广东省惠州市2022-2023学年高二上学期物理期末质量检测试卷

试卷更新日期：2023-02-27 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图是物理实验——“静电章鱼”，把塑料膜一头打结，另一头剪成小条，双手带上绝缘手套。先用毛皮分别摩擦塑料条和塑料管使二者带电，然后将塑料条抛向空中，塑料条会张开，就像一只张牙舞爪的“章鱼”，再用带电的塑料管靠近“章鱼”，它就会在空中游来游去。关于“静电章鱼”以下说法正确的是（　　）

A、“章鱼”带正电，塑料管带负电 B、“章鱼”在空中张牙舞爪是因为同种电荷相互排斥 C、空气越潮湿，实验现象越明显 D、“章鱼”远离塑料管的过程中，二者组成的系统电势能增大

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2. 如图所示，一电子仅在电场力作用下从点 $a$ 运动到点 $b$ ，在点 $a$ 的速度大小为 $v_{0}$ ，方向与电场方向相同。该电子从点 $a$ 到点 $b$ 的 $v - t$ 图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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3. 高压电线落地可能导致行人跨步电压触电。如图所示，若高压输电线掉落在水平地面上的点，将在地面形成以O为圆心的一系列同心圆等势线，则（　　）

A、掉落电线的地面附近形成的是匀强电场 B、图中A点的电场强度大于B点的电场强度 C、行人无论向哪个方向跨步，两脚间距离越大跨步电压越大 D、行人可通过双脚并拢跳跃或用单脚跳跃的方式远离危险区

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4. 如图所示是一种可测量物体位移的电学仪器。当被测物体在左右方向发生微小的位移时，会带动电介质进出电容器两板之间，灵敏电流计的指针也会左右发生偏转。已知电流从 $a$ 流向 $b$ 时，电流计的指针向右偏，则下列说法正确的是（　　）

A、当电流计的指针向左偏时，被测物体向右移动 B、当电流计的指针向左偏时，电容器的电压增大 C、当电流计的指针向右偏时，电容器的电容减小 D、当电流计的指针向右偏时，电容器的电量减小

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5. 如图所示，质量为m的通电导体棒ab置于倾角为 $θ$ 的导轨上。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为 $μ$ 。当导轨所在空间加如图所示的磁场时，导体棒均静止，则导体棒与导轨间摩擦力可能为零的情况是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　）

A、三个粒子都带负电荷 B、c粒子运动速率最小 C、c粒子在磁场中运动时间最短 D、它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

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7. 华为笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，如图所示。霍尔元件为一块宽为 $a$ 、长为 $c$ 的矩形半导体，元件内的导电粒子为自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为 $v$ 。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压 $U$ ，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（　　）

A、前表面的电势比后表面的低 B、自由电子受到的洛伦兹力大小为 $\frac{a U}{e}$ C、其他条件不变时，前、后表面间的电压 $U$ 与 $c$ 成正比 D、其他条件不变时，前、后表面间的电压 $U$ 与 $v$ 成正比

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二、多选题

8. $P$ 、 $Q$ 两电荷的电场线分布如图所示， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 为电场中的四点， $c$ 、 $d$ 关于 $P Q$ 连线的中垂线对称。一个带电粒子从 $a$ 运动到 $b$ ，不计粒子重力，轨迹如图所示，下列正确的是（　　）

A、 $P$ 电荷带负电 B、 $c$ 、 $d$ 两点电势相同 C、带电粒子在运动过程中受到 $P$ 电荷的吸引力 D、带电粒子在 $a$ 点的电势能小于在 $b$ 点的电势能

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9. 如图所示是静电除尘装置示意图，它由金属管 $A$ 和管中金属丝 $B$ 组成。下列有关静电除尘原理的说法正确的是（　　）

A、 $A$ 接高压电源正极， $B$ 接高压电源负极 B、煤粉等烟尘吸附电子后被吸在 $B$ 上 C、靠近 $B$ 处场强大， $B$ 附近的空气被电离成正离子和电子 D、煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成负、正离子，分别吸附在 $B$ 和 $A$ 上

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10. 在如图所示的电路中，电源的内阻不为零， $A$ 为小灯泡， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{0}$ 为滑动变阻器。若将滑动触头 $P$ 向 $b$ 端滑动，则（　　）

A、电源两端的路端电压增大 B、 $A$ 灯变暗， $A$ 灯消耗的功率变小 C、 $R_{1}$ 消耗的功率变大 D、电源的输出功率可能增大

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11. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 $B$ 和 $E$ 。平板 $S$ 上有可让粒子通过的狭缝 $P$ 和记录粒子位置的胶片 $A_{1} A_{2}$ 。平板 $S$ 下方有强度为 $B_{0}$ 的匀强磁场。下列表述正确的是（　　）

A、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 B、质谱仪是分析同位素的重要工具 C、能通过狭缝 $P$ 的带电粒子的速率等于 $\frac{B}{E}$ D、粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 $P$ ，粒子的荷质比越小

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三、实验题

12. 某学习小组通过测量一品牌的纯净水的电导率来检测该纯净水是否合格，电导率是电阻率的倒数，具体实验步骤如下：

(1)、将采集的水样装满绝缘性能良好的圆柱形塑料容器，容器两端用金属圆片电极密封，用游标卡尺测量圆柱形容器内径，如图（a）所示，其读数为 $cm$ ，然后测出容器长度。

(2)、用欧姆表“ $\times 100$ ”挡，测量容器内水样的电阻 $R_{x}$ 如图（b）所示，测得的阻值为 $Ω$ 。

(3)、为了较准确测量水样的电阻 $R_{x}$ ，利用以下器材进行研究。
A．电压表（ $0 ～ 3V$ ，内阻约为 $1 kΩ$ ）

B．电压表（ $0 ～ 15V$ ，内阻约为 $2. 5kΩ$ ）

C．电流表（ $0 ～ 3mA$ ，内阻约为 $40 Ω$ ）

D．电流表（ $0 ～ 0.6 A$ ，内阻约为 $1 Ω$ ）

E．滑动变阻器（最大阻值约为 $20 Ω$ ）

F．蓄电池（电动势约为 $4V$ ，内阻不计）

G．开关、导线若干

①实验中，电压表应选，电流表应选（选填器材前面的字母序号）。

②请在实物连接图中用黑色笔迹代替导线补画完整。

根据以上测量数据，利用电阻定律即可得出纯净水的电导率，判断其是否合格。

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13. 如图所示为某物理研究小组利用图甲所示电路测定干电池的电动势和内阻，现提供的器材如下：
A．待测干电池（电动势约为 $1.5 V$ ，内阻约几欧姆）

B．电压表 $V_{1}$ （量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻约为 $3 k Ω$ ）

C．电压表 $V_{2}$ （量程 $0 ~ 15 V$ ，内阻约为 $15 k Ω$ ）

D．电阻箱 $R (0 ~ 99.9 Ω)$

E．定值电阻 $R_{0} = 5 Ω$

F．开关和导线若干

(1)、为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择（选填“B”或“C”）。

(2)、正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的 $\frac{1}{U} - R$ 图像如图乙所示，图线与横纵坐标轴的截距分别为 $- b$ ， a定值电阻的阻值用 $R_{0}$ 表示，则可得该干电池的电动势为，内阻为（用a、b、 $R_{0}$ 表示）

(3)、该实验测得的电动势与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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四、解答题

14. 如图所示，两平行金属导轨M、N水平放置，间距为 $L = 0.1 m$ ，一匀强磁场的磁感强度 $B = 1 T$ ，方向垂直于导轨平面竖直向上，金属棒ab的质量为 $m = 20 g$ ，与导轨垂直静止放置，且与导轨间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，电源电动势 $E = 3V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ， $R$ 为滑动变阻器，其余部分电阻不计，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、调节滑动变阻器，使其接入电路的阻值 $R = 1 Ω$ 时，闭合电键K瞬间金属棒ab的加速度大小；

(2)、若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，闭合电键K，要保持金属棒ab处于静止状态，滑动变阻器 $R$ 的取值范围是多少。

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15. 如图所示，有一光滑绝缘轨道竖直放置，斜轨道与圆轨道的最底端平滑相接，所在竖直面内有一匀强电场，场强大小为 $E$ ，方向竖直向下。现将一个带正电的小球从轨道上的A点由静止释放，小球沿轨道滑下，已知小球的质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，圆轨道半径为 $R$ ，取重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、若A点距圆轨道最低点的高度为 $h_{0} = 3 R$ ，则小球到达圆轨道最低点时对轨道的压力大小；

(2)、若使小球能通过圆轨道顶端的 $B$ 点，求A点距圆轨道最低点的竖直高度 $h_{1}$ 至少为多大。

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16. 如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B₁=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×10⁵V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B₂的匀强磁场，磁场边界AO和y轴的夹角 $∠$ AOy=45 $°$ ．一束带电量q=8.0×10^-19C，质量m=8.0×10^-26kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区（正离子重力不计）．

(1)、离子运动的速度为多大；

(2)、要使离子都不能打到x轴上，AOy区域内磁感应强度大小B₂应满足什么条件；

(3)、若AOy区域内磁感应强度大小B₂介于0.25T到0.5T之间，试求正离子经过x轴时的区域范围．

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