广东省肇庆市高二物理下学期期末考试试题

广东省肇庆市高二物理下学期期末考试试题本试卷分选择题和非选择题两部分，共X页，满分100分，考试用时90分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡上。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，再选涂其他答案标号。非选择题用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；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。3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。可能用到的物理常量：重力加速度g取10m/s²，静电力常量k值已知，普朗克常量h值已知（具体数值将在涉及的题目中给出）。一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24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.关于物理学史，下列说法正确的是（）A.牛顿通过扭秤实验精确测定了静电力常量B.库仑提出了电荷周围存在电场的观点C.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系D.法拉第通过实验研究，总结出了电磁感应的产生条件，并给出了判断感应电流方向的规律2.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线为等差等势面，虚线为某一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点。下列说法正确的是（）（此处应有示意图：一个点电荷，周围有几个同心圆表示等势面，一条曲线轨迹与等势面交于a、b、c三点，轨迹凹向指向点电荷）A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度大B.粒子在a点的电势能比在c点的电势能小C.粒子一定带正电D.粒子从a点运动到b点的过程中，电场力做正功3.某同学设计了一个简易的温控装置，其核心部分是一个由半导体材料制成的热敏电阻Rt，它的阻值随温度的升高而减小。将Rt与一个定值电阻R0串联后接在电压U不变的电源两端，如图所示。如果温度升高，下列说法正确的是（）（此处应有示意图：电源U，串联Rt和R0，可能还有一个电压表测量R0两端电压或Rt两端电压）A.电路中的电流减小B.R0两端的电压增大C.Rt两端的电压增大D.电路消耗的总功率减小4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=2:1，原线圈接在u=Uₘsinωt的交流电源上，副线圈接有定值电阻R和理想交流电压表V。下列说法正确的是（）（此处应有示意图：原线圈接交流电源，副线圈接电阻R和电压表V并联）A.电压表的示数为Uₘ/2B.原线圈的输入功率与副线圈的输出功率之比为2:1C.若仅将电源频率增大，则电压表的示数不变D.若仅将R的阻值增大，则变压器的输入电流增大5.关于光的本性，下列说法正确的是（）A.光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性B.光电效应现象说明光具有波动性C.光的波粒二象性是指光既可以看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子D.爱因斯坦的光子说认为，光的能量是不连续的，是一份一份的6.如图所示，光滑水平面上，一矩形闭合线圈abcd在水平外力F的作用下，以恒定速度v向右进入一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。在线圈cd边进入磁场到ab边进入磁场的过程中，下列说法正确的是（）（此处应有示意图：一个水平向右运动的矩形线圈，右侧有垂直纸面向里的匀强磁场区域）A.线圈中感应电流的方向为a→b→c→d→aB.线圈所受安培力的方向水平向右C.外力F的大小保持不变D.线圈的机械能逐渐转化为电能二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7.下列关于电场和磁场的说法中，正确的是（）A.电场线和磁感线都是闭合曲线B.电场线越密的地方，电场强度越大；磁感线越密的地方，磁感应强度越大C.电场对放入其中的电荷一定有力的作用；磁场对放入其中的通电导线一定有力的作用D.电场和磁场都可能使运动电荷的运动方向发生改变8.如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），从坐标原点O以初速度v₀沿x轴正方向射入一个存在着匀强电场和匀强磁场的复合场中，电场方向沿y轴正方向，磁场方向垂直纸面向外。已知粒子在复合场中做匀速直线运动，经过时间t到达P点。则（）（此处应有示意图：直角坐标系，原点O，粒子沿x轴正方向运动，电场E沿y轴正方向，磁场B垂直纸面向外）A.粒子一定带正电B.电场强度E与磁感应强度B的大小关系为E=v₀BC.P点的坐标为(v₀t,0)D.粒子在P点的速度大小仍为v₀9.关于电磁感应，下列说法正确的是（）A.穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就一定有感应电流产生B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，回路中一定有感应电流产生D.线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大10.下列说法中正确的是（）A.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型B.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”C.爱因斯坦提出的光子说，成功解释了光电效应现象D.贝克勒尔发现了天然放射现象，并预言了原子核是由质子和中子组成的三、实验题（本题共2小题，共18分）11.（8分）某同学要测量一个未知电阻Rx的阻值（约为几十欧姆），实验室提供的器材有：A.电源E：电动势约3V，内阻不计B.电流表A1：量程0~0.6A，内阻r1约为0.5ΩC.电流表A2：量程0~3A，内阻r2约为0.1ΩD.电压表V：量程0~3V，内阻RV约为3kΩE.滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流2AF.开关S一个，导线若干(1)为了较精确地测量Rx的阻值，且要求测量时电表的指针有较大偏转，电流表应选择_______（选填“A1”或“A2”）。(2)该同学设计了如图甲、乙所示的两个测量电路，应选择_______（选填“甲”或“乙”）电路进行测量，理由是________________________________________________________。（此处应有示意图甲：电流表内接法；示意图乙：电流表外接法）(3)若某次测量中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则Rx的测量值表达式为Rx=_______（用题中所给字母表示）。若考虑电表内阻的影响，Rx的真实值_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）测量值。12.（10分）某实验小组利用如图所示的装置探究“单摆的周期与摆长的关系”。（此处应有示意图：铁架台，上端固定一个夹子，夹子夹住一根细线，细线另一端系一个小球，形成单摆）(1)实验中，需要测量的物理量有：摆长L和周期T。①关于摆长L的测量，下列说法正确的是_______。A.摆长L是指从悬点到摆球上端的距离B.摆长L是指从悬点到摆球重心的距离C.测量摆长时，应将单摆自然下垂，用毫米刻度尺量出摆线的长度，再加上摆球的直径D.测量摆长时，应将单摆自然下垂，用毫米刻度尺量出摆线的长度，再加上摆球的半径②关于周期T的测量，下列做法中有利于减小误差的是_______。A.测量单摆做一次全振动的时间作为周期TB.测量单摆做30~50次全振动的时间，再计算出平均周期TC.当单摆摆到最高点时开始计时D.当单摆摆到平衡位置时开始计时(2)该小组的同学改变摆长L，测出了多组数据，并用描点法在坐标纸上作出了T²-L图像，如图所示。若图线的斜率为k，则重力加速度g=_______（用k表示）。（此处应有示意图：一个T²-L图像，横坐标为L，纵坐标为T²，图像是一条过原点的倾斜直线）(3)若实验中，摆球在摆动过程中受到空气阻力的影响，则测得的重力加速度g与真实值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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.（12分）如图所示，在真空中有两个点电荷Q1和Q2，Q1=+4q，Q2=-q，它们相距为r。已知静电力常量为k。求：（此处应有示意图：两个点电荷Q1和Q2，相距r，Q1在左，Q2在右）(1)Q1和Q2之间的库仑力大小和方向；(2)在Q1和Q2连线的延长线上，距Q2为r处的P点的电场强度大小和方向。14.（12分）如图所示，一个质量m=0.1kg的金属棒ab垂直放在间距L=0.5m的光滑金属导轨上，导轨平面与水平面夹角θ=30°，导轨下端接有一个阻值R=2Ω的定值电阻。整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现给金属棒一个沿导轨向上的初速度v₀=10m/s，金属棒向上运动一段距离后又返回出发点。已知金属棒的电阻r=0.5Ω，导轨电阻不计，重力加速度g=10m/s²。求：（此处应有示意图：一个倾斜的导轨，与水平面成θ角，导轨上有一金属棒ab，垂直于导轨放置，磁场方向垂直导轨平面向上）(1)金属棒刚开始向上运动时的加速度大小；(2)金属棒向上运动的最大距离。15.（14分）如图所示，在xOy平面内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从y轴上的P点（0，h）以某一初速度v₀沿x轴正方向射入电场，经过x轴上的Q点（d，0）进入磁场。求：（此处应有示意图：直角坐标系，第一象限有向下的电场E，第四象限有垂直纸面向外的磁场B。粒子从P(0,h)沿x轴正方向出发，经过Q(d,0)进入磁场）(1)粒子的初速度v₀的大小；(2)粒子经过Q点时速度的大小和方向；(3)粒子在磁场中运动的轨迹半径R和在磁场中运动的时间t。---参考答案与评分标准（以下为简要参考答案，详细评分标准略）一、单项选择题1.C2.A3.B4.C5.D6.D二、多项选择题7.BD8.BCD9.AB10.ABC三、实验题11.(1)A1(2分)(2)乙(2分)；Rx为几十欧姆，与电流表A1内阻（约0.5Ω）相比，Rx远大于A1内阻，采用外接法（电流表外接法）可减小实验误差（或：电压表内阻远大于Rx，采用外接法误差小）(2分)(3)U/I(1分)；小于(1分)12.(1)①D(2分)②BD(2分，选对一个给1分，有错选不得分)(2)4π²/k(3分)(3)不变(3分)四、计算题13.(1)根据库仑定律，F=kQ1Q2/r²=k(4q)(q)/r²=4kq²/r²(3分)，方向沿两电荷连线，Q1对Q2的力为吸引力，故方向向左（或Q2对Q1的力向右，需明确施力物体和受力物体，此处以Q1对Q2的作用力为例）(3分)(2)Q1在P点产生的电场强度E1=kQ1/(2r)²=k(4q)/(4r²)=kq/r²，方向向右(2分)；Q2在P点产生的电场强度E2=kQ2/r²=kq/r²，方向向左(2分)；P点合场强E=E1-E2=0(2分)14.(1)刚开始时，感应电动势E=BLv₀(2分)，感应电流I=E/(R+r)=BLv₀/(R+r)(2分)，安培力F安=BIL=B²L²v₀/(R+r)，方向沿导轨向下(1分)。根据牛顿第二定律：mgsinθ+F安=ma(2分)，代入数据解得a=18m/s²(1分)(2)从开始到最高点，由动能定理：-(mgsinθ·s+W安)=0-½mv₀²(2分)，克服安培力做功W安=Q=E²t/(R+r)，但更简便的是利用能量守恒：½mv₀²=mgsinθ·s+Q总，其中Q总为整个过程产生的焦耳热，但本题只求上滑距离，可利用微元法或动量定理，此处用动能定理结合安培力做功的另一种表达（略），解得s=6.25m(2分)(具体计算步骤和数值需详细给出)15.(1)粒子在电场中做类平抛运动，水平方向：d=v₀t(1分)；竖直方向：h=½at²，a=qE/m(2分)；联立解得v₀=d√(qE/(2mh))(2分)(2)经过Q点时，竖直分速度v_y=at=√(2qEh/m)(2分)；