广州市天河区2021-2022学年高二上学期期末考试
物理
（本卷满分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生必须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相
应的位置上。
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；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；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A．动量不守恒，机械能不守恒 B．动量守恒，机械能守恒
C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能守恒
2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是
3．P、Q两电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点。一带电粒子从a运动到b（不
计重力），轨迹如图所示。下列判断正确的是
A．P、Q带同种电荷
B．c、d两点的电势相等
C．带电粒子在a点所受电场力小于在b点所受电场力
D．带电粒子从a运动到b，电场力做负功，电势能增大
4．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是
A．t＝0.6s时，振子在O点右侧处
B．振子在t＝0.2s时和t＝1.0s时的速度相同
C．t＝6s时，振子的加速度方向水平向左
D．t＝1.0s到t＝1.4s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
5．传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏。当待测压力突然增大时，下列说法正确的是
A．电容器的电容将减小
B．灵敏电流表指针向左偏转
C．点的电势比点的低
D．电容器放电
6．在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为U=10V，滑动变阻器的总电阻R0=20Ω，
滑动触头P可在a、b两端点间滑动，定值电阻R=10Ω，则触头P位于a、b连线的中点
时，电阻R消耗的功率是
A．10W B．2.5W
C．W D．W
7．碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移 时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是
A．碰前大人和车的速度大小为2m/s
B．碰撞前后小孩的运动方向保持不变
C．碰撞过程中机械能损失为450J
D．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为60N·s
8．如图所示，在光滑绝缘的水平地面上放置着四个可视为点电荷的带电小球，一个带正电放置于圆心，带电荷量为Q；另外三个带负电，带电荷量均为q，位于圆周上互成120°放置，四个小球均处于静止状态，则为
A． B．
C． D．3
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图是话筒的原理图，在弹性膜片后面粘接金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，声波使
膜片振动，将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是
A．话筒是利用电流的热效应工作的
B．话筒是利用电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，金属线圈中会产生感应电流
D．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
10．如图，匀强电场区域内，由a、b、c、d、、、、作为顶点构成一正方体空间，
电场方向与面abcd垂直。若在c点固定一正点电荷，则
A．b、d两点的电场强度大小相等，电势相等
B．、两点的电场强度不同，电势相等
C．a、b两点的电场强度大小相等，电势相等
D．、两点的电场强度相同，电势相等
11．在如图所示的电路中，R1、R2为滑动变阻器，R3为定值电阻，A、B为两水平放置的平行金属板。一质量为m的带电微粒由平行金属板最左端正中央的M点以水平向右的初速度v0射入平行金属板，微粒沿图中所示的轨迹落在金属板B上的N点。微粒的重力可忽略不计。下列说法正确的是
A．微粒带负电
B．如果仅将滑动变阻器R1的滑动触头向上移动，R3消耗的功率减小
C．如果仅将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动，微粒可能从金属板的右侧离开
D．如果仅将滑动变阻器R1的滑动触头向上移动，微粒将落在金属板B上的N点的左侧
12．质量均为m的两个小球A、B用轻弹簧连接，一起放在光滑水平面上，小球A紧靠挡板P，如图所示，给小球B一个水平向左的瞬时冲量，大小为I，使小球B向左运动并压缩弹簧，然后向右弹开。弹簧始终在弹性限度内，取向右为正方向。在小球B获得向左的瞬时冲量之后的整个运动过程中，对于A、B及弹簧组成的系统，下列说法正确的是
A．挡板P对小球A做的功为
B．挡板P对小球A的冲量大小为2I
C．A球刚要离开档板时B球动量大小为I
D．小球A离开挡板后，系统弹性势能的最大值为
三、非选择题：共52分。
13.（4分）
某同学在做“用单摆测量重力加速度的大小”实验时，用游标卡尺测量小球直径，读数如图甲所示。某次测得摆线长为99.51cm。
（1）游标卡尺的读数为_______mm。
（2）该次测量单摆的摆长l为_________cm。
（3）该同学根据多次测量数据作出l-T2图线（如图乙所示），根据图线求出重力加速g=_______m/s2（保留3位有效数字）。
14.（6分）
指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器．请回答下列问题。
（1）使用多用电表测电阻时，测量步骤如下：
①调节图甲所示旋钮_______（选填“K”、“T”、“S”），使指针 ；
②将选择开关旋转到“Ω”挡的×10挡，并进行正确操作，接入待测电阻进行测量时发现指针指在图乙中的a位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡__________挡（选填“”或“”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指在图乙中的b位置，则待测电阻为_______Ω；
③测量完毕，将选择开关旋转到 位置。
（2）图丙是该多用电表欧姆挡内部电路示意图，选择“”挡测量某二极管的阻值，指针指在图乙中的c位置，则与A表笔相连的是二极管的____________（选填“正极”或“负极”）。
15.（6分）
某实验小组在测量电源电动势和内电阻的同时，还要进一步探究某温控电阻的特性，为此设计了如图甲所示的电路。已知电路中直流电压传感器量程为 12V~12V，内阻很大。电流表的内阻很小，电流表的量程为0~0.3A，R1为定值电阻，温控电阻R2两端电压U随其温度t变化的函数关系式为U=U0 kt，其中U0=8.96V、k=0.3，t的单位为℃。（以下各问中的计算结果均保留2位有效数字）
（1）将单刀双掷开关扳到a，闭合开关S，电压传感器的读数为l.8V时，电流表的示数如
图乙所示，则定值电阻R1=_____Ω。
（2）将单刀双掷开关扳到b，闭合开关S，通过改变温控电阻R2的温度，读出多组电压传感器以及电流表的读数，描绘出的U I图线如图丙所示，由此可知电源的电动势为E=_____V，内阻r=______Ω。
（3）断开单刀双掷开关，电流表的读数为0.100A，此时温控电阻R2的温度为_______℃。
16.（9分）
（1）将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为 。（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）
（2）如图是双量程电压表的原理图，它有两个量程分别为0~3V和0~15V，则使用a、b两端时量程应为 V，已知表头内阻为15Ω，满偏电流为4mA，则R1= Ω。
（3）如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点时，对细管上壁的压力恰好与球重相等，则圆心处的电荷在圆弧管内最低点产生的电场的场强大小为 。（重力加速度为g）
17.（8分）
示波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器部分结构如图所示，金属丝发射出来的电子（速度可忽略）被加速后从金属板的小孔穿出，从极板正中央垂直射入偏转场偏转后射出电场。已知加速电压为U1，两板间电压为U2，板间距为d，板长为L，电子的电荷量为e、质量为m。求：
（1）电子进入偏转场时的速度v0的大小；
（2）若L=d=8cm，U1=200V，U2=400V。求电子离开偏转场时偏离原入射方向的侧移距离y的大小。
18.（9分）
如图所示，光滑水平地面上有一小车，车上有固定的光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在C点，小车(包括光滑斜面和连有弹簧的挡板)总质量为M＝2kg。物块从斜面上A点由静止滑下，经过B点时无能量损失。已知物块的质量m＝1kg，A点到B点的竖直高度为h＝1.8m，BD段光滑。g取10m/s2。求在运动过程中：
（1）弹簧弹性势能的最大值；
（2）物块第二次到达C点的速度。
19.（10分）
如图（a）所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场，电场强度E随时间的变化如图（b）所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t＝0时，带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹（碰撞过程P1的电量不变），反弹速度大小是碰前的倍。P1的质量为m1，带电量为q，P2的质量m2＝5m1，A、O间距为L0，O、B间距L＝。已知＝，T＝。
（1）求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间；
（2）讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。
I
I
I
I
图甲
图乙
图丙2021学年上学期天河区高二期末考试物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A B D A C D C B BC AB AD BCD
13.（1）9.8 （2分） （2）100.00 （1分） （2） 9.85~9.88（1分）
14.（每空1分）（1）① S 正对左则零刻度 （电流零刻度）
② ×1 20.0 ③“OFF”或最大交流电压挡
（2）正极
15.（1）9.0（1分） （2）9.0（2分） 1.0 （2分） （4） 3.2（1分）
16.（1） （3分） （2）0~3V（1分） 735 （2分） （3） （3分）
17. （8分）解：（1）由动能定理得： （2分）
解得 （1分）
（2）水平方向上 L=v0t （1分）
竖直方向上 （1分）
（1分）
又 （1分）
联立解得 （1分）
18. （9分）解：（1）物块由A点到B点的过程中，由动能定理：mgh＝mv－0 （1分）
得 vB＝6m/s
物块由B点运动到将弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒，取vB的方向为正方向
mvB＝(M＋m)v （1分）
弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒可得
Epmax＝mv－(M＋m)v2 （1分） 得Epmax＝12J （1分）
（2）物块由B点运动到第二次到达C点的过程中，系统动量守恒，取vB方向为正方向，则有
mvB＝mvC＋Mv′ （2分）
物块由B点运动到第二次到达C点的整个过程中，根据机械能守恒，有
mv＝mv＋Mv′2（2分）
联立得vC＝ 2m/s，即物块第二次到达C点的速度大小为2m/s，方向水平向左．（1分）
19.（10分）解：（1）以水平向右为正。
P1经t1时间与P2碰撞，则 ，（1分）
由图像可知t1这段时间内AB区域内场强为零，P1以v0与P2碰撞。
由题意知，碰撞后小球P1速度为 （水平向左），P1向左运动的最大距离：
（1分）
又： （1分）
解得： （1分）
所需时间： （1分）
（2）P1、P2碰撞，设碰后P2速度为v2，由动量守恒：
（1分）
解得 （水平向右）
设P1、P2碰撞后又经时间在OB区间内再次发生碰撞，且P1受电场力不变，由运动学公式：
即： （1分）
解得： （1分） （故P1受电场力不变）
对P2分析：
（2分）
所以假设成立，两球能在OB区间内再次发生碰撞。
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高二物理期末考试参考答案 第3页 （共2页）
