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浙江省温州十校联合体2023-2024学年高二物理上学期期中联考试题（Word版附解析）
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这是一份浙江省温州十校联合体2023-2024学年高二物理上学期期中联考试题（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸，5W， 极射线管及方向坐标如图所示等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求，不选、多选、错选均不得分）
1. 关于下列单位说法错误的是（ ）
A. 电动势的单位是VB. 比荷的单位是kg/C
C. 普朗克常量的单位是J·sD. 磁通量的单位是Wb
【答案】B
【解析】
【详解】A．电动势的单位是V，故A正确，不符合题意；
B．比荷，电量单位C，质量单位kg，所以电子比荷的单位是C/kg，故B错误，符合题意；
C．根据公式得
所以普朗克常量h的单位是，故C正确，不符合题意；
D．磁通量的单位是Wb，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 关于教材中的四幅图，说法正确的是（ ）
A. 图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间存在一个匀强磁场，使得线圈无论转到什么位置，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等
B. 图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入恒定电流后，另一线圈中会产生稳定的感应电流
C. 图③表明两条通电导线之间存在相互作用，这个相互作用是通过电场发生的
D. 图④中的电视和广播信号均为电磁波，电磁波具有能量，是一种物质
【答案】D
【解析】
【详解】A．图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场，不是匀强磁场，使得线圈无论转到什么位置，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等，选项A错误；
B．图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入变化的电流后，另一线圈中会产生感应电流，选项B错误；
C．图③表明两条通电导线之间存在相互作用，这个相互作用是通过磁场发生的，选项C错误；
D．图④中的电视和广播信号均为电磁波，电磁波具有能量，是一种物质，选项D正确。
故选D。
3. 在电磁学的发展中，许多科学家做出了不可磨灭的贡献。下列说法符合史实的是（ ）
A. 麦克斯韦率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场
B. 密立根通过实验准确测得了电子的带电量
C. 库仑通过扭称实验得出了库仑定律，并测出了静电力常量的值
D. 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，建立了完整的电磁场理论
【答案】B
【解析】
【详解】A．法拉第率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场，选项A错误；
B．密立根通过油滴实验准确测得了电子的带电量，选项B正确；
C．库仑利用扭秤装置提出了真空中静止点电荷间的作用规律，得出了库仑定律，麦克斯韦通过理论计算得出静电力常量的数值，故C错误；
D．麦克斯韦首先建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项D错误。
故选B。
4. 如图所示带电导体周围的电场线及等势线，以下关于导体及其周围静电场的4个结论：①等差等势线密的地方电场强度必然大；②电势相等的地方电场强度必然相等；③电场强度为零处电势必然也为零；④等势线必然与电场线垂直。其中正确的结论是（ ）
A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①通过匀强电场场强计算公式
对非匀强电场定性分析可知，等差等势线密的地方电场强度必然大，故①正确；
②电场强度与电势无关，电场强度只与电场本身的性质有关，电势相等的地方电场强度不一定相等，如点电荷形成的电场中，以点电荷为圆心的同心圆为等势线，即该同心圆上任意一点的电势相等，但场强不相等，场强是矢量，虽然在该模型中，同心圆上任意一点的电场强度大小相等，但方向不同，故②错误；
③电场强度为零处电势不一定为零，零电势的选取是任意的，即人为规定，如等量正点电荷连线的中点处，其场强为零，但电势不为零，而沿着电场线的方向电势降低，我们规定无穷远处电势为零，故③错误；
④若等势线不与电场线垂直，则将电荷沿着等势线移动的过程中电场力会做功，电荷的电势能会发生变化，与等势线上电势处处相等相悖，因此可知，等势线必然与电场线垂直，故④正确。
故选C。
5. 如图所示，三个完全相同的金属小球均与绝缘棒连接，其中A、B两个小球带有等量异种电荷，固定在桌面上。用不带电的C球先后接触A、B两个小球，则接触前后A、B间的库仑力大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设AB带电量分别为+q和-q，则两者的库仑力
用不带电的C球先后接触A、B两个小球，则AB各带电量为，，此时的库仑力
故选A。
6. 第19届亚运会于9月23日晚在杭州盛大开幕。此次亚运会开幕式将实体烟花燃放改成电子烟花表演展示，通过数字技术、光学投影等展现烟花绽放场景，传递出中国绿色低碳环保且负责任的发展中大国形象。以下说法正确的是（ ）
A. 能量在使用过程中总量保持不变，故无需节约用电，可尽情燃放电子烟花
B. 不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段
C. 电子烟花技术将电能全部转化为光能和内能，过程中不存在能量耗散
D. 相比于传统烟花，使用电子烟花完全无污染
【答案】B
【解析】
【详解】A．能量在使用过程中虽然总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，所以必需节约能源，故Ａ错误；
B．不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段，选项Ｂ正确；
C．电子烟花技术将电能不能全部转化为光能和内能，过程中也存在能量耗散，选项Ｃ错误；
D．相比于传统烟花，使用电子烟花污染较少，但也不是完全无污染，选项D错误。
故选B。
7. 拿着手机在散步，就能记录你一天走的步数。手机能完成这个任务，主要靠内部安装的加速度传感器。电容式加速度传感器是一种常见的加速度传感器，原理图如下：固定块（导体）的面分别与上下两块固定极板组成两个电容器，当外界给手机带来加速度时，这两个电容器的电容会发生改变，检测这种改变就可以得知加速度情况。若此时手机正在向上加速，则上下两个电容器的电容、将如何变化（ ）
A. 增大 增大B. 增大 减小C. 减小 减小D. 减小 增大
【答案】D
【解析】
【详解】若此时手机正在向上加速，质量块也向上加速运动，簧片向下弯曲，则上面电容器的极板间距变大，下面电容器的极板间距减小，由，可知减小，增大。
故选D。
8. 如图所示为国产积木品牌森宝积木生产的电机及其伏安特性曲线，由该图像可知（ ）
A. 该电动机内阻为B. 电压为1V时该电机的输出功率为0.5W
C. 电压为1V时该电机的输出效率为80%D. 电压为0.1V时该电机的机械功率为0.025W
【答案】C
【解析】
【详解】A．电动机内阻为
故A错误；
B．电压为1V时该电机的输出功率
故B错误；
C．电压为1V时该电机的输出效率为
故C正确；
D．电压0.1V时该电机不转动，机械功率为0，故D错误。
故选C。
9. 极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出，经过狭缝掠射到荧光屏上，显示出一条射线径迹，以下情况判断正确的是（ ）
A. 在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线将向上偏转
B. 在阴极射线管中加一个方向向前的电场，射线将向上偏转
C. 在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，射线将向上偏转
D. 在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，射线将向上偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电子带负电，受电场力与电场线方向相反，如果加一个方向向上的电场，则电子受到的电场力方向向下，射线向下偏转；如果加一个方向向前的电场，电子受到的电场力方向向向后，射线向后偏转，故AB错误；
CD．在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，由安培定则可知阴极射线管中是向前的磁场时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向上，因此会向上偏转；在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，由安培定则可知阴极射线管中是向下的磁场时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向前，射线向前偏转，故C正确，D错误。
故选C。
10. 一种可“称量”安培力大小的实验装置如图甲。形磁铁置于水平电子测力计上，两磁极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计示数为；导体棒通以图示方向电流时，测力计示数为；将导体棒在水平面内转过角时（如图乙），测力计示数为；将导体棒在竖直面内转过角时（如图丙），测力计示数为。整个过程保持电流大小不变，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】导体棒没有通电时测力计的示数即为磁铁的重量为，通向外的电流后，由左手定则可知导体棒受向上的安培力，根据牛顿第三定律可知导体棒对磁铁的磁力向下，对磁铁由平衡条件
+F安=G1
三种情况下，根据
导体棒所受安培力相同，所以
故选A。
11. 由于移动电源的电池电量不能全部释放用于对外充电，故铭牌上标有电池容量的同时，往往还会标有额定容量，表示以额定电流输出时移动电源可释放的最大电量。如图为某款移动电源的铭牌，下列说法正确的是（ ）
A. 电池容量中的mAh是能量的单位
B. 该移动电源充满电后，仅用3A供电口可以稳定输出6.6h
C. 使用该移动电源的5V-3A输出端给手机充电，手机电池能量每秒增加15J
D. 该移动电源充满电后存储的能量约为
【答案】D
【解析】
【详解】A．电池容量中的mAh是电量的单位，选项A错误；
B．该移动电源充满电后，仅用3A供电口可以稳定输出
选项B错误；
C．使用该移动电源的5V-3A输出端给手机充电，每秒中电源消耗的能量为
W=IUt=15J
但是这些能量并不是全部给了手机电池，即手机电池能量每秒增加小于15J，选项C错误；
D．该移动电源充满电后存储的能量约为
选项D正确。
故选D。
12. 如图所示，三个点电荷依次位于等边三角形的三个顶点。、分别为、的中点，这两处电场方向均垂直且方向相反。已知处的场强大小为，则点处的场强大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为q，电性与A相同，又N点电场强度竖直向上，可得A处电荷在N点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图所示
可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷，如图所示；由几何关系
其中
解得
根据
解得
故选A。
13. 位于钱塘江南岸的杭州奥体中心主体育场俗称“大莲花”。为这朵“大莲花”调节温度的，不仅有中央空调，还有江水源空调。江水源空调就是用多组江水源热泵抽取钱塘江的水，再利用江水与体育场室内空气的温差，实现制冷和制热，从而让场馆达到冬暖夏凉的效果。已知每组江水源热泵由电动机、水泵、输水钢管组成，钱塘江抽水处水源距离地表6m深，安装抽水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与钱塘江地下水源连通，水泵出水口离地表高度为0.45m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出水量为3kg。水泵由功率为330W的电动机带动，已知电动机额定电压为220V，水泵的抽水效率为75%（抽水效率是指水泵的输出功率与输入功率的比值），水的密度为，则（ ）
A. 出水口钢管横截面积为B. 水泵的输入功率为217.5W
C. 每秒内水流机械能增加24JD. 电机发热功率为40W
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
可得出水口钢管横截面积为
选项A错误；
C．每秒内水流机械能增加
选项C错误；
B．水泵的输入功率为
选项B错误；
D．电机发热功率为
P热=330W-290W=40W
选项D正确。
故选D。
二、不定项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得2分，有选错的得0分）
14. 为了助力未来乡村建设，小明设计了如图所示的农村光控路灯电路，以实现自动亮度控制。图中A、B为相同灯泡，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。下列判断正确的是（ ）
A. 外界光照强度增加时，电流表示数减小
B. 外界光照强度增加时，通过的电流增加
C. 该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，A灯、B灯均变暗
D. 该电路不可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，电源消耗功率增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由
可知电路中总电流增大，电流表示数增大，故A错误；
B．电路中总电流增大，由
可知电源内压增大，由
可知外压减小，所以灯泡A中的电流减小，由
可知外界光照强度增加时，通过的电流增加，故B正确；
C．该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，灯泡A中的电流减小，A灯变暗；由于通过的电流增加，所以两端的电压增大，又外压减小，因此B灯两端的电压减小，所以B灯变暗，故C正确；
D．外界光照强度增加时，电路中总电流增大，电源消耗功率增大，所以该电路不可用于实际光控路灯中，故D正确。
故选BCD。
15. 下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A. 图①中粒子沿直线运动的条件是
B. 图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下
C. 图③中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大
D. 图④随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图①中粒子沿直线PQ运动的条件是
解得
故A正确；
B．图②中根据左手定则可知B板为正极，所以通过R的电流方向从下到上，故B错误；
C．图③中在加速电场中有
在磁场中洛伦兹力提供向心力，则
解得
对于同位素，电荷量相等，半径最大的粒子对应质量也最大，故C正确；
D．图④中粒子的周期为，粒子走过半圆的时间间隔与粒子的速度无关，故D错误。
故选AC。
非选择题部分
三、实验题（每空2分，共16分）
16. Ⅰ.在“练习使用多用电表”实验中，某同学使用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标有“220V 100W”字样，回答以下问题：
（1）该同学采用“”挡进行测量，则实际的测量结果最有可能为图甲中的______（选填“a”、“b”或“c”）位置。
（2）为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进行的操作步骤顺序是______（填字母）。
A.将选择开关置于“”挡
B.将选择开关置于“”挡
C.将红、黑表笔短接
D.调节欧姆调零旋钮使指针指左侧零刻度
E.调节欧姆调零旋钮使指针指右侧零刻度
F.将选择开关置于“OFF”或直流电压500V挡
G将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡
H.测量电阻
（3）该同学继续用该多用电表测量某电池电压，选择开关位置如图乙所示，测量时电表指针位置如图甲中b位置，则该同学测得的电池电压为______V。
Ⅱ.学校物理学习小组决定测量一个番茄水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片和铜片插入一个番茄中制成一个水果电池。由于电流过于微弱，实验小组采用微安表测量，且微安表的内阻为。
（1）按甲图电路把乙中的实物图连线补充完整______。
（2）测量数值描点如图丙所示的，则该组水果电池的内阻为______（结果保留2位有效数字）。
Ⅲ.物理学习小组决定测定一段固定在刻度尺上的长直电阻丝（总阻值约为）的电阻率。
（1）如图甲，用螺旋测微器测量电阻丝直径，其读数为______mm；
（2）现有电源（3V，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流2A），电压表（0~3V，内阻约），电流表（0~0.6A，内阻约），开关和导线若干；为减小测量误差，实验电路应采用图乙中的______（“①”或“②”）；
（3）将鳄鱼夹夹在电阻丝上的不同位置，可以测量不同长度电阻丝对应的电阻，进而描绘出电阻与长度的关系图像（如图丙所示），则电阻丝的电阻率______（取3，结果保留2位有效数字）。
【答案】 ①. c ②. BCEHG ③. 1.15 ④. ⑤. ⑥. 1.497##1.498##1.499##1.500 ⑦. ① ⑧.
【解析】
【详解】Ⅰ.（1）[1]灯泡正常工作时的电阻为
常温下灯泡的电阻远小于484Ω，则该同学采用“”挡进行测量，则实际的测量结果最有可能为图甲中的c位置。
（2）[2]选择开关置于“”挡是，指针偏角过大，说明档位选择过高，则为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，则需将选择开关置于“”挡，然后调零，再测量，最后将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡，则需要进行的操作步骤顺序是BCEHG；
（3）[3]该同学继续用该多用电表测量某电池的电压，选择开关置于直流2.5V档，最小刻度0.05V，测量时电表指针位置如图甲中b位置，则该同学测得的电池电压为1.15V。
Ⅱ. （1）[4]按甲图电路把乙中的实物图连线如图；
（2）[5]画出U-I图像如图：
该组水果电池的内阻为
Ⅲ. （1）[6]用螺旋测微器测量电阻丝直径其读数为1.5mm+0.01mm×0.0=1.500mm；
（2）[7]因为
则应该采用电流表外接电路，即实验电路应采用图乙中的①；
（3）[8]根据
由图像可知
其中d=150mm解得
四、计算题（本题共4小题，其中17题8分，18题9分，19题11分，20题11分，共39分）
17. 导轨式电磁炮是未来战争中的大杀器。如图是电磁炮的示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。假设在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，磁感应强度为。已知两导轨内侧间距，滑块的质量，滑块沿导轨滑行后获得的发射速度为（此过程视为匀加速运动）。求：
（1）导轨中磁场的方向
（2）发射过程中滑块的所受的安培力大小
（3）流经滑块的电流大小
【答案】（1）垂直纸面向里；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由左手定则可得磁场垂直纸面向里。
（2）由匀加速运动公式，可得
由牛顿第二定律，可得
（3）由安培力公式，可得
18. 将一平行板电容器接入如图所示的电路中。已知电源电动势为12V，内阻为，为最大阻值的滑动变阻器。调节滑动变阻器的阻值为，闭合开关，一个二价正离子（即带电量为2e）从A板静止释放，到达B板时的动能为18eV。求：
（1）电阻的阻值为多少？
（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）分析二价离子，由动能定理可得
则
由欧姆定律得
电阻的阻值
（2）由
当时，的功率最大
19. 如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与水平绝缘轨道连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，半径。一带电荷量的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，从水平轨道上距离N点处由静止释放，恰好运动到半圆形轨道的最高点。求小滑块：
（1）所处匀强电场的电场强度的大小
（2）通过半圆形轨道中点点时对轨道压力大小
（3）经过点后落地时的速度大小
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小滑块在点时，重力提供向心力，有
带入数据解得
整个过程由动能定理得
解得
（2）到达点，由动能定理得
到达点时轨道对滑块的弹力和电场力的合力提供向心力，有
联立解得
由牛顿第三定律，点时滑块对轨道压力大小为
方向水平向左。
（3）经点后，竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀减速运动
联立解得
落地过程由动能定律得
解得
20. 如图所示，在竖直面Oxy内，第一象限中存在水平向左的匀强电场，第三、四象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场，在直线的下方存在竖直向上的匀强电场。现将一个质量为带正电的小球，从坐标为的点沿x轴正方向水平抛出，恰好从坐标为的点竖直落入一固定的竖直粗糙细管中。已知小球与细管的动摩擦因数为，细管长为，小球离开细管前已做匀速运动，匀强磁场磁感应强度大小为，匀强电场强度大小均为，小球初速度未知，重力加速度为。求：
（1）小球所带电荷量；
（2）小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功；
（3）小球离开细管后，撤去细管与第一象限的电场，求之后小球运动过程中纵坐标的最小值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在第一象限的运动过程中，轴方向做匀减速直线，末速度为0。由逆向思维可得
轴方向做自由落体
可得
，
（2）由自由落体公式可得，小球从点进入细管时，速度
小球离开细管时已匀速，由受力分析可得
解得
由动能定理可得
小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功
（3）离开细管进入叠加场区域后
小球将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，圆周半径
小球第一次在叠加场区域中到达的最低点纵坐标为
之后由于能量守恒，小球每次进入叠加场区域的速度方向未知，但速度大小不变，圆周运动半径不变。小球在之后运动过程中，纵坐标的最小值仍为
考生须知：
1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4.考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求，不选、多选、错选均不得分）
1. 关于下列单位说法错误的是（ ）
A. 电动势的单位是VB. 比荷的单位是kg/C
C. 普朗克常量的单位是J·sD. 磁通量的单位是Wb
【答案】B
【解析】
【详解】A．电动势的单位是V，故A正确，不符合题意；
B．比荷，电量单位C，质量单位kg，所以电子比荷的单位是C/kg，故B错误，符合题意；
C．根据公式得
所以普朗克常量h的单位是，故C正确，不符合题意；
D．磁通量的单位是Wb，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 关于教材中的四幅图，说法正确的是（ ）
A. 图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间存在一个匀强磁场，使得线圈无论转到什么位置，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等
B. 图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入恒定电流后，另一线圈中会产生稳定的感应电流
C. 图③表明两条通电导线之间存在相互作用，这个相互作用是通过电场发生的
D. 图④中的电视和广播信号均为电磁波，电磁波具有能量，是一种物质
【答案】D
【解析】
【详解】A．图①为磁电式电流表内部磁场示意图，极靴和铁质圆柱之间存在一个辐射式磁场，不是匀强磁场，使得线圈无论转到什么位置，左右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等，选项A错误；
B．图②为法拉第使用过的线圈，当给其中一个线圈通入变化的电流后，另一线圈中会产生感应电流，选项B错误；
C．图③表明两条通电导线之间存在相互作用，这个相互作用是通过磁场发生的，选项C错误；
D．图④中的电视和广播信号均为电磁波，电磁波具有能量，是一种物质，选项D正确。
故选D。
3. 在电磁学的发展中，许多科学家做出了不可磨灭的贡献。下列说法符合史实的是（ ）
A. 麦克斯韦率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场
B. 密立根通过实验准确测得了电子的带电量
C. 库仑通过扭称实验得出了库仑定律，并测出了静电力常量的值
D. 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，建立了完整的电磁场理论
【答案】B
【解析】
【详解】A．法拉第率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场，选项A错误；
B．密立根通过油滴实验准确测得了电子的带电量，选项B正确；
C．库仑利用扭秤装置提出了真空中静止点电荷间的作用规律，得出了库仑定律，麦克斯韦通过理论计算得出静电力常量的数值，故C错误；
D．麦克斯韦首先建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项D错误。
故选B。
4. 如图所示带电导体周围的电场线及等势线，以下关于导体及其周围静电场的4个结论：①等差等势线密的地方电场强度必然大；②电势相等的地方电场强度必然相等；③电场强度为零处电势必然也为零；④等势线必然与电场线垂直。其中正确的结论是（ ）
A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①通过匀强电场场强计算公式
对非匀强电场定性分析可知，等差等势线密的地方电场强度必然大，故①正确；
②电场强度与电势无关，电场强度只与电场本身的性质有关，电势相等的地方电场强度不一定相等，如点电荷形成的电场中，以点电荷为圆心的同心圆为等势线，即该同心圆上任意一点的电势相等，但场强不相等，场强是矢量，虽然在该模型中，同心圆上任意一点的电场强度大小相等，但方向不同，故②错误；
③电场强度为零处电势不一定为零，零电势的选取是任意的，即人为规定，如等量正点电荷连线的中点处，其场强为零，但电势不为零，而沿着电场线的方向电势降低，我们规定无穷远处电势为零，故③错误；
④若等势线不与电场线垂直，则将电荷沿着等势线移动的过程中电场力会做功，电荷的电势能会发生变化，与等势线上电势处处相等相悖，因此可知，等势线必然与电场线垂直，故④正确。
故选C。
5. 如图所示，三个完全相同的金属小球均与绝缘棒连接，其中A、B两个小球带有等量异种电荷，固定在桌面上。用不带电的C球先后接触A、B两个小球，则接触前后A、B间的库仑力大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设AB带电量分别为+q和-q，则两者的库仑力
用不带电的C球先后接触A、B两个小球，则AB各带电量为，，此时的库仑力
故选A。
6. 第19届亚运会于9月23日晚在杭州盛大开幕。此次亚运会开幕式将实体烟花燃放改成电子烟花表演展示，通过数字技术、光学投影等展现烟花绽放场景，传递出中国绿色低碳环保且负责任的发展中大国形象。以下说法正确的是（ ）
A. 能量在使用过程中总量保持不变，故无需节约用电，可尽情燃放电子烟花
B. 不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段
C. 电子烟花技术将电能全部转化为光能和内能，过程中不存在能量耗散
D. 相比于传统烟花，使用电子烟花完全无污染
【答案】B
【解析】
【详解】A．能量在使用过程中虽然总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，所以必需节约能源，故Ａ错误；
B．不断开发新能源，发展新技术，是缓解能源危机、加强环境保护的重要手段，选项Ｂ正确；
C．电子烟花技术将电能不能全部转化为光能和内能，过程中也存在能量耗散，选项Ｃ错误；
D．相比于传统烟花，使用电子烟花污染较少，但也不是完全无污染，选项D错误。
故选B。
7. 拿着手机在散步，就能记录你一天走的步数。手机能完成这个任务，主要靠内部安装的加速度传感器。电容式加速度传感器是一种常见的加速度传感器，原理图如下：固定块（导体）的面分别与上下两块固定极板组成两个电容器，当外界给手机带来加速度时，这两个电容器的电容会发生改变，检测这种改变就可以得知加速度情况。若此时手机正在向上加速，则上下两个电容器的电容、将如何变化（ ）
A. 增大 增大B. 增大 减小C. 减小 减小D. 减小 增大
【答案】D
【解析】
【详解】若此时手机正在向上加速，质量块也向上加速运动，簧片向下弯曲，则上面电容器的极板间距变大，下面电容器的极板间距减小，由，可知减小，增大。
故选D。
8. 如图所示为国产积木品牌森宝积木生产的电机及其伏安特性曲线，由该图像可知（ ）
A. 该电动机内阻为B. 电压为1V时该电机的输出功率为0.5W
C. 电压为1V时该电机的输出效率为80%D. 电压为0.1V时该电机的机械功率为0.025W
【答案】C
【解析】
【详解】A．电动机内阻为
故A错误；
B．电压为1V时该电机的输出功率
故B错误；
C．电压为1V时该电机的输出效率为
故C正确；
D．电压0.1V时该电机不转动，机械功率为0，故D错误。
故选C。
9. 极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出，经过狭缝掠射到荧光屏上，显示出一条射线径迹，以下情况判断正确的是（ ）
A. 在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线将向上偏转
B. 在阴极射线管中加一个方向向前的电场，射线将向上偏转
C. 在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，射线将向上偏转
D. 在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，射线将向上偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电子带负电，受电场力与电场线方向相反，如果加一个方向向上的电场，则电子受到的电场力方向向下，射线向下偏转；如果加一个方向向前的电场，电子受到的电场力方向向向后，射线向后偏转，故AB错误；
CD．在阴极射线管正下方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，由安培定则可知阴极射线管中是向前的磁场时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向上，因此会向上偏转；在阴极射线管正后方放置一根通有强电流的长直导线，电流方向向右，由安培定则可知阴极射线管中是向下的磁场时，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力向前，射线向前偏转，故C正确，D错误。
故选C。
10. 一种可“称量”安培力大小的实验装置如图甲。形磁铁置于水平电子测力计上，两磁极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计示数为；导体棒通以图示方向电流时，测力计示数为；将导体棒在水平面内转过角时（如图乙），测力计示数为；将导体棒在竖直面内转过角时（如图丙），测力计示数为。整个过程保持电流大小不变，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】导体棒没有通电时测力计的示数即为磁铁的重量为，通向外的电流后，由左手定则可知导体棒受向上的安培力，根据牛顿第三定律可知导体棒对磁铁的磁力向下，对磁铁由平衡条件
+F安=G1
三种情况下，根据
导体棒所受安培力相同，所以
故选A。
11. 由于移动电源的电池电量不能全部释放用于对外充电，故铭牌上标有电池容量的同时，往往还会标有额定容量，表示以额定电流输出时移动电源可释放的最大电量。如图为某款移动电源的铭牌，下列说法正确的是（ ）
A. 电池容量中的mAh是能量的单位
B. 该移动电源充满电后，仅用3A供电口可以稳定输出6.6h
C. 使用该移动电源的5V-3A输出端给手机充电，手机电池能量每秒增加15J
D. 该移动电源充满电后存储的能量约为
【答案】D
【解析】
【详解】A．电池容量中的mAh是电量的单位，选项A错误；
B．该移动电源充满电后，仅用3A供电口可以稳定输出
选项B错误；
C．使用该移动电源的5V-3A输出端给手机充电，每秒中电源消耗的能量为
W=IUt=15J
但是这些能量并不是全部给了手机电池，即手机电池能量每秒增加小于15J，选项C错误；
D．该移动电源充满电后存储的能量约为
选项D正确。
故选D。
12. 如图所示，三个点电荷依次位于等边三角形的三个顶点。、分别为、的中点，这两处电场方向均垂直且方向相反。已知处的场强大小为，则点处的场强大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为M点电场强度竖直向下，则C为正电荷，根据场强的叠加原理，可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向相反，则B点电荷带电量为q，电性与A相同，又N点电场强度竖直向上，可得A处电荷在N点的场强垂直BC沿AN连线向右上，如图所示
可知A处电荷为正电荷，所以A、B、C均为正电荷，如图所示；由几何关系
其中
解得
根据
解得
故选A。
13. 位于钱塘江南岸的杭州奥体中心主体育场俗称“大莲花”。为这朵“大莲花”调节温度的，不仅有中央空调，还有江水源空调。江水源空调就是用多组江水源热泵抽取钱塘江的水，再利用江水与体育场室内空气的温差，实现制冷和制热，从而让场馆达到冬暖夏凉的效果。已知每组江水源热泵由电动机、水泵、输水钢管组成，钱塘江抽水处水源距离地表6m深，安装抽水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与钱塘江地下水源连通，水泵出水口离地表高度为0.45m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出水量为3kg。水泵由功率为330W的电动机带动，已知电动机额定电压为220V，水泵的抽水效率为75%（抽水效率是指水泵的输出功率与输入功率的比值），水的密度为，则（ ）
A. 出水口钢管横截面积为B. 水泵的输入功率为217.5W
C. 每秒内水流机械能增加24JD. 电机发热功率为40W
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
可得出水口钢管横截面积为
选项A错误；
C．每秒内水流机械能增加
选项C错误；
B．水泵的输入功率为
选项B错误；
D．电机发热功率为
P热=330W-290W=40W
选项D正确。
故选D。
二、不定项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得2分，有选错的得0分）
14. 为了助力未来乡村建设，小明设计了如图所示的农村光控路灯电路，以实现自动亮度控制。图中A、B为相同灯泡，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小。下列判断正确的是（ ）
A. 外界光照强度增加时，电流表示数减小
B. 外界光照强度增加时，通过的电流增加
C. 该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，A灯、B灯均变暗
D. 该电路不可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，电源消耗功率增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由
可知电路中总电流增大，电流表示数增大，故A错误；
B．电路中总电流增大，由
可知电源内压增大，由
可知外压减小，所以灯泡A中的电流减小，由
可知外界光照强度增加时，通过的电流增加，故B正确；
C．该电路可用于实际光控路灯中，因为外界光照强度增加时，灯泡A中的电流减小，A灯变暗；由于通过的电流增加，所以两端的电压增大，又外压减小，因此B灯两端的电压减小，所以B灯变暗，故C正确；
D．外界光照强度增加时，电路中总电流增大，电源消耗功率增大，所以该电路不可用于实际光控路灯中，故D正确。
故选BCD。
15. 下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A. 图①中粒子沿直线运动的条件是
B. 图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下
C. 图③中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大
D. 图④随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图①中粒子沿直线PQ运动的条件是
解得
故A正确；
B．图②中根据左手定则可知B板为正极，所以通过R的电流方向从下到上，故B错误；
C．图③中在加速电场中有
在磁场中洛伦兹力提供向心力，则
解得
对于同位素，电荷量相等，半径最大的粒子对应质量也最大，故C正确；
D．图④中粒子的周期为，粒子走过半圆的时间间隔与粒子的速度无关，故D错误。
故选AC。
非选择题部分
三、实验题（每空2分，共16分）
16. Ⅰ.在“练习使用多用电表”实验中，某同学使用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标有“220V 100W”字样，回答以下问题：
（1）该同学采用“”挡进行测量，则实际的测量结果最有可能为图甲中的______（选填“a”、“b”或“c”）位置。
（2）为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进行的操作步骤顺序是______（填字母）。
A.将选择开关置于“”挡
B.将选择开关置于“”挡
C.将红、黑表笔短接
D.调节欧姆调零旋钮使指针指左侧零刻度
E.调节欧姆调零旋钮使指针指右侧零刻度
F.将选择开关置于“OFF”或直流电压500V挡
G将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡
H.测量电阻
（3）该同学继续用该多用电表测量某电池电压，选择开关位置如图乙所示，测量时电表指针位置如图甲中b位置，则该同学测得的电池电压为______V。
Ⅱ.学校物理学习小组决定测量一个番茄水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片和铜片插入一个番茄中制成一个水果电池。由于电流过于微弱，实验小组采用微安表测量，且微安表的内阻为。
（1）按甲图电路把乙中的实物图连线补充完整______。
（2）测量数值描点如图丙所示的，则该组水果电池的内阻为______（结果保留2位有效数字）。
Ⅲ.物理学习小组决定测定一段固定在刻度尺上的长直电阻丝（总阻值约为）的电阻率。
（1）如图甲，用螺旋测微器测量电阻丝直径，其读数为______mm；
（2）现有电源（3V，内阻可不计）、滑动变阻器（，额定电流2A），电压表（0~3V，内阻约），电流表（0~0.6A，内阻约），开关和导线若干；为减小测量误差，实验电路应采用图乙中的______（“①”或“②”）；
（3）将鳄鱼夹夹在电阻丝上的不同位置，可以测量不同长度电阻丝对应的电阻，进而描绘出电阻与长度的关系图像（如图丙所示），则电阻丝的电阻率______（取3，结果保留2位有效数字）。
【答案】 ①. c ②. BCEHG ③. 1.15 ④. ⑤. ⑥. 1.497##1.498##1.499##1.500 ⑦. ① ⑧.
【解析】
【详解】Ⅰ.（1）[1]灯泡正常工作时的电阻为
常温下灯泡的电阻远小于484Ω，则该同学采用“”挡进行测量，则实际的测量结果最有可能为图甲中的c位置。
（2）[2]选择开关置于“”挡是，指针偏角过大，说明档位选择过高，则为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，则需将选择开关置于“”挡，然后调零，再测量，最后将选择开关置于“OFF”或交流电压500V挡，则需要进行的操作步骤顺序是BCEHG；
（3）[3]该同学继续用该多用电表测量某电池的电压，选择开关置于直流2.5V档，最小刻度0.05V，测量时电表指针位置如图甲中b位置，则该同学测得的电池电压为1.15V。
Ⅱ. （1）[4]按甲图电路把乙中的实物图连线如图；
（2）[5]画出U-I图像如图：
该组水果电池的内阻为
Ⅲ. （1）[6]用螺旋测微器测量电阻丝直径其读数为1.5mm+0.01mm×0.0=1.500mm；
（2）[7]因为
则应该采用电流表外接电路，即实验电路应采用图乙中的①；
（3）[8]根据
由图像可知
其中d=150mm解得
四、计算题（本题共4小题，其中17题8分，18题9分，19题11分，20题11分，共39分）
17. 导轨式电磁炮是未来战争中的大杀器。如图是电磁炮的示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。假设在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，磁感应强度为。已知两导轨内侧间距，滑块的质量，滑块沿导轨滑行后获得的发射速度为（此过程视为匀加速运动）。求：
（1）导轨中磁场的方向
（2）发射过程中滑块的所受的安培力大小
（3）流经滑块的电流大小
【答案】（1）垂直纸面向里；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由左手定则可得磁场垂直纸面向里。
（2）由匀加速运动公式，可得
由牛顿第二定律，可得
（3）由安培力公式，可得
18. 将一平行板电容器接入如图所示的电路中。已知电源电动势为12V，内阻为，为最大阻值的滑动变阻器。调节滑动变阻器的阻值为，闭合开关，一个二价正离子（即带电量为2e）从A板静止释放，到达B板时的动能为18eV。求：
（1）电阻的阻值为多少？
（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）分析二价离子，由动能定理可得
则
由欧姆定律得
电阻的阻值
（2）由
当时，的功率最大
19. 如图所示，在水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与水平绝缘轨道连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，半径。一带电荷量的小滑块质量为，与水平轨道间的动摩擦因数，从水平轨道上距离N点处由静止释放，恰好运动到半圆形轨道的最高点。求小滑块：
（1）所处匀强电场的电场强度的大小
（2）通过半圆形轨道中点点时对轨道压力大小
（3）经过点后落地时的速度大小
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小滑块在点时，重力提供向心力，有
带入数据解得
整个过程由动能定理得
解得
（2）到达点，由动能定理得
到达点时轨道对滑块的弹力和电场力的合力提供向心力，有
联立解得
由牛顿第三定律，点时滑块对轨道压力大小为
方向水平向左。
（3）经点后，竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀减速运动
联立解得
落地过程由动能定律得
解得
20. 如图所示，在竖直面Oxy内，第一象限中存在水平向左的匀强电场，第三、四象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场，在直线的下方存在竖直向上的匀强电场。现将一个质量为带正电的小球，从坐标为的点沿x轴正方向水平抛出，恰好从坐标为的点竖直落入一固定的竖直粗糙细管中。已知小球与细管的动摩擦因数为，细管长为，小球离开细管前已做匀速运动，匀强磁场磁感应强度大小为，匀强电场强度大小均为，小球初速度未知，重力加速度为。求：
（1）小球所带电荷量；
（2）小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功；
（3）小球离开细管后，撤去细管与第一象限的电场，求之后小球运动过程中纵坐标的最小值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在第一象限的运动过程中，轴方向做匀减速直线，末速度为0。由逆向思维可得
轴方向做自由落体
可得
，
（2）由自由落体公式可得，小球从点进入细管时，速度
小球离开细管时已匀速，由受力分析可得
解得
由动能定理可得
小球在竖直细管中克服摩擦力所做的功
（3）离开细管进入叠加场区域后
小球将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，圆周半径
小球第一次在叠加场区域中到达的最低点纵坐标为
之后由于能量守恒，小球每次进入叠加场区域的速度方向未知，但速度大小不变，圆周运动半径不变。小球在之后运动过程中，纵坐标的最小值仍为
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