广东省广州市越秀区2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 （Word版含解析答案）

这是一份广东省广州市越秀区2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 （Word版含解析答案），共14页。试卷主要包含了选择题，实验与探究，计算题等内容，欢迎下载使用。
参考答案和试题解析
本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分；第Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ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．F•VB．A•sC．J/VD．N•m/V
【分析】根据电荷量q＝It结合电流和时间的单位即可得出。
【解答】解：根据电流的定义可知I＝，则电荷量q＝It，在国际单位制中，电流I的单位是A，时间t的单位是s，故电荷量的单位是A•s；故ACD错误，B正确；
故选：B。
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．4×103ND．4×104N
【分析】设每层楼高约为3m，计算鸡蛋下落的总高度，计算下落的时间，全过程根据动量定理列方程求解。
【解答】解：每层楼高约为3m，鸡蛋下落的总高度为：
h＝（20﹣1）×3m＝57m；
自由下落时间为：
t1＝＝s，
与地面的碰撞时间约为：
t2＝ms，
全过程根据动量定理可得：
mg（t1+t2）﹣Ft2＝0
解得冲击力为：F≈4×103N，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．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
【分析】明确电功率公式P＝的推导过程，明确它只能适用于纯电阻电路，分析给出各项中的电器是否为纯电阻电路则可得出正确答案．
【解答】解：电功率的公式P＝，是根据功率的公式P＝UI，其中I＝代入整理得到的，公式I＝仅适用于纯电阻电路，所以得出的结论P＝也只用于纯电阻电路，故只能计算电烙铁的功率，不能计算电冰箱、电风扇、以及洗衣机的功率，故ABD错误，C正确。
故选：C。
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的动量减小
D．碰后粒子做圆周运动的动能减小
【分析】由于碰撞过程中动量守恒，根据半径计算公式分析半径是否变化；根据周期公式分析周期是否变化，由于碰撞过程中有能量损失，分析动能的变化。
【解答】解：设粒子M的电量为q，质量为m1，速度为v0，粒子N的质量为m2，碰撞后的速度为v。
CD、由于碰撞过程中动量守恒，则有：m1v0＝（m1+m2）v，碰撞前的半径r＝，碰撞后的半径r′＝，所以碰后粒子做圆周运动的动量不变、半径不变，故CD错误；
B、根据周期公式可得T＝，由于碰撞后质量增大、故周期变大，故B错误；
A、由于碰撞过程中有能量损失，动能减小，所以碰后粒子做圆周运动的动能减小，故A正确。
故选：A。
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极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ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．θ增大，E增大 B．θ减小，E不变
C．θ减小，Ep增大 D．θ增大，Ep不变
【分析】电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角的变化；根据U＝Ed分析电场强度的变化；根据电势与电势差之间的关系可分析P点电势，再由电势分析电势能的变化。
【解答】解：电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据C＝可知，电容C增大，则根据C＝可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；
两板间的电场强度E＝＝＝；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；
再根据设P与下极板距离为L，则P点的电势φP＝EL，电势能EP＝ELq； 因此电荷在P点的电势能保持不变；故C正确，ABD错误；
故选：B。
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
【分析】带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动，根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系。
【解答】解：A、进入B0的粒子满足，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素。故A正确；
B、根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外。故B正确；
C、在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有：qE＝qvB，解得v＝．故C正确。
D、进入偏转电场后，有：qvB0＝m，解得r＝＝，知r越小，比荷越大。故D错误。
故选： D。
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．粒子在磁场中通过的弧长越长，运动时间也越长
C．射出磁场的粒子其出射方向的反向延长线不可能过圆心O
D．当入射速度时，粒子射出磁场后一定垂直打在MN上
【分析】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出v＝时轨迹半径，确定出速度的偏向角．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系．
【解答】解：A、对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关。故A错误。
B、对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由t＝知，运动时间t越小。故B错误。
C、带电粒子的运动轨迹是圆弧，根据几何知识可知，对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心。故C错误。
D、速度满足v＝时，r＝，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。
故选：D。
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 m>M，小球脱离小车后，做自由落体运动
C．如果 m>M，小球脱离小车后，沿水平方向向右做平抛运动
D．如果 m