2024-2025学年安徽省蚌埠市怀远县高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年安徽省蚌埠市怀远县高二（上）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列说法正确的是( )
A. 图甲，高楼建筑的顶端安装避雷针，利用静电屏蔽保护高楼
B. 图乙，话筒线外包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度
C. 图丙，空腔导体处于静电平衡时感应电荷分布在导体的外表面，导体内部场强
D. 图丁，静电除尘是利用高压作用使尘埃电离后被收集到极板和电极上
2.如图，一轻小滑轮正下方固定着一个带正电小球，用一绝缘轻质细线跨过滑轮拴接另一个质量为的带小球，悬停于同一竖直面内某处；现用力拉细线一小段距离，当小球再次平衡在同一竖直面内时，、带电小球可视为点电荷，下列说法中正确的是( )
A. 两小球间的距离增大 B. 两小球的库仑力大小不变
C. 细线拉力增大 D. 条件不足，无法判断
3.如图，实线是一簇电场线。一带电粒子仅在电场力作用下通过该电场，图中虚线为该带点粒子的运动轨迹，、是轨迹上的两点。由此可以判断( )
A. 粒子在点时的动能小于点时动能 B. 粒子在点电势能大于点电势能
C. 粒子带正电 D. 点场强小于点场强
4.某手机的部分说明书如图，电池容量是指电池放电时输出的总电荷量。该手机充满电后播放视频的最长时间约。下列说法正确的是( )
手机类型 智能手机、手机
电池容量
待机时间 天
A. 该手机播放视频时的电流约为
B. 该手机电池放电时输出的总电荷量为
C. 该手机电池放电时输出的总电荷量为
D. 该手机待机时的电流约为
5.如图，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地。一带负电的油滴位于容器中的点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则( )
A. 带电油滴将竖直向上运动 B. 带电油滴电势能将减小
C. 点的电势将升高 D. 通过灵敏电流计有从到的电流
6.一匀强电场的方向平行于平面，平面内且平行，且平行，三点的位置如图所示，已知平面内的各点电势分别为，，，由此判断( )
A. 点的电势为
B. 沿直线电势不是均匀的变化
C. 电子在点的电势能比在点的低
D. 电子从点运动到点，电场力做功为
7.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同如图，半径为的球体上均匀分布着电荷量为的电荷，在过球心的直线上有、两个点，和的距离为、和间的距离为现以为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为，球的体积公式为，则( )
A. B. C. D.
8.如图，空间仅存在沿轴分布的静电场，其场强随的分布图像如图所示，规定轴正方向为场强的正方向，其中段与段的曲线左右对称，且，一带正电粒子电量为，质量为，仅在电场力作用下，沿轴运动，则下列说法正确的是( )
A. 段上处电场强度为
B.
C. 粒子在段电场力为变力，在段电场力为恒力
D. 若、坐标分别为，，该粒子到达点的速度大小为，则到达点的速度大小为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图为小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图像，为图线上一点，为图线在点的切线，垂直于轴，垂直于轴，则下列说法中正确的是( )
A. 随着电压的增大，小灯泡的电阻增大
B. 对应点，小灯泡的电阻为
C. 对应点，小灯泡的电阻为
D. 对应点，小灯泡的实际功率为图中图线所围面积大小
10.如图，氘核，氦核已知原子核两种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，则( )
A. 氘核与氦核在偏转电场做功之比为
B. 两种粒子打到屏上时的速度大小一样大
C. 两种粒子运动到屏上所用时间不相同
D. 两种粒子一定打到屏上的同一位置
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。
研究电容器充电过程，在图甲中将单刀双掷开关接________选填“”或“”。
研究电容器放电过程时，显示出如图乙所示的图像。图线与坐标轴围成图形的面积可以用所围小方格的总面积近似代替，数出小方格数约为个，则电容器释放的电荷量约为________；已知图甲中电源电压为电源电压不变，据此估算出电容器的电容为________计算结果保留三位有效数字。
若不改变电路其它参数，只增加放电电路中电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将________选填“增大”“减小”或“不变”。
12.某同学想测量某导电溶液的电阻率，设计如图甲所示的电路图。先在一根均匀的长玻璃管两端各安装了一个电极，两电极相距，其间充满待测的导电溶液。
丙
丙表格是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据。实验中他还用分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图乙所示。根据以上所述请回答下面的问题：
玻璃管内径的测量值为_________；
根据表格丙中数据作出图像如图丁，根据丁图像求出电阻_________保留两位有效数字；
导电溶液的电阻率表达式_________用、、表示，测量值为_________保留两位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.自由电子在导体中静电力的作用下定向移动，从而形成电流。金属导体中的电流跟自由电子的定向移动速率有关，如图设导体的横截面积为，单位体积内自由电子数为，自由电子定向移动的平均速率为，一个电子电量为。
则推导电流的微观表达式。
若金属导体的电阻率为，该一根金属导体两端加上恒定的电压，若该根金属导体内可视为匀强电场，则根据推导出的电流微观表达式求该金属导体内的电场强度大小结果用、、、表示。
14.如图为密立根油滴实验装置：平行金属板、分别与电源正、负极相连接，若两极板间不加电压时，带电油滴在平行金属板之间最终以速度竖直匀速下落；若两极板间加上电压时，该带电油滴最终以速度匀速竖直上升。已知、两极板间距为，油滴所受阻力大小与其速度大小成正比，即，其中比例系数已知，重力加速度大小为。
求该油滴的质量；
判断该带电油滴的电性，求两块平行金属板之间的电场强度；
求该油滴所带电荷量。
15.如图真空中，、两等量同种正点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一水平光滑的轨道，一带电小球，远远小于，带电小球在空间激发的电场忽略不计质量为，以初速度从点水平向右沿轨道运动至图中未标出，，已知，小球视为点电荷，静电常数为。
求当小球从点水平向右沿轨道运动到时受到的电场力；
已知点电荷在真空中处产生的电势为，且空间任意位置的电势为、点电荷产生的电势代数和，求带电小球运动到点的动能结果可以用根号表示；
求带点小球从点开始运动到的距离为多少时，小球的加速度达到最大，最大加速度为多少结果可以用根号表示。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

不变

12.



13.以一段导线作为研究对象，导线的横截面积为，单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动的平均速率为，则时间内通过导线横截面的自由电子数为
时间内通过导线横截面的电荷量
根据电流的定义
解得
由电阻定律可得
电场强度
结合
联立解得

14.不加电压时，根据平衡条件有
解得
两板间加电压时带电油滴向上运动，说明电场力竖直向上，而电场方向竖直向下，故油滴带负电。在极板间加上电压，极板间的电场强度为
在极板间加上电压，极板间的电场力为
油滴向上匀速运动，根据平衡条件有
解得

15.、两个点电荷分别在点产生的电场强度为
其中
点的合场强为
其中
小球在点受到的电场力为
联立解得
已知点电荷在真空中处产生的电势为
则点和点的电势分别为
故两点的电势差
从到由动能定理可得
联立解得
设小球运动到轨道某位置与的连线与的夹角锐角 ，此时的电场强度
其中
联立解得
令 ，则
则
当且仅当
时，即
时，距离
牛顿第二定律得

第1页，共1页