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清远市2023—2024学年第一学期高中期末教学质量检测
高二物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟．
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
4．本试卷主要考试内容：粤教版必修第三册，选择性必修第二册第一、二章．
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流的磁效应
B．法拉第提出了分子电流假说
C．安培发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台圆盘发电机
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，并通过实验证明了电磁波的存在
2．图为探究库仑力的装置，将两块金属圆片A、B分别固定在绝缘支架上，下支架固定在高精度电子秤的托盘上，上支架贴上距离标尺，穿过固定支架的小孔安置．现将电子秤示数清零（“去皮”）后，给A、B带上同种电荷．下列说法错误的是（ ）
A．A对B的库仑力与B对A的库仑力一定大小相等
B．A、B所带电荷量必须相等
C．电子秤的示数会随着A、B的靠近而变大
D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，电子秤的示数将减半
3．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电热丝的温度越低，电阻R两端的电压就变得越高，反之，电压就越低．这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制．如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物．某扫地机器人正常工作时电动机的电压为、电流为、线圈电阻为．则下列有关它的说法正确的是（ ）
A．正常工作时，电动机的总功率为
B．正常工作时，电动机的发热功率为
C．正常工作时，电动机的输出功率为
D．电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时，电动机的发热功率为
5．图为洛伦兹力演示仪的结构简图，励磁线圈中的电流产生垂直纸面向外的匀强磁场，调节励磁线圈中的电流可以改变磁场的强弱．电子枪发射的电子，其出射速度与磁场方向垂直，调节电子枪上的加速电压可以控制电子的速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．电子在磁场中做匀速圆周运动
B．电子在磁场中运动，洛伦兹力对电子做正功
C．只调节电子枪的加速电压，可以改变电子做圆周运动的周期
D．只增大励磁线圈中的电流，可以使电子运动径迹的半径增大
6．研究心脏电性质时发现，当兴奋在心肌中传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化．人体表面的瞬时电势分布图如图所示，该电势分布可等效为两等量点电荷周围的电势分布，图中实线为等差等势面，标注的数值分别表示不同等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两等效点电荷连线上对称的两点，c、d为两等效点电荷连线的中垂线上对称的两点，则（ ）
A．c点的电势大于a点的电势
B．a、b两点的电场强度相同
C．将带负电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功
D．正电荷在c点的电势能小于在b点的电势能
7．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度v 水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且，如图所示，由此可知（ ）
A．小球带正电
B．电场力大小为
C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D．小球从A到C的过程中重力对小球做的功与从B到C的过程中电场力对小球做的功的绝对值相等
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是速度选择器的原理图，丙是磁流体发电机的原理图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．甲图可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能
B．乙图粒子沿直线通过速度选择器的条件是，且可以判断出带电粒子的电性
C．丙图可判断出磁流体发电机B极板电势高，A极板电势低
D．丁图中，开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
9．运动步数的测量是通过手机内电容式传感器实现的．其原理如图所示，R为定值电阻，M和N为电容器两极板，极板M固定，极板N与两轻弹簧连接，极板N可动．人行走时，若M、N两极板距离变小，则（ ）
A．电容器的电容增大 B．两极板间的电场强度变小
C．电容器的带电量减小 D．电流由a经电流表流向b
10．如图甲所示，匝的圆形线圈M，其电阻为，它的两端点a、b与阻值为的定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示，则（ ）
甲 乙
A．线圈中感应电流是逆时针方向 B．线圈中感应电动势大小为
C．电路中电流是 D．a、b两点的电势差为V
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）（1）读数
接量程的读数为____________V；螺旋测微器示数为____________；
（2）图为研究“电磁感应现象”的实验装置．
甲 乙
①关于“电磁感应现象”的实验探究，下列说法正确的是____________（填正确答案标号）；
A．图甲，当导体ab在磁场中分别垂直于磁感线与沿着磁感线运动时，电流计指针均会偏转
B．图乙，在接通或断开电源的瞬间，电流计指针偏转，线圈B中出现感应电流
C．图乙，当开关闭合，线圈A电流稳定后，穿过线圈B的磁通量不为零，所以线圈B中会出现感应电流
D．图乙，开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，电流计指针偏转，线圈B中出现感应电流
②图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片P应该滑置在____________（填“A”或“B”）端．
12．（10分）电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水的一项重要指标，水的纯度越高电导率越小，某物理兴趣小组为测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，金属圆片的电阻不计，测得容器长度为L，如图甲所示．
（1）他们先用万用表粗略测量容器内水样的电阻．当选择欧姆表“”挡时，发现指针偏转角度过小，该同学应换用____________（选填“”或“”）挡，换挡后，重新进行电阻测量前需要____________，欧姆表示数如图乙所示，对应的读数是____________（保留两位有效数字）．
甲 乙
（2）接下来用伏安法尽量准确地测量容器内水样的电阻．除开关和若干导线外，他还找到以下器材：
A．电源E：电动势约为，内阻不计；
B．电压表：量程，内阻约；
C．电压表：量程，内阻约；
D．电流表：量程，内阻约；
E．电流表：量程，内阻约00Ω；
F．滑动变阻器：总阻值约；
G．滑动变阻器：总阻值约．
①实验中选择的器材有____________（填器材前的字母序号）．
②考虑到上述器材的规格，为了使测量结果尽可能准确，设计出了最合理的电路．请用笔画出两条线代替导线在图丙中完成电路连接．
丙
③测出水样的电阻后，为了测出样品的电导率，该同学还测量出管的内径D，可求出样品的电导率_________（用题目所给和测得的物理量表示）．
13．（10分）如图所示，用细线将带电小球悬挂在天花板上，小球静止在水平向右、电场强度为的匀强电场中．线与竖直方向的夹角，已知小球的质量为，取重力加速度．
（1）分析小球的带电性质；
（2）求小球的电荷量；
（3）若小球离地面竖直高度，将细线剪断小球做什么运动？落地点距出发点的水平位移多大？
14．（12分）图甲为某种可测速的跑步机，其测速原理如图乙所示．该机底面固定着两根间距、长度的平行金属导轨．两金属导轨间充满磁感应强度、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两金属导轨通过导线与的定值电阻及理想电压表相连．跑步机的橡胶带上镀有平行细金属条，橡胶带运动时，磁场中始终只有一根金属条与两金属导轨接通，已知每根金属条的电阻为，橡胶带以匀速运动，求：
甲 乙
（1）电压表的示数U；
（2）细金属条受到安培力F的大小与方向；
（3）某根金属条每经过一次磁场区域过程中在金属条上产生的焦耳热Q．
15．（16分）图为一质谱仪的结构简图，两块相距为R的平行金属板A、B正对且水平放置，两板间加有可调节的电压，分别为板中心处的两个小孔，点O与共线且连线垂直于金属板，O与的距离．在以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．圆弧CD为记录粒子位置的胶片，圆弧上各点到O点的距离以及圆弧两端点C、D间的距离均为，C、D两端点的连线垂直于A、B板．质量为m、带电量为的粒子从处无初速地进入到A、B间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计．
（1）当A、B间的电压为时，求粒子进入磁场时速度的大小；
（2）如果粒子最后打在胶片CD的中点，求粒子从出发直至打在胶片上所经历的时间t；
（3）要使粒子都能打到胶片上，求金属板中的加速电压U的取值范围．
清远市2023—2024学年第一学期高中期末教学质量检测
高二物理参考答案
1．A 【解析】A．奥斯特通过奥斯特实验发现了电流的磁效应，A正确；
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，很好地解释了软铁磁化现象，B不正确；
C．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台圆盘发电机，C不正确；
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，通过实验证明了电磁波的存在，D不正确；
故选A．
2．B 【解析】A．A对B的库仑力与B对A的库仑力是一对相互作用力，一定大小相等，A说法正确，不符合题意；
B．库仑力是电荷间的相互作用力，库仑力与电荷所带电荷量的多少有关，与电荷间的距离有关，在探究库仑力的规律时，A、B所带电荷量不一定相等，B说法错误，符合题题，故选B；
C．两点电荷间的库仑力与它们间的距离的二次方成反比，因此电子秤的示数会随着A、B的靠近而变大，C说法正确，不符合题意；
D．用与A相同且不带电的金属圆片C与A接触后移开，则C与A分别所带电荷量是原A所带电荷量的一半，因A、B间的库仑力与它们所带电荷量的乘积成正比，所以电子秤的示数将减半，D说法正确，不符合题意；
故选B．
3．C 【解析】当进气管道中的冷空气流速越大时，电热丝的温度越低，电阻两端的电压就变得越高，根据电路图可知，温度越低，这种电热丝的电阻越小；温度越高，这种电热丝的电阻越大；根据欧姆定律可得，则有，可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，随着的增大，温度升高，电热丝的电阻增大，则图像上点与原点连线的斜率减小．
故选C．
4．A 【解析】正常工作时，电动机的输入功率，所以计算可得正常工作时，电动机的发热功率为、总功率为、输出功率为；电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时，电动机的发热功率等于总功率为；所以A对，BCD错．
4．A 【解析】A．当电子垂直磁场方向进入匀强磁场时，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，故A正确；
B．电子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，故B选项错；
C．设加速电压为，对电子的加速过程，根据动能定理有，解得，设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有，解得，电子的运动周期为，可知只调节电子枪的加速电压，只改变电子进入磁场的速度，没有改变电子做圆周运动的周期，故C错误；
D．根据增大励磁线圈中的电流，即增大，可以使电子运动径迹的半径减小，故D错误；
故选A．
6．B 【解析】A．点的电势等于零，点的电势大于零，所以点的电势小于点的电势，故A错误；
B．该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，为两电荷连线上对称的两点，根据等量异种电荷的电场的特点，可以判断这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，故B正确；
C．根据，因为，可得，所以电场力做正功，故C错误．
D．正电荷在电势低的地方电势能小，所以正电荷在电势低的点的电势能大于在电势高的点的电势能，故D错误；
故选B．
7．D 【解析】A．由小球从到的过程中轨迹向上弯曲可知电场力的方向必须是向上的，则小球带负电，A选项错误．
带电小球从到，设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为和，坚直分位移分别为和，经历的时间分别为和，在电场中的加速度为，
则从到过程小球做平抛运动，则有：；
从到过程，有：；
由题意有：；
则得：；即小球从到是从到运动时间的2倍
又
将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动，则有：
根据几何知识有：；
解得：；
根据牛顿第二定律得：
解得：
故B、C选项错误．
D．据题意知，小球在水平方向不受力，故在水平方向做匀速直线运动，在两点的动能相同，由动能定理可知，小球从到的过程中合外力做功为零，所以小球从到的过程中重力对小球做的正功与从到过程中电场力对小球做的负功代数和为零，故D正确．故选D．
8．AC 【解析】A．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有洛伦兹力提供向心力得解得，粒子的最大动能为，则可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能，故A正确；
B．粒子沿直线通过速度选择器时，洛伦兹力与电场力平衡，即，解得，如果改变电性，则洛伦兹力和电场力都改变了方向，却仍然是平衡状态，故无法判断粒子的电性，故B错误；
C．根据左手定则可知等离子体中正电荷向板偏转，负电荷向板偏转，所以极板电势高，极板电势低，故C正确；
D．开关断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡，所以灯泡不会立即熄灭．若断开开关前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下，然后逐渐熄灭；若断开开关前，通过电感的电流小于或等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下，故D错误．
9．AD 【解析】ACD．电容器两极板间距变小，则根据电容器的电容增大，电容器带电量增大，根据，电压不变，则电容器充电，则电流由向流过电流表，故C错误，AD正确；
B．根据可得电压不变，电容器两极板间距变小，则电场强度变大，故B错误．
故选AD．
10．ABC 【解析】AB．由图像知，穿过的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流是逆时针方向，由法拉第电磁感应定律得，故A、B正确；
C．由闭合电路欧姆定律得，故C正确；
D．两点的电势差，故D错误；
故选ABC．
11．（1）2.60/2.59/2.61 4.813～4.817
（2）①BD/DB ②A
12．① 欧姆调零 或者
（2）①ACEG
② ③
13．解：（1）小球受到的电场力方向向右，与电场强度方向相同，小球带正电
（2）小球处于平衡状态，由受力分析图可得
得
（3）剪断细线后，小球做匀加速直线运动
由
由
14．（1）
（2），方向向左
（3）
【解析】（1）金属条做切割磁感线运动产生的电动势大小：
回路中的电流大小为
电压表的示数为
解得
（2）由（1）可得
金属条受到的安培力大小
解得
根据左手定则判断知：方向向左．
（3）一根金属条每次经过磁场区域金属条上产生的焦耳热：
解得
15．（1） （2） （3）
【解析】（1）当间的电压为时，根据动能定理可得
解得：
（2）当粒子最终打在胶片中点时，粒子在磁场中运动的轨迹半径为：
粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角为：
由得到该粒子进入磁场时的速度大小为：
粒子在电场中经历的时间为
粒子在磁场中经历的时间
由此得到：
粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间为：
则粒子从进入电场到打在胶片上所经历的时间为：
（3）设它们在磁场中运动的轨道半径分别为，速度大小分别为，结合动能定理有：
由几何关系可知
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得：
所以电子枪中的加速电压的取值范围为

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