安徽省亳州市蒙城县2024-2025学年高二（上）期末检测物理试题（含答案）

安徽省亳州市蒙城县2024-2025学年高二（上）期末检测物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示，在水平面内的、两点各固定一个点电荷，带电量均为。为的中点，过点固定一个绝缘杆，杆水平且与垂直。一光滑带孔小球穿在绝缘杆上，小球带负电，开始时在的左侧，现给小球一向右的初速度，则小球向右运动的过程中( )
A. 小球从开始到点，做加速度增大的加速运动
B. 小球受到绝缘杆的弹力先增大后减小
C. 若把点变为，小球做匀速运动
D. 若把点变为，小球受到绝缘杆的弹力始终不变
2.如图所示，两个相同的小球用等长的绝缘细线悬挂在竖直绝缘的墙壁上的点，将两小球分别带上同种电荷，其中小球的电荷量为，由于库仑力作用，细线恰好水平带电小球、均可视为点电荷。缓慢释放小球的电荷量，当细线与竖直方向夹角为时，小球的电荷量为。若小球的电荷量始终保持不变，则的值为( )
A. B. C. D.
3.如图甲所示，在光滑绝缘水平面内取点为坐标原点建立直角坐标系。一个质量为、电量为带正电的小球沿平行轴方向运动，当它到达点时，在空间加上水平方向的匀强电场，并同时给小球一个水平拉力，发现小球可以沿逆时针绕点做匀速圆周运动。从小球经过点开始计时，测得途经位置的电势随时间的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为，方向沿轴负方向
B. 小球从点运动到点，电场力做功为
C. 时力达到最大值
D. 力的最大值为
4.某科研设备中的电子偏转装置由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构原理图如图所示。如果在偏转电极和之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑。如果电子枪中正负接线柱之间电压为，板间加恒定电压，电极的长度为、间距为，板间不加电压。已知电子质量为，电荷量大小为，电子从灯丝逸出的初速度不计。则电子( )
A. 在极板间的加速度大小为
B. 打在荧光屏时，动能大小为
C. 打在荧光屏时，其速度方向与中轴线连线夹角的正切
D. 若，电子将打在荧光屏的下半区域
5.甲乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式，丙丁两电路图分别为两种电压电流表连接方式。下列说法正确的是( )
A. 甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围一样
B. 在闭合开关前，甲、乙两图中滑片都应置于端
C. 若采用丙图，误差是由电压表分流引起的
D. 若采用丁图，电阻的测量值大于真实值
6.光控开关可以实现自动控制，可以使电灯的亮度自动随周围环境的亮度改变而改变。如图为其内部电路简化原理图，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻光照强度增加时，其电阻值减小。当光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是( )
A. 电源的效率变小
B. 电源内阻消耗的功率变小
C. 灯变暗，灯变暗
D. 上电流的变化量等于上电流的变化量
7.如图所示，四根相同的长直导线都通以同向、等大的电流，对称放置在长方体的四条短边、、、上，点为长方体的几何中心，下列说法正确的是
A. 点的磁感应强度不为零
B. 其中两根导线电流反向时，点的磁感应强度一定不变
C. 其中一根导线电流增大时，点的磁感应强度可能不变
D. 其中两根导线电流增大时，点的磁感应强度可能不变
8.下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.某实验小组利用如图所示的电路研究电容器的充、放电过程。电容器原来不带电，单刀双掷开关先接，稳定后再接，下列说法正确的是( )
A. 接时，电流表示数逐渐增大
B. 接时，减小电阻箱的阻值，不影响电容器的充电时间
C. 接时，增大电阻箱的阻值，电容器的放电时间将延长
D. 接和接时，电容器两极板间电势差随电荷量变化的规律相同
10.如图所示，电源电动势为，内电阻为，为电容器，为定值电阻，电表均为理想电表，为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A. 电压表、电流表示数均变大，灯泡将变暗
B. 定值电阻中将有从右向左的电流
C. 电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变
D. 电源输出功率一定变小
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.实验室要测量一精密金属丝的电阻率：
先用多用电表“”挡粗测其电阻为______，然后用螺旋测微器测其直径为______，游标卡尺测其长度是______。
为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有如下器材：
A.电压表量程，内阻约为
B.电压表量程，内阻约为
C.电流表量程，内阻约为
D.电流表量程，内阻约为
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.输出电压为的直流稳压电源
H.电阻箱
I.开关，导线若干
为了测多组实验数据，请在线框内设计合理的电路图。
实验时电压表选______，电流表选______，滑动变阻器选______填写仪器前序号。
按该电路测量的电阻值______真实值选填“大于”、“等于”、“小于”。
实验中测得金属丝直径为，长度为，电压为，电流为，则电阻率的表达式为______。
12.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表的内阻，电阻，为了方便读数和作图，给电池串联一个的电阻。
按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键闭合，用多用电表的电压挡先测量、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一定是______导线断开。
排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表和的多组、数据，作出图象如图由图象得到的电池的电动势______，内阻______。结果保留位小数
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，倾角为的斜面体置于水平地面上，小物块置于斜面上，绝缘细绳一端与相连绳与斜面平行，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为的带电小球连接，定滑轮的正下方固定一带电小球，两球所带电荷量大小均为。静止时细绳与竖直方向夹角为，、处于同一高度，静电力常量为，重力加速度为。求：
绝缘细绳对的拉力大小
地面对斜面体的摩擦力大小
在竖直面内，现缓慢移动直到移动到小球的正下方，在这一过程中，保持、、始终处于静止状态，求、间距离最大值。、均可视为点电荷
14.如图所示，一对间距、竖直放置的平行金属板、分别接于电路中的、两点间，为滑动变阻器的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一质量为带电小球，用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角，滑动变阻器的总阻值为，定值电阻，电源内阻，闭合，电流表示数为，取，。求：
求电源电动势的大小；
小球的电性以及带电量；
剪断细线瞬间小球的加速度。
15.如图所示，平面内的第三象限内有加速电场，一电荷量为、质量为的带正电粒子从点由静止加速，从点进入第二象限内的辐向电场电场强度方向指向，沿着半径为的圆弧虚线等势线运动，从点进入第一象限内沿轴负方向的匀强电场中，从点处射出电场，不同象限内电场互不影响，不计粒子的重力对粒子运动轨迹的影响，加速电场的电势差为。
求圆弧虚线处电场强度的大小；
求第一象限匀强电场的场强大小；
若在第四象限加上大小为，方向沿轴正方向的匀强电场，求粒子自点离开轴后再次运动到与点等高处的时间。
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】；；；见解析；，，；小于；。
12.【答案】，，
13.【答案】解：小球的受到重力、细绳的拉力、库仑力，示意图如图所示：
绝缘细绳对的拉力
将和看成一个整体，整体受重力、绳子沿斜面向上的拉力、地面的支持力以及水平向左的摩擦力，根据正交分解法可知：地面对的摩擦力的大小等于拉力的水平分量，即
根据平衡条件知小球所受库仑力和细绳拉力的合力与重力等大反向，当小球位置不动，缓慢向下方移动时，、间库仑力最小时，、间距离最大，则有
解得、间距离最大值为
答：绝缘细绳对的拉力大小为；
地面对斜面体的摩擦力大小为；
、间距离最大值为。
14.【答案】解：外电路电阻为，根琚闭合电路欧姆定律，电路中总电流，由以上两式解得
之间的电压，两板间的电场强度，没小球电量为，由共点力平衡，可知小球带负电．结合解得。
剪断细线的瞬间小球的合力方向与竖直方向成斜向右下，大小为：，由牛顿第二定律可知：
代入数值求得：，故剪断细线瞬间小球的加速度为，方向与竖直方向成斜向右下。
答：电源电动势的大小为；
小球带负电，且小球带电量为；
剪断细线瞬间小球的加速度为，方向与竖直方向成斜向右下。
15.【答案】解：设带电粒子经加速电场加速后的速度为，由，
得，
在偏转电场中，由可知
。
由题意可知，带电粒子在第一象限做类平抛运动，设竖直方向上加速度为，运动时间为，第一象限电场强度为，
水平方向上：，
竖直方向上：，
，
联立解得。
粒子自点离开轴后做周期性运动，由可知，设第四象限电场强度大小为，
带电粒子在第一、四象限竖直方向上的加速度大小分别为、，
则，
设带电粒子在第一象限做类平抛运动运动时间为，从点射出后至竖直方向上速度减为用时为，
由可知，
由可知，
所以粒子自点离开轴后再次运动到与点等高处的时间为。
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