. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子加速度逐渐减小
C. 电场力对粒子做正功
D. 粒子的速度不断增大
29. 如图所示，一块蹄形磁铁放在水平台秤上，水平放置的金属棒AB固定在两个磁极正对面之间。当AB中通入电流时，台秤的示数减小。则下列说法正确的是( )
A. AB棒受到的安培力竖直向上 B. AB棒中的电流方向为由B指向A
C. 蹄形磁铁与台秤间一定存在摩擦力 D. 台秤受到了金属棒施加的安培力作用
30. 国产某5G手机电池容量为4100mA⋅h，待机时间为22d(天)，用超级快充装置对其充电时的电功率为66W。由此可估算手机电池( )
A. 待机时的电压 B. 待机时的电流
C. 快充时的电流 D. 快充过程获得的电能
31. 某导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )
A. B点的电阻为12Ω
B. B点的电阻为4Ω
C. 导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D. 导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
32. 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
A. b、d两点的磁感应强度相同 B. a、b两点的磁感应强度相同
C. c点的磁感应强度的值最小 D. b点的磁感应强度的值最大
33. 长直导线与环形导线固定在同一竖直平面内，分别通有图示方向的稳恒电流( )
A. 两导线有相互吸引的趋势
B. 两导线有相互排斥的趋势
C. 两导线有水平移动的趋势
D. 因电流恒定，两导线没有相互作用
34. 如图所示的电路中，变阻器R接于恒压电源上，其滑动片P置于R点的中点，R1为用电器的电阻，V为电压表，以下说法正确的是( )
A. R1=R时，电压表的示数为U2
B. R1=2R时，电压表的示数为U2
C. R1断开时，电压表的示数为U2
D. R1→0，电压表的示数为U2
35. 如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向外、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是( )
A. 沿x正方向 B. 沿x负方向 C. 沿y正方向 D. 沿y负方向
36. 在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中。
(1)磁传感器______ (选填“需要”或“不需要”)调零。
(2)甲同学实验操作正确，得到通电螺线管中心轴线上的磁感应强度B的分布如图(a)，从图中可以看出，通电螺线管内的磁感应强度特点是______ ，______ ，______ 。
(3)乙同学得到的实验图像如图(b)，请分析乙同学应如何改进可以得到图(a)：______ 。丙同学得到的实验图像如图(c)，请指出图中错误，分析导致错误的可能原因：______ 。
(4)若螺线管匝数为100匝，横截面积为5×10−3m2，按照甲同学的实验结果，穿过通电螺线管中心横截面的磁通量约为______ Wb。
37. 如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是真流电动机，P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时理想电流表和理想电压表的示数分别是I=5A和U=110V，重物P上升的速度v=0.7m/s。已知重物的质量m=45kg，g取10m/s2。求：
(1)电动机输入的电功率P电；
(2)细绳对重物做功的机械功率P机；
(3)忽略电动机运行时的摩擦损耗情况下电动机线圈的电阻R。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体的过程，故C正确，ABD错误；
故选：C。
摩擦起电的实质就是电子转移的过程。
明确摩擦起电的实质是电子转移的过程。
2.【答案】D
【解析】解：A、布朗运动不是液体分子的运动，而是液体分子的运动的间接反映。故A错误。
B、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，而颗粒是由大量颗粒分子构成的，所以布朗运动不是悬浮在液体中的固体分子运动。故B错误。
C、布朗运动不是液体分子与固体分子的共同运动。故C错误。
D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动。故D正确。
故选：D。
布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，也不是悬浮在液体中的固体分子运动．
本题可以从布朗运动形成的原因来加深理解并强化记忆．基本题．
3.【答案】B
【解析】解：根据物理学史，可知第一个提出场的概念的物理学家是法拉第。故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家法拉第的主要贡献即可．
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．
4.【答案】A
【解析】解：A、电流虽有方向，但电流运算不遵循矢量运算法则：平行四边形定则，所以电流是标量，不属于矢量，故A正确；
BCD、磁感应强度、电场强度、速度变化量既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，都是矢量，故BCD错误。
故选：A。
既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、磁感应强度、电场强度等都是矢量；只有大小没有方向，运算时遵循代数运算法则的物理量是标量，如路程、时间、质量、电流等都是标量。
矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是它们的运算法则不同，可结合矢量方向特点记住物理量的矢标性。
5.【答案】C
【解析】解：奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家；故ABD错误，C正确；
故选：C。
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．
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．
6.【答案】C
【解析】解：A、因为是开口容器，则容器内空气的压强等于容器外的压强，故A错误；
B、容器内空气气体的温度升高，体积变大，则容器内气体的密度比容器外的小，故B错误；
C、温度是分子平均动能的标志，因为容器内空气气体的温度高，则容器内空气分子的平均动能比容器外的大，故C正确；
D、容器内空气体积膨胀，则对容器外空气做了正功，故D错误。
故选：C。
开口容器，容器内空气的压强等于容器外的压强，气体的温度升高，体积变大，温度是分子平均动能的标志，体积膨胀，则对容器外空气做了正功。
本题考查气体的压强，解题关键掌握容器内空气体积膨胀，则对容器外空气做了正功，注意温度是分子平均动能的标志。
7.【答案】D
【解析】解：A、各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，故A错误；
B、虽然总能量守恒，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，故B错误
C、空调机既能致热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，故C错误；
D、通过摩擦生热，能量耗散了，即能量可以利用的品质降低了，这是不可逆过程，故D正确；
故选：D
热力学第二定律反映了自然界的宏观过程具有方向性，虽然总能量守恒，但能量可以利用的品质降低了
本题关键是根据热力学第二定律进行分析，即能量虽然守恒，但热过程具有方向性，故热机的效率一定小于百分之百．
8.【答案】B
【解析】解：点电荷模型忽略带电体的大小和形状，突出问题的主要因素，忽略了次要因素，属于理想化模型，电场、元电荷、质子均不属于理想化模型，故B正确，ACD错误；
故选：B。
点电荷模型忽略带电体的大小和形状，突出问题的主要因素，电场、元电荷、质子均不属于理想化模型。
明确物体被看成理想化模型是忽略次要因素突出主要因素。
9.【答案】A
【解析】解：A、元电荷是自然界中电荷的最小单元；故A正确；
B、元电荷是最小的带电量，而点电荷是一种理想化的物理模型，二者不是同一物理量，故B错误；
C、元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子；故C错误；
D、元电荷是带电量的最小值，大小是1.6×10−19C，故D错误；
故选：A.
点电荷是当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷．
而元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，所有带电体电荷量均是元电荷的整数倍．
本题关键是对点电荷、元电荷的概念要有清晰的认识，同时要明确它们之间的区别，这是理清概念的一种重要方法．
10.【答案】A
【解析】解：A、电荷周围存在电场，电场是客观存在的一种特殊物质，故A正确；
B、电场线是为了形象地描述电场而假想的线，并不存在，故B错误；
C、电荷周围存在电场，因此可存在于绝缘体中，也可以存在于导体中，故C错误；
D、电场可在真空中传播，因此在真空中电荷可以激发电场，故D错误；
故选：A。
电场是看不见摸不着，却客观存在的特殊形态，它由不存在的电场线来粗略描述电场的分布，电荷周围存在电场，电场可在真空中存在．
考查电场是客观存在的，是由电荷激发的，可以真空中传播，电场的存在与否，或其大小，可通过试探电荷来体现．
11.【答案】C
【解析】解：由图看出，A处电场线密，B处电场线疏，则A点电场强度大于B点电场强度，又：F=qE，可知试探电荷在A点受到的电场力大。即FA>FB.故ABD错误，C正确。
故选：C。
根据电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大；然后结合F=qE分析即可．
本题关键抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度的强弱！
12.【答案】B
【解析】解：在两等量异号电荷连线的中垂线上，a点处电场线最密，电场强度最大，b、c关于a点对称，所以Eb=Ec，故B正确，ACD错误。
故选：B。
电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断场强的大小。
常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。
13.【答案】D
【解析】解：由电流的定义式可有：I=qt代入数据解得I=4A；
电流的方向规定是正电荷定向移动的方向，自由电子从左到右，故电流的方向从右到左，故D正确，ABC错误；
故选：D。
根据电流的定义式I=qt可求电流的大小；
规定正电荷的定向移动方向为电流方向，故电子移动的方向与电流方向相反。
知道电流定义式，明确电流的方向。
14.【答案】B
【解析】解：甲、乙两根保险丝电阻分别为4R和R，保险丝允许的最大电压：U1=I1R1=4R×2=8R，U2=I2R2=6R，
两保险丝并联，两端电压相等，并联电压最大应为U=6R，则I2=6A，I1=14I2=14×6A=1.5A，
并联电路允许的最大电流为Imax=I2+I1=6A+1.5A=7.5A，故B正确，ACD错误.
故选：B。
跟解题要求出两保险丝的电阻关系，并联电路电压相等，两保险丝并联，两端电压应为较小的额定电压，然后由欧姆定律与并联电路特点求出电路最大电流。
本题考查了电路允许的最大电流，应用串并联电路特点、欧姆定律、电阻定律即可正确解题。
15.【答案】D
【解析】解：导体的电阻由自身属性决定的与其两端电压无关，与电流也无关，可以利用导体两端的电压和通过的电流大小来计算导体的电阻，二者只是在数值上相等而已。故ABC错误；D正确。
故选：D。
公式R=UI只能说明在数值上导体的电阻等于电压和电流的比值，与电压电流无关。
本题就是考查学生对欧姆定律的理解，掌握住电阻是由导体本身决定的，与电压的大小无关，即可解决本题。
16.【答案】B
【解析】解：A.小电珠与电动机并联接入电路，所以U1=U2，故A错误；
BCD.对小电珠，由欧姆定律可得U1=I1R1
电动机正常工作时，由于线圈切割磁感线产生反电动势，所以
U2>I2R2
又因为U1=U2，
所以I1R1>I2R2，故B正确，CD错误。
故选：B。
电动机正常工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，电动机与小电珠并联接入电路，两端的电压相等，结合欧姆定律分析小灯珠电流的大小。
本题关键是明确电动机正常工作时为非纯电阻电路，知道并联电路电压相等。
17.【答案】B
【解析】解：电风扇、洗衣机、吸尘器都是将电能转化为机械能，电熨斗是将电能转化为内能。
故选：B。
电风扇、洗衣机、吸尘器都是将电能转化为机械能，电熨斗是将电能转化为内能。
本题考查焦耳定律，学生需理解电器的能量转化关系。
18.【答案】C
【解析】解：在滑动变阻器的滑动端P向上移动过程中，电路中总电阻增大，总电流减小，R两端电压减小。当R1全部接入时，R两端电压UR最小，根据欧姆定律和串联电路规律得：
U=URR(R1+R)，
解得：UR=RR+R1U，
当R1短路时，R两端电压UR最大为UR=U，故R两端电压UR的变化范围是RR+R1U∼U，故C正确，ABD错误。
故选：C。
在滑动变阻器的滑动端P向上移动过程中，电路中总电阻增大，总电流减小，R两端电压减小。当R1全部接入时，R两端电压UR最小；当R1短路时，R两端电压UR最大。
本题考查欧姆定律和串联电路规律直接应用，解题时要分析清楚何时R两端电压UR最大、最小即可。
19.【答案】B
【解析】解：CD、在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大，所以B1>B2，故CD错误；
AB、当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，由于B1>B2，所以Φ1>Φ2，故B正确，A错误。
故选：B。
在同一磁场中，磁感线越密的地方，磁感应强度越大；线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS。
明确磁场中磁感线的特点是解决问题的关键。根据计算公式Φ=BSsinθ(θ是线圈平面与磁场方向的夹角)进行分析求解，注意线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况。
20.【答案】C
【解析】解：右手握住环形电流，四指弯曲的方向表示电流的方向，沿逆时针，此时拇指所指的方向向外，所以小磁针所在位置的磁场的方向向外，故小磁针静止时N极垂直纸面向外，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据安培定则用右手握住环形电流，四指弯曲的方向表示电流的方向，则拇指所指的方向为磁场的方向．由此即可判断出小磁针N极的指向。
本题考查安培定则的关于环形电流的磁场的判断；应能熟练应用安培定则的三种情况判断其磁场，注意直导线与环形导线的区别：前者大拇指为电流方向，后者大拇指线圈内部磁场方向。
21.【答案】C
【解析】解：赤道处的磁场方向从南向北，电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向向上。故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
通过磁场方向、电流方向，根据左手定则判断安培力的方向．
解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系．
22.【答案】C
【解析】解：A、当导线放置方向与磁场方向垂直时，导线受到的磁场力F最大，根据F=BIL知，若B=2T，则F最大值为0.4，故A错误；
B、如果导线放置方向和磁场方向平行，则磁场对通电导线没有力的作用，此时B不一定为0，故B错误；
C、根据左手定则可知，安培力必定与电流方向垂直，故C正确；
D、当导线放置方向与磁场方向垂直时，导线受到的磁场力F最大，其他情况磁场力F不是最大，故D错误。
故选：C。
安培力的大小除了跟磁场的强弱和电流大小有关，还跟导线在磁场中的长度以及导线与磁场的夹角有关。若导线平行于匀强磁场的方向放置，则导线不受磁场力。根据左手定则可知，安培力必定与磁场方向垂直，也必定与电流方向垂直，但磁场方向可与电流方向不垂直，可成任意角。引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL，所以某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直。
对于概念的理解要深入充分，不能停留在表面，很多概念的定义式和决定式是不同的，如电场强度、磁感应强度、速度、加速度等。
23.【答案】D
【解析】解：由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流I=ER=63A=2A，
导线与磁场相互垂直，导线长度L=lsin30∘=l12=2l=2×0.4m=0.8m；
故安培力F=BIL=0.5×2×0.8N=0.8N，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据闭合电路欧姆定律求解电流，再知道当磁场方向与电流方向相互垂直时安培力F=BIL，根据几何关系求出导线长度后代入数据即可求出安培力大小。
注意安培力的计算要看导线的有效长度，明确本题中B和I是相互垂直的，所以直接利用F=BIL求解。
24.【答案】B
【解析】解：右手握住螺线管，四指弯曲方向为电流的绕行方向，大拇指指向表示螺线管内部磁场的方向，所以螺旋管内部磁场方向为从右向左，外部从左向右，故小磁针a、c、d的N极水平向左，b的N极水平向右。故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
运用右手螺旋定则判断出螺线管内外磁场的方向，小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向．
解决本题的关键会根据右手螺旋定则判断螺线管周围的磁场方向，以及知道小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向．
25.【答案】B
【解析】解：根据欧姆定律I=UR，得到I=1RU，由数学知识得知，I−U图像上的点与原点连线的斜率大小表示电阻的倒数，而负温度系数热敏电阻的电阻值随温度增加而减小，而随电压增大，电阻的温度升高，因此I−U特性曲线是过原点的向电流I轴倾斜的曲线，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据欧姆定律变形得到I=1RU，则I−U图像上的点与原点连线的斜率大小表示电阻的倒数，然后根据热敏电阻的特点判断曲线的变化情况。
本题考查随热敏电阻伏安特性曲线的认识，要明确温度越高，热敏电阻的电阻越小。
26.【答案】A
【解析】解：AB两球接触后再分开，A球上电子转移到B球上使B球带电；在两球相同，故两球平分电量，故B球获得电量为−1.6×10−9C，即B球获得电子数n=1.6×10−91.6×10−19个=1×1010个电子，即B得到了1×1010个电子，故A正确，BCD错误。
故选：A。
完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分。
本题考查电荷守恒定律的应用，要注意明确只有完全相同的带电小球接触时，才能平分电量。
27.【答案】B
【解析】解：右侧为真空，气体自由膨胀过程中不对外界做功，即W=0，因为是绝热容器，没有热交换，即Q=0，根据热力学第一定律有：ΔU=W+Q，可得ΔU=0，根据一定质量的理想气体内能只由温度决定，所以温度不变，故B正确，ACD错误。
故选：B。
气体向真空中膨胀不做功，绝热容器，没有热交换，根据热力学第一定律ΔU=W+Q判断。
本题考查学生对热力学第一定律的理解和运用能力，要知道气体在向真空膨胀时不对外做功，绝热状态时Q=0，一定质量理想气体的内能只与温度有关。
28.【答案】B
【解析】解：A、由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误；
B、A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，故B正确；
CD、由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左，故电场力做负功，带电粒子的速度减小，故CD错误。
故选：B。
根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性和电场线的疏密程度，判断电场力方向，根据电场力做功判断动能的变化。
解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解；明确电场力做功与电势能和动能间的关系。
29.【答案】B
【解析】解：AB、当AB中通入电流时，台秤的示数减小，说明磁铁受到金属棒的作用力向上，根据牛顿第三定律可知，金属棒受到的安培力向下，根据左手定则可知电流方向为从B到A，故A错误，B正确；
C、由于磁场水平，所以金属棒受到的安培力竖直向下，水平方向上没有分力，蹄形磁铁与台秤间没有摩擦力，故C错误；
D、台秤不会产生磁场，不会对金属棒产生安培力作用，故D错误；
故选：B。
(1)由牛顿第三定律判断安培力的方向；
(2)由左手定则判断电流方向。
本题考查了牛顿第三定律和左手定则，关键是熟练掌握应用。基础题。
30.【答案】B
【解析】解：AB、根据手机电池容量为4100mA⋅h以及待机时间为22d，根据I=qt可求解待机时的电流，但是无法求解待机时的电压，故A错误，B正确；
CD、根据题中条件只能求解待机时的电流，而无法求解快充时的电流、电压，由题意可知超级快充装置对其充电时的电功率为66W，但充电时间不知，所以不能求解快充过程获得的电能，故CD错误。
故选：B。
根据I=qt可求解待机时的电流。
本题解题的关键是正确理解电池容量为4100mA⋅h的概念，由此判断电流。
31.【答案】D
【解析】解：导体在A、B两点的电阻分别为：RA=UAIA=31.0×10−1Ω=30Ω；
RB=UBIB=41.5×10−1Ω=40Ω，
导体的电阻因温度的影响改变了10Ω，综上所述可知ABC错误，D正确。
故选：D。
由图读出A、B点时电压和电流，根据电阻的定义式R=UI求解电阻，再得到电阻的变化量．
本题考查对伏安特性曲线的了解，要注意明确各点的电阻应通过电阻的定义式R=UI求解，不能根据切线的斜率求．
32.【答案】C
【解析】解：用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：
BD、a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度的最大，故BD错误。
C、c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，则磁感应强度的值最小，故C正确。
A、d点与b点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同，故A错误。
故选：C。
根据右手螺旋定则作出导线周围的磁场，再根据矢量的叠加可知abcd四个点的磁场情况。
本题考查右手螺旋定则，解题关键掌握右手螺旋定则的使用，同时注意磁场是矢量，叠加符合平行四边形定则。
33.【答案】B
【解析】解：直导线固定不动，根据右手螺旋定则知，直导线下方的磁场垂直纸面向里，在环形导线的上方和下方各取小微元电流，根据左手定则，上方的微元电流所受安培力向下，下方的微元电流所受安培力向上，由于离直导线越远，磁场强度越小，根据F=BIL可知，环形导线所受合力向下，根据力的作用是相互的，可知两导线有相互排斥的趋势，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据右手螺旋定则得出固定直导线周围的磁场，采用微元法，得出环形导线所受的安培力，从而判断出两导线的受力情况。
解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系，以及会运用左手定则判断磁场方向、电流方向和安培力方向的关系．
34.【答案】C
【解析】解：分析电路图可知，R1与R的下半部分相并联，当R1=R时，并联部分电阻为R2×RR+R2=R3；则由串联电路的分压原理可知，电压表的示数为：25U；故A错误；
B、当R1=2R时，并联部分总电阻为：2R3；则电压表的示数4U7；故B错误；
C、当R1断开时，电压表直接测量滑动变阻器下半部分的电压；故其示数为U2，故C正确；
D、当R1→0，电压表被短路，则电压表示数为0；故D错误；
故选：C。
对电路进行分析，明确R1与R的下部并联，根据并联电路的规律可分析电压表的示数变化．
本题考查串并联电路的规律，可注意明确负载对电路的影响，然后再根据串并联电路的规律求解．
35.【答案】D
【解析】解：由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴负方向，则R处的磁场方向沿x轴负方向；
由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向。故ABC错误，D正确。
故选：D。
R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向。
要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向。
36.【答案】需要 通电螺线管内部中间部分的磁场可视为匀强磁场 通电螺线管内部中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远越弱 通电螺线管内部磁感强度大小关于中心对称 改变螺线管中电流方向 螺线管通电后对磁传感器调零，应在螺线管通电前对磁传感器进行调零 2×10−5
【解析】解：(1)磁传感器需要调零；
(2)通电螺线管内部中间部分的磁场可视为匀强磁场；通电螺线管内部中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远越弱；通电螺线管内部磁感强度大小关于中心对称；
(3)改变螺线管中电流方向(或磁传感器的探头从螺线管的另一端深入)；通电螺线管两端磁感强度不应为零，错在螺线管通电后对磁传感器调零，应在螺线管通电前对磁传感器进行调零。
(4)由图(a)可知通电螺线管中心横截面的磁通量Φ=BS=4×10−3×5×10−3Wb=2×10−5Wb。
故答案为：(1)需要；
(2)通电螺线管内部中间部分的磁场可视为匀强磁场；通电螺线管内部中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远越弱；通电螺线管内部磁感强度大小关于中心对称；
(3)改变螺线管中电流方向(或磁传感器的探头从螺线管的另一端深入)；通电螺线管两端磁感强度不应为零，错在螺线管通电后对磁传感器调零，应在螺线管通电前对磁传感器进行调零。
(4)2×10−5。
(1)磁传感器需要调零；
(2)根据磁感应强度B的分布图可知通电螺线管内的磁感应强度特点；
(3)对比图(a)(b)(c)即可解题；
(4)根据Φ=BS求解磁通量。
本题磁通量的计算要注意与匝数无关。
37.【答案】解：(1)电动机消耗的电功率为：P=UI=110×5W=550W
(2)绳对重物做功的机械功率为：P机=mgv=45×10×0.70W=315W
(3)电动机线圈的电阻R的发热功率为；P热=P−P机=550W−315W=235W
由 P热=I2R得电动机线圈的电阻：R=P热I2=23552Ω=9.4Ω
答：(1)电动机输入的电功率P热为550W；
(2)细绳对重物做功的机械功率P机为315W；
(3)忽略电动机运行时的摩擦损耗情况下电动机线圈的电阻R为9.4Ω.
【解析】(1)已知电动机两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的耗电功率；
(2)根据P机=mgv求出机械功率；
(3)由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之差，即为线圈电阻发热功率，再由P=I2R求出电动机线圈的电阻．
本题考查电功率的计算问题，要知道电动机工作时，消耗的电能转化为其它形式的能(一是机械能，二是内能)是解本题的关键．
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