安徽省淮北市2024-2025学年上学期高二第三次检测卷物理试题（含答案）

安徽省淮北市2024-2025学年上学期高二第三次检测卷物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确的是( )
A. 甲图中条形磁铁插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零
B. 乙图中滑动变阻器滑片向下移动过程中，金属圆环对绝缘水平面压力大于环的重力
C. 丙图中闭合开关时电流计指针向右偏，则拔出螺线管时电流计指针仍向右偏
D. 丁图中导体棒在磁场中运动时一定能产生感应电流
2.如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内( )
A. 充电宝输出的电功率为 B. 充电宝产生的热功率为
C. 手机电池储存的化学能为 D. 手机电池产生的焦耳热为
3.如图所示，带箭头的实线表示电场线，虚线表示某一带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，、和是轨迹上的三点，则( )
A. 带电粒子带正电 B. 、、三点中，点电场强度最小
C. 、、三点中，点电势最大 D. 、、三点中，点电势能最大
4.已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边和上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向，则顶点和两处的磁感应强度大小之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
5.已知一个无限大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场分布类似，即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直。如图所示为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为的点电荷置于板的右侧，图中、、、是以点电荷为圆心的圆上的四个点，四点的连线构成一内接正方形，其中连线与金属板垂直。则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度与点电场强度相同
B. 点电场强度与点电场强度相同
C. 点电势等于点电势
D. 将试探电荷从点沿直线移到点的过程中，试探电荷电势能始终保持不变
6.如图所示，平行板电容器与恒压直流电源连接，下极板接地。一带电油滴静止于点。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )
A. 电容器的电容增大 B. 电容器两极板的电荷量增大
C. 点的电势能增大 D. 带电油滴将向上运动
7.如图所示，矩形区域内存在平行于纸面的匀强电场，且电场方向与平行，一质量为、电荷量为的带正电粒子重力不计从点以的初速度垂直于进入电场，最终从边界的点以与水平边界成角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度，已知、，取点电势为零，如果以点为坐标原点，沿方向建立轴，则粒子从点运动到点的过程中，电场的电场强度、电势、粒子的速度、电势能随的变化图像正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
8.在如图所示的闭合电路中，灯泡正常发光，电压表、电流表均为理想电表。当滑片向左滑动时，下列描述正确的是( )
A. 电压表、电流表示数均增大 B. 电压表、电流表示数均减小
C. 灯泡逐渐变暗 D. 灯泡逐渐变得更亮
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它将长直导线、、、间距固定为，图乙为其截面图，为几何中心，、、、中通有等大同向电流。则( )
A. 点的磁感应强度为零
B. 、之间的相互作用力为排斥力
C. 受到、、的作用力的合力方向指向
D. 仅将中电流变为，点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向
10.一带正电小球从点竖直抛出，在空中同时存在水平向右的电场，运动轨迹如图，、两点在同一水平线上，为轨迹的最高点，小球抛出时动能为，在点的动能为，不计空气阻力。则( )
A. 小球水平位移与的比值为
B. 小球水平位移与的比值为
C. 小球落到点时的动能为
D. 小球从点运动到点过程中最小动能为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用如下器材来测定一节干电池的电动势和内电阻
干电池电动势约为，内阻小于
电压表，内阻约为
电流表，内阻约为
滑动变阻器
滑动变阻器
开关、导线若干
甲 乙
该同学设计了如图甲所示的电路图，在闭合开关前应该把滑动变阻器滑片滑动______端填“”“”
为了操作方便且能够较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________填写字母代号
如图乙为该同学根据实验数据，绘出的图线，由图线可求得被测电池的电动势______，内阻_________结果保留位有效数字
由于电压表的分流作用，使测出的与真实值比较：________，填“”、“”或“”
12.某实验小组在练习使用多用电表的实验中。
用多用电表测量某元件的电阻，选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针的偏转角度过小，因此需选择________填“”或“”倍率的电阻挡，并需________填操作过程后，再次进行测量，若多用电表的指针如图甲所示，测量结果为________。
如图乙所示，电学实验室的“黑盒子”表面有、、三个接线柱，盒内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱、、连接，测量结果如表所示。
红表笔
黑表笔
阻值
请在图乙中画出黑箱内的电路结构图。
实验小组最后将一量程为的电压表改装成可测量电阻的仪表欧姆表。
先用如图丙所示的电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱的阻值调到时，电压表恰好满偏；将电阻箱的阻值调到时，电压表的指针恰好半偏，由以上信息可求得电压表的内阻________。
将图丙所示的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图丁所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“”处，此处刻度应标阻值为；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻，找出对应的电压刻度，则“”处对应的电阻刻度为________。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示的电路中，两平行金属板、水平放置，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。闭合，待电路稳定后，将一带正电的小球从板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球带电量为，质量为，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器滑片在某位置时，小球恰能到达板。取，求：
两极板间的电场强度大小；
滑动变阻器接入电路的阻值；
重新调节滑片的位置，使滑动变阻器上消耗的功率达到最大值，同时改变的板间距离，使得小球依然能以从射入板间后，恰能到达板，求此时新的板间距离。
14.如图甲所示，某装置由左侧的直线加速器和右侧的偏转电场两部分组成。直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度遵照一定的规律依次增加，序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板序号为中央的一个电子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板与组成，、极板长度为，距离为，极板间的电压为，把两板间的电场看作匀强电场，电子从直线加速器射出后，沿平行于板面的方向自点射入偏转电场中，最后从两极板之间的某处点射出偏转电场。求：
第个金属圆筒与第个金属圆筒的长度之比
电子射出偏转电场时，偏移量
15.如图所示，在坐标系平面内，轴左侧有沿轴正方向的匀强电场，电场强度为，轴右侧有沿轴正方向、电场强度大小的匀强电场。现从轴上坐标为的点由静止释放一个质量为，电荷量为的粒子，不计粒子重力。则
若粒子在运动过程中恰好经过点，求电场强度的大小；
在粒子进入轴右侧电场的同时，从右侧电场中的某处由静止释放另一个质量为，电荷量为的粒子。不计两个粒子的重力及相互作用力，若两粒子能够相遇，求粒子释放点的纵坐标与横坐标之间的关系。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】；；；；
12.【答案】；欧姆调零；；如图所示：；；。
13.【答案】解：对小球恰能从到，由动能定理可得 ，解得 ，
又由 ， 可得 。
由闭合电路欧姆定律可得 ，计算得出 ， 则有 。
将 与 看作等效电源内阻，滑动变阻器上功率最大时 ，，
此时对小球恰能从到，由动能定理可得 ， 解得 。

14.【答案】解：设电子进入第个圆筒后速度为，根据动能定理有
解得
第个圆筒的长度为
得
电子以速度进入偏转电场
平行于板面方向：
垂直于板面方向：
联合解得：
15.【答案】解：设粒子的质量为，电荷量为，进入右侧电场时的速度为，在右侧电场中做类平抛运动，历时经过点；
在中：；
在中：；
；
解得；
设粒子释放点的坐标为，释放后历时与粒子相遇。
根据题意，粒子应从第一象限内粒子所经区域的上方释放，然后沿轴负方向做匀加速直线运动，则有
解得：。
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