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广东省广州市荔湾区2020-2021学年高二上学期期末教学质量检测 物理试题 Word版含解析答案
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这是一份广东省广州市荔湾区2020-2021学年高二上学期期末教学质量检测 物理试题 Word版含解析答案，共11页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
高二物理
本试卷共 6 页，15 小题，满分 100 分。考试用时 75 分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔在答题卡的相应位置填涂考生号。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡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。
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，然后再写上新答案；不准使用铅 笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ部分 选择题（共 46 分）
一、单项选择题：本题包括 7 小题，每小题 4 分，共 28 分．每小题给出的四个选项中，只 有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分．
1．如图所示为一对不等量异种点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A．Q1 对 Q2 的静电力大于 Q2 对 Q1 的静电力
B．B 处没画电场线，故 B 处电场强度为零
C．Q1、Q2 所带的电荷量是元电荷的整数倍
D．根据电场强度的定义式可知，A 处电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比
2．新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所。某种额温枪以 2 节干电池（每节电动势为1.5V）为电源，工作电流为 5mA．能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触地测量体温，那么关于该额温枪的说法中正确的是
A．额温枪工作时，电路中每通过 1C 电荷，每节电池都能把 1.5J 化学能转化为电能
B．额温枪工作时，电池组两极间的电压为 3V
C．额温枪工作时，电源的输出功率为 15mW
D．额温枪工作时，电池组的电动势不再是 3V
3．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片 P 和 Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P 振动而 Q 可视为不动．在 P、Q 间距增大过程中
A．P、Q 构成的电容器的电容增大
B．P 上电荷量保持不变
C．通过 R 的电流为零
D．M 点的电势比 N 点的高
4．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a 点射 入，从 b 点射出。下列说法正确的是
A．粒子带正电
B．粒子在 b 点速率大于在 a 点速率
C．若仅增大磁感应强度，则粒子可能从 b 点左侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
5．如图为静电除尘器机理示意图，图中虚线为电场线（方向未标出）。废气先经过一个机械 过滤装置再进入静电除尘区，尘埃在电场中易带上电子，在电场力的作用下向集尘极迁 移并沉积，以达到除尘目的，下列正确的是
A．电场方向由放电极指向集尘极
B．带电尘埃所受电场力的方向与该处电场方向相同
C．图中 A 点电势φA 大于 B 点电势φB
D．尘埃在迁移过程中其电场力逐渐减小
6．在 x 轴上 x=0 和 x=1m 处，固定两点电荷 q1 和 q2，两电荷之间各点对应的电势高低如图 曲线所示，在 x=0.6m 处电势最低,水平虚线在最低点与曲线相切，下列说法中正确的是 A．x1 和 x2 处的电势和电场强度均相同
B．一个电子从 x1 沿着 x 轴运动到 x2，电势能先增大后减小
C．两个电荷是异种电荷，电荷量大小关系为 q1∶q2=4∶9
D．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为 q1∶q2=3∶2
7．如图甲所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，用该电源与“3V，3W”的灯泡 L、 电动机 M 串联在乙图电路上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作。下列说法中正 确的是
A．通过电动机的电流为 1.6A
B．电源的内阻为 1Ω
C．电动机消耗的电功率为 4.5W
D．电源的效率是 75%
二、多项选择题．本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分．至少有 2 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，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为 速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的 D 形盒狭缝中的加速时间， 下列说法正确的是
图乙
图丙 图丁
图甲
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B 板间产生电势差，B 板电势高
B．图乙中，粒子打在 A1A2 上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越大
C．图丙中，带电粒子（不计重力）能够从 Q 向 P 沿直线匀速通过速度选择器
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
9．如图所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计。 滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时， 电压表示数为零。设变阻器的总电阻为 R，总长度为 L，电源电 动势为 E，内阻为 r，限流电阻的阻值为 R0，弹簧劲度系数为 k， 不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上质量 为 m 的物体时，弹簧的压缩量为 x，电压表的示数为 U，重力加 速度为 g，下列说法中正确的是
A．托盘中没有放物体时，电压表示数为零，是因为滑动变阻器 R 所分电压为零
B. 放入托盘中的物体质量越大，电路中的总电流仍不变
C．放入托盘中的物体质量越大，限流电阻 R0 两端的电压越小
D．电压表示数 U 与弹簧压缩量 x 的关系为
10．超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN 和 CD 是与电源相连的导体板，MN 与 CD 之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场由固定在船上的超导线 圈产生，其独立电路部分未画出），以下说法正确的是
A．使船前进的力，是磁场对海水的安培力
B．要使船前进，海水的电流方向从 CD 板流向 MN 板
C．仅改变超导线圈中电流的方向，可控制船前进或倒退
D．船所获得的推力，与通过海水的电流大小和超导线圈产生的磁感应强度有关
第Ⅱ部分_____非选择题（共 54 分）
三、实验题，本题共 2 小题，共 16 分．答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．
11．（9 分）为了测量某金属丝的电阻率：
_____0
15
10
5
图a_____图 b
（1）先用多用电表粗测其电阻，将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针 向右偏转角度太大，这时他应该：
a．将选择开关换成欧姆挡的“ _____”档位(选填“×100”或“×1”) b．将红、黑表笔短接，调节 _____调零旋钮，使欧姆表指针指在 _____处．
c. 再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图 a 所示，则此段电阻丝的电阻为
_____Ω．然后用图 b 的螺旋测微器测其直径为 _____mm。
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表 V（量程 3 V，内阻约为 15 kΩ；量程 15 V，内阻约为 75 kΩ）
B．电流表 A（量程 0.6 A，内阻约为 1 Ω；量程 3 A，内阻约为 0.2 Ω）
C．滑动变阻器 R1（0～5 Ω，0.6 A）
D．滑动变阻器 R2（0～2000 Ω，0.1 A） E．1.5 V 的干电池两节，内阻不计 F．电阻箱
G．开关 S，导线若干 若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，则滑动变阻器应选用 ________（填“R1” 或“R2”）；请按照实验要求完成图 c 中的实物连线。
V
A
3 15
0.6 3
待测金属丝
E S
图 c
12．（7 分）某同学为了研究水果电池，将锌、铜两块电极插入一个土豆中做成一个“土豆电 池”，他用伏特表测得这个“土豆电池”两端电压为 0.96V，但他将四个这样的“土豆电池”串起 来给“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，为了寻找原 因，决定先测定一节“土豆电池”的电动势和内阻，他设计了如图甲所示的电路，电路中所用 电流计 G 的阻值为 50Ω，实验中他多次改变电阻箱的阻值，分别记录下各次电阻箱的阻值及 相应的电流计示数，算出电流的倒数，并将数据填在如下的表格中。
G
R
甲
（1）请你帮该同学在图乙的坐标纸中作出 R 图像。
（2）根据图像可以求得该电池的电动势为__________V，内阻为 _____Ω。（结果均 保留 3 位有效数字）
（3）完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是 _____。
四、计算题，本题共 3 小题，共 38 分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．答案或 图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．
13．（10 分）如图所示，一倾角为θ=30°的光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下的匀强电场中。有 一质量为 m=0.001kg、电量为 q =﹣4×10-3C 的带电小球从斜槽顶端 A 处，以初速度 v0=2m/s 沿斜槽向下运动，斜槽底端 B 与 A 点的竖直距离为 d=0.5m。（g 取 10N/kg）
A
v
E
0
θ
B
（1）如果场强的大小 E=2V/m，A、B 间电势差 UAB 是多少？从 A 到 B，小球的电势能变化 了多少？
（2）若小球能到达 B 点，场强 E 至少为多少？
14．（12 分）如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨 M、N 的间距 L=0.2m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B=1T。装有弹体的导体 棒 ab 垂直放在导轨 M、N 上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒 ab（含弹体）的质 量 m=0.2kg，在导轨 M、N 间部分的电阻 R=0.8Ω，可控电源的内阻 r=0.2Ω。在某次模拟发射 时，可控电源为导体棒 ab 提供的电流恒为 I=4A，不计空气阻力，导体棒 ab 由静止加速到 v=4m/s 后发射弹体。求：
(1)导体棒 ab 所受安培力大小；
(2)光滑水平导轨最小长度；
(3)该过程系统产生的焦耳热。
15．（16 分）如图所示，在 xOy 坐标平面的第一象限内有沿 y 轴正方向的匀强电场，在第四 象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为 m，电荷量为 q，带负电的粒子（重力不计）从坐标原点 O 射入磁场，入射速度大小为v0 ，方向与 y 轴负方向成 45°角。当粒子第一次进入电场到达 P 点时速度方向与 x 轴正方向相同，P 点坐标为（4L，L）。 求：
（1）粒子第一次进入电场到达 P 点时速度 v 的大小
（2）磁感应强度 B 的大小；
（3）粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间。
参考答案
1．C
【解析】
A．由于电场线由指向，所以带正电，带负电，故A错误；
B．电场线是假想的，没有电场线的地方，也有电场，故B错误；
C．沿着电场线方向电势降低，所以A点电势一定高于B点电势，故C正确；
D．A点电势一定高于B点电势，由于电子带负电，所以将一电子从A点移到B点，电场力对电子做负功，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
A．每节电池的电动势为1.5V，根据电动势的定义可以知道电路中每通过1C电荷，消耗的电能为
W=qE=1×1.5J=1.5J
则有1.5J的化学能转化为电能，故A正确；
B．额温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3V，故B错误；
C．额温枪工作时电源消耗的总功率为
P=2EI=2×1.5V×5mA=15mW
电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误；
D．两节电池的总电势为3V，额温枪工作时，电源的电动势不变，与外电路是否闭合无关，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
A．在P、Q间距增大过程中，据得电容器的电容减小．故A项错误．
B．电容式话筒与电源串联，电压保持不变；当P、Q间距增大的过程中，电容减小；据得电容器所带电荷量减小．故B项错误．
C．电容器所带电荷量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到N．故C项错误；
D．电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
A．粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故A错误；
B．粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，粒子在b点速率等于在a点速率，故B错误；
C．根据
得
若仅增大磁感应强度，则粒子运动的半径减小，粒子可能从b点左侧射出，故C正确；
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动半径减小，粒子轨迹对应的圆心角有可能增大，根据可知粒子运动时间可能增加，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
A．根据题意可知带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，故A错误；
B．尘埃带负电，则带电尘埃所受电场力的方向与该处电场方向相反，故B错误；
C．集尘极带正电荷，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，故C错误；
D．根据F=Eq可知，带负电的尘埃向集尘极迁移，由图中的电场线的疏密程度可知E逐渐减小，尘埃受到的电场力越来越小，故D正确；
故选D。
6．B
【解析】
A. 因图象的切线斜率表示电场强度，x1 和 x2 处的电场强度不同；故A错误；
B．由图可知电势都大于零，则负电荷的电势能是负的，从负电势能到0电势能是增大，然后从0电势能到再一次负的电势能是电势能减小，故B正确；
CD．由图可知电势都大于零，且在x=0.6 m处电势最低，故一定都是正电荷，在x=0.6 m处的电场强度为零，则有
解得
q1：q2=9：4
CD错；
故选B。
7．C
【解析】
A．灯泡L正常发光，通过灯泡的电流
电动机与灯泡串联，通过电动机的电流IM=I=1A，故A错误；
B．电源的内阻
故B错误；
C．电动机两端的电压
UM=U-UL=7.5V-3V=4.5V
电动机的输入功率
P入=UMIM=4.5×1W=4.5W
所以电动机消耗的电功率为4.5W；故C正确
D. 路端电压
U=E-Ir=（8-0.5）V=7.5V
则电源的输出功率是
P出=UI=7.5×1W=7.5W
电源的效率是
故D错误。
故选C。
8．AB
【解析】
A．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，B板电势高，故A正确；
B．带电粒子经过加速电场
进入磁场根据洛伦兹力提供向心力有
解得
可知，R越小，荷质比越大，故B正确；
C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，如果带电粒子能够匀速通过，则二力是平衡力，即
所以
即，只有速度满足以上关系式的带电粒子才能通过；故C错误；
D．根据带电粒子在磁场中做圆周运动的公式
可得
随着粒子速度的增大，圆周运动的半径也应该增大，与交变电流的频率无关，故D错误。
故选AB。
9．BD
【解析】
A．该电路是R0和R串联在电路上，设计中限流电阻R0的作用是保护电路的作用，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，是因为滑片置于滑动变阻器R的最上端,但滑动变阻器R始终接在电路中，R两端始终都有电压的，选项A错误；
B．电压表测的是滑动变阻器上部分电阻的电压，但滑动变阻器R始终接在电路中，该电路是R0和R串联在电路上，总电流保持不变；选项B正确；
C．电压表测的是滑动变阻器上部分电阻的电压，物体质量越大，这部分的电阻越大，但是滑动变阻器R始终接在电路中，总电阻不变，路端电压不变，R0两端的电压也不变，选项C错误；
D．当托盘上放上质量为m的物体时，有
mg=kx
则
由闭合电路欧姆定律得
选项D正确。
故选BD。
10．BCD
【解析】
对A项，磁场对海水中电流的安培力是向后的，不是使船前进的力，故A项错误；
对B项，根据牛顿第三定律可知，海水又反过来对船体有向前的反作用力而使船前进，因此海水中的电流方向从CD板流向MN板，故B项正确；
对C项，改变电流方向，推进力方向会发生改变，可以控制船前进或者后退，故C项正确；
根据F=BIL可知，船所获得的推力，与超导线圈产生的磁感应强度和通过海水中的电流大小有关，D项正确．
故选BCD。
11．(1) a."×1"(1分) b.欧姆(1分)欧姆零刻度(或者右端零刻度)(1分) c.80(或者8)(1分) ；2.095(2.095~2.098均可)(2分) (2)R1(1分) 实物连线如图1(2分)
【解析】
(1) a、选择开关调到欧姆挡"×10¨档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,说明所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,选择×1档
b、将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处
c、由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.6mm=0.096mm，其读数为：2mm+9.6×0.01mm=2.096mm；
(2)滑动变阻器 R2(0～2000 Ω，0.1 A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，连接实物电路图，如图所示
12．(7分) (1)图像如图(2分) (2)1.00(2分) 250(2分) (3)土豆电池的内阻太大，回路电流太小(1分)
【解析】
(1)根据描点法作出图象，如图所示：
(2)由图所示图象可知，图象斜率k，则电源电动势E=1.00V，
图象纵轴截距解得：电源内阻r=250Ω，
(3)由于土豆电池的内阻太大，回路电流太小，所以灯泡不亮．
13．（10 分）解：
（1）由 UAB= E·d （3 分） 有 UAB= 1V （2 分）
WAB= q·UAB （3 分） 有 WAB=﹣4×10-3J （1 分） 则电势能增加了 4×10-3J （1 分）
（2）要使小球能够到 B 点，电场力不能大于重力 当 mg=qE 时，有 E=2.5V
14．（12 分）解：
(1)（3 分）由 F 安=BIL （2 分） 有 F 安=0.8 N （1 分）
(2)(3分)由动能定理(2分)有x=2m(1分)
(3) （6 分）设导体棒经时间 t 加速到 v，由牛顿第二定律有 F 安=ma （1 分） v=at （1 分）
（也可用动量定理求时间 t）
系统产生的焦耳热 Q 总=I2(R+r)t （2 分） 联立得 Q=16J （2 分）
15.(16分)解:粒子运动轨迹如图所示
(1)(4分)由题意(2分)
(也可以写为
有v=v(2分)
(2)(7分)电场中,沿y轴方向:v=vtan45° (1分)(1分)
沿x轴方向:x=v0t1(1分)解得:x=2L
粒子在磁场中的运动轨迹为1/4圆周,由几何关系得:(1分)
粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得:(2分)
解得(1分)
(3)(5分)电场中2L= v0t1 (2分)有
磁场中(1分) (1分) 有
则从O点运动到P点所用的时间为(1分)
电阻 R/Ω
电流 I/mA
电流倒数/ A-1
100
2.50
400
200
2.00
500
300
1.66
602
400
1.42
704
500
1.26
794
高二物理
本试卷共 6 页，15 小题，满分 100 分。考试用时 75 分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔在答题卡的相应位置填涂考生号。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡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。
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，然后再写上新答案；不准使用铅 笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ部分 选择题（共 46 分）
一、单项选择题：本题包括 7 小题，每小题 4 分，共 28 分．每小题给出的四个选项中，只 有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分．
1．如图所示为一对不等量异种点电荷的电场线分布，下列说法正确的是
A．Q1 对 Q2 的静电力大于 Q2 对 Q1 的静电力
B．B 处没画电场线，故 B 处电场强度为零
C．Q1、Q2 所带的电荷量是元电荷的整数倍
D．根据电场强度的定义式可知，A 处电场强度与试探电荷所受的库仑力成正比
2．新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所。某种额温枪以 2 节干电池（每节电动势为1.5V）为电源，工作电流为 5mA．能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触地测量体温，那么关于该额温枪的说法中正确的是
A．额温枪工作时，电路中每通过 1C 电荷，每节电池都能把 1.5J 化学能转化为电能
B．额温枪工作时，电池组两极间的电压为 3V
C．额温枪工作时，电源的输出功率为 15mW
D．额温枪工作时，电池组的电动势不再是 3V
3．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片 P 和 Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P 振动而 Q 可视为不动．在 P、Q 间距增大过程中
A．P、Q 构成的电容器的电容增大
B．P 上电荷量保持不变
C．通过 R 的电流为零
D．M 点的电势比 N 点的高
4．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a 点射 入，从 b 点射出。下列说法正确的是
A．粒子带正电
B．粒子在 b 点速率大于在 a 点速率
C．若仅增大磁感应强度，则粒子可能从 b 点左侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短
5．如图为静电除尘器机理示意图，图中虚线为电场线（方向未标出）。废气先经过一个机械 过滤装置再进入静电除尘区，尘埃在电场中易带上电子，在电场力的作用下向集尘极迁 移并沉积，以达到除尘目的，下列正确的是
A．电场方向由放电极指向集尘极
B．带电尘埃所受电场力的方向与该处电场方向相同
C．图中 A 点电势φA 大于 B 点电势φB
D．尘埃在迁移过程中其电场力逐渐减小
6．在 x 轴上 x=0 和 x=1m 处，固定两点电荷 q1 和 q2，两电荷之间各点对应的电势高低如图 曲线所示，在 x=0.6m 处电势最低,水平虚线在最低点与曲线相切，下列说法中正确的是 A．x1 和 x2 处的电势和电场强度均相同
B．一个电子从 x1 沿着 x 轴运动到 x2，电势能先增大后减小
C．两个电荷是异种电荷，电荷量大小关系为 q1∶q2=4∶9
D．两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为 q1∶q2=3∶2
7．如图甲所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，用该电源与“3V，3W”的灯泡 L、 电动机 M 串联在乙图电路上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作。下列说法中正 确的是
A．通过电动机的电流为 1.6A
B．电源的内阻为 1Ω
C．电动机消耗的电功率为 4.5W
D．电源的效率是 75%
二、多项选择题．本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分．至少有 2 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，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为 速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的 D 形盒狭缝中的加速时间， 下列说法正确的是
图乙
图丙 图丁
图甲
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B 板间产生电势差，B 板电势高
B．图乙中，粒子打在 A1A2 上的位置越靠近狭缝 P，粒子的比荷越大
C．图丙中，带电粒子（不计重力）能够从 Q 向 P 沿直线匀速通过速度选择器
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
9．如图所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计。 滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时， 电压表示数为零。设变阻器的总电阻为 R，总长度为 L，电源电 动势为 E，内阻为 r，限流电阻的阻值为 R0，弹簧劲度系数为 k， 不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上质量 为 m 的物体时，弹簧的压缩量为 x，电压表的示数为 U，重力加 速度为 g，下列说法中正确的是
A．托盘中没有放物体时，电压表示数为零，是因为滑动变阻器 R 所分电压为零
B. 放入托盘中的物体质量越大，电路中的总电流仍不变
C．放入托盘中的物体质量越大，限流电阻 R0 两端的电压越小
D．电压表示数 U 与弹簧压缩量 x 的关系为
10．超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN 和 CD 是与电源相连的导体板，MN 与 CD 之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场由固定在船上的超导线 圈产生，其独立电路部分未画出），以下说法正确的是
A．使船前进的力，是磁场对海水的安培力
B．要使船前进，海水的电流方向从 CD 板流向 MN 板
C．仅改变超导线圈中电流的方向，可控制船前进或倒退
D．船所获得的推力，与通过海水的电流大小和超导线圈产生的磁感应强度有关
第Ⅱ部分_____非选择题（共 54 分）
三、实验题，本题共 2 小题，共 16 分．答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．
11．（9 分）为了测量某金属丝的电阻率：
_____0
15
10
5
图a_____图 b
（1）先用多用电表粗测其电阻，将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零，测量时发现指针 向右偏转角度太大，这时他应该：
a．将选择开关换成欧姆挡的“ _____”档位(选填“×100”或“×1”) b．将红、黑表笔短接，调节 _____调零旋钮，使欧姆表指针指在 _____处．
c. 再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图 a 所示，则此段电阻丝的电阻为
_____Ω．然后用图 b 的螺旋测微器测其直径为 _____mm。
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表 V（量程 3 V，内阻约为 15 kΩ；量程 15 V，内阻约为 75 kΩ）
B．电流表 A（量程 0.6 A，内阻约为 1 Ω；量程 3 A，内阻约为 0.2 Ω）
C．滑动变阻器 R1（0～5 Ω，0.6 A）
D．滑动变阻器 R2（0～2000 Ω，0.1 A） E．1.5 V 的干电池两节，内阻不计 F．电阻箱
G．开关 S，导线若干 若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，则滑动变阻器应选用 ________（填“R1” 或“R2”）；请按照实验要求完成图 c 中的实物连线。
V
A
3 15
0.6 3
待测金属丝
E S
图 c
12．（7 分）某同学为了研究水果电池，将锌、铜两块电极插入一个土豆中做成一个“土豆电 池”，他用伏特表测得这个“土豆电池”两端电压为 0.96V，但他将四个这样的“土豆电池”串起 来给“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，为了寻找原 因，决定先测定一节“土豆电池”的电动势和内阻，他设计了如图甲所示的电路，电路中所用 电流计 G 的阻值为 50Ω，实验中他多次改变电阻箱的阻值，分别记录下各次电阻箱的阻值及 相应的电流计示数，算出电流的倒数，并将数据填在如下的表格中。
G
R
甲
（1）请你帮该同学在图乙的坐标纸中作出 R 图像。
（2）根据图像可以求得该电池的电动势为__________V，内阻为 _____Ω。（结果均 保留 3 位有效数字）
（3）完成实验后，该同学分析得出灯泡不亮的原因是 _____。
四、计算题，本题共 3 小题，共 38 分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．答案或 图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．
13．（10 分）如图所示，一倾角为θ=30°的光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下的匀强电场中。有 一质量为 m=0.001kg、电量为 q =﹣4×10-3C 的带电小球从斜槽顶端 A 处，以初速度 v0=2m/s 沿斜槽向下运动，斜槽底端 B 与 A 点的竖直距离为 d=0.5m。（g 取 10N/kg）
A
v
E
0
θ
B
（1）如果场强的大小 E=2V/m，A、B 间电势差 UAB 是多少？从 A 到 B，小球的电势能变化 了多少？
（2）若小球能到达 B 点，场强 E 至少为多少？
14．（12 分）如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图。光滑水平平行金属导轨 M、N 的间距 L=0.2m，电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B=1T。装有弹体的导体 棒 ab 垂直放在导轨 M、N 上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒 ab（含弹体）的质 量 m=0.2kg，在导轨 M、N 间部分的电阻 R=0.8Ω，可控电源的内阻 r=0.2Ω。在某次模拟发射 时，可控电源为导体棒 ab 提供的电流恒为 I=4A，不计空气阻力，导体棒 ab 由静止加速到 v=4m/s 后发射弹体。求：
(1)导体棒 ab 所受安培力大小；
(2)光滑水平导轨最小长度；
(3)该过程系统产生的焦耳热。
15．（16 分）如图所示，在 xOy 坐标平面的第一象限内有沿 y 轴正方向的匀强电场，在第四 象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为 m，电荷量为 q，带负电的粒子（重力不计）从坐标原点 O 射入磁场，入射速度大小为v0 ，方向与 y 轴负方向成 45°角。当粒子第一次进入电场到达 P 点时速度方向与 x 轴正方向相同，P 点坐标为（4L，L）。 求：
（1）粒子第一次进入电场到达 P 点时速度 v 的大小
（2）磁感应强度 B 的大小；
（3）粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间。
参考答案
1．C
【解析】
A．由于电场线由指向，所以带正电，带负电，故A错误；
B．电场线是假想的，没有电场线的地方，也有电场，故B错误；
C．沿着电场线方向电势降低，所以A点电势一定高于B点电势，故C正确；
D．A点电势一定高于B点电势，由于电子带负电，所以将一电子从A点移到B点，电场力对电子做负功，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
A．每节电池的电动势为1.5V，根据电动势的定义可以知道电路中每通过1C电荷，消耗的电能为
W=qE=1×1.5J=1.5J
则有1.5J的化学能转化为电能，故A正确；
B．额温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3V，故B错误；
C．额温枪工作时电源消耗的总功率为
P=2EI=2×1.5V×5mA=15mW
电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误；
D．两节电池的总电势为3V，额温枪工作时，电源的电动势不变，与外电路是否闭合无关，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
A．在P、Q间距增大过程中，据得电容器的电容减小．故A项错误．
B．电容式话筒与电源串联，电压保持不变；当P、Q间距增大的过程中，电容减小；据得电容器所带电荷量减小．故B项错误．
C．电容器所带电荷量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到N．故C项错误；
D．电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
A．粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故A错误；
B．粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，粒子在b点速率等于在a点速率，故B错误；
C．根据
得
若仅增大磁感应强度，则粒子运动的半径减小，粒子可能从b点左侧射出，故C正确；
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动半径减小，粒子轨迹对应的圆心角有可能增大，根据可知粒子运动时间可能增加，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
A．根据题意可知带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，故A错误；
B．尘埃带负电，则带电尘埃所受电场力的方向与该处电场方向相反，故B错误；
C．集尘极带正电荷，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，故C错误；
D．根据F=Eq可知，带负电的尘埃向集尘极迁移，由图中的电场线的疏密程度可知E逐渐减小，尘埃受到的电场力越来越小，故D正确；
故选D。
6．B
【解析】
A. 因图象的切线斜率表示电场强度，x1 和 x2 处的电场强度不同；故A错误；
B．由图可知电势都大于零，则负电荷的电势能是负的，从负电势能到0电势能是增大，然后从0电势能到再一次负的电势能是电势能减小，故B正确；
CD．由图可知电势都大于零，且在x=0.6 m处电势最低，故一定都是正电荷，在x=0.6 m处的电场强度为零，则有
解得
q1：q2=9：4
CD错；
故选B。
7．C
【解析】
A．灯泡L正常发光，通过灯泡的电流
电动机与灯泡串联，通过电动机的电流IM=I=1A，故A错误；
B．电源的内阻
故B错误；
C．电动机两端的电压
UM=U-UL=7.5V-3V=4.5V
电动机的输入功率
P入=UMIM=4.5×1W=4.5W
所以电动机消耗的电功率为4.5W；故C正确
D. 路端电压
U=E-Ir=（8-0.5）V=7.5V
则电源的输出功率是
P出=UI=7.5×1W=7.5W
电源的效率是
故D错误。
故选C。
8．AB
【解析】
A．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，B板电势高，故A正确；
B．带电粒子经过加速电场
进入磁场根据洛伦兹力提供向心力有
解得
可知，R越小，荷质比越大，故B正确；
C．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，如果带电粒子能够匀速通过，则二力是平衡力，即
所以
即，只有速度满足以上关系式的带电粒子才能通过；故C错误；
D．根据带电粒子在磁场中做圆周运动的公式
可得
随着粒子速度的增大，圆周运动的半径也应该增大，与交变电流的频率无关，故D错误。
故选AB。
9．BD
【解析】
A．该电路是R0和R串联在电路上，设计中限流电阻R0的作用是保护电路的作用，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，是因为滑片置于滑动变阻器R的最上端,但滑动变阻器R始终接在电路中，R两端始终都有电压的，选项A错误；
B．电压表测的是滑动变阻器上部分电阻的电压，但滑动变阻器R始终接在电路中，该电路是R0和R串联在电路上，总电流保持不变；选项B正确；
C．电压表测的是滑动变阻器上部分电阻的电压，物体质量越大，这部分的电阻越大，但是滑动变阻器R始终接在电路中，总电阻不变，路端电压不变，R0两端的电压也不变，选项C错误；
D．当托盘上放上质量为m的物体时，有
mg=kx
则
由闭合电路欧姆定律得
选项D正确。
故选BD。
10．BCD
【解析】
对A项，磁场对海水中电流的安培力是向后的，不是使船前进的力，故A项错误；
对B项，根据牛顿第三定律可知，海水又反过来对船体有向前的反作用力而使船前进，因此海水中的电流方向从CD板流向MN板，故B项正确；
对C项，改变电流方向，推进力方向会发生改变，可以控制船前进或者后退，故C项正确；
根据F=BIL可知，船所获得的推力，与超导线圈产生的磁感应强度和通过海水中的电流大小有关，D项正确．
故选BCD。
11．(1) a."×1"(1分) b.欧姆(1分)欧姆零刻度(或者右端零刻度)(1分) c.80(或者8)(1分) ；2.095(2.095~2.098均可)(2分) (2)R1(1分) 实物连线如图1(2分)
【解析】
(1) a、选择开关调到欧姆挡"×10¨档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,说明所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,选择×1档
b、将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处
c、由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.6mm=0.096mm，其读数为：2mm+9.6×0.01mm=2.096mm；
(2)滑动变阻器 R2(0～2000 Ω，0.1 A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，连接实物电路图，如图所示
12．(7分) (1)图像如图(2分) (2)1.00(2分) 250(2分) (3)土豆电池的内阻太大，回路电流太小(1分)
【解析】
(1)根据描点法作出图象，如图所示：
(2)由图所示图象可知，图象斜率k，则电源电动势E=1.00V，
图象纵轴截距解得：电源内阻r=250Ω，
(3)由于土豆电池的内阻太大，回路电流太小，所以灯泡不亮．
13．（10 分）解：
（1）由 UAB= E·d （3 分） 有 UAB= 1V （2 分）
WAB= q·UAB （3 分） 有 WAB=﹣4×10-3J （1 分） 则电势能增加了 4×10-3J （1 分）
（2）要使小球能够到 B 点，电场力不能大于重力 当 mg=qE 时，有 E=2.5V
14．（12 分）解：
(1)（3 分）由 F 安=BIL （2 分） 有 F 安=0.8 N （1 分）
(2)(3分)由动能定理(2分)有x=2m(1分)
(3) （6 分）设导体棒经时间 t 加速到 v，由牛顿第二定律有 F 安=ma （1 分） v=at （1 分）
（也可用动量定理求时间 t）
系统产生的焦耳热 Q 总=I2(R+r)t （2 分） 联立得 Q=16J （2 分）
15.(16分)解:粒子运动轨迹如图所示
(1)(4分)由题意(2分)
(也可以写为
有v=v(2分)
(2)(7分)电场中,沿y轴方向:v=vtan45° (1分)(1分)
沿x轴方向:x=v0t1(1分)解得:x=2L
粒子在磁场中的运动轨迹为1/4圆周,由几何关系得:(1分)
粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得:(2分)
解得(1分)
(3)(5分)电场中2L= v0t1 (2分)有
磁场中(1分) (1分) 有
则从O点运动到P点所用的时间为(1分)
电阻 R/Ω
电流 I/mA
电流倒数/ A-1
100
2.50
400
200
2.00
500
300
1.66
602
400
1.42
704
500
1.26
794
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