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安徽省蚌埠市怀远县2024-2025学年高二（上）12月检测物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.针对下列四幅图的理解，说法正确的是( )
A. 甲图中“，”的超级电容器最多可以储存的电荷量
B. 乙图中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示
C. 丙图中探究磁感应强度的大小采用的是等效替代的实验思想
D. 丁图中金属矩形线框从匀强磁场中的位置水平移到位置，框内会产生感应电流
2.如图所示，真空中水平直线上的、两点分别固定两正点电荷、，其电荷量之比为，为正方形，且对角线与相交于点，已知点电荷在点产生的电场强度大小为，到的距离为到距离的倍。则( )
A. 、两点的电场强度大小不同 B. 同一正电荷在、两点的电势能不同
C. 点的电场强度大小为 D. 点的电场强度大小为
3.如图所示，平行板电容器竖直放置，板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时，绝缘线与固定的板成角，平移板，下列说法正确的是( )
A. 闭合，板向上平移一小段距离，角不变
B. 闭合，板向左平移一小段距离，角变小
C. 断开，板向上平移一小段距离，角变小
D. 断开，板向左平移一小段距离，角变大
4.图甲中，、是某静电场中一条电场线上的两点，一个电子从点由静止释放，仅在静电力的作用下从点运动到点，其运动的图象如图乙所示。则以下说法错误的是( )
A. 电场线的方向由指向 B. 点电势高于点电势
C. 点电场强度大于点电场强度 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
5.扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。若扫地机器人的电动机线圈电阻为，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为，通过的电流为，则
A. 通过线圈的电流小于 B. 通过线圈的电流等于
C. 电动机的电功率为 D. 电动机输出的机械功率为
6.一电场中电势在轴上的分布如图所示，一点电荷由点静止释放，仅在电场力作用下沿方向运动，则该电荷
A. 在处的加速度为零 B. 在处的速度为零
C. 在到间往复运动 D. 在到间匀加速运动
7.如图，两长直导线和垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为，纸面内的点与两导线距离均为。已知导线通电流、导线不通电流时点的磁感应强度大小为。现在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流，则下列关于点处磁感应强度的说法正确的是( )
A. 点的磁感应强度为 B. 点的磁感应强度的大小为
C. 点的磁感应强度垂直的连线向上 D. 点的磁感应强度平行的连线向右
8.太阳能电池在空间探测器上广泛应用．某太阳能电池在特定光照强度下工作电流随路端电压变化的图线如图中曲线，输出功率随路端电压的变化图线如图中曲线图中给出了该电池断路电压和短路电流当路端电压为时，工作电流为，且恰达到最大输出功率，则此时电池的内阻为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.一带正电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为轴，起始点为坐标原点，其电势能与位移的关系如图所示，电势用表示，电场强度用表示，粒子的动能用表示，则四个选项中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示，电源电动势，内电阻，滑动变阻器的最大电阻，定值电阻，为平行板电容器，其电容为。将开关与接触，则( )
A. 当的阻值增大时，两端的电压增大
B. 稳定时消耗的最大功率为
C. 将开关从接向，流过的电流流向为
D. 将开关从接向，待电路稳定，流过的电荷量为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学要将一量程为的毫安表改装为量程为的电压表并校准。如图所示，该同学进行了以下操作：

图甲 图乙
从理论上计算改装后的电压表内阻应为_______；
利用多用电表粗略测量毫安表内阻。该同学将多用电表调至：挡，发现指针在附近，该同学应将倍率调至______挡选填“”或“”，欧姆调零后再次测量，多用电表的示数如图甲所示所有操作均正确，两电表均正常工作，则此时多用电表读数为______；
如图乙所示，该同学利用一只标准电压表对改装后的电压表进行检测。实验要求电压表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图乙的实物接线图中完成余下导线的连接________；经检测发现，当标准电压表的示数为时，毫安表的示数为，由此可以推测出他改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，只需要将阻值为的电阻更换为一个阻值_______选填“更大”或“更小”的电阻。
12.某同学利用以下器材测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值．
待测电源电动势约，内阻约
一个阻值未知的电阻
电压表两块内阻很大，量程
电流表内阻约为，量程
滑动变阻器
滑动变阻器
电键一个，导线若干
该同学设计了如图甲的电路，用、、分别表示电表、、的读数．将滑动变阻器的滑片移到不同位置时，得到下表所示数据：
根据题中所给信息回答下列问题：
滑动变阻器应选择_________选填器材代号“”或“”。
根据甲图用笔画线代替导线把乙图中的实物图补充完整。
该同学根据表中数据在图丙中已经画出了图线，请你在图中画出图线。
根据图线，求出电源电动势______ ，内阻______，定值电阻______。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图，电源电动势为，内阻为，电阻为，为。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为，线圈电阻为，问：
电动机正常工作时通过的电流多大？
电动机正常工作时产生的机械功率是多大？
若、电阻可调，在确保电动机正常工作的前提下，当的阻值多大时，消耗的电功率最大？此时的阻值多大？
14.一光滑绝缘细直长杆处于静电场中，沿细杆建立坐标轴，以处的点为电势零点，如图所示。细杆各处电场方向沿轴正方向，其电场强度随的分布如图所示。细杆上套有可视为质点的带电环，质量为，电荷量为。带电环受沿轴正向的恒力的作用，从点静止开始运动，求：
带电环在处的加速度；
带电环运动区间内的电势最低值；
带电环动能为时的位置。
15.电视机的显像管中，电子束的偏转是用电偏转和磁偏转技术实现的．如图甲所示，电子枪发射出的电子经小孔进入竖直放置的平行金属板、间，两板间所加电压为；经电场加速后，电子由小孔沿水平放置金属板和的中心线射入，两板间距离和长度均为；距金属板和右边缘处有一竖直放置的荧光屏；取屏上与、共线的点为原点，向上为正方向建立轴．已知电子的质量为，电荷量为，初速度可以忽略．不计电子重力和电子之间的相互作用．
求电子到达小孔时的速度大小；
若金属板和间只存在电场，、两板间电压随时间的变化关系如图乙所示，单位时间内从小孔进入的电子个数为电子打在荧光屏上形成一条亮线；每个电子在板和间运动的时间极短，可以认为两板间的电压恒定；忽略电场变化产生的磁场．试求在一个周期即时间内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数．
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】；
；；
；
更大
12.【答案】
，，
13.【答案】电动机恰好正常工作，所以电动机两端的电压恰好等于额定电压，根据并联关系
通过 的电流
电源内阻和电阻 的总电压为
则电路中的电流为
流过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
所以，电动机正常工作时产生的机械功率为
在确保电动机正常工作的前提下，则电源内阻和电阻 的总电压为不变，设此电压为 ，则 的功率为
由数学关系可知，当
时， 的功率最大，代入上式，解得此时功率为
此时电路中的总电流为
则此时通过 的电流为
则此时 的阻值为

14.【答案】解：由图可知：，可知
带电环受到的电场力：
带电环受到的合外力：
当时，
由得：
因为沿电场线方向电势降低，所以当带电环沿轴正方向运动到了最远处电势最低点．
由动能定理得：
解得
由图像可知：
当时，带电环动能为，由
解得或
15.【答案】解：根据动能定理，
解得：；
设电子在偏转电场中的运动时间为，间的电压为时恰好打在极板边缘
垂直电场方向：，
平行电场方向：，
此过程中电子的加速度大小：，

解得：，即当两板间电压为时打在极板上，
电子出偏转电场时，在方向的速度：，
电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间到达荧光屏．则
水平方向： 竖直方向：，
电子打在荧光屏上的位置坐标，
亮线长度，
一个周期内打在荧光屏上的电子数：，
时间内，打到单位长度亮线上的电子个数：；
答：电子到达小孔时的速度大小为；
在一个周期即时间内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数为．
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