2021-2022年黑龍江省哈爾濱市師范大學附屬中學高二（下）開學考試物理試題（解析版）

1、 2020級高二下學期物理開學測試一、選擇題（共15題，每題4分，共60分，其中第1題到第11題為單選題，第12題到第15題為多選題。漏選得2分）1. 兩帶電小球，電量分別為+q和-q，固定在一長度為l的絕緣細桿的兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示。若此桿繞過O點垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180，則在此轉(zhuǎn)動過程中電場力做的功為（）A. 零B. qElC. 2qElD. qEl【答案】C【解析】【詳解】+q繞過O點垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180, 電場力水平向右，電場力做正功，電場力做的功為-q繞過O點垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180, 電場力水平向左，電場力做正功，電場力做的功為在

2、此轉(zhuǎn)動過程中電場力做的功為故選C。2. 把電荷量q=510-5 C的點電荷從電場中的a點移到b點，電場力做功為310-2 J，則a、b兩點間的電勢差和減少的電勢能為（）A. 6102 V，310-2 JB. 6102 V，-310-2 JC. -6102 V，310-2 JD. -6102 V，-310-2 J【答案】A【解析】【詳解】a、b兩點的電勢差由于電場力對電荷做正功，所以該點的電勢能減少故選A。3. 如圖所示，C、D兩帶電平行金屬板間的電壓為U，A、B也為一對豎直放置的帶電平行金屬板，B板上有一小孔，小孔在C、D兩板間的中心線上。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力）從D板邊緣的

3、O點以速度v0斜向射入C、D板間，穿過B板的小孔運動到緊靠A板的P點時速度恰好為零，則A、B兩板間的電壓為（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】考查帶電粒子在勻強電場中的運動?！驹斀狻苛Ｗ訌腛點到小孔的過程中電場力做負功，從B板到A板電場力也做負功，根據(jù)動能定理有：解得故選A。4. 如圖所示，A燈與B燈電阻相同，當滑動變阻器R的滑動片向下滑動時，兩燈的變化是 ( )A. A燈變亮，B燈變亮B. A燈變暗，B燈變亮C. A燈變暗，B燈變暗D. A燈變亮，B燈變暗【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，燈泡A與滑動變阻器并聯(lián)后與電阻R0串聯(lián)，然后再與B燈并聯(lián)；滑動變阻器向下移動的過程

4、中電阻減小，由串反并同的原理可知A燈和B燈都變暗，C正確，ABD錯誤5. 在研究微型電動機的性能時，應(yīng)用如圖所示的實驗電路。當調(diào)節(jié)滑動變阻器R并控制電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V。重新調(diào)節(jié)R并使電動機恢復正常運轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺電動機正常運轉(zhuǎn)時輸出功率為（）A. 32 WB. 44 WC. 47WD. 48W【答案】A【解析】【詳解】電動機停止轉(zhuǎn)動時，電動機為一電阻，根據(jù)歐姆定律得正常運轉(zhuǎn)后，其輸出功率為故選A。6. 一電子以垂直于勻強磁場的速度vA，從A處進入長為d、寬為h的磁場區(qū)域如圖所示，發(fā)生偏移而從B處離開磁

5、場，若電荷量為e，磁感應(yīng)強度為B，圓弧AB的長為L，則()A. 電子在磁場中運動的時間為t=B. 電子在磁場中運動的時間為t=C. 洛倫茲力對電子做功是BevAhD. 電子在A、B兩處的速度相同【答案】B【解析】【詳解】AB粒子走過的路程為L，則運動時間故A錯誤，B正確；C洛倫茲力始終與運動方向垂直，不做功，故C錯誤；D洛倫茲力不做功，粒子速度大小不變，但速度方向改變，故AB處速度不同，故D錯誤。故選B。7. 在豎直放置的光滑絕緣環(huán)中，套有一個帶負電q，質(zhì)量為m的小環(huán)，整個裝置放在如圖所示的正交電磁場中，電場強度，當小環(huán)c從大環(huán)頂端無初速下滑時，在滑過什么弧度時，所受洛倫茲力最大( )A. B

6、. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】當小環(huán)的速度最大時，小環(huán)受到的洛倫茲力最大，當合力的方向與某一半徑在同一條直線上時（小環(huán)達到等效最低點），有最大速度，由電場得：所以速度最大的時刻是經(jīng)過P點時，P與O點連線與水平方向成角，如圖所示，此過程中小環(huán)劃過的角度為選項C正確，ABD錯誤。故選C。8. 如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO重合?，F(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則（）A. 金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大B. 金屬環(huán)B的面

7、積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C. 金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小D. 金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大【答案】B【解析】【詳解】膠木盤A由靜止開始繞其軸線按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過B線圈的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線的拉力減小，故B正確，ACD錯誤。故選B。9. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R（指拉直時兩端的電阻），磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，環(huán)的最高點A用鉸鏈連

8、接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為（）A. B. C. D. Bav【答案】C【解析】【詳解】導體棒AB擺到豎直位置時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為此時圓環(huán)兩部分并聯(lián)，并聯(lián)電阻為則這時AB兩端的電壓大小為故ABD錯誤，C正確。故選C。10. 圖甲為列車運行的俯視圖，列車首節(jié)車廂下面安裝一塊電磁鐵，電磁鐵產(chǎn)生垂直于地面的勻強磁場，列車經(jīng)過放在鐵軌間的線圈時，線圈產(chǎn)生的電脈沖信號傳到控制中心，如圖乙所示則列車的運動情況可能是( )A. 勻速運動B. 勻加速運動C. 勻減速運動D. 變加速運動【答案】C【解析】【詳解】由

9、Ut圖象得到，線圈兩端的電壓大小與時間呈線性關(guān)系，即有：U=U0kt由法拉第電磁感應(yīng)定律E=U=BLv，B.L、k均一定，則速度v隨時間均勻減小，所以火車做勻減速直線運動。A. 勻速運動。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B. 勻加速運動。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C. 勻減速運動。與上述結(jié)論相符，故C正確； D. 變加速運動。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：C.11. 矩形導線框abcd（圖甲）放在勻強磁場中，磁感線方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示。t=0時刻，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里。若規(guī)定導線框中感應(yīng)電流逆時針方向為正，則在04s時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電流I以及線框

10、的ab邊所受安培力F隨時間變化的圖象為（）（安培力取向上為正方向）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】AB由圖可知，過程中磁感應(yīng)強度向里均勻減小，過程中磁感應(yīng)強度向外均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，都產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知電流大小恒定；過程中磁感應(yīng)強度向外均勻減小，過程中磁感應(yīng)強度向里均勻增大，同理可知都產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，且大小恒定。故A錯誤，B錯誤；CD根據(jù)楞次定律可知磁感應(yīng)強度減小時導線框有擴張趨勢，磁感應(yīng)強度增大時導線框有收縮趨勢。所以在02s內(nèi)ab邊所受安培力先向上后向下；在2s4s內(nèi)ab邊所受安培力也是先上向后向下；由安培力公式且B隨時

11、間t均勻變化可知，故C正確，D錯誤。故選C。12. 一個帶正電的粒子在固定不動的正點電荷Q形成的電場中，運動軌跡如圖。虛線是以Q為球心的兩個球面，那么不計重力時，下面說法正確的是（）A. 帶電粒子從A到B是克服電場力做功，電勢能將會增加B. 帶電粒子從B到C是電場力做功，動能將增加C. 帶電粒子在A點和C點動能相等D. 帶電粒子在A點和C點的電勢能不相等【答案】ABC【解析】【詳解】A. 帶正電的粒子與正點電荷間為庫侖斥力，從A到B過程，帶電粒子克服庫侖斥力做功，電勢能增加，A正確；B. 從B到C過程，庫侖斥力對帶電粒子做正功，動能將增加，B正確；C .由于A、C在同一等勢面上，則A、C兩點的

12、電勢差為0，帶電粒從A到C過程，電場力做功為0，帶電粒子在A點和C點的動能相等，C正確；D. 由于A、C在同一等勢面上，帶電粒子在A點和C點的電勢能相等，D錯誤；故選ABC。13. 在如圖所示的豎直向下的勻強電場中,用絕緣的細線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點O做圓周運動,下列說法正確的是( )A. 帶電小球有可能做勻速率圓周運動B. 帶電小球有可能做變速率圓周運動C. 帶電小球通過最高點時，細線拉力一定最小D. 帶電小球通過最低點時，細線拉力有可能最小【答案】ABD【解析】【詳解】A當小球所示重力與電場力合力為零時，繩子的拉力提供向心力，合外力做功為零，小球做勻速圓周運動，故A正確；B當小球

13、所受重力與電場力合力不為零時，合外力對小球所做的功不為零，小球速度大小發(fā)生變化，小球做變速圓周運動，故B正確；C當小球做勻速圓周運動時，細線的拉力提供向心力，在圓周上任何一點細線的拉力都相等，如果小球做非勻變速運動，小球帶正電時，在最高點細線拉力最小，如果小球帶負電，在最高點，小球的拉力最大，故C錯誤；D如果小球所受重力與電場力不相等，做變速圓周運動，且小球帶負電時，在最低點細線拉力最小，故D正確；14. 如圖所示的圓形區(qū)域里，勻強磁場的方向垂直紙面向里，有一束速率各不相同的質(zhì)子自A 點沿半徑方向射入磁場，這些質(zhì)子在磁場中（不計重力）（ ）A. 運動時間越長，其軌跡對應(yīng)的圓心角越大B. 運動時

14、間越長，其軌跡越長C. 運動時間越長，其射出磁場區(qū)域時速率越大D. 運動時間越長，其射出磁場區(qū)域時速度的偏轉(zhuǎn)角越大【答案】AD【解析】【詳解】AD設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為，根據(jù)推論得知，帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角，由可知，則在磁場中運動時間越長的，偏轉(zhuǎn)越大。故AD正確；B粒子運動的軌跡為S=r=Rcot粒子的運動時間越長，越大，根據(jù)數(shù)學知識可以證明弧長S越短，故B錯誤；C粒子在磁場中運動的時間為而軌跡半徑r=Rcot當粒子的運動時間越短時，越小，則知r越大，而則速度v越大。故C錯誤。故選AD。15. 兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導軌的左端接有電阻，導軌的

15、電阻可忽略不計，斜面處在一勻強磁場中，磁場的方向垂直斜面向上。質(zhì)量為，電阻可不計的金屬棒，在沿著斜面與棒垂直的恒力作用下沿導軌勻速上滑，并上升高度，如圖所示，在這個過程中（）A. 作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于0B. 作用在金屬棒上的各個力的合力所做的功等于與電阻上發(fā)出的焦耳熱之和C. 恒力與安培力的合力所做的功等于0D. 恒力與重力的合力所做的功等于電阻上發(fā)出的焦耳熱【答案】AD【解析】【詳解】AB金屬棒勻速上滑的過程中，由受力分析可知，有三個力對金屬棒做功，恒力做正功，重力做負功，安培力阻礙相對運動，沿斜面向下，做負功。勻速運動時，金屬棒所受的合力為0，故合力做功為0，A正確，B

16、錯誤；C恒力與安培力的合力所做的功與導體棒克服重力所做的功相等，不等于0，C錯誤；D又因克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電路中的電能，電能又等于電阻上發(fā)出的焦耳熱，故恒力與重力的合力所做的功等于電阻上發(fā)出的焦耳熱，D正確。故選AD。二、實驗題（共2題，共15分，第16題6分；第17題9分）16. 某電動機的三組線圈、阻值相同，均為幾歐姆，接法可能是圖中甲、乙兩種之一，、和是外接頭?，F(xiàn)有一組線圈斷路，維修人員通過多用電表測量外接頭之間的電阻來判斷故障，若測量和之間、和之間、和之間的電阻時，多用電表指針偏轉(zhuǎn)分別如圖（a）（b）（c）所示，則測量中使用的歐姆擋的倍率是_（選填“”“”“

17、”或“”），三組線圈的接法是_（選填“甲”或“乙”），斷路線圈是_（選填“”“”或“”）?！敬鸢浮?. . 乙 . 【解析】【分析】【詳解】1由于所測電阻均為幾歐姆，串聯(lián)后還是幾歐姆，所以歐姆擋的倍率選擇；2所測值分別是、和，根據(jù)電路特點，說明接法是乙；3斷路的是。因為采用甲接法時測量值應(yīng)該有兩個是無窮大，一個是。17. 某同學利用如圖所示的實驗電路來測量電阻的阻值。（1）將電阻箱接入ab之間，閉合開關(guān)。適當調(diào)節(jié)滑動變阻器R后保持其阻值不變。改變電阻箱阻值R，得到一組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表：電阻R/5.010015.025.035.045.0電壓U/V1.001.501.802.142

18、.322.45請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖像_。（2）用待測電阻Rx替換電阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00V。利用（1）中測繪的U-R圖像可得Rx=_。（3）使用較長時間后，電池的電動勢可認為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實驗裝置和中測繪的U-R圖像測定某一電阻，則測定結(jié)果將_（選填“偏大”或“偏小”）。現(xiàn)將一已知阻值為10的電阻換接在a、b之間，你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動變阻器，便仍可利用本實驗裝置和（1）中測繪的U-R圖像實現(xiàn)對待測電阻的準確測定_？【答案】 . 見解析 . . 偏小 . 調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為1.50V，然后保持滑動變阻器阻值不變，即可進行測量【解析】【詳解】（1）1以為橫坐標，

19、為縱坐標作圖如圖所示（2）2根據(jù)圖可得知，當時（3）3因為當電池的內(nèi)阻變大，則變大，同一個，則減小，即電壓表讀數(shù)減小，按照原來的圖象，則電阻的測量值小于真實值，即測定結(jié)果將偏小。4要想進行修正，當電池的內(nèi)阻r增大時，應(yīng)讓對應(yīng)的圖象與原圖象重合，則需要減小滑動變阻器的電阻值。同時，電阻箱電阻為10時，對應(yīng)的電壓為1.50V，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為1.50V，然后保持滑動變阻器阻值不變，即可進行測量。三、計算題（共2題，共25分，第18題12分，第19題13分）18. 水平放置的平行金屬板，相距6cm，兩板分別與電池的正負極相連，板間電壓為100V（如圖），原來不帶電的小球，質(zhì)量為2g，從與下板相距4cm的地方，由靜止自由落下，與下板作彈性碰撞（碰撞中動能不損失）過程中，小球獲得電量q=2.010-6C的負電荷（g=10m/s2）。求：（1）小球與下板相碰后能