2021-2022学年黑龙江省佳木斯市第八中学高二（下）开学考试物理试题含解析

佳市八中2021—2022学年度（下）开学验收考试

高二物理试卷

考试时间：50分钟：试卷总分：100分

一、单选题（共44分）

1. 真空中有甲、乙两个独立点电荷相距为r，它们间的静电斥力为F。若甲的电荷量变为原来的3倍，乙的电荷量变为原来的，它们间的距离变为2r，则它们之间的静电斥力将变为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由库仑力公式得原来的静电斥力

后来的静电斥力

故A正确。

故选A。

2. 下图中能产生感应电流的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．图中没有闭合回路，所以不能形成感应电流，故A错误；

B．磁感应强度不变，由于运动的两个导体棒围成的横截面积增大，由公式

可知磁通量变化，两导体棒与导轨形成闭合回路，所以可以产生感应电流，故B正确；

C．导线前，磁感应强度方向向下，导线后，磁感应强度方向向上，由对称性可知，整个线圈磁通量为零，磁通量不随电流的增大而变化，没有感应电流产生，故C错误；

D．线圈向右移动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错误。

故选B。

3. 某电场区域的电场线如图，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　）

A. 负试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是

B. a、b两点的电势关系

C. 正试探电荷在a、b两点的电势能关系是

D. 该电场可能是一个正的场源电荷产生的电场

【答案】D

【解析】

【详解】A．电场线疏密程度反应电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，则由图可知a点电场强度更大，由F=Eq可知，a点电场力更大，故A错误；

B．沿电场线方向电势减小，则可得a点电势大于b点电势，故B错误；

C．由于a点电势高于b点，则由可知，正试探电荷在a点电势能更大，故C错误；

D．由电场线分布可知，该电场可能是由一个位于左端电场线反向延长交点处的正电荷形成的，故D正确。

故选D。

4. 电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示电路。已知电阻R=2.0Ω，电源的内阻r=1.0Ω，闭合开关S后，电流表示数I=0.50A。电阻R两端的电压U为（　　）

A. 2.0V B. 1.5V

C. 1.0V D. 0.5V

【答案】C

【解析】

【详解】根据部分电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为

故选C。

5. 如下四幅图表示运动电荷或通电直导线分别在匀强磁场中的受力方向，其中正确的是（   ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据左手定则，正电荷所受洛伦兹力与速度和磁场所组成的面垂直，即垂直纸面向外，A错误；

B．根据左手定则，负电荷所受洛伦兹力向左，B错误；

C．根据左手定则，垂直纸面向里的电流所受安培力向右，C错误；

D．根据左手定则，沿着纸面斜向右上方的电流所受安培力垂直磁场、垂直电流、斜向右下方，D正确。

故选D。

6. 金属铂的电阻对温度非常“敏感”，当温度升高时，电阻会明显变大。下图中哪一个能用来表示金属铂的伏安特性（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据电阻的定义式

可知I-U图像上点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数，金属铂的电阻对温度非常“敏感”，当温度升高时电阻会变大，则图像上的点与坐标原点连线的斜率逐渐减小，图线是曲线，根据数学知识可知C正确，ABD错误。

故选C。

7. 下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据安培定则可判断直导线周围和螺线管的磁场方向；

A．该图中磁场方向应该为左边向里，右边向外，选项A错误；

B．该图中磁场方向应该为左边向外，右边向里，选项B错误；

C．该图中磁场方向应该为上边向里，下边向外，选项C正确；

D．该图中螺线管内的磁场方向应该为向右，选项D错误；

故选C。

8. 将一长度为的直导线垂直放置于某一匀强磁场中，当导线中通入电流为时，测得其所受安培力为。则此匀强磁场的磁感应强度大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据安培力公式

解得

所以B正确；ACD错误；

故选B。

9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表的示数增大

B. 电流表的示数减小

C. 电路的总功率一定减小

D. 电源内部消耗的功率一定增大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．在滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大（即电流表的示数增大），电源内电压增大，路端电压减小（即电压表的示数减小），故AB错误；

C．根据

可知电源的总功率增大，故C错误；

D．根据

可知电源内部消耗的功率增大，故D正确。

故选D。

10. 一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为1、2、3三束粒子流，不考虑重力及粒子间的相互作用，则下列选项不正确的是（　　）

A. 1带正电 B. 1带负电 C. 2不带电 D. 3带负电

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由图可知，1束粒子向左偏，粒子受到向左的洛伦兹力，由左手定则可知1带正电，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；

C．由图可知，2束粒子没有发生偏转，则2在磁场中没有受到洛伦兹力作用，说明2不带电，故C正确，不符合题意；

D．由图可知，3束粒子向右偏，粒子受到向右的洛伦兹力，由左手定则可知3带负电，故D正确，不符合题意。

故选B。

11. 如图所示，匀强磁场中有两个由相同导线绕成的圆形线圈a、b，磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。a、b两线圈的半径之比为2：1，匝数之比为1：2.线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，某时刻磁通量分别为Φa和Φb，不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是（　　）

A. Ea：Eb=2：1，Φa：Φb=4：1，感应电流均沿顺时针方向

B. Ea：Eb=2：1，Φa：Φb=4：1，感应电流均沿逆时针方向

C. Ea：Eb=2：1，Φa：Φb=2：1，感应电流均沿顺时针方向

D. Ea：Eb=4：1，Φa：Φb=4：1，感应电流均沿顺时针方向

【答案】A

【解析】

【详解】设磁感应强度的变化率为k，由法拉第电磁感应定律有

可得

所以

磁通量

与匝数无关，故

磁感应强度B随时间均匀增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相反，则由安培定则可知，感应电流方向沿顺时针方向，故BCD错误；A正确。

故选A。

二、多选题（共24分）

12. 有一电动机内阻为R，加在两端的电压为U，流过的电流为I，通电时间为t，则（　　）

A. 可用求电功或电热

B. 用求热

C. 不能用求电热

D. 不能用求电功

【答案】BC

【解析】

【详解】电动机为非纯电阻路，电能一部分转化为机械能，一部分转化为电热，故计算电功只能用

来计算；根据焦耳定律可知，电热只能用

来计算，故选BC。

13. 如图所示，线段A为某电源的图线，线段B为某电阻的图线，当上述电源和电阻组成闭合电路时，下列说法正确的是（　　）

A. 电源电动势

B. 电源内阻

C. 电源的输出功率

D. 电源的效率

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．电源U-I图像的纵截距表示电源电动势E，斜率的绝对值表示电源的内阻r，则

故A正确，B错误；

C．电源的输出功率为

故C正确；

D．电源的效率为

故D错误。

故选AC。

14. 如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP=OQ。以下说法正确的是（　　）

A. O点的磁感应强度为零

B. P、Q两点的磁感应强度方向相同

C. 若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为水平向左

D. 若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里通电导线，其受力方向为Q→O

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据安培定则可知，左侧导线在O点的磁感应强度方向竖直向下，右侧导线在O点的磁感应强度方向也是竖直向下，故O点的磁感应强度不为零，故A错误；
B．根据安培定则可知，左侧导线在Q点的磁感应强度方向斜向右下方，右侧导线在Q点的磁感应强度方向斜向左下方，合成后，Q点的合磁感应强度方向竖直向下，同理，P点的磁感应强度方向也是竖直向下的，所以两点磁感应强度方向相同，故B正确；
C．由上分析可知，P点的磁感应强度方向是竖直向下的，若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，根据左手定则判断其受力方向为故垂直OP向左，故C正确；
D．由上分析可知，Q点的磁感应强度方向是竖直向下的，若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，根据左手定则判断其受力方向为故垂直OQ向左，故D错误。
故选BC。

15. 如图，AC是一个半径为R的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当该导线中通以由A到C，大小为I的恒定电流时，该导线受到安培力的大小和方向是（　　）

A. 安培力大小为

B. 安培力大小为为

C. 安培力方向为垂直AC的连线指向左下方

D. 安培力方向为垂直AC的连线指向右上方

【答案】BD

【解析】

【详解】直导线折成半径为R的圆弧形状，在磁场中的有效长度为

则安培力大小为

安培力的方向与等效长度的直线垂直，根据左手定则可得，安培力的方向垂直AC的连线指向右上方。

故选BD。

第II卷（非选择题）

三、实验题（本题10分）

16. 为精确的测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R（约320Ω）；

电流表A1（量程0~15mA，内阻约30Ω）；

电流表A2（量程0~3mA，内阻约500）；

电压表V1（量程0~3V，内阻约10kΩ）；

电压表V2（量程0~15V，内阻约25kΩ）；

直流电源E（电动势4V，内阻不计）；

滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω）；

滑动变阻器（阻值范围0~100Ω）；开关S；导线若干。

（1）为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，则电流表应选___________，电压表应选___________，滑动变阻器应选___________（均选填器材代号）。

（2）正确选择合适的仪器后请在图丙虚线框内画出测量用的正确电路图_______。

（3）根据设计电路图同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接________。

【答案】    ①. A1    ②. V1    ③. R1    ④. 见解析    ⑤. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1][2]因为电源电动势为4V，所以电压表选V1。

根据欧姆定律，待测电阻最大电流约为

所以电流表选A1。

[3] 为使实验误差较小，要求测得多组数据，滑动变阻器应选用分压式接法，用小电阻控制大电阻，则滑动变阻器应选R1。

（2）[4] 因为待测电阻的最大阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法，要求测得多组数据，滑动变阻器应选用分压式接法，所以电路图如图所示

（3）[5] 实物图如图所示

四、解答题（共22分）

17. 如图所示，水平导体棒AB被两根竖直绝缘细线悬挂，置于垂直纸面向里的匀强磁场中。已知磁场的磁感应强度，导体棒长，质量，重力加速度。当导体棒中通以从A到B的电流时，试求：

（1）当电流时，导体棒所受安培力大小F；

（2）当细线拉力大小为1N时，导体棒中通过的电流大小。

【答案】（1）1N；（2）6A

【解析】

【详解】（1）导体棒受到的安培力大小为

（2）由左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向上，若细线拉力大小为，据平衡条件可得

解得

18. 如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ， N、Q两点间接有阻值为R的电阻。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下、将质量为m、阻值也为R的金属杆ab垂直放在导轨上，杆ab由静止释放，下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g，导轨电阻不计，杆与导轨接触良好。求：

（1）杆ab下滑最大加速度；

（2）杆ab下滑的最大速度；

（3）上述过程中，杆上产生的热量。

【答案】（1），方向沿导轨平面向下；（2），方向沿导轨平面向下；（3）

【解析】

【详解】（1）设ab杆下滑到某位置时速度为，则此时

杆产生的感应电动势

回路中的感应电流

杆所受的安培力

根据牛顿第二定律 有

当速度时，杆的加速度最大，最大加速度

方向沿导轨平面向下；

（2）由（1）问知，当杆的加速度时，速度最大，

最大速度

方向沿导轨平面向下；

（3）ab杆从静止开始到最大速度过程中，根据能量守恒定律 有

又

所以