河北省省级联测2021-2022学年高二上学期第二次考试（11月）物理试题含答案

省级联测2021-2022第二次考试

高二物理

班级_______   姓名_______

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上．

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．

单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．

1．宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（    ）

A．“磁星”表面的磁场如此强大，故而磁感线非常密集，导致磁感线可能相交

B．“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示

C．磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场

D．若在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量不可能为零

2．如图所示，悬点O正下方距离为l处固定一带电小球A，悬点O通过一绝缘细线连接另一个与A完全相同的带电小球B，平衡时位置如图所示，现缓慢减少小球B所带的电荷量，下列说法正确的是（    ）

A．细线对小球B的拉力逐渐变小     B．两小球间的库仑力逐渐变小

C．小球B所受的合外力逐渐减小     D．两球所带电荷量的乘积与二者间距的平方成正比

3．如图所示电路中，电源内阻不能忽略，电表均为理想电表．闭合开关后，电路处于稳定状态，下列说法正确的是（    ）

A．电流表的示数突然变大，可能因为电容器被击穿   B．灯泡突然变亮，可能因为电阻R发生了短路

C．灯泡突然变亮，可能因为电阻R发生了断路  D．电压表的示数突然变小，可能因为灯泡的灯丝烧断

4．均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为在球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球外部产生的电场强度．如图甲所示，真空中某处静置一半径为R的均匀绝缘带电球体，其外部一点到球心距离为x，球体在该点处产生的电场强度E与的关系如图乙所示，若图像的斜率为，静电力常量为k，则（    ）

A．球体所带的电荷量为                       B．球体所带的电荷量为

C．球体在空间产生的电场强度最大值为       D．球体在空间产生的电场强度最大值为

5．如图所示的电路中，电源内阻不能忽略．现将开关闭合，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，有关各电表（均为理想电表）示数的变化趋势说法正确的是（    ）

A．电流表的示数逐渐减小       B．电流表的示数逐渐增大

C．电压表的示数逐渐增大        D．电压表的示数逐渐减小

6．如图甲所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端逐渐滑至右端时，电压表和的示数随电流表示数变化的图像如图乙．已知电动机两端电压达到一定值时才能开始转动，各电表均为理想电表，下列说法正确的是（    ）

A．电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值逐渐减小   B．电动机内部线圈的电阻值为

C．滑动变阻器的可调范围是     D．电流表示数最大时，电动机的输出功率为

7．如图所示，等边三角形三个顶点处分别固定所带电荷量相等的点电荷a、b、c，其中a、b为正电荷，c为负电荷．A、B、C三点分别为三条边的中点，取点A为零电势点，现有一带电荷量为的试探电荷，下列说法正确的是（    ）

A．试探电荷在A、B、C三点的电势能大小关系为

B．A、B、C三点处的电场强度大小关系为

C．若试探电荷从A移至B，电势能减少，则C点的电势为

D．若试探电荷从A移至B，电势能减少，则其从B移至C，电势能减少

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站安检等领域，其利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变化的电流从而产生快速变化的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”（感应电流）．“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致检测器发出蜂鸣声而报警．下列说法正确的是（    ）

A．欲使待检测物体内部产生“涡流”（感应电流），探测器需在待检测物上方不停地晃动

B．探测器静止在待检测物上方，待检测物内部仍然可以产生“涡流”（感应电流）

C．若待检测物为塑料则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化

D．若待检测物为塑料则不能报警，因为待检测物中没有能够自由移动的带电粒子或很少

9．如图所示电路，电源内阻，定值电阻，当电阻箱连入电路的阻值为时，电源的输出功率为，下列说法正确的是（    ）

A．电阻箱连入电路的阻值为时，电源的输出功率最大

B．电阻箱连入电路的阻值为时，电阻箱消耗的功率最大

C．电源的电动势为

D．电阻箱连入电路的阻值分别为和时，若电源的输出功率相等，则

10．带电荷量为的小物体静止在粗糙绝缘水平面上，以小物体所处位置O为原点，水平向右建立x轴，x轴上各点的电势随位置坐标x的变化如图所示（图像曲线部分和直线部分在处相切），已知小物体在处速度达到最大，在x=3l处速度恰好为零，下列说法正确的是（    ）

A．小物体从O到的过程中由于摩擦产生的热量为

B．小物体运动过程中受到的摩擦力为

C．的关系为

D．小物体运动过程中的最大动能为

三、非选择题：本题共5小题，共54分．

11．（8分）如图甲所示为多用电表中欧姆挡的简易结构图．

（1）关于多用电表欧姆挡的使用，下列说法正确的是________________．

A．测量某一电阻时，应在其所在电路中直接测量，不必拆下被测电阻

B．测量电阻时用手指紧紧按住红、黑表笔与电阻接触的部分，这样测量较为准确

C．因流过表头的电流与待测电阻的阻值不成线性关系，所以表盘刻度不均匀

D．若使用一段时间后电源电动势没变，内阻增大但不影响调零，待测电阻的测量值将变大

（2）某同学选取“挡”测量一定值电阻，发现指针偏角过大，应将挡位调至___________（填“”或“”）挡，并且重新进行_______________．换挡后，重新测量该定值电阻，表盘示数如图乙所示，则此定值电阻的测量值为_____________．

12．（8分）利用如图甲所示的电路图测量某电源的电动势和内阻，电阻箱的调节范围足够大，电流表和电压表均为非理想电表，实验步骤如下：

①闭合，调节电阻箱，使两电表均可大角度偏转，记录此时电压表、电流表、电阻箱的示数分别为；

②断开，改变电阻箱的示数，记录多组电阻箱读数R和对应的电流表读数I，作出图像如图乙；

③计算图像的斜率k和记录截距．

（1）结合步骤②③可得该电源电动势的测量值______________，内阻的测量值________________，内阻的测量值_______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值．

（2）结合步骤①②③可得该电源内阻的真实值为______________．

13．（11分）如图所示，一点电荷固定于O点，在其下方距离为h处固定一足够长光滑绝缘细杆，细杆上A点与O点的连线与竖直方向夹角，一带电小球穿在杆上，且可以在杆上自由滑动．今在A点给小球一向右的初速度，小球运动途经B、C两点，且经过A、B、C三点的速度之比为．已知点电荷在周围空间距离为r处的电势为（取无穷远为零电势点），，求段的长度．

14．（12分）如图甲所示的电路中，只闭合干路开关，滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中两电压表的示数随电流表A的示数Ⅰ变化的关系如图乙所示，电容器的电容，求：

（1）电源内阻r及电阻的值；

（2）将滑动变阻器的滑片置于中间，先将单刀双掷开关拨到1端，稳定后再拨到2端，电路再度稳定，此过程流过电阻的电荷量．

15．（15分）如图所示，半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道竖直固定并与粗糙绝缘水平面平滑连接，空间存在着水平向右的匀强电场（图中未画出），一带负电的小滑块（可视为质点）从距离水平面高为的A点以的初速度水平抛出，恰好无碰撞地从B点进入圆弧轨道，且第一次返回时刚好到达B点，重力加速度为g，求（结果可以用根式表示）：

（1）小滑块受到的电场力与重力的比值；

（2）小滑块与水平面间的动摩擦因数及在水平面上运动的最远距离；

（3）足够长时间后小滑块对圆弧轨道压力的最大值．

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高二物理参考答案

1．B  解析：磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，A错误；磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，B正确；磁感线为闭合曲线，故而在“磁星”内部仍然存在磁场，C错误；若所选择的区域平行于磁感线，或磁感线从某侧进入又从同一侧穿出时磁通量依然为零，D错误．

[命题意图]本题以“磁星”为载体，意在考查磁场和磁感线、磁通量的基本概悆，主要考查理解能力，体现物理观念、科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出对基础性、应用性的考查要求．

2．B  解析：小球B受到的重力、拉力、库仑力组成的三角形与相似，故而，其中x逐渐变小，所以库仑力逐渐变小，B正确；拉力大小不变，A错误；因为小球B缓慢漏电，故而小球B缓慢运动，可视为一直处于平衡状态，所以小球B所受的合外力一直为零，C错误；由以上可知，两球所带电荷量的乘积与二者间距的三次方成正比，D错误．

[命题意图]本题以简单力学情景为载体，考查有库仑力参与下的共点力平衡问题，主要考查推理论证能力、模型建构能力，体现科学思维与责任的学科素养，突出对基础性、应用性的考查要求．

3．A  解析：电客器被击穿短路可使得电路总电阻变小，总电流变大，故A正确；若电阻R发生短路，则电路左侧三元件并联部分分压为零，会导致灯泡熄灭，B错误；若电阻R发生断路，会使得并联三元件总电阻变大，电路总电流变小，灯泡分压变小，故而亮度变小，C错误；若灯泡的灯丝烧断，则电压表的示数将变为电源电动势，故而示数增大，D错误．

[命题意图]本题意在考查考生对电路故障这一板块知识的掌握程度，主要考查推理论证能力、模型建构能力，体现科学思维与科学探究的学科素养，突出对应用性的考查要求．

4．A  解析：均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为在球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球外部产生的电场强度，所以，所以均匀球体所带的电荷量为时，场强最大，所以最大值为，所以A正确，BCD错误．

[命题意图]本题以均匀带电球体为载体，意在考查点电荷在周围空间产生的电场强度的特点．主要考查推理论证能力、模型建构能力，体现科学思维、科学探究、科学态度与责任的学科素养．

5．B  解析：滑动变阻器连亼电路的总电阻逐渐减小，所以干路总电流逐渐增大，电流表的示数逐渐增大，A错误；电源内阻分得的电压逐渐增大，所以路端电压逐渐减小，电压表的示数逐渐减小，C错误；通过的电流逐渐减小，所以通过的电流一定逐渐增大，电流表的示数逐渐增大，B正确；故而两端电压逐渐增大，电压表的示数逐渐增大，D错误．

[命题意图]本题意在考查学生应用“程序法”解决电路动态分析的能力，本题也可以用“并同串反”的思想来解决，主要考查了推理论证能力、模型建构能力，体现科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出应用性的考查要求．

6．C  解析：电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于电源的内阻，故比值不变，A错误；电动

机内部线圈的电阻为，B错误；由图像可知，当电流表示数为时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，当电流表示数为时，滑动变阻器全部连入电路，故滑动变阻器的最大阻值为，C正确；电流表示数最大值为，故电动机的输出功率为，D错误．

[命题意图]本题以电路的计算为载体，考查电路中的图像问题和有关电动机问题的相关计算，主要考查理解能力、推理论证能力、创新能力，体现科学思维、科学探究、科学态度与责任的学科素养，突出对综合性、应用性的考查要求．

7．C  解析：试探电荷从A移至B，电荷a对其不做功，电荷b、c均对其做正功，所以，但从B移至C，电荷c对其不做功，由对称性可知，电荷a、b对其做功的代数和为零，所以B、C两点的电势相等，电势能也相等，所以，A、D错误；由对称性可知，若试探电荷从A移至B，电势能减少，

试探电荷从A移至C，电势能也减少，，可得C点的电势为，C正确；电荷c在A点的电场强度大小与电荷b在B点的电场强度大小相等，但电荷a、b在A点的合电场强度为零，而电荷a、c在B点的电场强度合成后不为零，所以B点的合电场强度一定大于A点的电场强度，由对称性可知，B点和C点的电场强度大小相等，故而，，B错误．

[命题意图]本题以三个点电荷组成的三角形框架来创设情景，意在考查学生对电场强度、电势、电势能等知识点的综合应用和计算能力，考查了理解能力、推理论证能力、模型建构能力，体现科学思维、科学探究、科学态度与责任的学科素养，突出对综合性、应用性的考查要求．

8．BD  解析：因为金属探测器中通的是大小与方向快速变化的电流，以致产生高速变化的磁场，故即使探测器静止在待检测物的上方，待检测物中依然有感应电流产生，所以A错误，B正确；因为塑料制品近乎于绝缘体，导电性能极差，所以监测区域中并非没有磁通量变化，而是因为塑料内部没有可自由移动的带电粒子或极少，而使得待检测物体中无感应电流或电流太小不能引起报警，C错误，D正确．

[命题意图]本题以金属探测器为载体，考查感应电流的产生条件，考查了理解能力、推理论证能力、体现了学生对知识的应用和迁移能力．

9．BC  解析：电路外电阻与内电阻相等时，电源输出功率最大，可知，电阻箱连入电路的阻值为时，电源的输出功率最大，A错误；由等效电源的思想可知，当电阻箱的阻值等于定值电阻与电源内阻之和时，电阻箱消耗的功率最大，故电阻箱的阻值为，B正确；依题意，解得，C正确；若外电阻存在两个值使得电源的输出功率相同，则应符合，D错误．

[命题意图]本题意在考查电源的输出功率与外电阻的关系以及等效电源的思想，考查学生对闭合电路欧姆定律中功率问题的深入理解，主要考查学生用科学思维和方法处理相关问题的能力．

10．ACD  解析：小物体从O到M过程中由能量守恒定律可知，小物体减少的电势能均转化为摩擦生热，所以小物体从O到M过程中由于摩擦产生的热量为，A正确；因小物体位于时速度刚好最大，故此时加速度为零，所以其所受摩擦力为，B错误；小物体从O到过程中由能量守恒定律得：，又因为，联立解得：，C正确；小物体在到过程中由动能定理得：，又因为，联立解得：，D正确．

[命题意图]本题创设小物体在电场中的运动，结合图像的情景来考查运动、力、电、能的综合考查，属于多过程、多状态问题，考查了考生对综合问题的分析和计算能力．考查了推理论证能力、模型建构能力，体现科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出应用性的考查要求．

11．答案：（每空2分）（1）C  （2）  欧姆调零  190

解析：（1）多用电表欧姆挡存在内置电源，为避免与外置电源发生冲突，故测量电阻时应将电阻从电路中拆下，A错误；若用手指紧紧按住红、黑表笔与电阻接触的部分，则电阻的测量值为该电阻与人体电阻的并联值，故测量值偏小，B错误；由可知，待测电阻与电流不成线性关系，故表盘刻度不均匀，C正确；若电动势不变，且仍可调零，可知欧姆表中值电阻不变，电源内阻虽然增大，但电阻箱连入的阻值可做相应减少，所以待测电阻的测量值不变，D错误．（2）若指针偏角过大，证明所选挡位偏大，表盘示数过小，故重新选择较低挡位，使指针向中值电阻靠近，故选挡，而且每次换挡都要重新进行欧姆调零；该电阻的测量值为．

[命题意图]本题集中考查多用电表的使用注意事项、误差分析以及表盘读数、换挡问题，主要考查理解能力，体现物理观念、科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出对基础性、应用性的考查要求．

12．答案：（每空2分）（1）k  b大于  （2）

解析：（1）由闭合电路欧姆定律得：，故而，所，因为，所以内阻的测量值大于真实值．（2）由步骤①可算得，电流表的内阻为，所以．

[命题意图]本题为测量电动势内阻的传统方法的变式，结合了图像的方法．解答本题需要灵活运用闭合电路欧姆定律，并熟悉掌握测量电动势和内阻的误差分析．本题注重对学生基本物理知识的考查，体现物理思维、科学观念，突出对学生能力的考查要求．

13．答案：

解析：设，则，设小球带电荷量为q，

从A到B由动能定理得：              （3分）

其中            （1分）

          （1分）

从A到C由动能定理得：         （3分）

其中              （1分）

联立解得：           （2分）

[命题意图]本题以创设新情境为载体，意在通过小球在点电荷产生的电场中的运动这一简单情景考查点电荷在空间产生的电势及电势能的问题，主要考查推理论证能力、模型建构能力、创新能力，体现科学思维、科学探究、科学态度与责任的学科素养，突出对综合性、应用性、创新性的考查要求．

14．答案：（1）     （2）

解析：（1）由电路分析可知图的斜率为            （1分）

图的斜率为           （1分）

解得：            （2分）

（2）当时，，则          （1分）

当时，，则，解得：       （1分）

电源电动势          （1分）

开关接到1端时，

        （1分）

电容器的电荷量为           （1分）

开关接到2端时，

              （1分）

电容器的电荷量为         （1分）

因开关从1接到2时，电容器的极性发生改变，所以流过电阻的电荷量为      （1分）

[命题意图]本题意在考查电路的综合计算问题，结合图像、电容器等问题，考查了考生的电路综合分析和应用闭合电路欧姆定律计算的能力，主要考查推理论证能力、体现科学思维、科学探究的学科素养，突出对综合性、应用性、创新性的考查要求．

15．答案：（1）   （2）     （3）

解析：（1）小滑块从A到B的过程，

竖直方向：            （1分）

水平方向：       （1分）

          （1分）

解得：             （1分）

（2）小球从A到B的水平位移为          （1分）

设小滑块在水平面上滑行的最远距离为x，则从抛出小滑块到滑行最远，由能量守恒定律得：

             （2分）

返回时，由能量守恒定律得：

          （2分）

联立解得：           （1分）

（3）小滑块最后将在如图所示的圆弧所对应的范围内往复运动，重力与电场力的合力为，小滑抉在其中点处E的速度最大，则：

小滑块由D到E由动能定理可得：         （2分）

小滑块在E点时，由牛顿第二定律可得：        （1分）

由牛顿第三定律得，此时小滑块对轨道压力的大小为      （1分）

联立解得小滑块对轨道的压力的最大值为          （1分）

[命题意图]本题意在通过创设较为复杂的情景考查带电物体在包括电场在内的复合场中的运动问题．主要考查推理论证能力、创新能力，体现科学思维的学科素养，突出对综合性、创新性的考查要求．