2016大物1B试题及答案2

一、单项选择题（在每个小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将其代码填入答题纸的对应位置。每题3分，共60分）

1. 一点电荷，放在球形高斯面的中心处．下列哪一种情况，通过高斯面的电通量发生变化（ ）

(A) 将另一点电荷放在高斯面外 (B) 将另一点电荷放进高斯面内

(C) 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内 (D) 将高斯面半径缩小

2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点P1和P2之间的电势差决定于（ ）

(A) P1和P2两点的位置

(B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向 (C) 试验电荷所带电荷的正负 (D) 试验电荷的电荷大小

3. 如图，在点电荷q的电场中，选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处

作电势零点，则与点电荷q距离为r的P' 点的电势为（ ）

q11q P (A) (B)  40rR40rR qq(C) (D)

4040rR11 Rrq r P＇ 4. 图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可以看出（ ）

(A) EA＞EB＞EC ，UA＞UB＞UC (B) EA＜EB＜EC ，UA＜UB＜UC (C) EA＞EB＞EC ，UA＜UB＜UC (D) EA＜EB＜EC ，UA＞UB＞UC

5. 一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距

C B A 离拉大，则两极板间的电势差U、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化（ ）

1

(A) U减小，E减小，W减小 (B) U增大，E增大，W增大 (C) U增大，E不变，W增大 (D) U减小，E不变，W不变 6. 选无穷远处为电势零点，半径为R的导体球带电后，其电势为U0，则球外离球心距离为r处的电场强度的大小为（ ）

U0RU0U0R2U0

(A) (B) (C) (D)

Rrr2r37. 不带电的导体球A含有两个球形空腔，两空腔中心分别有一点电荷qb 、qc ，导体球外距导体球较远的r 处还有一个点电荷qd （如图所示）.试求点电荷qb 、qc 、qd 各受多大的电场力（ ）

(A)Fb0,Fc0,Fd (C) Fb0,Fcqbqcqd4πε0r2 (B) Fb0,Fc0,Fdqbqd 240rqbqdqbqdqcqd (D) ,F0F,F,Fd0 dbc2224πε0r4πε0r4πε0r8. 如某带电体其电荷分布的体密度增大为原来的2倍，其电场的能量变为原来的（ ）

(A) 2倍 (B) 1/2倍 (C) 4倍 (D) 1/4倍 9. 一个半径为r的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为（ ） （A）2πr2B （B） πr2B

（C）2πr2Bcosα （D） πr2Bcosα

10. 一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个

螺线管，两螺线管单位长度上的匝数相等．设R = 2r，则两螺线管中的磁感强

2

度大小BR和Br满足（ ） (A) BR2Br (B) BRBr (C) 2BRBr (D) BR4Br

11. 如图所示，载流导线在平面内分布，电流为I，则点O 的磁感强度各为（ ）

0I0I

8R2R4RII1(C) 0 (D) 01

2R2R(A)

0I (B)

12. 已知地面上空某处地磁场的磁感强度B0.4104T，方向向北．若宇宙射

s1 的质子，垂直地通过该处．求该质子受到洛伦线中有一速率v5.0107m兹力的大小（ ）

(A) 1.1026N (B) 6.41016N (C) 0 (D)3.21016N

13. 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发

生转动，其方向是（ ）

(A) ab边转入纸内，cd边转出纸外 (B) ab边转出纸外，cd边转入纸内 (C) ad边转入纸内，bc边转出纸外 (D) ad边转出纸外，bc边转入纸内

14. 一根无限长平行直导线载有电流I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载

流导线方向以恒定速率运动，如图7所示，则（ ） (A) 线圈中无感应电流

(B) 线圈中感应电流为顺时针方向 (C) 线圈中感应电流为逆时针方向 (D) 线圈中感应电流方向无法确定 15. 下列概念正确的是（ ） （A）感应电场的电场线是一组闭合曲线 （B）感应电场是保守场

（C） ΦmLI，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比

3

（D） ΦmLI，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大

16. 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为1和2．设r1∶r2=1∶2，1∶2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为（ ）

(A) L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2 =1∶1 (B) L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2 =1∶1 (C) L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2 =1∶2 (D) L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2 =2∶1

17. 一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机，

每经历一个循环吸热2 000 J，则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J

18. 有一个体积为1.0105m3的空气泡由水面下50.0m深的湖底处(温度为

4.0oC)升到湖面上来．若湖面的温度为17.0oC，求气泡到达湖面的体积．(取

大气压强为p01.013105Pa，位于湖底时，气泡内的压强可用公式

pp0gh求出) （ ）

(A) 6.11105m3 (B) 1.0105m3 (C) 5.0105m3 (D) 2.0105m3

19. 三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，方均根速

2率之比vA1/22:vB:v1/221/2C1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC为( )

(A) 1∶2∶4 (B) 1∶4∶8 (C) 1∶4∶16 (D) 4∶2∶1 20. 一定量理想气体分别经过等压，等温和绝热过程从体积V1膨胀到体积V2，如图所示，则下述正确的是 ( )

（A）AC吸热最多，内能增加 （B）AD内能增加，作功最少 （C）AB吸热最多，内能不变

4

（D）AC对外作功，内能不变

二. 计算题（每题10分）

1. 设在半径为R的球体内电荷均匀分布，电荷体密度为 ,求带电球体内外的电场强度分布.

2. 如图所示，N 匝线圈均匀密绕在截面为长方形的中空骨架上．求通入电流I 后，环内

外磁场的分布．

3. 在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场B，B的方向与轴线平行，有一长为R的金属棒ab，置于该磁场中，如图11所示，当B以恒定值dB/dt增长时，求金属棒上的感应电动势，并指出a、b点电位的高低.

4. 0.32 kg的氧气作如图所示的ABCDA循环，V2＝

2V1 ,T1＝300Ｋ，T2＝200Ｋ,求循环效率.

× × × O × × · × × a × × × b

5

三、附加题（10分）.

在A 点和B 点之间有5 个电容器，其连接如图所示．（1） 求A、B 两点之间的等效电容；（2） 若A、B 之间的电势差为12 V，求UAC 、UCD 和UDB ．

题号 得分 一 二 1 2 3 4 三 总分 6

阅卷人 复核人

1 一、 2 得分 题号 单项选择题（每小题3分，共60分） 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 答案 B 11 A 12 B 13 D 14 C 15 C 16 A 17 C 18 D 19 B 20 B D B C A C B A C D 二、计算题（共40分）

1. 解：利用高斯定理，选半径为r的同心球面为高斯面 2EdS4πrEs得分 1 0q iirR时， 4πr2E1243πr E1r 0330R343rR时， 4πrE2e πR E22r0330r

得分 2.解：根据右手螺旋法则，螺线管内磁感强度的方向与螺线管中心轴线构成同心圆，若取半径为r 的圆周为积分环路 依照安培环路定理Bdlμ0 I， 可得 B2πrμ0I

μ0NI 2πrr ＜R1 B12πr0 B10 R2 ＞r ＞R1 B22πrμ0NI B2r ＞R2 B32πr0 B30

在螺线管内磁感强度B 沿圆周，与电流成右手螺旋．若R2R1R1 和R2 ，则环内的磁

7

场可以近似视作均匀分布，设螺线环的平均半径R为

1R2R1，则环内的磁感强度近似2Bμ0NI 2πR

3. 解：连接oa、ob，则ab上的感应电动势就等于回路oabo的电动势abdmdBSoab3R2dB

dtdt4dt得分 方向：由ab；b点电位高

4.解：该循环是正循环.循环效率可根据定义式η＝W/Q来求出，其中

W表示一个循环过程系统作的净功，Q为循环过程系统吸收的总热量. 因AB、CD为等温过程，循环过程中系统作的净功为

得分 AAABACDmmRT1lnV2/V1RT2ln（V1/V2）MM

mRT1T2lnV1/V25.76103JM由于吸热过程仅在等温膨胀(对应于AB段)和等体升压(对应于DA段)中发生,而等温过程中ΔE＝0,则QABAAB.等体升压过程中W＝0，则QDAΔEDA,所以，循环过程中系统吸热的总量为

QQABQDAAABΔEDAmmRT1lnV2/V1CV,mT1T2MMmm5RT1lnV2/V1RT1T23.81104JMM2由此得到该循环的效率为

A/Q15%

三、附加题（本题10分）

解：（1） 由电容器的串、并联，有

得分 CCDC3C48μF

CACC1C212μF

8

1111CC ABACCCDC5求得等效电容CAB ＝4 μF．

（2） 由于QACQCDQDBQAB，得

UCABACCUAB4V ACUCABCDCUAB6V CDUABDBCCUAB2V DB

9