河北省名校2021-2022学年高二下学期2月开学考试
物理试卷
一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。1~7小题只有一项符合题目要求；第8~10小题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 在电场中，A点的电势高于B点的电势，则（ ）
A. A点的场强一定大于B点的场强
B. 同一电荷在A点的电势能一定大于在点的电势能
C. 把负电荷从A点移到B点，电场力做负功
D. 把负电荷从A点移到B点，电场力做功与电荷在电场中的轨迹有关
2. 如图1所示，闭合矩形线圈旁有一根通电直导线，直导线中电流i随时间t的变化关系如图2所示，则闭合矩形线圈中不能产生感应电流的时间是（ ）
A. B. C. D.
3. 在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点。已知O点的磁感应强度大小为B1，M点的磁感应强度大小为B2。若撤去导线ef，保持导线ab、cd中的电流不变，则此时N点的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
4. A和B两点在x轴上的坐标值为xA和xB，一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电子由A点运动到B点过程中电场力对其所做的功
B. 该电场可能是孤立点电荷形成的电场
C. A点的电势低于B点的电势
D. 电子由A点运动到B点做减速运动
5. 如图所示，两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在水平向右的匀强电场中，悬点均为O，两小球质量均为m，带等量异种电荷。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法
正确的是（ ）
A. M带正电荷
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 小球所带电荷量为
D. 若小球M的电荷量变为原来的四倍，N电荷量不变，两小球仍能在原位置平衡
6. 如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子（初速度不计、重力不计），经加速电场加速后从垂直电场方向射入两平行板左侧中央，受偏转电场作用，从两平行板右侧飞出时的偏转距离为y，则（ ）
A. y与q成正比 B. y与m成反比
C. y与比荷成正比 D. y与m、q均无关
7. 如图所示，在倾角为光滑斜面上，水平放置一根质量为m、长为L的铜棍，将其两端用软导线与电源连接，使其中有图示方向的恒定电流，电流强度为Ⅰ，空间存在竖直向上的匀强磁场，铜棍处于静止状态，重力加速度为g，则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图所示，理想变压器原线圈ab端输入电压恒定的正弦交流电，副线圈两端电路中，定值电阻R0、最大阻值为3R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻按如图所示连接，电流表和电压表均为理想电表，在滑动变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（ ）
A. 电流表A示数增大
B. 电压表V示数先减小后增大
C. 原线圈输入功率不断减小
D. 定值电阻R0消耗的功率减小
9. 如图所示电路中，直流电源内阻为定值电阻，滑动变阻器R的滑片P位于中点。现将滑片P向b端移动，则（ ）
A. 电容器所带电荷量增大 B. 电容器所带电荷量减小
C. 电容器所带电荷量增大 D. 电容器所带电荷量减小
10. 如图所示，两个倾角分别为和的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为+q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中（ ）
A. 甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
B. 甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移大
C. 甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大
D. 两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等
二、实验题（本大题共2小题，12题7分，13题9分，共16分。）
11. 多用电表是一种多功能仪表，某同学正确使用多用电表进行测量时，指针指示在如图所示位置，则：
（1）选择开关置于直流电压挡“”量程时，读数为____V；
（2）选择开关置于直流电流挡“”量程时，读数为_____；
（3）选择开关置于欧姆挡“”位置时，读数为_____。
12. 某实验小组为了探究多用电表的工作原理，设计了如图所示的电路，所用到的器材有：
A．干电池：电动势E及内阻r未知
B．电流表G：满偏电流，内阻
C．定值电阻R0
D．滑动变阻器R
E．电阻箱R1
F．电键及单刀双掷开关各一个，红、黑表笔各1支，导线若干
(1)当选择开关S2接b，开关S1闭合，此时多用电表为量程的电流表，则定值电阻R0的阻值为__________Ω。
(2)当选择开关S2接a，开关S1闭合：
①红、黑表笔短接，调节R使电表指针满偏；
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间，发现当电阻箱的阻值调节到时，可以使电流表G的指针指在处，则此多用电表中所用电源的电动势为__________V。
(3)当选择开关S2接，开关S1断开：
①红、黑表笔短接，调节R使电表指针满偏；
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间，当电阻箱的阻值调节到R1＇=__________Ω时，可以使电流表G的指针指在处。
(4)通过上述探究，下列关于欧姆表实现不同倍率转换的说法中正确的是__________。
A.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的10倍
B.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍
C.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的10倍
D.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率100倍
三、计算题（本大题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. （10分）电动机是将电能转换成机械能的一种装置，在生产生活中有着广泛的应用。如图所示电路中，电动机的内阻，电源电动势、内阻，小灯泡规格为“”。闭合开关S，电路稳定后，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机的效率。
14.（12分） 如图所示，间距为d的两平行线间存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），磁感应强度大小为B，在左边界上M点处有一粒子源能射出带负电的粒子。若粒子在纸面内从M点垂直于左边界以速度v射入磁场，在N点穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。不计粒子重力。
（1）求粒子的比荷和穿越磁场的时间；
（2）若粒子在M点的速度沿顺时针方向旋转射入磁场，速度大小不变，求粒子穿越磁场的时间。
15.（12分）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正方形边长为L且ad边与x轴重合，ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限的磁场区域，不计粒子所受的重力。求：
（1）电场强度E大小；
（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；
（3）磁感应强度B满足什么条件，粒子经过磁场后能到达y轴上，且速度与y轴负方向成45°角？物理答案
一、选择题
题目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D D C D C CD AC BD
11.(1) 3.50 (2) 7.0 (3) 100
12. (1) 1 (2) 9 (3) 4500 (4)B
13. 【答案】（1）3.5W；（2）90%
【详解】（1）根据小灯泡恰好正常发光，可得电路中电流
电源外压
电源的输出功率
解得
（2）电动机的电压
电动机的电功率
电动机的热功率
电动机的效率
解得
14.（1）；；（2）
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知
又由于
可得
粒子在磁场中运动的时间
圆心角
联立解得
（2）若在纸面内将粒子在M点的速度沿顺时针方向旋转30°，则粒子恰能到达右侧边界并从左侧边界穿出，粒子在磁场中运动的时间
圆心角
联立解得
15. （1）；（2），方向与x轴正方向成45°角；（3）
【详解】（1）粒子做类平抛运动，沿y轴方向有
h=t2
沿x轴方向有
2h=v0t
解得
E=
（2）到达a点时水平速度为v0，竖直速度为vy
水平方向有
2h=v0t
竖直方向有
解得
vy=v0
所以到达a点的速度为
va=v0
方向与x轴正方向成45°角。
（3）粒子到达y轴上，且速度与y轴负方向成45°角，必须要从ab边射出，从b点射出时对应的磁感应强度B最小，粒子在磁场中的轨迹是以O1为圆心的一段四分之一圆弧，设半径为r1，有
由
Bqva=m 解得B=
所以磁感应强度须满足的条件为
