1、广东省广州市越秀区2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题（含解析）本试卷分为第卷和第卷两部分；第卷为选择题，把每一小题选出的答案标号填写在答题卷相应的位置；第卷为非选择题，用黑色钢笔或签字笔在答卷上作答，全卷满分 100分，考试时间为 75 分钟。第卷（选择题 共50分）一、选择题（本题共11小题，1-8小题为单选题，每小题 4分；9-11小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有两个或多个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得0分）1. 国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（）A. B. C. D.
2、2. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个200g的西红柿从一居民楼的20层坠下，与地面的撞击时间约为10ms，则该砖块对地面产生的冲击力约为（）A. 103NB. 104NC. 4103ND. 4104N3. 电功率的计算公式中，U是加在用电器上的电压，R是用电器的电阻，此式可用于()A. 计算电冰箱的功率B. 计算电风扇的功率C. 计算电烙铁的功率D. 计算洗衣机的功率4. 带电粒子M经小孔垂直进入匀强磁场，运动的轨迹如图中虚线所示。在磁场中静止着不带电的粒子N。粒子M与粒子N碰后粘在一起在磁场中继续运动，碰撞时间极短，不考虑粒子M和粒子N的重力。下列说法正确的是（）A. 碰后粒子做圆周运动
3、的半径减小B. 碰后粒子做圆周运动的周期减小C. 碰后粒子做圆周运动动量减小D. 碰后粒子做圆周运动的动能减小5. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A. 增大，E增大B. 增大，EP不变C. 减小，EP增大D. 减小，E不变6. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板
4、S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述不正确的是（）A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小7. 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力及粒子的重力，关于这些粒子的运动，以下说法正确的是（）A. 射出磁场的粒子一定能垂直打在MN上B. 粒子在磁场中
5、通过的弧长越长，运动时间也越长C. 射出磁场粒子其出射方向的反向延长线不可能过圆心OD. 当入射速度时，粒子射出磁场后一定垂直打在MN上8. 质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和圆弧的轨道均光滑。如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是（）A. 整个过程中，m和M组成的系统的动量守恒B. 如果 mM，小球脱离小车后，做自由落体运动C. 如果 mM，小球脱离小车后，沿水平方向向右做平抛运动D. 如果 mM，小球脱离小车后，做自由落体运动C. 如果 mM，小球脱离小车后，沿水平方向向右做平抛运动D. 如果 mM，则v10，小球脱
6、离小车后，沿水平方向向右做平抛运动，C正确，B错误；如果 mM，则v10，小球脱离小车后，沿水平方向向左做平抛运动，D错误。故选C。9. 质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【分析】【详解】A杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。B杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。C杆子受
7、重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。D杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。故选AB.10. 某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（）A. 路端电压变大B. 路端电压变小C. 电路的总电流变小D. 电源的总功率变大【答案】BD【解析】【分析】【详解】C根据，开关S闭合，电机工作，IM 增大，电路的总电流I增大，C错误；AB根据 ，电路的总电流I增大，路端电压U变小，A错误，B正确；D根据 ，电路的总电流I增大，电源的总功率P变大，D正确。故选BD。11.
8、 如图所示，ABCD是边长为a的菱形，其中DAB=120，在该平面内有一个匀强电场。一个质量为m、带电量为+q的粒子，以初速度v从A点三次沿不同的方向射出，分别运动到B、C、D三点，粒子到达B点的速度为2v，到达C点的速度为v。不计粒子重力，若粒子到达D点的速度大小为vD，匀强电场的场强大小为E，则（）A. vD=2vB. vD=vC. ；电场方向由A指向CD. ； 电场方向由A指向C【答案】AC【解析】【分析】【详解】CD根据动能定理得解得又因为所以B、O、D在同一等势面上，电场强度方向指向C；因为ABC是等边三角形解得C正确，D错误；AB根据动能定理得 解得A正确，B错误。故选AC。第卷（
9、非选择题共 50 分）二、实验与探究（共 16 分，请把答案填写在答卷纸上相应位置）12. 学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度，该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.710-8m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表：量程0.6A，内阻约0.2电压表：量程3V，内阻约为9k滑动变阻器R1：最大阻值5滑动变阻器R2：最大阻值20定值电阻：R0=3电源：电动势6V，内阻可不计开关、导线若干。回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_（选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片
10、移至_（选填“a”或“b”）端。(2)在实物图丙中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接_。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.51A，电压表示数如图乙所示，其读数为_V。(4)导线实际长度为_。（保留2位有效数字）【答案】 (1). R2 (2). a (3). (4). 2.30 (5). 88m【解析】【分析】【详解】(1)1当电流表满偏时回路电阻为当电流表指针偏转三分之一时，回路电阻为待测电阻约为滑动变阻器的阻值范围是要求滑动变阻器的阻值在5.325.3范围内变化，所以滑动变阻器选择R2；2闭合开关S前应使滑动变阻器阻值最大，应将滑片移至a端；(2)3根据图甲，
11、电路连接如图所示；(3)4电压表示读数为2.30V；(4)5根据解得导线实际长度为88m。13. 用如图所示电路测量电源的电动势和内阻实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2），保护电阻R1（阻值10）和R2（阻值5），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干实验主要步骤：（）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（）以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线（U、I都用国际单位）；（）求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a回答下列问题：（1）电压表最好选用_；电流表最好选用_A电压表（0-3V，
12、内阻约15k） B电压表（0-3V，内阻约3k）C电流表（0-200mA，内阻约2） D电流表（0-30mA，内阻约2）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=_，r=_，代入数值可得E和r的测量值【答案】 (1). （1）A、 (2). C (3).
13、（2）C (4). （3）ka (5). k-R2【解析】【分析】【详解】（1）电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的A电压表；当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为；因此，电流表选择C；（2）分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大，而A项中两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零；而B项中两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变；C项中一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大；而D项中导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小；故D
14、错误；故选C；（3）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-I（r+R2），对比伏安特性曲线可知，图象的斜率为k=r+R2； 则内阻r=k-R2； 令U=0，则有：； 由题意可知，图象与横轴截距为a，则有：；解得：E=ka .【点睛】本题考查测量电源的电动势和内电阻实验中的仪表选择以及数据处理，要注意明确根据图象分析数据的方法，重点掌握图象中斜率和截距的意义三、计算题（共34分，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给分，有数值计算的，题目答案中应明确写出数值和单位。）14. 如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为的点电荷由A点沿水平线
15、移至B点，其电势能增加了，已知A、B两点间的距离为，两点连线与电场线成60角（1）求A、B两点间的电势差UAB ；（2）若A点的电势V，求B点的电势；（3）求匀强电场场强E的大小，并判断其方向【答案】（1）30V（2）-31V（3）3000V/m，沿电场线指向左下方【解析】（1）由题意可知，静电力做负功由，得V（2）则V（3）A、B两点沿电场线方向的距离为m=m从而V/m方向：沿电场线指向左下方15. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是 mA=6.0kg和mB=4.0kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块
16、A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的vt图像如图乙所示。求：(1)物块C的质量；(2)B离开墙后，弹簧中的最大弹性势能最大时，B的速度多大？最大弹性势能多大？【答案】(1)2kg；(2)2m/s，12J【解析】【分析】【详解】(1)由图知，C与A碰前速度为v1=12m/s，碰后速度为v2=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度为正方向，由动量守恒定律得解得 (2)12s末B离开墙壁， ，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC与B速度v4相等时弹簧弹性势能最大。根据动量守恒定律，有根据机械能守恒定律解得16. 平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于平面向里的匀
17、强磁场，第象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等不计粒子重力，问：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；(2)电场强度和磁感应强度的大小之比【答案】(1),与x轴正方向成45角斜向上(2)【解析】【分析】【详解】(1)粒子运动轨迹如图：粒子在电场中由Q到O做类平抛运动，设O点速度v与x方向夹角为，Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，根据平抛运动的规律有：x方向：y方向： 粒子到达O点时沿y轴方向的分速度：，又，解得，即，粒子到达O点时的夹角为450解斜向上，粒子到达O点时的速度大小为；(2)设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，粒子在电场中运动的加速度：，设磁感应强度大小为B，粒子做匀速圆周运动的半径为R，洛伦兹力提供向心力，有：，根据几何关系可知：解得：
