广东省清远市2023-2024学年高二（上）期末教学质量检测物理试卷
1．（2024高二上·清远期末）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．（2024高二上·清远期末）图为探究库仑力的装置，将两块金属圆片、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放置。现将电子秤示数清零“去皮”后，给、带上同种电荷。下列说法错误的是（ ）
A．对的库仑力与对的库仑力一定大小相等
B．、所带电荷量必须相等
C．电子秤的示数会随着、的靠近而变大
D．用与相同且不带电的金属圆片与接触后移开，电子秤的示数将减半
3．（2024高二上·清远期末） 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，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0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．（2024高二上·清远期末）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．（2024高二上·清远期末）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．（2024高二上·清远期末）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，、、、为等势面上的点，、为两等效点电荷连线上对称的两点，、为两等效点电荷连线的中垂线上对称的两点，则（ ）
A．点的电势大于点的电势
B．、两点的电场强度相同
C．将带负电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
D．正电荷在点的电势能小于在点的电势能
7．（2024高二上·清远期末）在空间中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为的带电小球由上方的点以一定初速度水平抛出，从点进入电场，到达点时速度方向恰好水平，、、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．小球从到与从到的运动时间相等
D．小球从到的过程中重力对小球做的功与从到的过程中电场力对小球做的功的绝对值相等
8．（2024高二上·清远期末）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（ ）
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极板电势高，极板电势低
D．丁图中，开关断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
9．（2024高二上·清远期末）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，为定值电阻，和为电容器两极板，极板固定，极板与两轻弹簧连接，极板可动。人行走时，若、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．电流由经电流表流向
10．（2024高二上·清远期末）如图甲所示，匝的圆形线圈，其电阻为，它的两端点、与阻值为的定值电阻相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示，则（ ）
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．、两点的电势差为
11．（2024高二上·清远期末）读数
接量程的读数为 ；螺旋测微器示数为 ；
12．（2024高二上·清远期末）图为研究“电磁感应现象”的实验装置。
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，线圈中出现感应电流
C.图乙，当开关闭合，线圈电流稳定后，穿过线圈的磁通量不为零，所以线圈中会出现感应电流
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，线圈中出现感应电流
图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片应该滑置在 填“”或“”端。
13．（2024高二上·清远期末）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，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。
（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：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；
F.滑动变阻器：总阻值约；
G.滑动变阻器：总阻值约。
实验中选择的器材有 填器材前的字母序号。
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。
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，可求出样品的电导率 用题目所给和测得的物理量表示。
14．（2024高二上·清远期末）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？
15．（2024高二上·清远期末）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：
（1）电压表的示数；
（2）细金属条受到安培力的大小与方向；
（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。
16．（2024高二上·清远期末）图为一质谱仪的结构简图，两块相距为的平行金属板、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，点与共线且连线垂直于金属板，与的距离。在以为圆心、为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆弧为记录粒子位置的胶片，圆弧上各点到点的距离以及圆弧两端点、间的距离均为，、两端点的连线垂直于、板。质量为、带电量为的粒子从处无初速地进入到、间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。
（1）当、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的中点，求粒子从出发直至打在胶片上所经历的时间；
（3）要使粒子都能打到胶片上，求金属板中的加速电压的取值范围。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.奥斯发现了电流的磁效应，A符合题意；
B.安培提出了分子电流假说，很好地解释了软铁磁化现象，B不符合题意；
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不符合题意；
D.麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，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不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据物理学史分析。
2．【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】A.对B的库仑力与B对A的库仑力是作用力与反作用力，一定大小相等，A不符合题意；
B.库仑力是电荷间的相互作用力，在探究库仑力的规律时，库仑力是电荷间的相互作用力，在探究库仑力的规律时，不要求A、B的电量相等，B符合题题；
C.根据库仑定律可知
可知，电子秤的示数会随着A、B的靠近而变大，C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分别所带电荷量均为原A所带电荷量的一半，根据库仑定律
可知电子秤的示数将减半，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据作用力与反作用力的特点，分析A、B之间的相互作用力关系；根据库仑定律分析电子秤示数随A、B之间的距离和电荷量的变化而变化的情况。
3．【答案】D
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】由电路结构可知，电热丝和电阻R串联，根据串联电路特点可知，电热丝的电阻越小，电阻R两端的电压越大，故当进气管道中的冷空气流速越大（流速越大，带走热量越快，温度越低）时，电阻R两端的电压就变得越高，说明温度越低，电热丝的电阻越小，而I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，电压和电流增大时，电阻的温度升高，电阻增大，图线上的点与原点连线斜率的倒数越小，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据题意分析电热丝的电阻与温度的关系，再由根据I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，选出正确图像。
4．【答案】A
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】电动机正常工作时为非纯电阻电路，电动机输入的总功率、热功率及输出功率分别为
电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时为纯电阻电路，电动机输入的电能全部用于电动机内阻生热，故电动机的发热功率为
A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据非纯电阻电路和纯电阻电路的特点，由电功率的公式求解。
5．【答案】A
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】A.电子垂直磁场方向进入匀强磁场，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，A符合题意；
B.电子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，B不符合题意；
C.调节电子枪的加速电压，可改变电子进入磁场的速度，而粒子在磁场中做圆周运动的周期为
由此式可知，粒子做圆周运动的周期与速度无关，所以调节电子枪的加速电压，不能改变电子做圆周运动的周期，C不符合题意；
D.设加速电压为U，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R，根据牛顿第二定律有
解得
可知增大励磁线圈中的电流，即B增大，可以使电子运动径迹的半径减小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电子垂直磁场方向进入匀强磁场，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；洛伦兹力与速度总垂直，故洛伦兹力永远不做功；粒子在磁场中做圆周运动的周期与速度无关；推导粒子做圆周运动的轨迹半径表达式，分析轨迹半径与励磁线圈中的电流的关系。
6．【答案】B
【知识点】电势能；电势；等势面
【解析】【解答】A.由图中数据可知，c点的电势等于零，a点的电势大于零，所以c点的电势小于a点的电势，A不符合题意；
B.根据等量异种电荷电场的分布特点可知，a、b这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，B符合题意；
C.将带负电的试探电荷从b点移到d点，电场力做功为
因为q<0，，可得
所以电场力做正功，C不符合题意；
D.由电势能的公式
可知，正电荷在电势高的c点的电势能大于在电势低的b点的电势能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据图中等势面对应的电势数值判断a、c两点的电势高低；根据等量异种电荷电场的分布特点判断a、b两点的电场强度关系；根据电场力做功的公式，判断将带负电的试探电荷从b点移到d点，电场力做功的正负；根据电势能的公式，判断正电荷在b、c两点电势能的大小关系。
7．【答案】D
【知识点】平抛运动；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【解答】A.由小球从B到C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不符合题意；
BC.带电小球从A到C，设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为和，竖直分位移分别为和，经历的时间分别为和，在电场中的加速度为a，小球从A运动到C的过程中，水平方向上一直做匀速运动，有
，
由题意有
则得
即小球从A到B是从B到C运动时间的2倍；从A到B小球在竖直方向上做自由落体运动，有
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
a=2g
对小球在电场中的运动，根据牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得小球受到的电场力
F=3mg
BC不符合题意；
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A、C两点的动能相同，由动能定理可知，小球从A到C的过程中合外力做功为零，所以小球从A到C的过程中重力对小球做的正功与从B到C过程中电场力对小球做的负功代数和为零，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据小球在电场中的运功轨迹，判断小球受到的电场力方向，得出小球的电性；将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，应用牛顿第二定律和运动学公式，求解电场力的大小和小球从A到B是从B到C运动的时间关系；根据动能定理分析小球从A到C的过程中重力对小球做的功与从B到C过程中电场力对小球做的功的关系。
8．【答案】A,C
【知识点】自感与互感；质谱仪和回旋加速器；磁流体发电机；速度选择器
【解析】【解答】A.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，粒子离开加速器时速度最大，轨迹半径等于D型盒半径，由牛顿第二定律可得
解得
粒子的最大动能为
由此式可知，可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能，A符合题意；
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
qE=qvB
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，B不符合题意；
C.根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以B极板电势高，A极板电势低，C符合题意；
D.开关断开的瞬间，自感线圈产生自感电动势，与灯泡组成新的回路，所以灯泡逐渐熄灭。但是由于不能确定自感线圈的直流电阻与灯泡的阻值关系，所以无法判断断开开关前，通过电感线圈的电流与通过灯泡电流的大小关系，所以无法判断灯泡是否会闪亮一下，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】由牛顿第二定律和动能的定义式推导粒子获得的最大动能，确定相关因素；根据速度选择器原理分析；由左手定则判断粒子的偏转方向，确定极板带电的正负，得出极板电势高低的关系；根据自感原理分析开关断开瞬间，灯泡的亮度变化。
9．【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.M、N两极板距离变小 ，则根据电容的决定式
可知，电容器的电容增大，A符合题意；
B.因为电容器一直与电源相连，所以在极板移动过程中，极板电压不变，根据
可得，电容器两极板间距变小，则电场强度变大，B不符合题意；
CD.因电容器的电容增大，而电容器两极板间电压不变，根据电容的定义式
可知，电容器带电量增大，电容器充电，因此电流由a向b流过电流表，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据电容的决定式，判断电容的变化；根据，极板间的电场强度变化；根据电容的定义式，判断电容器极板电量的变化，并得出电流的方向。
10．【答案】A,B,C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.根据楞次定律和安培定则可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，A符合题意；
B.由法拉第电磁感应定律得，线圈中感应电动势大小为
B符合题意；
C.由闭合电路欧姆定律得电路中电流大小为
C符合题意；
D.由欧姆定律可得a、b两点的电势差为
D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】根据楞次定律分析感应电流方向；由法拉第电磁感应定律求解线圈中感应电动势大小；由闭合电路欧姆定律求解电路中电流；根据欧姆定律求解a、b两点的电势差。
11．【答案】2.59；4.813
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】量程为3V的电压表，表盘刻度最小值为0.1V，根据读数规则可知，图中电压表读数为2.59V；
螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺读数为4.5mm，可动尺读数为
故螺旋测微器读数为
4.5mm+0.313mm=4.813mm
【分析】根据电压表和螺旋测微器读数规则读数。
12．【答案】BD；A
【知识点】研究电磁感应现象
【解析】【解答】①A.当导体ab在磁场中沿着磁感线运动时，回路中没有磁通量的变化，不产生感应电流，电流计指针不会偏转，A不符合题意；
B.在接通或断开电源的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B与电流计组成的回路中有感应电流，电流计指针偏转，B符合题意；
C.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，但是磁通量没有发生变化，所以线圈B中不会出现感应电流，C不符合题意；
D.开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B与电流计组成的回路中有感应电流，电流计指针偏转，D符合题意；
故答案为：BD。
②图乙接通开关进行实验时，为了保证电路安全，电流不会过大，滑动变阻器滑片P应该滑置在阻值最大处，即A端。
【分析】①根据感应电流的产生条件分析回路中是否会产生感应电流；②根据保证电路安全的目的，分析开关闭合前，滑动变阻器滑片P应该放置的位置。
13．【答案】（1）；欧姆调零；
（2）ACEG；；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）用多用电表测电阻时，指针指在表盘的中央位置附近时，测量会比较准确，当选择欧姆表“×1k”档时，发现指针偏转角度过小，表明电阻的阻值较大，该同学应换用“×10k”挡；换挡后，重新进行电阻测量前需要“欧姆调零”；图乙中表盘读数为18.0，根据欧姆表的读数规则可得，图中欧姆表的读数为
（2）①A.必须选择电源，A符合题意；
BC.电源电动势为15.0V，故电压表应选量程0~15V，C符合题意，B不符合题意；
DE.流过待测电阻的最大电流约为
因此电流表选择量程0~100μA，E符合题意，D不符合题意；
FG.为了使测量结果尽可能准确，滑动变阻器应采用分压式接法，为便于调节，应选择最大阻值较小的滑动变阻器进行分压，G符合题意，F不符合题意；
故答案为：ACEG。
②根据所选器材，有
故采用电流表内接法，滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示：
③根据电阻定律得
解得
【分析】（1）用多用电表测电阻时，指针指在表盘的中央位置附近时，测量会比较准确，结合选择欧姆表“×1k”档时的读数特点，选择合适的档位；每次换档后都要重新调零；根据欧姆表的读数规则读数；（2）①根据实验原理和实验要求选择实验仪器；②根据实验原理和选择的实验器材设计实验电路，并进行实物连接；③根据电阻定律推导样品的电导率的表达式。
14．【答案】（1）解：小球受到的电场力方向向右，与电场强度方向相同，故小球带正电；
（2）解：小球处于平衡状态，由受力分析图可得
解得
（3）解：剪断细线后，小球受力恒定，且剪断瞬间初速度为零，故小球做匀加速直线运动；由
得
由
得
由
得
因此
【知识点】共点力的平衡；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据小球受力，由共点力平衡条件分析小球的电性；（2）由共点力平衡条件求解小球的电荷量；（3）分析细线剪断后小球的受力，分析小球的运动性质，由牛顿第二定律求出小球的加速度，再由运动学公式求出落地点距出发点的水平位移。
15．【答案】（1）解：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
（2）解：金属条受到的安培力大小为
根据左手定则可知，方向向左。
（3）解：一根金属条每次经过磁场区域金属条上产生的焦耳热为
解得
【知识点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电压表的示数；（2）根据安培力的公式F=BIL，计算细金属条受到安培力大小，由左手定则分析安培力的方向；（3）由焦耳定律求解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。
16．【答案】（1）解： 当、间的电压为 时，根据动能定理可得
解得
（2）解： 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，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为
其中
联立解得
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）解： 设粒子在磁场中运动的轨道半径分别为 ，速度大小分别为 ，轨迹如图所示
根据动能定理有
由几何关系可知
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
所以金属板中的加速电压的取值范围为
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据动能定理分析粒子在加速电场中的运动，求出粒子进入磁场时速度的大小；（2）根据匀变速直线运动公式和匀速圆周匀速的规律，求解粒子从出发直至打在胶片上所经历的时间；（3）做出粒子打在胶片上的临界轨迹，由几何关系求出轨迹半径，再由洛伦兹力充当向心力和（1）中的得到的速度公式，求出要使粒子都能打到胶片上，金属板中的加速电压U的取值范围。
1 / 1广东省清远市2023-2024学年高二（上）期末教学质量检测物理试卷
1．（2024高二上·清远期末）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
【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.奥斯发现了电流的磁效应，A符合题意；
B.安培提出了分子电流假说，很好地解释了软铁磁化现象，B不符合题意；
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不符合题意；
D.麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，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不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据物理学史分析。
2．（2024高二上·清远期末）图为探究库仑力的装置，将两块金属圆片、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放置。现将电子秤示数清零“去皮”后，给、带上同种电荷。下列说法错误的是（ ）
A．对的库仑力与对的库仑力一定大小相等
B．、所带电荷量必须相等
C．电子秤的示数会随着、的靠近而变大
D．用与相同且不带电的金属圆片与接触后移开，电子秤的示数将减半
【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】A.对B的库仑力与B对A的库仑力是作用力与反作用力，一定大小相等，A不符合题意；
B.库仑力是电荷间的相互作用力，在探究库仑力的规律时，库仑力是电荷间的相互作用力，在探究库仑力的规律时，不要求A、B的电量相等，B符合题题；
C.根据库仑定律可知
可知，电子秤的示数会随着A、B的靠近而变大，C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分别所带电荷量均为原A所带电荷量的一半，根据库仑定律
可知电子秤的示数将减半，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据作用力与反作用力的特点，分析A、B之间的相互作用力关系；根据库仑定律分析电子秤示数随A、B之间的距离和电荷量的变化而变化的情况。
3．（2024高二上·清远期末） 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，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0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．
【答案】D
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】由电路结构可知，电热丝和电阻R串联，根据串联电路特点可知，电热丝的电阻越小，电阻R两端的电压越大，故当进气管道中的冷空气流速越大（流速越大，带走热量越快，温度越低）时，电阻R两端的电压就变得越高，说明温度越低，电热丝的电阻越小，而I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，电压和电流增大时，电阻的温度升高，电阻增大，图线上的点与原点连线斜率的倒数越小，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据题意分析电热丝的电阻与温度的关系，再由根据I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，选出正确图像。
4．（2024高二上·清远期末）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
【答案】A
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】电动机正常工作时为非纯电阻电路，电动机输入的总功率、热功率及输出功率分别为
电动机被杂物卡住无法运转（不考虑保护电路的作用）时为纯电阻电路，电动机输入的电能全部用于电动机内阻生热，故电动机的发热功率为
A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据非纯电阻电路和纯电阻电路的特点，由电功率的公式求解。
5．（2024高二上·清远期末）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
【答案】A
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】A.电子垂直磁场方向进入匀强磁场，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，A符合题意；
B.电子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，B不符合题意；
C.调节电子枪的加速电压，可改变电子进入磁场的速度，而粒子在磁场中做圆周运动的周期为
由此式可知，粒子做圆周运动的周期与速度无关，所以调节电子枪的加速电压，不能改变电子做圆周运动的周期，C不符合题意；
D.设加速电压为U，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R，根据牛顿第二定律有
解得
可知增大励磁线圈中的电流，即B增大，可以使电子运动径迹的半径减小，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电子垂直磁场方向进入匀强磁场，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；洛伦兹力与速度总垂直，故洛伦兹力永远不做功；粒子在磁场中做圆周运动的周期与速度无关；推导粒子做圆周运动的轨迹半径表达式，分析轨迹半径与励磁线圈中的电流的关系。
6．（2024高二上·清远期末）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，、、、为等势面上的点，、为两等效点电荷连线上对称的两点，、为两等效点电荷连线的中垂线上对称的两点，则（ ）
A．点的电势大于点的电势
B．、两点的电场强度相同
C．将带负电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
D．正电荷在点的电势能小于在点的电势能
【答案】B
【知识点】电势能；电势；等势面
【解析】【解答】A.由图中数据可知，c点的电势等于零，a点的电势大于零，所以c点的电势小于a点的电势，A不符合题意；
B.根据等量异种电荷电场的分布特点可知，a、b这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，B符合题意；
C.将带负电的试探电荷从b点移到d点，电场力做功为
因为q<0，，可得
所以电场力做正功，C不符合题意；
D.由电势能的公式
可知，正电荷在电势高的c点的电势能大于在电势低的b点的电势能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据图中等势面对应的电势数值判断a、c两点的电势高低；根据等量异种电荷电场的分布特点判断a、b两点的电场强度关系；根据电场力做功的公式，判断将带负电的试探电荷从b点移到d点，电场力做功的正负；根据电势能的公式，判断正电荷在b、c两点电势能的大小关系。
7．（2024高二上·清远期末）在空间中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为的带电小球由上方的点以一定初速度水平抛出，从点进入电场，到达点时速度方向恰好水平，、、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．小球从到与从到的运动时间相等
D．小球从到的过程中重力对小球做的功与从到的过程中电场力对小球做的功的绝对值相等
【答案】D
【知识点】平抛运动；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【解答】A.由小球从B到C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不符合题意；
BC.带电小球从A到C，设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为和，竖直分位移分别为和，经历的时间分别为和，在电场中的加速度为a，小球从A运动到C的过程中，水平方向上一直做匀速运动，有
，
由题意有
则得
即小球从A到B是从B到C运动时间的2倍；从A到B小球在竖直方向上做自由落体运动，有
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
a=2g
对小球在电场中的运动，根据牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得小球受到的电场力
F=3mg
BC不符合题意；
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A、C两点的动能相同，由动能定理可知，小球从A到C的过程中合外力做功为零，所以小球从A到C的过程中重力对小球做的正功与从B到C过程中电场力对小球做的负功代数和为零，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据小球在电场中的运功轨迹，判断小球受到的电场力方向，得出小球的电性；将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，应用牛顿第二定律和运动学公式，求解电场力的大小和小球从A到B是从B到C运动的时间关系；根据动能定理分析小球从A到C的过程中重力对小球做的功与从B到C过程中电场力对小球做的功的关系。
8．（2024高二上·清远期末）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（ ）
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极板电势高，极板电势低
D．丁图中，开关断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
【答案】A,C
【知识点】自感与互感；质谱仪和回旋加速器；磁流体发电机；速度选择器
【解析】【解答】A.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，粒子离开加速器时速度最大，轨迹半径等于D型盒半径，由牛顿第二定律可得
解得
粒子的最大动能为
由此式可知，可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能，A符合题意；
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
qE=qvB
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，B不符合题意；
C.根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以B极板电势高，A极板电势低，C符合题意；
D.开关断开的瞬间，自感线圈产生自感电动势，与灯泡组成新的回路，所以灯泡逐渐熄灭。但是由于不能确定自感线圈的直流电阻与灯泡的阻值关系，所以无法判断断开开关前，通过电感线圈的电流与通过灯泡电流的大小关系，所以无法判断灯泡是否会闪亮一下，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】由牛顿第二定律和动能的定义式推导粒子获得的最大动能，确定相关因素；根据速度选择器原理分析；由左手定则判断粒子的偏转方向，确定极板带电的正负，得出极板电势高低的关系；根据自感原理分析开关断开瞬间，灯泡的亮度变化。
9．（2024高二上·清远期末）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，为定值电阻，和为电容器两极板，极板固定，极板与两轻弹簧连接，极板可动。人行走时，若、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．电流由经电流表流向
【答案】A,D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.M、N两极板距离变小 ，则根据电容的决定式
可知，电容器的电容增大，A符合题意；
B.因为电容器一直与电源相连，所以在极板移动过程中，极板电压不变，根据
可得，电容器两极板间距变小，则电场强度变大，B不符合题意；
CD.因电容器的电容增大，而电容器两极板间电压不变，根据电容的定义式
可知，电容器带电量增大，电容器充电，因此电流由a向b流过电流表，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据电容的决定式，判断电容的变化；根据，极板间的电场强度变化；根据电容的定义式，判断电容器极板电量的变化，并得出电流的方向。
10．（2024高二上·清远期末）如图甲所示，匝的圆形线圈，其电阻为，它的两端点、与阻值为的定值电阻相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示，则（ ）
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．、两点的电势差为
【答案】A,B,C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A.根据楞次定律和安培定则可知，线圈中感应电流沿逆时针方向，A符合题意；
B.由法拉第电磁感应定律得，线圈中感应电动势大小为
B符合题意；
C.由闭合电路欧姆定律得电路中电流大小为
C符合题意；
D.由欧姆定律可得a、b两点的电势差为
D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】根据楞次定律分析感应电流方向；由法拉第电磁感应定律求解线圈中感应电动势大小；由闭合电路欧姆定律求解电路中电流；根据欧姆定律求解a、b两点的电势差。
11．（2024高二上·清远期末）读数
接量程的读数为 ；螺旋测微器示数为 ；
【答案】2.59；4.813
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】量程为3V的电压表，表盘刻度最小值为0.1V，根据读数规则可知，图中电压表读数为2.59V；
螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺读数为4.5mm，可动尺读数为
故螺旋测微器读数为
4.5mm+0.313mm=4.813mm
【分析】根据电压表和螺旋测微器读数规则读数。
12．（2024高二上·清远期末）图为研究“电磁感应现象”的实验装置。
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，线圈中出现感应电流
C.图乙，当开关闭合，线圈电流稳定后，穿过线圈的磁通量不为零，所以线圈中会出现感应电流
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，线圈中出现感应电流
图乙接通开关进行实验时，滑动变阻器滑片应该滑置在 填“”或“”端。
【答案】BD；A
【知识点】研究电磁感应现象
【解析】【解答】①A.当导体ab在磁场中沿着磁感线运动时，回路中没有磁通量的变化，不产生感应电流，电流计指针不会偏转，A不符合题意；
B.在接通或断开电源的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B与电流计组成的回路中有感应电流，电流计指针偏转，B符合题意；
C.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，但是磁通量没有发生变化，所以线圈B中不会出现感应电流，C不符合题意；
D.开关闭合时，移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B与电流计组成的回路中有感应电流，电流计指针偏转，D符合题意；
故答案为：BD。
②图乙接通开关进行实验时，为了保证电路安全，电流不会过大，滑动变阻器滑片P应该滑置在阻值最大处，即A端。
【分析】①根据感应电流的产生条件分析回路中是否会产生感应电流；②根据保证电路安全的目的，分析开关闭合前，滑动变阻器滑片P应该放置的位置。
13．（2024高二上·清远期末）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，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。
（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：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；
F.滑动变阻器：总阻值约；
G.滑动变阻器：总阻值约。
实验中选择的器材有 填器材前的字母序号。
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。
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，可求出样品的电导率 用题目所给和测得的物理量表示。
【答案】（1）；欧姆调零；
（2）ACEG；；
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）用多用电表测电阻时，指针指在表盘的中央位置附近时，测量会比较准确，当选择欧姆表“×1k”档时，发现指针偏转角度过小，表明电阻的阻值较大，该同学应换用“×10k”挡；换挡后，重新进行电阻测量前需要“欧姆调零”；图乙中表盘读数为18.0，根据欧姆表的读数规则可得，图中欧姆表的读数为
（2）①A.必须选择电源，A符合题意；
BC.电源电动势为15.0V，故电压表应选量程0~15V，C符合题意，B不符合题意；
DE.流过待测电阻的最大电流约为
因此电流表选择量程0~100μA，E符合题意，D不符合题意；
FG.为了使测量结果尽可能准确，滑动变阻器应采用分压式接法，为便于调节，应选择最大阻值较小的滑动变阻器进行分压，G符合题意，F不符合题意；
故答案为：ACEG。
②根据所选器材，有
故采用电流表内接法，滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示：
③根据电阻定律得
解得
【分析】（1）用多用电表测电阻时，指针指在表盘的中央位置附近时，测量会比较准确，结合选择欧姆表“×1k”档时的读数特点，选择合适的档位；每次换档后都要重新调零；根据欧姆表的读数规则读数；（2）①根据实验原理和实验要求选择实验仪器；②根据实验原理和选择的实验器材设计实验电路，并进行实物连接；③根据电阻定律推导样品的电导率的表达式。
14．（2024高二上·清远期末）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？
【答案】（1）解：小球受到的电场力方向向右，与电场强度方向相同，故小球带正电；
（2）解：小球处于平衡状态，由受力分析图可得
解得
（3）解：剪断细线后，小球受力恒定，且剪断瞬间初速度为零，故小球做匀加速直线运动；由
得
由
得
由
得
因此
【知识点】共点力的平衡；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据小球受力，由共点力平衡条件分析小球的电性；（2）由共点力平衡条件求解小球的电荷量；（3）分析细线剪断后小球的受力，分析小球的运动性质，由牛顿第二定律求出小球的加速度，再由运动学公式求出落地点距出发点的水平位移。
15．（2024高二上·清远期末）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：
（1）电压表的示数；
（2）细金属条受到安培力的大小与方向；
（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。
【答案】（1）解：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
（2）解：金属条受到的安培力大小为
根据左手定则可知，方向向左。
（3）解：一根金属条每次经过磁场区域金属条上产生的焦耳热为
解得
【知识点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电压表的示数；（2）根据安培力的公式F=BIL，计算细金属条受到安培力大小，由左手定则分析安培力的方向；（3）由焦耳定律求解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。
16．（2024高二上·清远期末）图为一质谱仪的结构简图，两块相距为的平行金属板、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，点与共线且连线垂直于金属板，与的距离。在以为圆心、为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆弧为记录粒子位置的胶片，圆弧上各点到点的距离以及圆弧两端点、间的距离均为，、两端点的连线垂直于、板。质量为、带电量为的粒子从处无初速地进入到、间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。
（1）当、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的中点，求粒子从出发直至打在胶片上所经历的时间；
（3）要使粒子都能打到胶片上，求金属板中的加速电压的取值范围。
【答案】（1）解： 当、间的电压为 时，根据动能定理可得
解得
（2）解： 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，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为
其中
联立解得
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）解： 设粒子在磁场中运动的轨道半径分别为 ，速度大小分别为 ，轨迹如图所示
根据动能定理有
由几何关系可知
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
所以金属板中的加速电压的取值范围为
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据动能定理分析粒子在加速电场中的运动，求出粒子进入磁场时速度的大小；（2）根据匀变速直线运动公式和匀速圆周匀速的规律，求解粒子从出发直至打在胶片上所经历的时间；（3）做出粒子打在胶片上的临界轨迹，由几何关系求出轨迹半径，再由洛伦兹力充当向心力和（1）中的得到的速度公式，求出要使粒子都能打到胶片上，金属板中的加速电压U的取值范围。
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