2024-2025学年安徽省A10联盟高二（上）期中考物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年安徽省A10联盟高二（上）期中考物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式不属于比值定义式( )
A. 电场强度E=kQr2B. 电动势E=WqC. 电阻R=UID. 电容C=QU
2.把一个电荷量为+q的试探电荷，从无穷远处移到电场中的P点过程电场力做功为W1，接着从P点移到电场中的M点过程克服电场力做功为W2，规定无穷远处电势能为零，则试探电荷在M点的电势能EpM为( )
A. W2+W1B. W2−W1C. −W2−W1D. W1−W2
3.如图所示，A、B两点的连线为某电场的电场线(实线)，P、Q所在的虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹。已知虚线为某抛物线的一部分，则下列说法中正确的是( )
A. 电子一定是由P点运动到Q点B. 该电场是孤立点电荷形成的电场
C. A点的电势小于B点的电势D. A点的电场强度小于B点的电场强度
4.如图所示电路，当开关S1、S2闭合时，一带电液滴恰好静止在平行板电容器A、B两金属板间的M点。现进行下列操作，对应说法正确的是( )
A. 若仅断开开关S1，液滴仍然保持静止
B. 若仅断开开关S2，液滴将向下运动
C. 若仅将B板向上平移到图中虚线位置，板间M点电势将降低
D. 若仅将变阻器R2的滑片向右滑动少许，液滴电势能将减小
5.如图所示，带电物体A以一定的初速度v0从绝缘光滑水平面上的P点向固定的带电物体B运动，A、B均可视为点电荷，当A向右运动距离L到M点时速度减为零，则( )
A. 物体A所做的运动为匀减速直线运动
B. 物体A从P点运动到M点的过程机械能减少
C. 从P点到M点电势逐渐降低
D. 当物体A运动到L2处时速度大小为v02
6.如图所示，在光滑定滑轮O的正下方P处固定一带正电的点电荷，不带电的小球M与带正电的小球N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N球所带的电荷量缓慢减少(未减为零)，则在N球到达O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M将缓慢上升
C. 点电荷P对小球N的库仑力逐渐变大D. 滑轮受到轻绳的作用力逐渐增大
7.如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度v从A点竖直向上抛出，在小球从A点运动至与抛出点等高的位置B点(图中未画出)的过程中，已知电场力大小是重力的12，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 速度一直减小
B. 速度的最小值为12v
C. 小球上升过程和下降过程水平方向位移相同
D. 小球上升过程和下降过程速度的变化量相同
8.万有引力、库仑力都遵循平方反比规律，某些规律可以加以类比。如图所示，有一带正电的点电荷Q，固定在空间中某处，一带负电的点电荷q绕其做椭圆运动，不计负点电荷重力。Q位于椭圆的一个焦点上，椭圆半长轴长为a，焦距为c(焦点到椭圆中心的距离)，其中A、B两点为长轴的两端点，负点电荷经过A、B两点时速度大小之比为( )
A. a+ca−cB. a−ca+cC. a+ca−cD. a−ca+c
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图甲所示，两平行金属板A、B的长度为d，荧光屏到金属板右端距离也为d，两金属板间的电压随时间周期性变化规律如图乙所示。某带电粒子以速度v0从金属板左端O点沿板间中线射入极板之间，若t=0时刻进入电场的带电粒子在t=T时刻刚好打在荧光屏的中心O′处，则( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子打在荧光屏上的O′点时速度大小仍为v0
C. 粒子受到的电场力大小是重力的43倍
D. t=T2时刻进入电场的粒子最终也打在荧光屏上的O′点
10.在如图甲所示电路中，定值电阻R2的阻值为2Ω，滑动变阻器R1的调节范围为0∼4Ω，事先测得电源的路端电压与电流的关系图像如图乙所示，当滑动变阻器的滑片从中点滑到左端的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电源的效率逐渐增大B. 电源的输出功率逐渐增大
C. 电阻R1的功率逐渐减小D. 电阻R2的功率逐渐增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。
(1)把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两板间电压迅速增大，随后逐渐稳定在某一数值，此时电流计示数__________;(填选项前字母符号)
A.为零
B.稳定在某一非零数值
(2)把开关S改接到2，测得电容器放电过程的I−t图像如图乙所示，则电容器在放电过程中释放的电荷量约为__________C(结果保留2位有效数字);
(3)如果将电阻R换成一个阻值更小的电阻，则放电过程持续的时间将__________(填“变长”“不变”或“变短”)。
12.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10Ω。
(1)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d=___mm；
(2)实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电源E(3V，内阻不计)
电流计G(量程0−200mA，内阻Rg=10Ω)
电流表A(量程0−400mA，内阻约0.1Ω)
滑动变阻器R1(0−5Ω,0.6A)
滑动变阻器R2(0−2000Ω,0.1A)
定值电阻R3=1Ω
定值电阻R4=5Ω
该同学想把灵敏电流计改装为量程是0−3V的电压表，应选择定值电阻______(填“R3”或R4”)；
(3)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)
(4)按设计好的电路图连接电路，闭合开关，若电流计示数为Ig=100mA，电流表示数为I=260mA，计算得到电阻丝的电阻为_______Ω；
(5)若实验所用电阻丝的长度为L，则电阻丝的电阻率ρ=___。(用已知量和所测物理量的字母符号表示)
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示是直线加速器的一部分，AB接在电压大小恒定、极性随时间周期性变化的电源上，粒子运动到圆筒与圆筒之间的间隙时，恰好都能使静电力的方向与运动方向相同而不断加速。一质子以初速度v0=8×106m/s从第3个金属圆筒左侧的小孔进入圆筒，以v=1×107m/s的速度进入第5个金属圆筒。质子在每个筒内均做匀速直线运动，时间恰好都为t=1×10−7s，在每两筒的缝隙间电场加速的时间不计。已知质子的电荷量与质量之比约为1×108C/kg，求：
(1)圆筒3的长度；
(2)周期性电源的电压大小。
14.质量为m=2kg的电动玩具汽车，其内部工作电路简化如图，已知电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电动机的额定电压UM=8V，额定功率为P=16W，电动机的线圈电阻RM=1Ω。求：
(1)玩具车正常工作时，流过车灯L的电流;
(2)玩具车正常工作时，电动机的效率;
(3)若玩具车以额定功率在粗糙水平地面上启动，运动L=0.8m的距离后以最大速度vm=2m/s做匀速直线运动。不考虑空气阻力且玩具车所受地面阻力恒定，求运动L=0.8m的路程所用的时间。(结果保留2位有效数字)
15.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L=0.2m，上端系于O点，下端系一质量为m=0.1kg、电量为q=−1.0×10−5C的小球。现在A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O点做圆周运动，当小球到达B点时速度最小，此时细线与竖直方向的夹角θ=60∘。不计空气阻力，已知重力加速度为g=10m/s2，求：
(1)电场中OB间的电势差；
(2)最低点A处绳子对小球的拉力大小；
(3)若在A点抛出小球的同时剪断细线，小球恰好落在地面上A点正下方的位置C，求小球到达位置C的速度大小。(结果可用根式表示)
参考答案
1.A
2.B
3.C
4.C
5.B
6.D
7.D
8.A
9.AC
10.ACD
11.(1)A；(2)1.7×10−2(或1.6×10−2)；(3)变短
12.(1)0.384
(2) R4
(3)
(4) 9.375
(5) πd2IgRg+R44I−IgL

13.(1)圆筒3的长度
L3=v0t
代入数据得
L3=0.8m
(2)由图可知，从3到5经过2次加速，设加速电压为 U ，根据动能定理可知
2qU=12mv2−12mv02
由题意可知
qm=1×108C/kg
联立代入数据得
U=9×104V

14.(1)对图中电路，令干路电流为I，根据闭合电路欧姆定律有：E=UM+Ir，
电动机正常工作时流过电动机的电流：IM=PUM=2A，
则流过车灯的电流为：IL=I−IM，
代入得：IL=2A。
(2)电动机的输出功率：P出=P−IM2RM，
代入得：P出=12W，
电动机的效率：η=P出P×100%，
代入得：η=75%。
(3)玩具车从启动到开始做匀速直线运动过程，根据动能定理有：P出t−fL=12mvm2−0，
在匀速运动过程中，玩具车处于平衡状态，则有：f=F牵=P出vm，
联立以上各式解得：t≈0.73s。
15.(1)由小球恰能在竖直平面内绕 O 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
qEmg=tan60∘
解得
E= 3×105N/C
所以
UOB=ELsin60∘=3×104V
(2)当小球速度最小时，由牛顿第二定律有
(mg)2+Eq2=mvmin2L
从最低点 A 到小球速度最小过程中，由动能定理有
−EqLsin60∘−mgL1+cs60∘=12mvmin2−12mv02
联立解得
v0=4m/s
最低点处受力
T−mg=mv02L
联立代入得
T=9N
(3)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 C 点时的水平方向的分速度为水平向右，大小为 vx=v0=4m/s ，设经过 t 时间落到地面，则水平方向有
0=v0t−12at2
又
Eq=ma
竖直方向做自由落体运动有
vy=gt
小球到达 C 点的速度大小为
vC= v02+vy2
联立解得
vC=4 213m/s