2020-2021学年广东省华附、省实、广雅、深中高二下学期四校联考物理试题 word版

这是一份2020-2021学年广东省华附、省实、广雅、深中高二下学期四校联考物理试题 word版，共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

命题学校：华南师大附中命题单位：高二物理备课组
本试卷分选择题和非选择题两部分，共 7 页，共 15 小题，满分 100 分，考试时间 75 分钟。注意事项：
答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、考号、座位号等相 关信息填写在答题卡指定区域内。
选择题每小题选出答案后，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，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答 的答案无效。
考生必须保持答题卡的整洁。
第一部分选择题（共 46 分）
一、选择题：本题共 10 小题，第 1~7 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共 28 分。
第 8~10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，共 18 分，全部选对的得 6 分，选对但不全
的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。
有关下面四幅图，以下说法中错误的是
图(甲)是α粒子散射实验示意图，当显微镜在 A、B、C、D 中的 A 位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多
图(乙)是氢原子的能级示意图，氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级时会吸收一定频率的光子
图(丙)是光电效应实验示意图，当光照射到原来不带电的锌板上时，验电器的指针发生 了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷
图(丁)是电子束穿过铝箔后的衍射图样,该实验现象说明实物粒子也具有波动性
静电火箭是利用电场加速工作介质形成高速射流而产生推力的。工作过程简化图如图所 示，离子源发射的带电离子经过加速区加
速，进入中和区与该区域里面的电子中和， 最后形成中性高速射流喷射而产生推力。根据题目信息可知
M 板电势低于 N 板电势
进入中和区的离子速度与离子带电荷量无关
增大加速区 MN 极板的距离，可以增大射流速度而获得更大的推力
增大 MN 极板间的电压，可以增大射流速度而获得更大的推力
如图为一种服务型机器人，其额定功率为 48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为 20A·h。则机器人
额定工作电流为 20A
充满电后最长工作时间为 2h
电池充满电后总电量为 7.2 × 104C
以额定电流工作时毎秒消耗能量为 20J
某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示。若发现钻头 M 突然向右运动， 则可能是
开关 S 由断开到闭合的瞬间
开关 S 由闭合到断开的瞬间
保持开关 S 闭合，变阻器滑片 P 加速向右滑动
保持开关 S 闭合，变阻器滑片 P 匀速向右滑动
如图所示，上、下两匀强磁场的磁感应强度 B1 和 B2 大小相等、方向相反。一金属圆环垂直磁场放置，其直径与两磁场的边界重合。下列说法正确的是
仅增大 B1，圆环受到的安培力是垂直边界向上的
仅增大 B2，圆环受到的安培力是垂直边界向上的
同时以相同的变化率增大 B1 和 B2 时，圆环的电流沿逆时针方向
同时以相同的变化率减小 B1 和 B2 时，圆环的电流沿顺时针方向
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示，离 子源 S 产生的各种不同正离子束（初速可视为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达照相底片 P 上。设离子在 P 上的位置到入口处 S1 的距离 S1P = x，离子质量为 m， 带电量为+q，加速电压为 U，匀强磁场的磁感应强度为 B。下图中能正确反映 x 与 U 之间 函数关系的 x—U 图象是
如图所示，内阻不计的矩形线圈匝数为 N、面积为 S，绕 OO′轴在水平方向的磁感应强度为 B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，上下移动滑动触头 P 时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻 R。
下列判断正确的是
从图示位置开始计时，当矩形线圈转过 900 时，穿过
它的磁通量为 0
矩形线圈产生的感应电动势的最大值为 BSω
保持 P 位置不动，当 R 增大时，电压表读数不变
保持 R 不变，当 P 向上移动时，电流表读数减小
核电池又称“放射性同位素电池”，利用衰变放出的射线能量转变为电能而制成。科学家 利用147 Pm → 147 Sm + x 衰变反应制成核电池，已知147 Pm 的半衰期约为 2.6 年， 147 Pm 、
61626161
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147 Sm 原子核及 x 粒子的质量分别为 m1、m2、m3，真空中的光速为 c，则
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射线粒子 x 的符号是 0 e
经过 5.2 年时间有 3
4
的147 Pm 原子核发生了衰变
61
61
每个147 Pm 原子核衰变放出的能量为（m1-m2-m3）c2
单位时间内该电池因衰变而放出的核能一直保持不变
两个质量、电荷量均相等的带电粒子 a、b，以不同的速率对准圆心 O 沿 AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。粒子重力不计，则下列说法正确的是
A．b 粒子带正电
B．a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b 粒子在磁场中运动的速率较大
D．b 粒子在磁场中运动时间较长
如图(甲)所示，电场中的一条电场线与 x 轴重合，方向沿 x 轴负方向，O 点为坐标原点， M 点坐标为 3 cm，此电场线上各点的电场强度大小 E 随 x 变化的规律如图(乙)所示。关于该电场，以下说法正确的是
该电场为匀强电场
沿 x 轴正方向电势逐渐升高
C．M 点的电势是 O 点电势的 2 倍
D．将一电子自 O 点移至 M 点,其电势能减小 90 eV
第二部分非选择题(共 54 分)
二、实验题：本题共 2 小题，共 16 分。
11．（6 分）指针式多用电表是电路测量的常用工具，常用来测量电阻的阻值、电路中的电流和元件两端的电压。
现用多用电表测量一个定值电阻的阻值，阻值约为三千多欧姆。先将红、黑表笔分别插 入“+”、“-”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是 （请将必要步骤前的字母序号按正确的顺序写出）。
将选择开关旋钮转到欧姆挡“ 10 ”的位置；
将选择开关旋钮转到欧姆挡“ 100 ”的位置；
用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线；
根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值；
将两支表笔直接接触，转动“欧姆调零旋钮”使指针指向“ 0 ”；
测量完毕后,要将选择开关旋钮转到交流电压最高挡或 OFF。
若正确测量时指针位置如图所示，则这个电阻阻值的测量值是 Ω。
将该多用电表的选择开关旋钮转到 2.5V 直流电压挡，若某次实验测量直流电压时，指针位置也如图所示，则所测电压应为 V。
12．(10 分) 由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个火灾自动报警系统，要求热敏电阻温度升高至 50℃时，系统开始自动报警。所用器材有：
直流电源 E（36V，内阻不计）；
电流表（量程 250mA，内阻约 0.1 Ω ）；
电压表（量程 50V，内阻约 1 MΩ ）；
热敏电阻 RT；
报警器（内阻很小，流过的电流超过 10mA 时就会报警，超过 30mA 时就会损坏）；
滑动变阻器 R1（最大阻值 4000 Ω ）；
电阻箱 R2（最大阻值 9999.9 Ω ）；
单刀单掷开关 S1；
单刀双掷开关 S2；
导线若干。
用图（a）所示电路测量热敏电阻 RT 的阻值。当温度为 27℃时，电压表读数为 30.0V， 电流表读数为 15.0mA；当温度为 50℃时，调节变阻器 R1，使电压表读数仍为 30.0V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为 Ω ，该电路测得的阻值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻 RT 的阻值随温度的升高而 （填“增大”或“减小”）。
某同学利用该热敏电阻 RT 设计的火灾自动报警的电路实物连线如图（c）所示，其中只有一个器件的导线连接有误，该器件为 （填写器件名称前的字母）。正确连接后，先把开关 S2 接到 1，使用电阻箱 R2 对电路进行调试，其阻值应设置为 Ω ， 然后使变阻器R1 阻值逐渐减小，直至报警器开始报警，此时R1 连入电路的阻值为 Ω 。电路调试完毕后，保持 R1 阻值不变，再把开关 S2 接到 2，热敏电阻 RT 便接入电路，火灾报警系统便可正常工作。

三、计算题：本题共 3 小题，共 38 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)如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度大小为 B，纸面内有一单匝长方形均匀金属线框 abcd，其中 ab 边长为 L，bc 边长为 2L，线框总电阻为 R，ab 边与磁场边界平行，线框在向右方向拉力作用下以速度 v 做匀速直线运动。求：
当 ab 边刚进入磁场时，a、b 两端的电势差 Uab；
线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量 q
线框进入磁场过程中，bc 边上产生的热量 Q。
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14．（16 分）如图甲，空间四个区域分布着理想边界的匀强电场和匀强磁场：L1 与 L2 之间有竖直向上的匀强电场 E1，L2 与 L3 之间有平行于 L2 的交变电场 E2，E2 随时间变化的图象如图乙所示（设向右为正方向），L3 与 L4 之间有匀强磁场 B1，L4 上方有匀强磁场 B2，B2=2B1，边界 L4 上某位置固定一绝缘挡板 P（厚度不计，且粒子与挡板碰撞没有能量损失），P 的中垂线与 L1 交于 O 点。t=0 时刻在 O 点释放一带正电粒子（不计重力），粒子经电场 E1 加速后进入电场 E2，经 E2 偏转后进入磁场 B1 ，在磁场 B1 中恰好绕 P 的中点做圆周运动，此后又恰好回到 O 点，并做周期性运动，已知粒子的质量为 m=10-10kg，电荷量为 q=10-10C，
E1=1000V/m，E2=100V/m， L1 与 L2 的间距 d1=5cm，L2 与 L3 的间距 d2=
粒子进入电场 E2 时的速度 v0
磁感应强度 B1 的大小
m 。求：
若粒子在 t=T 时刻刚好返回 O 点，则 T 的值是多少？（ 3 ≈ 1.73, π ≈ 3.14 , 结果保留三位有效数字）
15．（12 分）
（1）（4 分）我们应该看过这个演示实验，装置如图所示，在透明的锥形瓶中装上一些水， 然后用橡皮塞把瓶口塞紧，并摇一摇使得水充分的挥发，然后用一个压缩机（或打气筒）从锥形瓶的进气口向瓶中不断注入空气，直到瓶塞被冲开跳出，此时可观察到瓶中短暂出现乳白色的雾状物。在往瓶中注入空气的过程中，瓶中气体的内能将 （选填“增
大”“不变”或“减小”）；在瓶塞被冲开的短暂过程中，可认为瓶中的水蒸气经历了膨胀的过程（选填“等压”“等温”或“绝热”），其内能 （选填“增大”“不变”或“减小”）；出现的乳白色雾状物是由于瓶中水蒸气的相对湿度 （选填“增大”或“减小”）了，从而使得部分气体出现了液化，成为细小的液滴悬浮在空气中而呈雾状。
（2）（8 分）新冠疫情爆发以来，为了防止疫情的传播，我们经常会看到防疫人员身背喷雾器，在公共场所喷洒药液进行消毒的工作。如图所示是常用的一种便携式喷雾器，已知其 储液罐的总容积为 V，现装入 0.8V 的药液后并盖好注液口密封盖，然后通过打气筒向罐中
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打气，每次均能把
V 的外界的空气打进罐中，设打气过程中气体温度没有变化，忽略排
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液管中的液体体积及罐中排液管液柱产生的压强，已知外界大气压强为 p0 ，密封气体可当作理想气体。试求：
不喷药液时，要使储液罐中的气体压强达到 3 p0 ，则打气筒打气的次数是多少？
② 要使多次打气后，打开开关就能够连续的把罐中药液喷完，那么需要打气至少多少次？