安徽省多校2024-2025学年高二（上）期中联考物理试卷（含答案）

安徽省多校2024-2025学年高二（上）期中联考物理试卷
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1.在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是( )
A. 富兰克林验证了闪电是放电的一种形式，发明了避雷针
B. 库仑提出电荷的周围存在一种特殊物质叫电场，电场对放入其中的电荷有力的作用
C. 物理学家密立根最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
D. 物理学家法拉第最先测出了元电荷的数值
2.如图所示，虚线为等差等势线，实线为一个带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，下列判断正确的是( )
A. 粒子的加速度先减小后增大
B. 粒子经过、两点时的速度相同
C. 粒子的电势能先增大后减小
D. 改变粒子初速度的大小及方向，该粒子可能做匀速圆周运动
3.如图所示，电荷量为的点电荷与均匀带负电的薄板相距，点电荷处在带电薄板过几何中心的垂线上。垂线上、两点分别位于薄板两侧，与薄板距离均为。已知点的电场强度为，方向从指向，则图中点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
4.一灯泡的电流与其两端电压的关系如图中实线所示，虚线是电压为时曲线的切线，下列判断错误的是( )
A. 灯泡的电阻率随温度的升高而增大
B. 电压为时，灯泡的电阻为
C. 电压为时，灯泡的功率为
D. 将该灯泡与电动势为、内阻为的电源连接，灯泡的功率为
5.年月我国科学家狄增峰团队成功研制出一种人造蓝宝石作为绝缘介质的晶圆。这种材料具有卓越的绝缘性能，即使在厚度仅为纳米时也能有效阻止电流泄露，为开发低功耗芯片提供了重要的技术支撑。如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管连接，电容器板接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的点恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若两板间插入人造蓝宝石，则电容器的电容减小
B. 若两板间插入一块金属板，则电容器的电容减小
C. 减小极板间的正对面积，油滴将继续保持静止状态
D. 板上移，油滴将继续保持静止状态，油滴的电势能增大
6.在方向平行于纸面的匀强电场中有一个非直角坐标系如图所示，两坐标轴的夹角为。带电量为的粒子沿两坐标轴运动时电势能的变化分别如图、所示，那么该匀强电场的电场强度为( )
A. 电场强度大小为，方向沿轴正方向
B. 电场强度大小为，方向沿轴正方向
C. 电场强度大小为，方向垂直于轴向下
D. 电场强度大小为，方向垂直于轴斜向右下方
7.如图所示，在光滑定滑轮的正下方处固定一带正电的点电荷，不带电的小球与带正电的小球通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止。若球所带的电荷量缓慢减少未减为零，则在球到达点正下方前的过程中，下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力逐渐减小 B. 小球将缓慢上升
C. 点电荷对小球的库仑力逐渐变大 D. 滑轮受到轻绳的作用力逐渐增大
8.如图所示，是半径为的竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，连线竖直，轨道处于水平向右的匀强电场中。若从点静止释放一质量为、电量为的带电小球，小球沿圆弧经点恰好能到达点。当在点给带电小球一个水平向右的初速度未知，小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动。已知重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 小球带负电，电场强度的大小为
B. 小球在点时的速度大小为
C. 小球在点时的速度大小为
D. 小球的初速度的大小为
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.如图所示的电路，电源电动势为，内阻不可忽略，、分别表示电压表和的示数，为电压表示数变化量的绝对值，表示电流表的示数，为电流表示数变化量的绝对值，电表均为理想电表。当滑片向右移时，以下说法正确的是( )
A. 电压表示数增大 B. 增大
C. 不变 D. 电阻消耗的功率变大
10.如图所示，六根绝缘棒构成一个正四面体，每根棒都均匀带有等量的负电荷。规定无穷远处电势为，每根棒在正四面体中心点产生的电场强度大小为、电势为。则( )
A. 点的电场强度大小为
B. 点的电势为
C. 撤掉一根绝缘棒后，点的电场强度大小增加
D. 撤掉一根绝缘棒后，点的电势降低
三、非选择题：本大题共5小题，共58分。
11.（6分）某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻，利用现有器材设计了如图所示的实验电路图，选用器材如下：
A.待测干电池组电动势约，内阻约；
B.电压表量程，内阻约；
C.电压表量程，内阻约；
D.电流表量程，内阻为；
E.电流表量程，内阻为；
F.滑动变阻器；
G.开关、导线若干。
闭合开关，该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据，描绘了如图所示的图像，根据上述条件回答以下问题。

电压表应选择_____，电流表应选择_____填选项前的字母。
根据图像和已知数据可算出，电池组电动势_____，内阻_____结果均保留位有效数字。与真实值相比，电动势测量值_____填“偏大”“偏小”或“相等”，内阻测量值_____填“偏大”“偏小”或“相等”。
12.（10分）某同学设计了“测定金属丝的电阻率”的实验，已知这段金属丝粗细均匀，电阻约为。
用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如下图所示，则该金属丝直径的测量值为___；
实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电源，内阻不计
电流计量程，内阻
电流表量程，内阻约
滑动变阻器
滑动变阻器
定值电阻
定值电阻
该同学想把灵敏电流计改装为量程是的电压表，应选择定值电阻______填“”或”；
为了调节方便，测量准确，请在虚线框内设计最合理的电路图___；选择的器材名称符号需标注清楚
按设计好的电路图连接电路，闭合开关，若电流计示数为，电流表示数为，计算得到电阻丝的电阻为_______；
若实验所用电阻丝的长度为，则电阻丝的电阻率___。用已知量和所测物理量的字母符号表示
13.（11分）如图所示为直流电动机提升重物的装置示意图。其中电源，内阻；电源，内阻未知；电流表为理想电流表。只有开关闭合时，电路接通，但电动机不转，此时电流表示数为；只有开关闭合时，刚好能使质量的重物以的速度匀速提升，此时电流表示数仍为，重力加速度取。求：
电动机的线圈电阻；
提升该重物时，电动机的工作效率保留位有效数字以及电源内阻的阻值。
14.（15分）如图所示，地面上方空间存在水平向左的匀强电场，不可伸长的绝缘细线长为，上端系于点，下端系一质量为、电量为的小球。现在点给小球一个水平向左的初速度，小球恰能在竖直平面内绕点做圆周运动，当小球到达点时速度最小，此时细线与竖直方向的夹角。不计空气阻力，已知重力加速度为，求：
电场中间的电势差；
最低点处绳子对小球的拉力大小；
若在点抛出小球的同时剪断细线，小球恰好落在地面上点正下方的位置，求小球到达位置的速度大小。结果可用根式表示
15.（16分）如图所示，真空中有竖直放置的平行金属板、和水平放置的相距为的平行金属板、，、板长为，、板间加有恒定的电压，板中心处开有小孔，质量为、电荷量为的带电粒子从板静止释放，经间的电场加速后通过板上的小孔进入、两板的正中间。在带电粒子进入、间的同时，给、两板加上如图所示周期性变化的交变电压，粒子重力不计。
求带电粒子进入、间时的速度大小；
若此粒子在时间内从、间飞出，则飞出时在电场方向的位移是多少？
若此粒子从、间飞出时恰能以平行于两板的速度飞出，则交变电压的取值范围是多少？
答案
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11.【答案】
相等 偏大
12.【答案】



13.【解析】依题意，电动机不转时，为纯电阻，根据闭合电路欧姆定律
解得
电动机正常工作时，由能量守恒定律可得
解得
电动机的工作效率

14.【解析】由小球恰能在竖直平面内绕 点做圆周运动可知，小球在运动过程中动能最小时仅由重力和电场力的合力提供向心力，由几何关系有
解得
所以
当小球速度最小时，由牛顿第二定律有
从最低点 到小球速度最小过程中，由动能定理有
联立解得
最低点处受力
联立代入得
若抛出小球的同时剪断细线，小球在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上先向左减速再向右加速，水平方向位移为零，到达 点时的水平方向的分速度为水平向右，大小为 ，设经过 时间落到地面，则水平方向有
又
竖直方向做自由落体运动有
小球到达 点的速度大小为
联立解得

15.【解析】带电粒子经、加速进入、间的过程中，根据动能定理得：
解得：
粒子在时间内从，间飞出时，在间的电压恒为，则粒子在间运动时做类平抛运动，则：
，
粒子加速度为：
又运动时间为：
当粒子从间飞出时，沿电场方向的位移为：
带电粒子在沿电场方向做单向的反复加速、减速运动，每次加速和减速过程中在沿电场方向的位移大小都相等，其大小为：
欲使粒子恰能以平行于金属板的速度飞出，则应有：，
解得：