广州市荔湾区2021-2022学年高二上学期期末物理试卷(含答案解析)

广州市荔湾区2021-2022学年高二上学期期末物理试卷
班级：_________ 姓名：_________ 分数：_________
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1、下列措施有利于节能减排、改善环境质量的是（）
A. 大力发展火力发电
B. 推广可利用太阳能的城市照明系统
C. 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾
D. 办公室或课室的空调长时间设置在18℃
2、物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。

如图，南北方向放置的直导线正下方有一静止的小磁
针，若导线通入由南向北的电流时观察到小磁针偏转，则小磁针（）
A. N极会垂直纸面向里偏转
B. N极会沿纸面内向上偏转
C. 对通电直导线无力的作用
D. 转动方向与电流方向无关
3、将如图所示的滑动变阻器A、C接线柱连入电路中，当P由A向B移动时，接入电路的电阻值（）
A. 由小变大
B. 由大变小
C. 不发生变化
D. 先增大后减小
4、如图，提起一把塑胶丝，用干净布料自上而下地摩擦，发现塑胶丝会分散开来，这个现象说
明（）
A. 异种电荷相互吸引
B. 异种电荷相互排斥
C. 同种电荷相互排斥
D. 同种电荷相互吸引
5、关于家庭电路和安全用电的说法正确的是（）
A. 只有大功率用电器才需使用三孔插座
B. 检查和维修电路时，必须首先切断电源
C. 使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
D. 家庭电路中，电能表是用来测量电功率的仪表
6、工厂在生产纺织品时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。

其
中甲、乙为平行板电容器的上、下两个极板，上、下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，当流水线上通过的产品厚度增大时，则甲、乙两板的（）
A. 电容减小
B. 电压变大
C. 电荷量变大
D. 板间电场强度减小
7、如图三个可视为点电荷的带电小球质量相等、带电量相等，放在光滑斜面上，其中带正电的
a固定的斜面底端，b、c静止在斜上，a、b间的距离为L ab，b、c间的距离为L bc，则下列判断正确的是（）
A. b带正电，c带负电，L ab>L bc
B. b带负电，c带正电，L ab=L bc
C. b带负电，c带负电，L ab=L bc
D. b带正电，c带正电，L ab<L bc
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
8、为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。

如图，已知积雨云底层带负电，避雷针
的顶端带正电，虚线为避雷针周围的等差等势线，a、b两点的场强大小分别为E a、E b，电势大小分别为φa、φb，则（）
A. φa>φb
B. E a>E b
C. φa<φb
D. E a<E b
9、如图为回旋加速器工作原理示意图．置于真空中的D形盒之间的狭缝很小，带电粒子穿过狭
缝的时间可忽略．匀强磁场与盒面垂直，粒子在磁场中运动周期为T B，两D形盒间的狭缝中的交变电压周期为T E.若不考虑相对论效应和粒子重力的影响，则
A. T B=T E
B. T B=2T E
C. 粒子从电场中获得动能
D. 粒子从磁场中获得动能
10、如图，正方形金属线框abcd如图靠墙放置，空间中存在竖直向上的匀强磁场。

在外力作用
下ab边贴着墙面向下运动、cd边贴着地面向左运动，此过程中线框的（）
A. 磁通量增加
B. 磁通量减小
C. 感应电流方向为abcda
D. 感应电流方向为adcba
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
11、用如图甲所示的实验原理图来研究电容器的充放电过程。

电流和电压传感器将采集到的数
据传输给计算机，通过计算机对数据进行分析和处理，得到电容器充、放电过程的U−t图像和I−t图像如图乙。

完成下列相关实验内容：
(1)图甲中开关S接___________(选填“a”或“b”)时，电容器处于放电过程；
(2)图甲中电源电动势为E，与图乙U−t图像中U0的大小关系为：E_____U0(选填“>”“<”或
“=”)；
(3)图乙I−t图像中，图线与t轴所围成的面积表示的是___________。

12、用如图所示的多用电表(已机械调零)测量阻值约20Ω的电阻。

请完成实验的相关内容：
(1)选挡：将______(选填“K”“S”或“T”)旋转到______位置；
(2)调零：将红、黑表笔分别插入“+”“−”插孔，短接红黑表笔，旋转______(选填“K”“S”
或“T”)，使指针______；
(3)测量并读数：将红、黑表笔分别接在待测电阻两端，多用电表的指针位置如图乙，其读数为
______Ω。

四、计算题（本大题共3小题，共30分）
13、某型号扫地机器人的铭牌信息如下表，已知扫地机器人剩余电池容量为480mA⋅ℎ时，机器
人将停止扫地，寻找充电基座自动回去充电，假设机器人扫地时一直处于额定工作状态，求机器人：
额定工作电压12V
额定功率40W
电池容量2400mA⋅ℎ
(1)扫地时的电流；
(2)可以连续扫地的时间。

14、如图，匀强电场中(场强方向未标出)有A、B、C三点，d AB=4cm，d BC=6cm，其中AB与
电场方向平行，BC和电场线成37°角。

一个电量为q=−4×10−8C的电荷从A点移动到B点，电场力做功为W AB=8×10−6J，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求场强的方向和大小。

(2)若取B点的电势为零，求C点的电势。

15、如图，O是半径为r的圆的圆心、aOb是直径，虚线内有垂直纸面的匀强磁场。

现有一质量为m、电荷量为+q的离子，以速率v在纸面内沿半径Oc射入磁场。

已知∠bOc=60°，离子垂直bd 边界离开磁场。

求磁感应强度的大小和方向。

参考答案及解析
1.答案：B
解析：
火力发电会产生大量二氧化硫和二氧化碳；推广可利用太阳能的城市照明系统，减少传统能源的使用，有利于改善环境；使用填埋法处理未经分类的生活垃圾会污染土壤和水资源。

本题主要考查生活与环境，有利于培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，题目难度不大，注意在学习中树立良好的环境保护意识。

A、火力发电会消耗很多燃煤，会产生大量二氧化硫和二氧化碳，引起空气污染，故A错误；
B、太阳能是清洁能源，推广使用太阳能、风能，可减少化石能源的使用，有利于节能减排、改善环境质量，故B正确；
C、有的垃圾含有重金属离子，填埋法处理未经分类的生活垃圾会污染水体和土壤，不利于节能减排、改善环境质量，故C错误；
D、办公室或课室的空调长时间设置在18℃不利于节能减排，故D错误。

所以选：B。

2.答案：A
解析：
根据安培定则判断出电流周围形成的磁场的方向，再依据小磁针N极受力方向即为磁场方向，从而即可判定。

AB.若导线通入由南向北的电流时，根据安培定则可知小磁针处的磁场的方向垂直于纸面向里，所以小磁针的N极会向垂直纸面向里偏转，故A正确，B错误；
C.因为力的作用是相互的，故小磁针对通电直导线也有力的作用，故C错误；
D.若导线通入由北向南的电流时，根据安培定则可知小磁针处的磁场的方向垂直于纸面向里，所以小磁针的N极会向垂直纸面向外偏转，故转动方向与电流方向有关，故D错误。

所以选A。

3.答案：A
解析：
根据电阻定律可以知道，接入电路的电阻丝长度越长，则接入电路的电阻就越大。

一定要分析清楚滑动变阻器电阻丝的哪部分被接入电路，移动滑片时接入电路中的电阻丝长度的变化。

当A和C接线柱接入电路中时，变阻器上的PA部分电阻丝被接入电路，当滑片P由A向B移动时，接入电路中的电阻丝长度变长，根据电阻定律可知变阻器接入电路中的电阻变大。

故A正确，BCD错误。

所以选：A。

4.答案：C
解析：
摩擦起电现象普遍存在，电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

本题考查了摩擦起电现象和电荷间的相互作用规律的应用，属于基础题。

干净布料与塑胶丝摩擦带电，塑胶丝带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑胶丝会向四周散开，故ABD错误，C正确。

所以选：C。

5.答案：B
解析：
带金属外壳的用电器都需要使用三孔插座，以防金属外壳带电，人发生触电事故；检修电路时都要切断电源，不能带电作业，保证生命安全；测电笔笔尖插入待测孔内，或者待测电线上，手要与笔尾金属接触构成通路；电能表是用来测量用电器消耗电能的仪表。

A、带金属外壳的用电器都需要使用三孔插座，可以防止发生漏电，故A错误；
B、检修电路和维修电路时，首先切断电源以防触电，故B正确；
C、使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故C错误；
D、电能表是用来测量用电器消耗电能的仪表，故D错误；
所以选：B。

6.答案：C
解析：
分析出电容的变化，因为电源直接接在极板两端，则电压保持不变，根据公式先根据公式C=ɛr S
4πkd
Q=CU和U=Ed分析出电荷量和场强的变化。

分析出电容的变化，结合公式Q=CU和U=本题主要考查了电容器的动态分析，根据公式C=ɛr S
4πkd
Ed即可完成分析，属于常规题型。

当流水线上通过的产品厚度增大时，则相对介电常数变大，根据公式C=ɛr S
4πkd
可知，电容增大，而
极板是直接连接在电源两端的，则电压保持不变；根据公式Q=CU可知，电荷量变大；根据公式E=U
d 可知，U、d不变，板间的场强不变，故ABD错误，C正确；
所以选：C。

7.答案：D
解析：
逐个分析每个小球带电性的情况，根据库仑定律和受力分析列等式进行判断。

本题主要考查了库仑定律的应用，在分析过程中涉及到了受力分析和电性的判断，对电性做分类讨论并逐一分析即可，分析过程稍显复杂但难度不大。

AC、如果b带正电，c带负电，则c所受的重力的下滑分力，两个库仑力都是沿着斜面向下的，无法平衡；如果b带负电，c带负电，则b所受的重力的下滑分力和两个库仑力都是沿着斜面向下的，不可能处于平衡状态，故AC错误；
B、如果b带负电，c带正电，则b在斜面方向上的受力有：mgsinθ+kq2
L ab2
=kq2
L bc2
，
同理对c在斜面方向的受力有：mgsinθ+kq2
L bc2
=kq2
L ac2
，因为L ac>L bc，所以此等式不成立，故B错误；
D、若b带正电，c带正电，则b在斜面方向上的受力有：mgsinθ+kq2
L bc2
=kq2
L ab2
，
同理对c在斜面方向上的受力有：mgsinθ=kq2
L ac2
+kq2
L bc2
，为了等式成立，则L ab<L bc，故D正确；
所以选：D。

8.答案：CD
解析：
避雷针的顶端带正电，电场由下向上，根据电场分布情况判断电势和场强关系。

本题考查电场的基础知识，首先明确电场分布情况，再进一步分析电势、场强。

AC、积雨云底层带负电，避雷针的顶端带正电，电场线由下向上，沿电场线方向电势降低，可知φa<φb，故A错误，C正确；
BD、等势面越密集则场强越大，则E a<E b，故B错误，D正确；
所以选：CD。

9.答案：AC
解析：
根据回旋加速器的工作原理分析即可。