广东2020-2021高二上学期期中考试物理（学考） 含答案

高二级期中考试题物理学科（学考）第 1 页，总 7 页 2020-2021 学年第一学期高二级期中考试题 物理（学考） 2020 年 11 月 本试卷共 7 页，32 小题，满分 100 分，考试时间 60 分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题 卷上。 2．每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。非选择题 必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内 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．作答选做题时，请先用 2B 铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点，再作答。漏 涂、错涂、多涂的，答案无效。 第一部分选择题（共 60 分） 一、选择题(每题 2 分，共 60 分。每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的。) 1．如图所示，将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观 察到细条散开了，则产生这种现象的原因是 ( ) A．细条之间相互感应起电，相互排斥散开 B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散 C．搓成细条后，由于空气浮力作用，细条散开 D．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开 2．在绝缘光滑的水平面上，如图所示有相隔一定距离的两个带同种电荷的小球。让它 们从静止开始释放，则两个球的加速度和速度随时间的变化情况是（  ） A．速度、加速度都变大 B．速度、加速度都变小 C．速度变小、加速度变大 D．速度变大、加速度变小 3．两点电荷形成电场的电场线分布如图所示， 、 是电场线上的两点，下列判断正 确的是（ ） A． 、 两点的电场强度大小不等，方向相同 B． 、 两点的电场强度大小相等，方向不同 C．左边电荷带负电，右边电荷带正电 D．两电荷所带电荷量相等 A B A B A B 高二级期中考试题物理学科（学考）第 2 页，总 7 页 4．两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q 和–Q 的电荷量，当它们相距 r 时，它们之 间的库仑力是 F。若把它们接触后分开，再置于相距 的两点，则它们的库仑力的大小 将变为（  ） A．F B．3F C．4F D．9F 5．如图所示，与通电直导线垂直的平面上放有两枚小磁针。忽略地磁场影响，两小磁 针静止时，磁针的指向符合实际的是（  ） A． B． C． D． 6．如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线．则下列说法正确的是 A．该磁场是匀强磁场 B．a 点的磁感应强度比 b 点的磁感应强度小 C．a 点的磁感应强度比 b 点的磁感应强度大 D．a、b 两点的磁场方向相反 7．虚线框内有匀强磁场，1 和 2 为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用 Φ1 和 Φ2 表 示穿过两环的磁通量，则有（  ） A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＝Φ2 C．Φ1＜Φ2 D．无法判断 8．如图所示，竖直长导线通以恒定电流 I，一闭合线圈 MNPQ 与导线在同一平面内， 当线圈做下列运动时，穿过线圈的磁能量会发生变化的是（  ） A．水平向右平移 B．竖直向下平移 C．竖直向上平移 D．以导线为轴转动 9．在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力 F 方向的是 A． B． C． D． 3 r 高二级期中考试题物理学科（学考）第 3 页，总 7 页 10．如图所示，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是    A． B． C． D． 11．静止在光滑水平地面上的物体的质量为 1kg，在水平恒力 F 推动下开始运动，2s 末 它的速度达到 4m/s，则 F 的大小为（  ） A．2N B．1N C．4N D．8N 12．下列关于向心力的说法中，正确的是（ ） A．做匀速圆周运动的质点会产生一个向心力 B．做匀速圆周运动的质点所受各力中包括一个向心力 C．做匀速圆周运动的质点所受各力的合力提供向心力 D．做匀速圆周运动的质点所受的向心力大小是恒定不变的 13．如图所示，竖直面光滑的墙角有一个质量为 m，半径为 r 的半球体物块 A。现在 A 上放一半径为 r，质量为 2m 的光滑球体 B，A 球球心距墙角的距离为 2r，重力加速度 为 g。整个系统处于静止状态，则 AB 间弹力大小为 A． B．2mg C． D．4mg 14．沿光滑斜面自由下滑的物体，其受到的力有 A．重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力 B．重力、下滑力和斜面的支持力 C．重力、下滑力 D．重力、斜面的支持力 15．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第 1 秒内的位移为 2m，则下列说法正确 的是（ ） A．物体运动的加速度为 2m/s2 B．物体在第 2 秒末的速度为 6m/s C．物体在任意 1 秒内速度的变化量为 2m/s D．物体在第 3 秒内的平均速度为 10m/s 16．一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是（  ） A．汽车受到重力、支持力和压力的作用 B．地面受到向下的压力与汽车受到向上的支持力是一对平衡力 ( ) 2 3 3 mg 4 3 3 mg 高二级期中考试题物理学科（学考）第 4 页，总 7 页 C．汽车对地面的压力就是汽车的重力，与地面对汽车的支持力是作用力与反作用力 D．地面受到向下的压力，是因为汽车发生弹性形变；汽车受到向上的支持力，是因为 地面发生弹性形变 17．图中 F 为电场力或磁场力，根据所学知识判断各图可能符合实际情况的是（  ） A． B． C． D． 18．如图所示，使阴极射线管发出的电子束发生偏转的作用力是（ ） A．电场力 B．安培力 C．万有引力 D．洛仑兹力 19．如图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中 ac、bd 分别是平行、垂 直于磁场方向的两直径，试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流（ ） A．使线圈在纸面内平动或转动 B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动 C．使线圈以 ac 为轴转动 D．使线圈以 bd 为轴转动 20．首先发现通电导线周围存在磁场和首先发现电磁感应现象的物理学家分别是（  ） A．安培和奥斯特 B．库仑和安培 C．安培和法拉第 D．奥斯特和法拉第 21．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、 线圈 B、电流计及开关按如右图所示连接．下列说法 中正 确的是( ) A．开关闭合后，线圈 A 插入或拔出都会 引起电流计指针偏转 B．线圈 A 插入线圈 B 中后，开关闭合或 断开瞬间电流计指针均不会偏转 高二级期中考试题物理学科（学考）第 5 页，总 7 页 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑动，电流计指针才能偏转 22．下图中在图示位置能产生感应电流的是（  ） A． B． C． D． 23．如图所示的位移—时间图像中，均表示物体做直线运动，其中描述物体做匀速直线 运动的速度为 2 m/s 的图像是（  ） A. B. C. D． 24．如图所示，在粗糙的水平地面上，一物块与弹簧连接．先用水平向右的力拉弹簧， 物块处于静止状态，地面对物块的摩擦力大小为 f．增大拉力 F，使弹簧伸长量为原来 的 2 倍，物块仍保持静止，此时地面对物块的摩擦力大小为 A．0 B．f C．2f D．3f 25．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（  ） A．加速度 B．合外力 C．速率 D．速度 26．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过 程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（  ） A．重力势能和动能之和总保持不变 B．重力势能和弹性势能之和总保持不变 C．动能和弹性势能之和总保持不变 D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 27．如图所示的电场线，是下列哪种情况产生的（  ） A．单个正点电荷 B．等量同种负点电荷 C．等量同种正点电荷 高二级期中考试题物理学科（学考）第 6 页，总 7 页 D．等量异种点电荷 28．如图所示为条形磁铁周围的磁场，关于 A、B 两点的磁感应强度，下列说法正确的 是( ) A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 C．大小不等，方向不同 D．大小不等，方向相同 29．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（ ） A． B． C． D． 30．三种不同粒子 a、b、c 从 O 点沿同一方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，它们的 运动轨迹分别如图所示。则（  ） A．粒子 a 一定带负电 B．粒子 b 一定带正电 C．粒子 c 一定带负电 D．粒子 b 一定带负电 第二部分非选择题（40 分） 二、实验题。（每空 4 分共计 16 分） 31．某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。 高二级期中考试题物理学科（学考）第 7 页，总 7 页 (1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_________状态。 (2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小 与弹簧长度 的关系图像。由此图像可得 该弹簧的原长 __________cm，劲度系数 __________ 。 (3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所 示时，该弹簧的长度 __________cm。 三、计算题（24 分） 32．如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线 AB 平齐，静止放于倾角为 53°的光滑斜面上．一长为 L=9cm 的轻质细绳一端固定在 O 点， 另一端系一质量为 m=1kg 的小球，将细绳拉至水平，使小球在位置 C 由静止释放，小 球到达最低点 D 时，细绳刚好被拉断．之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧 压缩，最大压缩量为 x=5cm．(g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)求： (1)细绳受到的拉力的最大值； (2)D 点到水平线 AB 的高度 h； (3)弹簧所获得的最大弹性势能 Ep． F x 0x = k = N/m x = 8 2020-2021 学年一学期高二级期中考试题 物理（学考）答案 一、选择题(每题 2 分，共 60 分。每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的。) 1．D 塑料捆扎绳与手摩擦带电，塑料捆扎绳上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料绳 会向四周散开；捋的次数越多，塑料绳带电越多，排斥力越多，下端散开的就越大。 2．D 由于同种电荷间存在相互作用的排斥力，两球将相互远离，距离增大，根据库仑定律得知， 相互作用力减小；由牛顿第二定律得知它们的加速度变小。随着两球间距离增大，电场力做 功正功，总动能增加，所以速度增加。故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 3．C ABC．电场线从正电荷出发，到负电荷终止，电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线 的切线方向表示电场的方向．A、B 两点的电场强度大小不相等，方向也不相同，AB 错误、 C 正确；D．电场线分布不对称，两电荷所带电荷量不相等，D 错误。 4．B 根据库仑定律公式得 接触再分离后所带电量各为 故 B 正确，ABD 错误。 5．D 直导线中电流方向向上，根据安培定则可知，直导线周围的磁场方向为俯视逆时针方 向，而小磁针的 N 极指磁场方向，可知图 D 中小磁场的指向正确。 6．C 匀强磁场的磁感线是一些平行且等间距的直线，故 A 错误；磁感线的疏密程度反映了 磁场的强弱，故 a 点的磁感应强度大于 b 点的磁感应强度，故 B 错误，C 正确；磁感线 上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，故 a、b 的磁场方向相同，故 D 错 误．所以 C 正确，ABD 错误． 7．B 根据磁通量的公式 Φ=BS 可知 S 为处于磁场中的有效面积，由于两环在磁场中的面积相 同场大小相等，故磁通量相同。 8．A A．通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场，离开导线越远，磁感应强度越小，因此， 闭合线圈 abcd 离开通电直导线，水平向右移动时，磁通量变小，故 A 正确； BC．闭合线圈 abcd 竖直向上或竖直向下移动时，对应的磁场强度不变，故磁通量不变，故 BC 错误；D．通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场，故以导线为轴转动时，磁通量 不变，故 D 错误． 9．B 2 2 3QF k r = Q 2 2 2 2 9 3 ( )3 Q QF k k Fr r ′ = = = 9 A．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，A 错误 B．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，B 正确 C．根据左手定则判断可知，安培力竖直向下，C 错误 D．根据左手定则判断可知，安培力垂直纸面向外，D 错误 10．B A. 根据左手定则可知 A 图中洛伦兹力向下，故 A 错误； B. 根据左手定则可知 B 图中洛伦兹力向上，故 B 正确； C. 根据左手定则可知 C 图中洛伦兹力向上，故 C 错误； D. 根据左手定则可知 D 图中洛伦兹力向下，故 D 错误． 故选 B． 11．A 物体的加速度 根据牛顿第二定律： F=ma=2N A．2N，与结论相符，选项 A 正确； B．1N，与结论不相符，选项 B 错误； C．4N，与结论不相符，选项 C 错误； D．8N，与结论不相符，选项 D 错误； 12．C A¡¢向心力是物体做圆周运动所需要的力，不是做圆周运动的质点产生的力£¬故 A 错误£» BC¡¢物体做匀速圆周运动需要的向心力并不是物体实际受到的力，而是其它力的合力提供向 心力£¬故 B 错误¡¢C 正确£» D¡¢向心力是效果力，不能说成质点受到的力，故 D 错误£® 13．C 选择 B 为研究对象，受力分析如图所示。 根据几何关系可得 ，所以 ，C 对。 14．D 光滑的斜面上自由下滑物体受到重力和支持力，下滑力是不存在的，压力作用在斜面上，不 是物体所受到的力，故 D 正确，ABC 错误． 故选 D。 15．D A.根据 得，物体运动的加速度 2m/sva t ∆= =∆ Oθ=30 N1 O G 2mg 4 3F = = = mgCOS30 33 2 2 1 1 1 2x at= 10 故 A 错误。 B.根据 可知，在第 2 秒末的速度为 故 B 错误。 C. 因为加速度为 4 m/s2，物体在任意 1 秒内速度的变化量为 4m/s，故 C 错误。 D. 物体在第 3s 内的位移 则第 3s 内的平均速度为 10m/s，故 D 正确。 16．D A．汽车停在水平地面上，汽车受到重力、支持力，没有压力，A 错误； B．汽车没有受到向下的压力，B 错误； C．汽车对地面的压力与汽车自身的重力是两种性质完全不同的力，也不是作用力与反作用 力，C 错误； D．地面受到向下的压力，是因为汽车发生弹性形变产生对地面的压力；汽车受到向上的支 持力，是因为地面发生弹性形变而产生对汽车的力，D 正确。 17．A A．磁场的方向向左，电流的方向垂直于纸面向外，由左手定则可知，安培力的方向竖直向 下。故 A 符合题意。 B．磁场的方向垂直于纸面向里，正电荷运动的方向水平向右，根据左手定则可知洛伦兹力 的方向竖直向上。故 B 不符合题意。 C．正电荷受到的电场力的方向沿电场的切线方向，与电场线的方向相同，不是相反。故 C 不符合题意。 D．根据安培定则可知，此通电螺线管产生的磁场的方向 N 极的方向向左，则该螺线管的上 边的磁场方向向右，则小磁针的 N 极应向右。故 D 不符合题意。 18．D 阴极射线管出来的电子束受到磁场的作用发生偏转，带电粒子在磁场中的受力叫洛仑兹力， D 对。 19．D 试题分析：根据产生感应电流的条件可知：只需使穿过闭合回路的磁通量发生变化，就能在 回路中产生感应电流．线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度 B 为定值，根据前面分析 ΔΦ=B·ΔS 知：只要回路相对磁场的正对面积改变量 ΔS≠0，则磁通量一定要改变，回路中一 定有感应电流产生． 当线圈在纸面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，因此 ΔS=0，因而无感应 电流，A 错； 当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外运动时，同样 ΔS=0，也无感应电流产生；B 错； 2 21 2 2 1 2 2 2 m/s 4m/s1 xa t =×= = v at= 4 2 8m/sv = × = 2 2 2 2 3 3 2 1 1 1 14 3 4 2 10m2 2 2 2x at at= − = × × − × × = 11 当线圈以 ac 为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量 ΔS 仍为零，回路中仍无感应电流；C 错； 当线圈以 bd 为轴稍作转动，则线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了 感应电流．D 对； 20．D 首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特，第一个发现电磁感应的科学家是法拉 第 21．A 试题分析：电键闭合后，线圈 A 插入或拔出都会引起穿过线圈 B 的磁通量发生变化，从而电 流计指针偏转，选项 A 正确；线圈 A 插入线圈 B 中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈 B 的 磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项 B 错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片 P 无 论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈 A 的电流发生变化，线圈 B 的磁通量变化，电流计 指针都会发生偏转，选项 C、D 错误． 故选 A 22．B A．中线圈不闭合，不能产生感应电流，故 A 错误； B．中两导体棒向左右两侧运动，闭合回路面积增大，且闭合，又在匀强电场中，故产生感 应电流，故 B 正确； C．中闭合线圈与磁场平行，向上运动，磁通量不变，始终为零，故不能产生感应电流，故 C 错误； D．中闭合线圈与匀强磁场垂直，右拉时，磁通量不变，故不产生感应电流，故 D 错误． 23．B A 图中位移随时间均匀增加，做匀速直线运动，速度为： ，故 A 错 误．B 图中位移随时间均匀增加，做匀速直线运动，速度为： ，故 B 正 确．C 图中位移随时间均匀减小，做匀速直线运动，速度为： ，故 C 错误．D 图位移随时间不是均匀变化，不是匀速直线运动．故 D 错误．故选 B． 24．C 物体处于静止状态，水平方向受力平衡，合外力等于零，F 等于 f，当 F 增大时，f 随之增大， 物块仍保持静止，合力为零，F 和 f 是一对平衡力；弹簧伸长量为原来的 2 倍，根据胡克定 律，则有此时地面对物块的摩擦力大小为 2f。 A． 0 与分析不符，故 A 错误。 B． f 与分析不符，故 B 错误。 C． 2f 与分析相符，故 C 正确。 D． 3f 与分析不符，故 D 错误。 25．D 做曲线运动的物体，在运动过程中，加速度和合外力可能不变，例如平抛运动；速率可能不 变，例如匀速圆周运动；但是曲线运动的速度方向一定变化，即速度一定变化。 2 0.5 /4 xv m st = = = 6 2 /3 xv m st = = = 0 6 2 /3 xv m st −= = = − 12 26．D A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹 性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重 力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中， 弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧 的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故 A 错误。 B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的 弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这 个时候小球的加速度为 0，要注意在小球刚接触到加速度变 0 的工程中，小球一直处于加速 状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力， 小球减速，直到小球的速度为 0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小， 所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故 B 错误。 C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故 C 错误。 D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹 性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重 力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故 D 正确。 27．C 由图可知，场源电荷有两个，同时两个场源电荷的电场线对称分布，且都是从电荷出发指向 无穷远，故此电场为等量同种正电荷电场。 28．C 磁感应线上某点的切线方向为该点磁场的方向，磁感应线的疏密表示磁感应强度的大小，A 点磁感应线比 B 点密，说明 A 点磁感应强度比 B 点磁感应强大，AB 两点的切线方向不同， 由此可知 AB 两点磁感应大小不等，方向不同。 29．A A、伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针．故 A 正确； B、伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针．而图为顺时针，故 B 错 误； C、直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故 C 错误； D、直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故 D 错误； 30．C 带电粒子在磁场中受到洛伦兹力，根据由左手定则可知，a 带正电，b 不带电，c 带负电。 31．竖直 4 50 10 (1)[1]悬挂重物后，弹簧沿竖直方向伸长，要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量，刻度尺要保持 竖直状态 (2)[2]如果以弹簧长度 为横坐标，弹力大小 为纵坐标，作出 图像，那么图像与横轴 的截距表示弹簧的原长，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，所以根据图像可知，该弹簧的原 长 [3]劲度系数 x F F x− 0 4 cmx = 13 (3)[4]弹簧测力计的最小分度为 0.2N，则弹簧测力计的示数表示弹力的大小，即 所以该弹簧的长度为 32．(1)30N；(2)0.16m；(3)2.9J。 （1）小球由 到 ，由机械能守恒定律得： 解得 ……① 在 点，由牛顿第二定律得 ……② 由①②解得 由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为 。 （2）由 到 ，小球做平抛运动 ……③ ……④ 联立解得 （3）小球从 点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即 ， 代入数据解得： 【点睛】 本题考查了圆周运动、平抛运动等知识点，综合运用了牛顿第二定律、机械能守恒定律，关 键是理清运动过程，选择合适的规律进行求解． 50 N/mFk x ∆= =∆ 3.0NF = 0 10 cmFx x k = + = C D 2 1 1 2mgL mv= 1 2v gL= D 2 1vF mg m L − = 30NF = 30N D A 2 2yv gh= 1 tan53 = yv v ° 16cmh = C p ( sin53 )E mg L h x= + + ° p 2 9JE = ． 14