安徽省六安第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4

这是一份安徽省六安第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题（解析版）-A4，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟 满分：100分
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 关于静电场，下列说法正确的是（ ）
A. 只适用于点电荷产生的电场
B. 沿电场线的方向电势一定降低
C. 油滴所带的电荷量可能是
D. 根据知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
【答案】B
【解析】
【详解】A．是电场强度的定义式，适用于任何电场，故A错误；
B．沿电场线的方向电势一定降低，故B正确；
C．任何带电体所带电荷都等于元电荷的整数倍，元电荷的数值为，故油滴所带的电荷量不可能是，故C错误；
D．当两个电荷之间的距离趋近于零时，库仑定律不再适用，所以不能得到库仑力变得无限大的结论，故D错误。
故选B。
2. 如图甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图是演示静电屏蔽现象的装置，带电小球的电场不能进入金属网罩内部
B. 乙图是一种可变电容器，其原理是通过改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的
C. 丙图是库仑扭秤，探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量
D. 丁图是避雷针，其通过尖端放电中和空气中的电荷达到避免建筑物遭雷击的目的
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中，由于静电屏蔽使得金属网罩内部场强为零，但静电屏蔽并不是带电小球的电场遮挡在外，而是感应电荷的电场与带电小球的电场抵消为零，故A错误；
B．乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间的正对面积从而达到改变电容的目的，故B错误；
C．丙图是库仑扭秤，库仑通过它发现了电荷之间的相互作用规律，不需要测出小球电荷量，故C错误；
D．丁图中建筑物顶端的避雷针通过尖端放电，中和空气中的电荷达到避免雷击的目的，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（ ）
A. 若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电
B. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
C. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小
D. 粒子从B运动到A，机械能守恒
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧可知与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电，故A错误；
B．若粒子是从A运动到B，电场力做负功，则电势能增加，则粒子在A点的电势能小于B点的电势能，选项B正确；
C．从B到A过程中电场力与速度方向成锐角，即做正功，动能增大，速度增大，故C错误；
D．粒子从B运动到A，电场力做正功，则机械能增加，故D错误。
故选B。
4. 多用电表表盘指针指在如图所示的位置，下列说法正确的是（ ）
A. 多用电表欧姆挡是靠内部电源提供电流的，若选用“×10”倍率测量电阻，则欧姆表内阻约为
B. 若该读数是选用电阻挡“×10”倍率得到的，应该更换“×100”倍率，欧姆调零后再次测量
C. 若选用的是直流电压“10V”量程，则指针读数应为8.5V
D. 测直流电流时，应让红表笔接外电路的负极，黑表笔接外电路正极
【答案】A
【解析】
【详解】A．多用电表作欧姆表使用时，是靠内部电源提供电流，中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的内阻，若选用的是“”倍率测电阻，则欧姆表内阻约为，故A正确；
B．若该读数是选用电阻挡“×10”倍率得到的，由题图可知电阻读数偏小，则倍率选大了，应该改用“”的倍率，欧姆调零后再次进行测量，故B错误；
C．若使用直流电压10V量程，读数应估读为9.0V，故C错误；
D．测直流电压或直流电流时，应该让电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针能够正偏，故必须让红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路负极，故D错误。
故选A。
5. 用试探电荷可以探测电场中场强和电势的分布情况。如图甲所示，两个被固定的点电荷、，连线的延长线上有、两点，带正电。试探电荷仅受电场力作用，时刻从点沿着方向运动，时刻到达点，其v-t图像如图乙所示，根据图像，下列判断正确的是（ ）
A. 、带等量异种电荷B. 沿连线电势先减小后增大
C. 场强为零的点在点和点之间D. 点电势比点低
【答案】C
【解析】
【详解】AC．图象的斜率表示加速度，可知a点和b点间某处加速度为零，试探电荷受到的电场力为零，场强为零的点在a点和b点间某处，根据点电荷电场公式可知，、带电量不相等，故A错误，C正确；
B．试探电荷从b点向a点运动过程中，电场力先做负功，后做正功，电势能先增大后减小，沿ba连线电势先增大后减小，故B错误；
D．试探电荷从b点到a点，根据动能定理有
且
可得
故D错误。
故选C。
6. 如图所示，A为粒子源，A和极板B间的加速电压为，两水平放置的平行带电板C、D间的电压为。现有质量为m、电荷量为的粒子从A处由静止释放，被加速电压加速后水平进入竖直方向的匀强电场，最后从右侧射出。平行板C、D的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子射出B板时的速度
B. 带电粒子在C、D极板间运动的时间
C. 带电粒子飞出C、D间电场时在竖直方向上发生的位移
D. 若同时使和加倍，则带电粒子在飞出C、D极板间电场时的速度与水平方向的夹角不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．粒子从粒子源A到B板由动能定理得
故
故A错误；
B．粒子在C、D间的运动时间
故B错误；
C．粒子飞出C、D间时在竖直方向发生的位移
故C错误；
D．若粒子飞出C、D极板间时速度与水平方向夹角为θ，则
同时使U1和U2加倍，夹角不变，故D正确。
故选D。
7. 如图是某电路的一部分，其中、、、、，那么，电流表测得的电流为（ ）
A. ，方向向左B. ，方向向左C. ，方向向右D. ，方向向右
【答案】A
【解析】
【详解】两端的电压
两端电压
左端的电势与的左端电势相等，因，则右端的电势低于右端的电势，两端的电压
通过的电流
上端电势低，下端电势高，电流方向由下向上，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左，设电流表的示数为，流入节点的电流等于流出节点的电流，即
故电流表的示数为0.2A，方向向左。
故选A。
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分。）
8. 如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（ ）

A. A、D两点场强大小相等，方向相反B. B、C两点场强大小和方向都相同
C. E、O、F三点比较，O点场强最大D. B、O、C三点比较，O点场强最大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．等量异种点电荷的电场分布如图所示

由图可知，A、D两点场强大小相等，方向均向左，故A错误；
B．B、C两点场强大小相等，方向均向右，故B正确；
C．在两点电荷连线的中垂线上，O点场强最大，故C正确；
D．在两点电荷连线上，O点场强最小，故D错误。
故选BC。
9. 在绝缘粗糙的水平面上相距为的A、B两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，已知B处电荷的电量为，图乙是AB连线之间的电势与位置之间的关系图像，图中点为图线的最低点，处的纵坐标，处的纵坐标。若在的C点由静止释放一个质量为，电量为的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。水平面间的动摩擦因数取下列哪个值，小物块到达处刚好停下。下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．假设动摩擦因数为时小物块刚好可以运动到处，根据动能定理有
解得
故A正确，B错误；
CD．由于在处场强为零，根据场强叠加关系可得
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为1.4m的轻质柔软绝缘的细线拴一质量为、电荷量为的带电小球（可视为点电荷），细线的上端固定于O点，开关S闭合稳定时小球静止在板间的A点，细线与竖直方向成夹角，A点距右极板的距离为0.15m，且左极板接地，其中，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球带负电荷
B. 将滑片向右移，细线与竖直方向的夹角将变小
C. 将绝缘细线剪断，小球将做曲线运动，经0.2s打到右极板上
D. S断开后，将右极板向右平移少许，A点电势不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图可知，电容器左极板带负电，右极板带正电，电场向左，则小球带负电荷故A正确；
B．改变变阻器R1的电阻，不影响电容器电势差，则细线与竖直方向的夹角不变，故B错误；
C．将绝缘细线剪断，小球所受重力与电场力的合力与绳拉力等大、反向，则小球做匀加速直线运动。故C错误；
D．S断开后，电容器所带电荷量不变，根据
，，
解得
将右极板向右平移少许，电场强度不变。由于左极板接地，电势为零。且小球与左极板间距不变，则A点电势不变。故D正确。
故选AD。
三、填空题：（本题共2小题，每空2分，共20分。）
11. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，t = 0时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I − t图像如图乙所示。
（1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为________；（选填“由a到b”或“由b到a”）
（2）乙图中，阴影部分的面积S1________S2；（选填“>”、“>R（滑动变阻器的最大阻值）时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，使用限流接法最佳）；由图丙、丁读数可知，待测电阻的内阻约为
R≈5 Ω
故采用电流表外接法误差较小，故A正确；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律知得出的结果偏小。
【小问3详解】
因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，可以用B电路，由欧姆定律可得
则待测电阻
且
联立可得。
四、解答题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。）
13. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆与半径为的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B为的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为、电荷量为的带电小球套在杆上，小球从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为，小球滑到C点时的速度大小为。求：
（1） A、B两点的电势差UAB；
（2）小球滑至B点时速度的大小；
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小球从A到C，根据动能定理，有

解得
又
UAC=UAB
故
（2）小球从A到B， 根据动能定理，有
解得
14. 如图所示，“6V3W”的小灯泡L与最大阻值为 的滑动变阻器 R连接在总电压恒为18V的电路中，设灯丝电阻不随温度变化。理想电流表和理想电压表选择的量程分别为和 在保证电路安全的情况下，求：
（1）当电流表的示数为0.4A时，电压表的示数
（2）滑动变阻器允许接入的最小阻值
【答案】（1）13.2V；（2）
【解析】
【详解】（1）小灯泡的电阻为
当电流表的示数为0.4A时，灯泡两端电压为
所以电压表的示数为
（2）因灯泡的额定电流为
电流表的量程为0-0.6A，所以，当电路中的最大电流
I大=0.5A
滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
R总=
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器接入电路中的最小阻值
R小=R总−RL=36Ω−12Ω=24Ω
15. 如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带正电小球用长为L的绝缘细线悬于电场中的O点。将小球拉至与O点等高的A点，给小球一个竖直向下的初速度，小球在竖直面内做圆周运动，恰好能到达C点，OC与竖直方向的夹角为37°，重力加速度为g，已知电场强度大小，，小球可视为质点，求：
（1）小球在A点的初速度大小；
（2）小球运动到圆弧最低点B时，细线的拉力大小；
（3）若小球向左运动到速度最大的位置时细线刚好断开，此后当小球运动的速度沿水平方向时，小球的速度大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设小球在A点的初速度大小为，从A点C点过程，根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
小球A点B点过程，根据动能定理可得
解得
小球运动到圆弧最低点B时，根据牛顿第二定律可得
解得细线拉力大小为
【小问3详解】
小球受到电场力和重力合力大小为
电场力和重力的合力方向与竖直方向的夹角满足
可得
设小球向左运动到D位置速度最大，此时与竖直方向的夹角为，则从C点到D点过程，根据动能定理可得
解得
此时细线刚好断开，当小球运动的速度沿水平方向时，竖直方向有
小球的速度大小为
其中
联立可得