2021-2022学年广东省广州市七区高二（上）期末教学质量监测物理试题（解析版）

2021学年第一学期期未教学质量监测高二物理试题本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），共100分。考试时间75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写学校、姓名、试室号、座位号及准考证号，并用2B铅笔填涂准考证号。2.全部答案必须在答题卡上完成，答在本试卷上无效。3.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。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。不能答在试卷上。4.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的相应位置上；如需要改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，改动的答案也不能超出指定的区域；不准使用铅笔、圆珠笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。5.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束将试卷和答题卡一并交回。第I卷选择题（共46分）一、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.“神舟五号”飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收某种波，对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是（）A.微波 B.X射线 C.紫外线 D.超声波【答案】A【解析】【详解】在用于通信的电磁波中，不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同，用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波。故选A。2.用验电羽、感应起电机等可以组成一个模拟电场形状的实验。如图是某次实验中验电羽的一种形状，则两个验电羽（）A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定带异种电 D.可能只带正电【答案】C【解析】【详解】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，从验电羽的形状可知，两个验电羽相互吸引，一定带异种电荷。故选C。3.如图所示是带电量不同的正、负点电荷的电场线，线框为等势线，其中A、B、C三点的位置如图所示。下列说法正确的是（）A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.A点的电势大于C点的电势C.电子在A点受到电场力的方向向右 D.电子从A点移动到C点，电场力做正功【答案】D【解析】【分析】【详解】A.电场强度比较电场线的疏密，A点比B点密，A错误。B.电势通过比较离正负电荷的远近，A点离负电荷较近，A点电势低，B错误。C.电子受力方向与电场线的方向相反，C错误。D.从A到C电势升高，电子电势能降低，电场力做正功，D正确。故选D。4.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象，下列判断正确的是（）A.电动势，发生短路时的电流B.电动势，内阻C.电动势，内阻D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大【答案】D【解析】【详解】ABC．由闭合电路欧姆定律得变形得对应图象可知，电源的U-I图象与纵轴的截距为电源的电动势E，斜率为内阻r，与横轴的截距为电路中的短路电流，所以由图象可得，，所以ABC错误；D．当两电源的工作电流变化量相同时，由于2的斜率比1的斜率大，所以电源2的路端电压变化大，所以D正确。故选D。5.如图所示，某同学在电磁炉面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箔，电磁炉产生的交变磁场的频率、强弱可以调节。现给电磁炉通电，发现铝箔悬浮了起来，则（）A.只减小磁场，铝箔悬浮高度将不变B.只增大频率，铝箔中产生的感应电流增大C.更换薄铝箔，铝箔中产生的感应电流变大D.在产生图示方向磁场时，断开电源，铝箔中会产生图示方向的电流【答案】B【解析】【详解】A．铝箔悬浮起来是由于磁场的变化，铝箔中产生感应电流，在磁场中受安培力作用，若减小磁场，感应电流不变时，安培力减小，铝箔悬浮的高度会减小，A错误；B．只增大频率，磁场的变化率增大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势增加，因此铝箔中产生的感应电流增大，B正确；C．更换薄铝箔，根据截面S减小，铝箔电阻增大，因此感应电流变小，C错误；D．在产生图示方向磁场时，断开电源，向上的磁场减弱，根据楞次定律，铝箔中会产生感应电流与图示方向相反，D错误。故选B。6.如a图为某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手制作的一个“特斯拉线圈”。其原理图如图b所示，线圈匝数为n，面积为S，若在t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈两端的电势差的大小（）A.恒为 B.恒为C.从0均匀变化到 D.从0均匀变化到【答案】B【解析】【详解】穿过线圈的磁感应强度均匀增加，产生恒定的电动势，由法拉第电磁感应定律得故选B。7.如图所示，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。有关磁感应强度方向正确的说法是（）A.可能沿x轴正方向 B.可能沿y轴负方向C.可能沿z轴负方向 D.可能沿悬线向上【答案】C【解析】【详解】A．若沿x轴正方向，磁场方向与电流方向相同，导线不会受到安培力的作用，不可能发生偏转，A错误；B．根据左手定则，若磁场沿y轴负方向，通电导线受安培力沿z轴负方向，不可能向y轴正方向偏转，B错误；C．根据左手定则，若磁场zy轴负方向，通电导线受安培力沿y轴正方向，向y轴正方向偏转，C正确；D．根据左手定则，若磁场沿悬线向上，通电导线受安培力垂直导线所在平面向下，不可能向y轴正方向偏转，D错误。故选C。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，有多项符合题目要求。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.电饭煲工作时有两种状态：一种是煲内水烧干前的加热状态，另一种是煲内水烧干后的保温状态。如图所示是电饭煲电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关下列说法正确的是（）A.当开关S接通时电饭煲为保温状态，当开关S断开时电饭煲为加热状态B.当开关S接通时电饭煲为加热状态，当开关S断开时电饭煲为保温状态C.要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半，应为2：1D.要使在保温状态时的功率为加热状态时的一半，应为【答案】BD【解析】【详解】AB．如图所示，由P=得，当接通S时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；当断开S时，电阻变大，功率变小，处于保温状态，则R2是供加热用的电阻丝，当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态，A错误、B正确；CD．使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P=I2R可得，电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1：，所以(R1+R2)：R2=：1则R1：R2=(-1)：1C错误、D正确。故选BD。9.很多手机的指纹解锁功能利用了电容式指纹识别技术。如图所示，当手指贴在传感器上时，指纹的凹凸部分与小极板形成面积相同而距离不同的电容器。传感器给电容器充电达到同一电压值后，根据电容不同等信息进行解锁，则（）A.沾水潮湿的手指会影响正常解锁B.小极板与指纹凸部分形成电容器电容较大C.小极板与指纹凹部分形成的电容器带电量较多D.用打印好的指纹照片覆盖在传感器上面也能够实现指纹解锁【答案】AB【解析】【详解】A．沾水潮湿的手指相当于将电容器的两个极板短路，传感器不能给电容器正常充电，因此会影响正常解锁，A正确；BC．根据电容器的决定式小极板与指纹凸部分形成的电容器极板间的距离较小，电容较大；而小极板与指纹凹部分形成的电容器极板间的距离较大，电容较小，根据电容器的定义式由于充电电压相同，电容较小时，充电量较小，电容较大时，充电量较大，B正确，C错误；D．用打印好的指纹照片覆盖在传感器上，照片与小极板之间没有凹凸距离的变化，因此不能实现指纹解锁，D错误。故选AB。10.如图所示，在宽度为L的倾斜光滑金属导轨上，有质量为m的金属杆MN，导轨下端有一个阻值为R的电阻，不考虑其他地方的电阻，虚线下方有垂直导轨向上的磁场，磁感应强度为B，MN棒在导轨上可能的运动情况正确的是（）A. B.C. D.【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A．MN棒到达磁场前做匀加速直线运动，所以A错误；B．由于到磁场的距离不确定，当达到磁场的速度时，FA>mgsinθ，MN棒接着做加速度减小的减速运动，所以B正确；C．当达到磁场的速度时，FA<mgsinθ，MN棒接着做加速度减小的加速运动，所以C正确；D．当达到磁场的速度时，FA=mgsinθ，MN棒接着做匀速直线运动，所以D正确。故选BCD。第II卷（非选择题，共54分）三、实验题（共2题，共16分）11.（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图所示，读数为___________mm；（2）某同学用指针式多用电表粗略测金属丝的阻值。他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中，将选择开关置于“×10”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测量阻值时发现指针偏转角度较大。试问：①为减小实验误差，该同学应将选择开关置于“___________”位置；（选填“×1”、“×100”）②再将红、黑表笔短接，重新调零后继续实验，结果看到指针指在如图所示位置，则金属丝电阻的测量值为___________Ω。【答案】①.0.775②.×1③.12.0【解析】【详解】（1）[1]根据螺旋测微器读数原则可知，示数为0.5mm+0.01mm×27.5=0.775mm（2）[2]指针偏角过大指的是示数过小，为了保证指针尽量指在中间读数较为准确，所以减小倍率以增大示数。（3）[3]根据读数可知，电阻表盘示数为12.0，倍率为1，所以电阻的阻值为12.0Ω12.某同学为了研究水果电池，将锌、铜两块电极插入一个土豆中做成一个“土豆电池”，他用伏特表测得这个“土豆电池”两端电压为0.96V，但他将四个这样的“土豆电池”串起来给“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，为了寻找原因，决定先测定一节“土豆电池”的电动势和内阻，他设计了如图甲所示的电路，电路中所用电流计G的阻值为50Ω，实验中他多次改变电阻箱的阻值，分别记录下各次电阻箱的阻值及相应的电流计示数，算出电流的倒数，并将数据填在如下的表格中。电阻R/Ω电流I/mA电流倒数/A-11002504002002.005003001.666024001.427045001.26794（1）请你帮该同学在图乙的坐标纸中作出一R图像；（）（2）设电源电动势为E、内阻为r，电阻箱的示数为R，电流计电阻为Rg，电流表示数为I，则=___________（用E、r、R、Rg物理量表示）（3）根据图像可以求得该电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留3位有效数字）（4）完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是___________。【答案】①.见解析图②.③.1.00④.250⑤.土豆电池的内阻太大，土豆电池与灯泡中组成电路时，回路电流太小，灯泡的实际功率太小，因此灯泡不能发光。【解析】【详解】（1）[1]作出图像如下图所示（2）[2][3]根据欧姆定律得解得根据图像得解得（3）[4]完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是土豆电池的内阻太大，土豆电池与灯泡中组成电路时，回路电流太小，灯泡的实际功率太小，因此灯泡不能发光。四、计算题（共3题，共38分）13.如图所示，水平放置的两平行金属板相距为d，充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q、质量为m的液滴从下板边缘射入电场恰好做直线运动，并从上板边缘射出。（1）上板带什么电；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）求两板间电势差的大小。

【答案】（1）负电；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由于液滴作直线运动，电场力和重力平衡，因此上极板带负电（2）液滴受力平衡，则因此电场强度的大小（3）根据可得两板间电势差的大小14.如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电动势E=3V内阻r=0.5Ω的直流电源，两导轨间的距离L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω时，导体棒恰好刚要向上滑动，假定滑动摩擦力等于最大静摩擦力，金属导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）ab棒受到的安培力；（2）ab棒与导轨的动摩擦因数μ。【答案】（1）04N；（2）0.5【解析】【详解】（1）回路中的电流ab棒受到的安培力（2）由于导体棒恰好处于静止状态，则而代入数据解得15.如图所示的平面直角坐标系中，虚线OM与x轴成45°角，在OM与x轴之间（包括x轴）存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在y轴与OM之间存在竖直向下的匀强电场。有一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子以速度大小为v沿x轴正方向从O点射入磁场区域并发生偏转，带电粒子第一次进入电场后又会返回磁场，不计带电粒子的重力和空气阻力。在带电粒子从O点射入磁场到第二次离开电场的过程中，求：（1）带电粒子第一次离开磁场的位置到O点的距离；（2）若带电粒子第二次离开电场时恰好经过O点，求匀强电场的电场强度大小；（3）若已知匀强电