广东省省实、广雅、执信、二中、六中五校2020-2021学年高二上学期期末联考试题物理

2020 学年第一学期高二期末省实、广雅、执信、二中、六中五校联考试卷

物理

命题学校：广州市第六中学 命题人：高二物理备课组

本试卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，共 17 题，满分 100 分，考试用时 75 分钟。注意事项：

1.    答题前，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。
2. 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。
3. 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，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。

第一部分 选择题（共 48 分）

一、选择题（1 至 7 题为单项选择题，每题只有一个选项正确，每题 4 分，共 28 分；8 至 12 题为

多项选择题，有两个或两个以上的正确选项，每题 4 分，漏选得 2 分，错选得 0 分，共 20 分） 1．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法。下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述正确的是

A．物理学中所有的物理量都是采用比值法定义的B．元电荷、点电荷都是理想模型

C．库仑利用扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究，并测出了静电力常量的数值D．法拉第最早提出了“场”的概念

2.    把试探电荷 q 放在某电场中的 A 点，测得它受到的电场力为 F；把它放到 B 点，测得它所受的电场力为 nF。再把另一电荷量为 nq 的试探电荷放到 C 点，测得它受到的电场力也为 F，则A．EA：EB = 1：n

B．EA：EC  = 1：n

C．电场强度跟试探电荷所受的力成正比，跟试探电荷的电荷量成反比D．电场强度跟试探电荷所受的力成反比，跟试探电荷的电荷量成正比

3.    如图所示，边长为L 的等边三角形线框 ABC 由相同的导体连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，将线框按图中所示接入电路，设导体 AC 受到的安培力大小为 F1，导体 ABC 受到的安培力大小为 F2，则 F1：F2 为

A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．4:1

4.    如图所示，在绝缘光滑水平面上的 C 点固定正点电荷甲，带负电的试探电荷乙（可看成点电荷）仅受甲的库仑力作用沿椭圆轨道 I 运动，C 点是椭圆轨道的其中一个焦点。乙在某一时刻经过A 点时因速度大小突然发生改变（电量不变）而进入以 C 为圆心的圆形轨道Ⅱ做匀速圆周运动，下列说法错误的是

1. 在甲电荷的电场中，轨道 I 上的各点，D 点的电势最高
2. 乙在轨道 I 运动，经过 D 点时电势能最大
3. 乙在两个轨道运动时，经过 A 点的加速度大小相等
4. 乙从轨道 I 进入轨道Ⅱ运动时，速度变小

5.   
   两位同学在实验室利用图甲所示的电路测定定值电阻 R0、电源的电动势 E 和内电阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头 P 从最右端向左端移动时，一同学记录电流表A 和电压表 V1 的测量数据，另一同学记录电流表A 和电压表V2 的测量数据，根据数据描绘了如图乙所示的两条 U－I 直线，则图象中两直线的交点表示的物理意义是

1. 滑动变阻器的滑动触头 P 在最右端
2.    电源的输出功率最小C．电源的效率达到最大值

D．定值电阻 R0 上消耗的功率为 0.50W

6.    如图所示，MN 为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直纸面的匀强磁场(未画出)。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出，从Q 点穿越铝板后到达 PQ 的中点 O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力，铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为

1. 2
2. √2

1

C．

2

D √2

．

2

7.    如图所示为某电场中 x 轴上电势随 x 变化的图像，在 x  x2 处由静止释放一个带电粒子，粒子仅在电场力作用下，可沿 x 轴运动到 x   x0 处，下列判断正确的是

A．该粒子带正电

B．从? = ?2运动到? = −?0的过程中，粒子的动能先增大后减小

C．从? = ?2运动到? = 0的过程中，粒子的加速度先减小后增大

D．若将该粒子在?   =   −?0处由静止释放，仅在电场力作用下，该粒子能运动到?   >   ?2处8．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D 形盒狭缝中的加速时间，下列说法错误的是

1. 图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B 板间产生电势差，A 板电势高
2. 图乙中，1?、2?、3?三种粒子由静止经加速电场射入磁场，3?在磁场中的偏转半径最大

1 1 1 1

3.    图丙中，加速电压越大，粒子获得的能量越高，比回旋加速器更有优势D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大

9. 通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度与导线中的电流强度成正比，与距导线的距离成反

比，即? = ? ?

?

。现有四条垂直纸面的固定长直导线，与纸面的交点分别为 P、Q、N、S，四点

的连线构成一个正方形。以正方形中心 O 点为原点建立平面直角坐标系，M 为 y 轴与 PS 的交点。已知四条导线中的电流大小相等，方向均垂直纸面向外，与纸面交点为 S 的导线在 M 点产生的磁感应强度大小为 B，则下列判断正确的是

1. 四条导线在 M 点产生的磁感应强度大小为√2B  
2. 四条导线在 O 点产生的磁感应强度大小为零
3. 与纸面交点为 S 的导线所受安培力的方向由 S 指向 O

D．x 正半轴任意一点的磁场方向均沿 x 轴正方向

10.    如图所示，某区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向水平且垂直于纸面向里，一质量为 m 的带电液滴，以一定的初速度 v 沿水平方向进入此区域并在竖直平面内做匀速圆周运动，则

A．液滴在此区域受四个力作用B．液滴一定带负电

3. 沿垂直纸面向里看，液滴做顺时针方向的圆周运动
4. 因洛伦兹力不做功，则液滴在做匀速圆周运动时机械能守恒

11.    如图所示，电阻 R1=10Ω，电动机M 线圈电阻 R2=10Ω，电路两端电压 U 保持不变，电流表为理想电表。当开关S 断开时，电流表的示数为 I1=0.5A；当开关S 闭合后，电动机运转起来，电流表示数为 I2，整个电路消耗的电功率为 P，则

A．I2=1A B．U=5V C．P=5W

D．P＜5W

12.    在如图所示的电路中，各电表均为理想电表。平行金属板中带电质点 P 处于静止状态。当滑动变阻器 R3 的滑片向 a 端移动时，则

A．A 的示数减小，V1 的示数减小，V2 的示数增大

2. 质点 P 将向下运动
3. V1 示数改变量的绝对值小于 V2 示数改变量的绝对值

∆?

D．

∆?

∆?

不变，

∆?

增大

第二部分 非选择题（共 52 分）

二、实验题（请将答案写在答题卡的相应空格处，共 14 分）

13．（8 分）为测量某电阻 Rx 的电阻值，小明同学在实验室完成了如下工作：

(1)
用一电阻挡有三个倍率（分别是×1、×10、×100）的多用电表粗测其阻值。选用×10 挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了更准确地进行测量，应换到                         挡。重新正确操作后，表盘的示数如图所示，其读数为               Ω。

(2) 进一步准确测量电阻 Rx 的阻值，有如下实验器材可供选择：

1. 直流电源：电动势 18V，内阻很小，额定电流为 1A
2. 电流表A1：量程 0~10mA，内阻约 10Ω
3. 电流表A2：量程 0~600mA，内阻约 0.5Ω
4. 电压表V1：量程 0~3V，内阻约 3KΩ
5. 电压表V2：量程 0~20V，内阻约 10KΩ
6.    滑动变阻器 R：最大阻值 10Ω G．开关、导线等

①实验中电流表应选        （选填“A1”或“A2”），电压表应选       （选填“V1”或“V2”）。

②请在下图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。

③采用上述电路正确测量，测得的电阻       （选填“大于”、“小于”或“等于”）它的实际阻值， 其原因是               。

14．（6 分）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，备有如下器材：

1. 干电池
2. 电流表（0~0.6A、内阻约 0.1Ω）
3. 灵敏电流计G（满偏电流 Ig=200μA，内阻 rg=500Ω）
4.    滑动变阻器（0~20Ω） E．电阻箱R（0~9999Ω） F．开关、导线若干

(1) 由于没有电压表，需要把灵敏电流计G 与电阻箱连接后改装成量程为 2V 的电压表，需将电阻箱 R 的阻值调至               Ω。

(2) 改装后采用如图甲所示电路进行测量，在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑片移动至        

（填“a 端”、“中央”或“b 端”）。

(3) 图乙为该实验绘出的 I1-I2 图线（I1 为灵敏电流计G 的示数，I2 为电流表A 的示数），由图线可求得被测电池的电动势 E=               V，内电阻 r=               Ω。（结果保留两位小数）

三、计算题（请将答案写在答题卡的相应区域，要写出必要的文字叙述和步骤，共 38 分）

15．（11 分）如图所示，一质量为m = 2.0 × 10−16kg、 电荷量为? = 1.0 × 10−12C 的带正电的粒子 由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从 O 点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的某点，O′点为荧光屏的中心。已知加速电场电压 U0＝2500V，偏转电场电压 U＝100V，极板的长度 L1＝6.0cm，板间距离 d＝2.0cm，极板的末端到荧光屏的距离 L2＝3.0cm，若不计粒子重力， 求：

(1) 粒子射入偏转电场时的初速度 v0；

(2) 粒子打在荧光屏上的点到 O′点的距离 Y；

(3)
粒子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功 W。

16．（11 分）如图所示，以直角三角形 AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为 B，

∠A=60°，AO=L，在 O 点发射某种带负电的粒子（不计重力作用），粒子的比荷为 q ，发射方向与

m

OC 边的夹角为 θ=60°，粒子从 A 点射出磁场，

(1) 求粒子的发射速度大小 v0；

(2) 求粒子在磁场中的运动时间；若减小粒子的入射速度，粒子在磁场中运动的时间如何变化？ (3)若入射粒子为正电荷，试讨论，若粒子能从 OC 边射出，入射速度大小的范围是多少？

17．（16 分）一绝缘“”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆 PQ、MN 和一半径为 R 的光滑半圆环 MAP 组成，固定在竖直平面内，其中 MN 杆是光滑的，PQ 杆是粗糙的，整个装置处在水平向左的匀强电场中。在 PM 左侧区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。现将一质量为 m、带正电电量为 q 的小环套在 MN 杆上，小环所受的电场力为重力的 1/2。

（已知重力加速度为 g）

(1) 若将小环由 D 点静止释放，则刚好能到达 P 点，求 DM 间的距离；

(2) 在满足第(1)问的情况下，小环在A点对圆环的压力；

(3) 若将小环由M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ，小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。