河北省邢台市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

河北省邢台市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源相连接，将与电源负极相连的极板接地，P是平行板中间的一个定点，如图所示，下列判断正确的是（　　）
A．保持S闭合，下板向上移动一小段距离，极板间电场强度变大
B．保持S闭合，在两极板间插入一块陶瓷电介质，则极板上的电量变小
C．断开S，上板向下移动一小段距离，则P点电势不变
D．断开S，在两极板间插入一块陶瓷电介质，则两极板间的电势差减小
2．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L是直流电阻可以忽略不计自感系数很大的线圈，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮
B．闭合开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2延时熄灭，有由a到b的电流流过A2
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都立即熄灭
3．A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度E = ，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化， 则以下判断正确的是（ ）
A．从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小
B．刚施加电场的瞬间，A的加速度为4g
C．从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量
D．B刚要离开地面时，A的速度大小为2g
二、单选题
4．如图所示,在光滑绝缘的水平面上方有两个方向相反的沿水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B和B2=2B，一个竖直放置的边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框以初速度v垂直于磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为则下列判断错误的是
A．此过程中通过线框截面的电荷量为
B．此过程中线框克服安培力做的功为mv2
C．此时线框的加速度为
D．此时线框中的电功率为
5．如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为，两平行导轨间距为L，整个装置处在垂直斜面向上的匀强磁场中．将质量为m，长度为L，通过ab的电流为I的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为g，则匀强磁场的磁感应强度为（ ）
A． B． C． D．
6．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是(　　)
A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻
B．由P＝IU，应低电压小电流输电
C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流
D．上述说法均不对
7．关于电阻和电阻率下列说法正确的是( )
A．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B．对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
C．由R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
D．一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R. 若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的1/2,则电阻丝的电阻变为4R
8．把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L，直径为d，B电阻丝长为3L，直径为3d．要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压之比应当满足
A．UA∶UB=1∶1 B．UA∶UB=∶1
C．UA∶UB=∶3 D．UA∶UB=3∶4
9．阻值为100Ω的纯电阻元件通以如图所示的交流电，则该元件的发热功率为（　　）
A．121W B．302. 5W C．484W D．605W
10．如图所示，通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小时，则（　　）
A．环M无任何变化
B．环M有扩张的趋势
C．螺线管N有缩短的趋势
D．螺线管N有伸长的趋势
11．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边△ABC的A和B处，如图所示。两通电导线各自在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0，则下列说法正确的是
A．等边△ABC区域中（包括边界）没有磁感应强度为零的点
B．在C处磁场的总磁感应强度方向垂直于AB连线向下
C．在C处磁场的总磁感应强度大小是B0
D．在C处磁场方向与AB连线的中垂线方向垂直
12．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，产生的交流电动势．下列说法正确的是：
A．交流电的频率为100Hz
B．交流电动势的有效值为100V
C．当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量变化率最大
三、实验题
13．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给定以下的器材来完成实验。
待测干电池E一节
电压表V（量程0~3~15 V，内阻约为10 kΩ）
电流表A（量程0~0.6~3 A，内阻约为1 Ω）
滑动变阻器R（0~10 Ω）
导线、开关S
(1)实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置；( )
(2)该同学根据实验数据得到图丙中的图线a，根据图线a求得电源电动势E＝_____V，内电阻r＝________Ω；
(3)图丙中b图线是标有“1.5 V、1.6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，该同学将该小灯泡与本实验中的电池连成一闭合电路，小灯泡实际消耗的电功率是________（保留2位有效数字）。
14．如图所示，有一个双量程电流表，其中小量程为。已知表头G的满偏电流，定值电阻，，则表头G的内阻的值为______欧。
四、解答题
15．已知，，，求：
（1）A、B间的总电阻；
（2）电流表和电压表的示数。
16．如图所示，在屏上MN的上侧有磁感应强度为B的匀强磁场，一群带负电的同种粒子以相同的速度v从屏上P处的孔中沿垂直于磁场的方向射入磁场．粒子入射方向在与B垂直的平面内，且散开在与MN的垂线PC的夹角为θ的范围内，粒子质量为m，电量为q，试确定粒子打在萤光屏上的位置．
17．如图所示，平行长直金属导轨固定在水平面(俯视图)内，导轨间距为l=0.2m,左端接有定值电阻．一质量为m=0.1kg、长度也为l的导体杆静止在轨道上，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5，t=0时刻起，导体杆在大小为F=1N、方向水平向右的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，经过时间t=10s，导体杆进入方向垂直于纸而向里、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆及两轨道的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=10 m/s2．求：
(1)导体杆在磁场中运动时产生的感生电动势大小：
(2)导轨左端所接定值电阻的阻值．
18．如图所示，理想变压器的原线圈与一矩形导轨相连，导轨间距l=10cm，导轨间有磁感应强度B=50T/s的匀强磁场，一金属杆紧贴导轨垂直放置．已知闭合铁芯上的三个线圈匝数n1=100匝，n2=50匝，n3=10匝，灯泡电阻RL1=10Ω，RL2=2Ω．现金属杆在外力的作用下以随时间变化规律为v=4cos100πtm /s的速度沿导轨做切割磁感线运动．请求出图中电压表和电流表的读数．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．保持开关S闭合，电容器板间电压保持不变，下板向上移动一小段距离，板间距离d减小，根据公式可知，板间场强增大，故A正确；
B．保持S闭合，则电容器两极板间的电压保持不变，在两极板间插入一块绝缘介质，由可知，电容器的电容增大，由电容的定义式Q=UC，可知电容器所带电荷量增大，故B错误；
C．断开S，电容器所带电荷量保持不变，根据、和得
可知，板间场强不变，上板向下移动一小段距离，根据U=Ed得知，P点与下板的电势差不变，则P点电势不变，故C正确；
D．断开S，则电容器所带电荷量保持不变，在两极板间插入一块绝缘介质，由可知，电容器的电容增大，电容器的带电荷量不变，所以由可知两极板间的电势差减小，故D正确
故选ACD。
2．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．闭合开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。A正确，B错误；
CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，电流方向为由a到b，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。C正确，D错误。
故选AC。
3．BD
【解析】
【详解】
AB． 在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故有：
qE=4mg=ma
解得：
a=4g，方向向上
B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为2mg，加速度为2g，向上，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误B正确；
C． 从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C错误；
D． 当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：
根据动能定理可知：
解得：
故D正确。
故选：BD。
4．D
【解析】
【详解】
A. 感应电动势为：
感应电流为：
电荷量为：
解得此过程中通过线框截面的电荷量为：
故A不符题意；
B. 由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为：
此过程中线框克服安培力做的功为，故B不符合题意；
C. 此时感应电动势：
线框电流为：
由牛顿第二定律得：
解得此时线框的加速度为：
故C不符合题意；
D. 此时线框的电功率为：
故D符合题意．
5．A
【解析】
【详解】
由左手定则可知，导体棒所受的安掊力方向为沿斜面向上，与重力沿斜面向下的分力平衡，则有，解得，选A.
6．C
【解析】
【详解】
由功率P＝U2/R，应降低输电电线的分压，减小导线电阻，公式中的U应该为输电导线损失的电压，A错；由公式P=UI,U也是指输电导线损失的电压，I为输电电流，所以利用此公式，应该是减小输电损失的电压，减小输电电流，B错；输电损失的功率就是热功率，由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流，所以只有C对，其余均错．
思路分析：根据公式中字母表示的物理量的物理意义；找到合适的公式进行解析．
试题点评：考查对远距离输电能量损失的计算
7．B
【解析】
【详解】
电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差；电阻率越小，则其导电性能越好；但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小，而电阻与导体的长度和截面积有关，故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不一定大，故A错误；对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，故B正确．电阻大小是由导体本身的性质决定的，与电压和电流无关，故C错误；一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R．若将电阻丝均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，截面积变成原来的；长度将变成原来的4倍；根据R=ΡL/S可知，电阻变成原来的16倍，故D错误；故选B．
【点睛】
本题考查了电流、电阻、电阻率等内容，要求我们准确掌握各物理量的意义，注意电阻R与导体两端的电压和通过的电流I均无关，只取决于电阻率、导线长度和截面积大小．
8．B
【解析】
【详解】
根据电阻定律可知：
由于是纯电阻，则由，Q、t相同得：加在两电阻丝上的电压之比为
A．UA∶UB=1∶1．故A不符合题意．
B．UA∶UB=∶1．故B符合题意．
C．UA∶UB=∶3．故C不符合题意．
D．UA∶UB=3∶4．故D不符合题意．
9．B
【解析】
【详解】
电热，代入数据得
解得电压有效值为
发热功率
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
AB．当通入的电流突然减小时，穿过金属环的磁通量也随之减少，由于它包围通电螺线管的内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势，故AB错误；
CD．对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距增大，故D正确，C错误。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A．直导线A与B在AB连续的中点处，A与B产生的磁感应强度大小相等，方向相反，合磁感应强度是0，故A错误；
BCD．根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度为
方向水平向右，故BC错误；D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】
A．交流电动势e=100sin100πt(V)，可知线圈转动的角速度为，可求出频率，故A错误；
B．产生的是正弦交变电流，所以可知交流电动势的有效值为：，故B正确；
CD．当线圈转到如图所示的位置时，线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故电动势为零，故CD错误．
13． 1.45 0.5 0.69
【解析】
【详解】
(1)[1]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示。
(2)[2][3]由实验原理
U=E－Ir
可知电源的电动势
E=1.45 V
内阻
(3)[4]由丙图可知，两条图线a、b的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合电路时通过电阻R的电流和它两端的电压，电压U=1.15 V，电流I=0.6 A，所以此时电阻R消耗的电功率是
P=UI=0.69 W
14．200
【解析】
【详解】
接最左端与最右边的接线柱时量程为小量程，此时R1与R2串联为一支路，当G表头达到满偏时通过R1、R2的电流为
I1=I-Ig=1A-0.5A=0.5A
根据并联电路的特点可得：IgRg=I1（R1+R2）
解得
15．（1）；（2）电流表示数为，电压表示数为
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据图像，总电阻为
所以A、B间总电阻为。
（2）根据欧姆定律有
流过R1和R3支路的电流为
故电压表示数为
故电流表示数为，电压表示数为。
16．，
【解析】
【分析】
粒子仅受洛伦兹力，做匀速圆周运动，分析找出粒子的一般轨迹后，得到在屏MN上被粒子打中的区域的位置．
【详解】
粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，得
则得，粒子的轨迹半径为
粒子沿着右侧边界射入，轨迹如图，
此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2Rcosθ；
粒子沿着左侧边界射入，轨迹如图，
此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2Rcosθ；
粒子垂直边界MN射入，轨迹如图，
此时出射点最远，与边界交点与P间距为：2R；
故范围为在荧光屏上P点右侧，将出现一条形亮线，即．
【点睛】
本题关键通过作图分析粒子可能出现的运动轨迹，然后综合考虑在荧光屏上的落点，得到长度的范围．
17． (1)5 V (2)1Ω
【解析】
【详解】
（1）设导体杆进入磁场前的加速度大小为a，
由牛顿第二定律得①,，
设导体杆到达磁场左边界时的速度为，由运动学公式有②，
当导体杆以速度在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律得：
导体杆产生的电动势为③，
联立①②③式可得④，
代入数据解得：E=5V；
（2）设导体杆在磁场区域中匀速运动时，流过导体杆的电流为I，
根据欧姆定律⑤，
式中R为电阻的阻值，导体杆所受的安培力为⑥，
因导体杆做匀速运动，由牛顿运动定律得⑦，
联④⑤⑥⑦式得⑧，代入数据解得：R = 1Ω
18．10V， 0.6A
【解析】
【详解】
由题可知，导体棒切割磁感线产生的是余弦式交流电
由得：
电压表的示数是：
由得：
又因为
电流表的示数为
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