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安徽省滁州市凤阳县2024-2025学年第一学期教学质量检测高二物理试卷（一）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 图甲，橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电且电荷量是元电荷的整数倍
B. 图乙，导体棒端带负电，端带正电
C. 图丙，、两点与中心电荷的距离相等，故 A、两点的电场强度相同
D. 图丁，利用库仑扭秤实验装置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
2.电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是( )
A. 根据麦克斯韦的电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B. 所有物体都发射红外线，人们利用红外线灭菌消毒
C. 与机械波不同，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播
D. 电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度相互平行，且二者与波的传播方向垂直
3.地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，、、、为电场中的四个点，其中、两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是( )
A. 点的电势高于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度
B. 点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度
C. 负电荷由点移动到点，电场力做正功
D. 正电荷在点的电势能大于在点的电势能
4.如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表和变阻箱改装而成。已知灵敏电流表的满偏电流为，内阻为，变阻箱接入电路的阻值为。下列说法正确的是( )
A. 改装为量程的电压表，选择图甲，
B. 改装为量程的电压表，选择图乙，
C. 改装为量程的电流表，选择图甲，
D. 改装为量程的电流表，选择图乙，
5.如图所示，为竖直放置的金属板，为竖直放置的金属网，点为金属板上的一点，现在、间施加一恒定的加速电压，金属网的右侧存在竖直向下的匀强电场粒子、的比荷之比为，现将两粒子分别从点静止释放，它们沿直线穿过金属网，最终均落在接收屏上，粒子落在上的点图中未画出，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用下列说法正确的是( )
A. 金属板可能带负电
B. 粒子、从释放到落在所用的时间相同
C. 粒子、落在荧光屏瞬间的速度之比为
D. 粒子落在点的右侧
6.如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是( )
A. ，电源的输出功率最大 B. 时，消耗的功率最大
C. 时，电源的效率最高 D. 时，电源的输出功率最小
7.下列说法正确的是( )
A. 小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图甲所示的电流时，小磁针的极将会垂直纸面向外转动
B. 如图乙所示，两条通电导线之间的相互作用是通过电场产生的
C. 如图丙所示，构成等边三角形，若两通电导线、在处产生磁场的磁感应强度大小均为，则处磁场的合磁感应强度大小是
D. 如图丁所示，一矩形线框置于磁感应强度为的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为，则此时通过线框的磁通量为
8.如图所示，电源电动势为、内阻为，、、为定值电阻阻值均大于电源内阻，电压表和电流表可视为理想电表。开关闭合时，一带电油滴恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器的滑片向端移动，下列说法正确的是
A. 油滴将向上运动
B. 电压表的示数变小、电流表的示数变大
C. 电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D. 、电阻上消耗的功率都变大
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图，氕和氘两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿方向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，加速电压为，偏转电压为，若圆筒不转动，两种原子核( )
A. 离开加速电场时，动能相等
B. 离开偏转电场时，动能相等
C. 氕通过偏转电场所需时间更长
D. 离开偏转电场后，在感光纸上留下个感光点
10.如图甲所示电路中，定值电阻与滑动变阻器串联在电动势为、内阻为的电源两端，所有电表均为理想电表，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的，两直线所示，根据图上的已知信息，判断下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值是
B. 电源的电动势，内阻
C. 当滑动变阻器时，定值电阻上消耗的电功率最大
D. 在电流表示数逐渐减小的过程中，电源的输出效率逐渐增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：
用分度的游标卡尺测量其长度如图甲，可知其长度为
用螺旋测微器测量其直径如图乙，可知其直径为
因电表内阻未知，用如图丙所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关，将滑动变阻器的滑片移至合适位置。单刀双掷开关掷到，电压表的读数，电流表的示数如图丁所示，其读数 ；将掷到，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表 填“内”或“外”接法，测得的值比真实值 填“偏大”、“偏小”或“一样”
根据上面的数据，算得该材料的电阻率为 保留三位有效数字
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42分。
13.如图所示，在平面直角坐标系轴下方有平行于坐标平面且沿轴正方向的匀强电场Ⅰ，在第Ⅱ象限内，半径为的圆形区域有平行于坐标平面的匀强电场Ⅱ未画出，为圆心，圆与、轴分别相切于、两点，两个区域的电场强度大小相等若将带电量为的粒子从点、、点共线经电场Ⅱ向圆周上各点移动时，发现移到点过程中电场力所做的正功最多，且为不计粒子重力，求：
电场强度的大小
将粒子由点经电场Ⅱ移到点电场力所做的功
若将粒子从点由静止释放，求粒子到达轴时到点的距离．
14.欧姆表内部电路如图甲所示，表满偏电流为，为欧姆调零电阻，测量前已欧姆调零，然后以电阻箱代替待测电阻，测得电路中电流与电阻箱的阻值的关系图像如图乙所示指针指到满偏电流一半时，所测电阻阻值为千欧欧，求：
欧姆表的内阻；
电源的电动势
将一个电压表接到两表笔间，若表示数，则电压表的内阻是多大。
15.如图所示，半径为的光滑竖直半圆管道固定在光滑水平面上，圆管的内径可忽略，圆管与水平面相切于点，点为圆管最高点，整个空间存在水平向左的匀强电场，电荷量为、质量为、直径略小于圆管内径的小球由水平面上的点静止释放，当时小球运动到点时的速度大小为，重力加速度为。求：
电场强度大小及小球对圆管的最大压力大小；
判断小球能否运动到点，若能，求小球在点的速度；若不能，求小球的最高点到水平面的高度；
若释放点到点的距离为，求小球离开点后的最小动能以及小球第一次落到水平面的点与释放点间的电势差。
答案和解析
1.
【解析】A.橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮失去电子带正电且电荷量是元电荷的整数倍，故A正确；
B.根据静电感应原理可知，导体棒端因感应带负电，由于导体棒端接地，所以端不带电，故B错误；
C.、两点与中心电荷的距离相等，故、两点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误；
D.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D错误。
故选A。
2.
【解析】A、根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故A错误；
B、所有物体都发射红外线，人们利用紫外线灭菌消毒，故 B错误；
C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故 C正确；
D、电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，故D错误。
3.
【解析】沿电场线电势降低，电场线的疏密反映电场强度的大小，则点的电势高于点的电势，点的电场强度小于点的电场强度，故B项正确
等量异种点电荷产生的电场中，两点电荷连线的中垂线是等势线，则点的电势等于点的电势，点的电场强度大于点的电场强度，故A项错误
负电荷由点移动到点，电场力做负功，故C项错误
正电荷由点移动到点，电场力做负功，电势能增大，正电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D项错误。
4.
【解析】若改装成的电流表，应该并联一个小电阻，选图甲，起到分流的作用，分流电阻的阻值，CD错误；
若装为量程的电压表，应该串联一个大电阻，选图乙，起到分压的作用，分压电阻的阻值，A错误，B正确。
5.
【解析】粒子穿过金属网后，在竖直向下的电场中做类平抛运动，粒子所受的电场力竖直向下，则粒子带正电，粒子在间加速，则间的电场方向应水平向右，则金属板带正电，A错误
粒子在加速电场中运动时，设加速电压为，由动能定理得，解得，设间的距离为，则粒子由到的时间为，所以粒子由到的的时间之比，粒子在右侧电场中做类平抛运动，加速度大小为，则在竖直方向上，整理得，所以由粒子在右侧电场中运动的时间之比，粒子、从释放到落在所用的时间之比为，B错误
粒子落在荧光屏瞬间的水平速度为，竖直速度为，则粒子落在接收屏瞬间的速度大小为，整理得，显然粒子、落在接收屏瞬间的速度大小之比为，C正确
粒子、穿过金属网到接收屏的过程，在水平方向上有，结合以上整理得，粒子、能到达荧光屏的同一点，D错误．
6.
【解析】、当外电阻与电源的内阻相等时，电源的输出功率最大．即，电源输出的功率最大，而大于电源内阻，故随着为接入电路阻值的增大，电源的输出功率逐渐减小。即时，电源的输出功率最大；时，电源的输出功率最小。故AD错误；
B、将看成电源的内阻，当等效电源的内阻时，即，等效电源的输出功率最大，即消耗的功率最大，故B正确；
C、电源的效率，可知外电路电阻阻值最大时，电路中电流最小，电源效率最高。故时，电源的效率最高。故C错误。
故选B。
7.
【解析】A、当导线中通有题图甲所示的电流时，导线在小磁针处产生垂直纸面向内的磁场，所以小磁针的极将会垂直纸面向内转动，故A错误
B、题图乙中，两条通电导线之间的相互作用是通过磁场产生的，故B错误
C、由安培定则，将两通电导线、在处产生的磁感应强度方向画出，且磁感应强度大小相等，如图所示，
则由矢量合成求出处磁场的合磁感应强度，由几何关系可得处磁场的合磁感应强度大小是，故C正确
D、因线框平面与磁场方向平行，所以此时通过线框的磁通量为，故D错误。
8.
【解析】A.滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，由，可知电容器两端电压减小，电场力减小，故油滴将向下运动，故A错误；
B.由于干路电流增大，而减小，故I减小，则流过的电流增大，两端电压增大，则滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数变大，故B正确；
C.由于，且总电阻减小，故电源的输出功率增大，而电源效率减小，故C错误；
D.由干路电流增大，故消耗功率增大，而减小，则消耗功率减小，故D错误。
故选B。
9.
【解析】A.离开加速电场时的动能为，故A正确
B.粒子在电场中做匀加速直线运动，有，粒子在偏转电场中做类平抛运动，有，，，，，所以，，由此可知，粒子离开偏转电场时竖直位移相同粒子离开偏转电场时的动能，两个粒子的电荷量与都相同，则动能相等，故B正确
D.又粒子离开偏转电场时的位置、速度方向均相同，所以在感光纸上留下个感光点，故D错误
C.在加速电场中由得，在偏转电场中沿平行板方向做匀速直线运动，则，故氘所需时间更长，故C错误。
故选AB。
10.
【解析】、由题意可知，当电流增大时，滑动变阻器阻值逐渐减小，此时表示数逐渐增大，表示数逐渐减小，故AC线为示数，即为定值电阻的伏安特性曲线；线为示数，即为电源的伏安特性曲线。图象的斜率表示定值电阻的阻值，
图象的斜率表示电源的内阻；
根据闭合电路欧姆定律可知，，当变阻器的滑动片移到最右端时，其接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由乙图可知此时电流，电压，，则，则滑动变阻器的最大阻值，故A错误，B正确；
C、当滑动变阻器的阻值为时，电路中电流最大，最大电流为：
此时定值电阻消耗的功率最大，最大电功率为，故C错误；
D、在电流表示数逐渐减小的过程中，电路总电阻在逐渐增大，由于电源内阻为定值电阻，则外电路总电阻在逐渐增大，则电源的输出效率逐渐增大，故D正确。
11. 外 偏小

【解析】游标卡尺读数为；
螺旋测微器读数为；
电流表精确度为，读数为，根据题意可知，电流表的分压作用更明显，应该避免电流表的分压，故应采用电流表外接法。根据，得，因电压表的分流作用，电流的测量值偏大，则电阻率测量值比真实值偏小；
根据，代入数据解得。
12.； 欧姆调零；；
黑箱内的电路结构图如图所示；
；。

【解析】 多用电表指针的偏转角度过小说明指针靠近无穷处，所以要换更高的挡位，因此需选择“”倍率的电阻挡，同时注意欧姆调零，多用电表的测量结果为；
、间电阻与电流方向无关，因此一定是定值电阻，、间电阻与电流方向有关，电流从到时电阻远小于反向电阻，说明二极管一定直接接在、间，且为正极，黑箱内的电路结构图如图所示
；
由图丙所示电路图可知电源的电动势，由题意可知、，联立解得，；
若电压表的示数为，则电路中的电流为，其中，代入数据解得。
13.解：电场力做功，解得，根据题意，电场方向平行于轴且指向轴负方向，、两点沿电场方向的距离，则电场强度；
A、两点沿电场方向的距离为，
带电粒子由至电场做的功；
若将该粒子从点由静止释放，粒子将沿电场方向运动从点出电场，再从轴上的点进入下方电场做类平抛运动，如图所示：
，
设粒子进入下方电场时速度为，则由动能定理有，解得，
在方向有，解得，
所以粒子经过轴时到点的距离。
14.解：由图乙可知，当时，，
当时，电阻箱的阻值为，
根据闭合电路除定律可得，，
代入数据求得，；
将一个未校准电压表接到两表笔间，若表示数为，
则电压表两端实际电压，则电压表的内阻是。
15.解：小球由到的过程中，由动能定理得
又，
解得
由以上分析可知当小球运动到等效最低点时速度最大，小球对轨道的压力最大，重力和电场力的合力大
小为，方向斜向左下方与水平面成，
小球由点到点的过程中，由动能定理得
由牛顿第二定律得解得
由牛顿第三定律可知小球对圆管的最大压力为
假设小球能运动到点，则小球在点的速度为，小球的释放点到点的距离为，则由动能定理得
解得
则小球不能运动到点又因为小球由到的过程有
所以小球运动的最高点位于之间，假设该点与圆心的连线与水平方向的夹角为，则由动能定理得
解得
小球能达到的最高点与水平面的高度为
若改变释放点的位置，小球由释放到点的过程中，由动能定理得
解得
当小球的速度与合力垂直时动能最小，此时小球的速度斜向右下方与水平方向的夹角为，
设此时的速度大小为，由斜抛运动规律可得
小球的最小动能为
小球离开点后在竖直方向做自由落体运动，水平方向向右做匀减速直线运动，小球从离开点到落在水平面的时间为
小球在水平方向的位移为
解得则落地点与释放点间的距离为
则落地点与释放点的电势差为
解得
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