2021-2022年黑龙江省哈尔滨市师范大学附属中学高二（下）开学考试物理试题（解析版）

1、 2020级高二下学期物理开学测试一、选择题（共15题，每题4分，共60分，其中第1题到第11题为单选题，第12题到第15题为多选题。漏选得2分）1. 两带电小球，电量分别为+q和-q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180，则在此转动过程中电场力做的功为（）A. 零B. qElC. 2qElD. qEl【答案】C【解析】【详解】+q绕过O点垂直于杆的轴线转过180, 电场力水平向右，电场力做正功，电场力做的功为-q绕过O点垂直于杆的轴线转过180, 电场力水平向左，电场力做正功，电场力做的功为在

2、此转动过程中电场力做的功为故选C。2. 把电荷量q=510-5 C的点电荷从电场中的a点移到b点，电场力做功为310-2 J，则a、b两点间的电势差和减少的电势能为（）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】【详解】a、b两点的电势差由于电场力对电荷做正功，所以该点的电势能减少故选A。3. 如图所示，C、D两带电平行金属板间的电压为U，A、B也为一对竖直放置的带电平行金属板，B板上有一小孔，小孔在C、D两板间的中心线上。一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从D板边缘的

3、O点以速度v0斜向射入C、D板间，穿过B板的小孔运动到紧靠A板的P点时速度恰好为零，则A、B两板间的电压为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】考查带电粒子在匀强电场中的运动。【详解】粒子从O点到小孔的过程中电场力做负功，从B板到A板电场力也做负功，根据动能定理有：解得故选A。4. 如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是 ( )A. A灯变亮，B灯变亮B. A灯变暗，B灯变亮C. A灯变暗，B灯变暗D. A灯变亮，B灯变暗【答案】C【解析】【详解】由图可知，灯泡A与滑动变阻器并联后与电阻R0串联，然后再与B灯并联；滑动变阻器向下移动的过程

4、中电阻减小，由串反并同的原理可知A灯和B灯都变暗，C正确，ABD错误5. 在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（）A. 32 WB. 44 WC. 47WD. 48W【答案】A【解析】【详解】电动机停止转动时，电动机为一电阻，根据欧姆定律得正常运转后，其输出功率为故选A。6. 一电子以垂直于匀强磁场的速度vA，从A处进入长为d、宽为h的磁场区域如图所示，发生偏移而从B处离开磁

5、场，若电荷量为e，磁感应强度为B，圆弧AB的长为L，则()A. 电子在磁场中运动的时间为t=B. 电子在磁场中运动的时间为t=C. 洛伦兹力对电子做功是BevAhD. 电子在A、B两处的速度相同【答案】B【解析】【详解】AB粒子走过的路程为L，则运动时间故A错误，B正确；C洛伦兹力始终与运动方向垂直，不做功，故C错误；D洛伦兹力不做功，粒子速度大小不变，但速度方向改变，故AB处速度不同，故D错误。故选B。7. 在竖直放置的光滑绝缘环中，套有一个带负电q，质量为m的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，电场强度，当小环c从大环顶端无初速下滑时，在滑过什么弧度时，所受洛伦兹力最大( )A. B

6、. C. D. 【答案】C【解析】【详解】当小环的速度最大时，小环受到的洛伦兹力最大，当合力的方向与某一半径在同一条直线上时（小环达到等效最低点），有最大速度，由电场得：所以速度最大的时刻是经过P点时，P与O点连线与水平方向成角，如图所示，此过程中小环划过的角度为选项C正确，ABD错误。故选C。8. 如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则（）A. 金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B. 金属环B的面

7、积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C. 金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D. 金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大【答案】B【解析】【详解】胶木盘A由静止开始绕其轴线按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则知，通过B线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小，故B正确，ACD错误。故选B。9. 如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A用铰链连

8、接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A. B. C. D. Bav【答案】C【解析】【详解】导体棒AB摆到竖直位置时，产生的感应电动势为此时圆环两部分并联，并联电阻为则这时AB两端的电压大小为故ABD错误，C正确。故选C。10. 图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示则列车的运动情况可能是( )A. 匀速运动B. 匀加速运动C. 匀减速运动D. 变加速运动【答案】C【解析】【详解】由

9、Ut图象得到，线圈两端的电压大小与时间呈线性关系，即有：U=U0kt由法拉第电磁感应定律E=U=BLv，B.L、k均一定，则速度v随时间均匀减小，所以火车做匀减速直线运动。A. 匀速运动。与上述结论不符，故A错误；B. 匀加速运动。与上述结论不符，故B错误；C. 匀减速运动。与上述结论相符，故C正确； D. 变加速运动。与上述结论不符，故D错误。故选：C.11. 矩形导线框abcd（图甲）放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在04s时间内，线框中的感应电流I以及线框

10、的ab边所受安培力F随时间变化的图象为（）（安培力取向上为正方向）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】AB由图可知，过程中磁感应强度向里均匀减小，过程中磁感应强度向外均匀增大，根据楞次定律可知，都产生顺时针方向的感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知电流大小恒定；过程中磁感应强度向外均匀减小，过程中磁感应强度向里均匀增大，同理可知都产生逆时针方向的感应电流，且大小恒定。故A错误，B错误；CD根据楞次定律可知磁感应强度减小时导线框有扩张趋势，磁感应强度增大时导线框有收缩趋势。所以在02s内ab边所受安培力先向上后向下；在2s4s内ab边所受安培力也是先上向后向下；由安培力公式且B随时

11、间t均匀变化可知，故C正确，D错误。故选C。12. 一个带正电的粒子在固定不动的正点电荷Q形成的电场中，运动轨迹如图。虚线是以Q为球心的两个球面，那么不计重力时，下面说法正确的是（）A. 带电粒子从A到B是克服电场力做功，电势能将会增加B. 带电粒子从B到C是电场力做功，动能将增加C. 带电粒子在A点和C点动能相等D. 带电粒子在A点和C点的电势能不相等【答案】ABC【解析】【详解】A. 带正电的粒子与正点电荷间为库仑斥力，从A到B过程，带电粒子克服库仑斥力做功，电势能增加，A正确；B. 从B到C过程，库仑斥力对带电粒子做正功，动能将增加，B正确；C .由于A、C在同一等势面上，则A、C两点的

12、电势差为0，带电粒从A到C过程，电场力做功为0，带电粒子在A点和C点的动能相等，C正确；D. 由于A、C在同一等势面上，带电粒子在A点和C点的电势能相等，D错误；故选ABC。13. 在如图所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动,下列说法正确的是( )A. 带电小球有可能做匀速率圆周运动B. 带电小球有可能做变速率圆周运动C. 带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小D. 带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小【答案】ABD【解析】【详解】A当小球所示重力与电场力合力为零时，绳子的拉力提供向心力，合外力做功为零，小球做匀速圆周运动，故A正确；B当小球

13、所受重力与电场力合力不为零时，合外力对小球所做的功不为零，小球速度大小发生变化，小球做变速圆周运动，故B正确；C当小球做匀速圆周运动时，细线的拉力提供向心力，在圆周上任何一点细线的拉力都相等，如果小球做非匀变速运动，小球带正电时，在最高点细线拉力最小，如果小球带负电，在最高点，小球的拉力最大，故C错误；D如果小球所受重力与电场力不相等，做变速圆周运动，且小球带负电时，在最低点细线拉力最小，故D正确；14. 如图所示的圆形区域里，匀强磁场的方向垂直纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（不计重力）（ ）A. 运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大B. 运动时

14、间越长，其轨迹越长C. 运动时间越长，其射出磁场区域时速率越大D. 运动时间越长，其射出磁场区域时速度的偏转角越大【答案】AD【解析】【详解】AD设磁场区域半径为R，轨迹的圆心角为，根据推论得知，带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角，由可知，则在磁场中运动时间越长的，偏转越大。故AD正确；B粒子运动的轨迹为S=r=Rcot粒子的运动时间越长，越大，根据数学知识可以证明弧长S越短，故B错误；C粒子在磁场中运动的时间为而轨迹半径r=Rcot当粒子的运动时间越短时，越小，则知r越大，而则速度v越大。故C错误。故选AD。15. 两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻，导轨的

15、电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上。质量为，电阻可不计的金属棒，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度，如图所示，在这个过程中（）A. 作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于0B. 作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于与电阻上发出的焦耳热之和C. 恒力与安培力的合力所做的功等于0D. 恒力与重力的合力所做的功等于电阻上发出的焦耳热【答案】AD【解析】【详解】AB金属棒匀速上滑的过程中，由受力分析可知，有三个力对金属棒做功，恒力做正功，重力做负功，安培力阻碍相对运动，沿斜面向下，做负功。匀速运动时，金属棒所受的合力为0，故合力做功为0，A正确，B

16、错误；C恒力与安培力的合力所做的功与导体棒克服重力所做的功相等，不等于0，C错误；D又因克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电路中的电能，电能又等于电阻上发出的焦耳热，故恒力与重力的合力所做的功等于电阻上发出的焦耳热，D正确。故选AD。二、实验题（共2题，共15分，第16题6分；第17题9分）16. 某电动机的三组线圈、阻值相同，均为几欧姆，接法可能是图中甲、乙两种之一，、和是外接头。现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测量和之间、和之间、和之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图（a）（b）（c）所示，则测量中使用的欧姆挡的倍率是_（选填“”“”“

17、”或“”），三组线圈的接法是_（选填“甲”或“乙”），断路线圈是_（选填“”“”或“”）。【答案】 . . 乙 . 【解析】【分析】【详解】1由于所测电阻均为几欧姆，串联后还是几欧姆，所以欧姆挡的倍率选择；2所测值分别是、和，根据电路特点，说明接法是乙；3断路的是。因为采用甲接法时测量值应该有两个是无穷大，一个是。17. 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。（1）将电阻箱接入ab之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：电阻R/5.010015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142

18、.322.45请根据实验数据作出U-R关系图像_。（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用（1）中测绘的U-R图像可得Rx=_。（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和中测绘的U-R图像测定某一电阻，则测定结果将_（选填“偏大”或“偏小”）。现将一已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和（1）中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定_？【答案】 . 见解析 . . 偏小 . 调节滑动变阻器使电压表示数为1.50V，然后保持滑动变阻器阻值不变，即可进行测量【解析】【详解】（1）1以为横坐标，

19、为纵坐标作图如图所示（2）2根据图可得知，当时（3）3因为当电池的内阻变大，则变大，同一个，则减小，即电压表读数减小，按照原来的图象，则电阻的测量值小于真实值，即测定结果将偏小。4要想进行修正，当电池的内阻r增大时，应让对应的图象与原图象重合，则需要减小滑动变阻器的电阻值。同时，电阻箱电阻为10时，对应的电压为1.50V，故应调节滑动变阻器使电压表示数为1.50V，然后保持滑动变阻器阻值不变，即可进行测量。三、计算题（共2题，共25分，第18题12分，第19题13分）18. 水平放置的平行金属板，相距6cm，两板分别与电池的正负极相连，板间电压为100V（如图），原来不带电的小球，质量为2g，从与下板相距4cm的地方，由静止自由落下，与下板作弹性碰撞（碰撞中动能不损失）过程中，小球获得电量q=2.010-6C的负电荷（g=10m/s2）。求：（1）小球与下板相碰后能