安徽省鼎尖教育2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中考試物理試題（A卷）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二物理（A卷）注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡簽字筆書寫，字體工整、筆跡清晰。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題1.有些電子原件的接線柱有很多，不同的連接方式在電路中的作用不同。如圖所示，一塊均勻的長方體電阻的長、寬、高分別為a、b、c，且a=5b。將AB接入電路時(shí)電阻為R1，CD接入電路時(shí)電阻為R2，R1與R2的比值為（）A.5 B.25 C. D.【答案】B【解析】根據(jù)電阻定律可知可知2.如圖所示，實(shí)線為某靜電場的電場線，虛線為一帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，、是軌跡上的兩點(diǎn)。不計(jì)粒子重力，下列判斷正確的是（）A.粒子一定做加速運(yùn)動(dòng)B.點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢C.粒子在點(diǎn)的速度大于在點(diǎn)的速度D.粒子在點(diǎn)的加速度小于在點(diǎn)的加速度【答案】C【解析】A．從運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向可判定粒子受力方向沿電場方向，故粒子帶正電，但無法判定粒子是從還是，則無法判斷粒子做加速運(yùn)動(dòng)還是減速，故A錯(cuò)誤；B．作出過點(diǎn)和過點(diǎn)的等勢線可知故B錯(cuò)誤；C．粒子帶正電，在點(diǎn)電勢能小于在點(diǎn)電勢能，由能量守恒知在點(diǎn)動(dòng)能大于在點(diǎn)動(dòng)能，故C正確；D．點(diǎn)處電場線密，場強(qiáng)大，故加速度大，粒子在點(diǎn)的加速度大于在點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，相距為2R的豎直平行長直導(dǎo)線通有方向相同、大小相等的恒定電流，兩直導(dǎo)線位于半徑為R的圓柱體的側(cè)面上，O1O2為圓柱體的軸線，A、B、O為圓柱橫截面與兩導(dǎo)線及軸線的交點(diǎn)，直徑CD與AB垂直，橫截面上有一個(gè)導(dǎo)體小圓環(huán)且小圓環(huán)圓心位于AB連線上。下列說法正確的是（）A.O處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大B.C、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.導(dǎo)體小圓環(huán)沿著AB直徑移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.導(dǎo)體小圓環(huán)以AB為軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°后沿著AB方向移動(dòng)，移動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】D【解析】A．用右手定則可判斷兩導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場等大反向，合磁場為零，故A錯(cuò)誤；B．裝置的俯視圖如圖所示因?yàn)閷?dǎo)線中的電流大小相等，它們在C、D兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，由安培定則及磁場疊加可知，C、D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，故B錯(cuò)誤；C．中間連線磁場方向平行于圓平面，故磁通量為零，故C錯(cuò)誤；D．小圓環(huán)與直導(dǎo)線平行時(shí)，磁場垂直穿過小圓環(huán)，移動(dòng)過程中磁通量變化，故產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。4.如圖所示，豎直平面內(nèi)足夠長的絕緣粗糙直桿與水平面的夾角為α，直桿的底端固定一帶正電荷的帶電體Q，M、N、P為桿上的三點(diǎn)。現(xiàn)將套在絕緣桿上的帶正電小球從直桿上的M點(diǎn)由靜止釋放，小球上滑到N點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大，上滑到P點(diǎn)時(shí)速度恰好變?yōu)榱?；不?jì)空氣阻力，小球和帶電體均可視為點(diǎn)電荷。關(guān)于該小球的上滑過程，下列說法正確的是（）A.小球在N點(diǎn)重力沿桿方向分力等于兩電荷間庫侖斥力B.小球到達(dá)P點(diǎn)后隨即下滑C.小球在P點(diǎn)的電勢能最小D.小球上滑過程中機(jī)械能一直增大【答案】C【解析】A．小球在N點(diǎn)合力為零，庫侖斥力等于重力分量與摩擦力之和，故A錯(cuò)誤；B．到達(dá)P點(diǎn)前庫侖斥力小于重力分量和摩擦力和，但無法判斷庫侖斥力和摩擦力合力是否小于重力分力，小球能否下滑無法判斷，故B錯(cuò)誤；C．小球從M到P庫侖力一直做正功，電勢能一直減小，故C正確；D．機(jī)械能變化要看庫侖力與摩擦力的合力做功，由于庫侖力一直減小，無法判斷后期是否做正功，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖甲、乙所示，半徑相同的半圓環(huán)和四分之三的圓環(huán)帶有同種電荷，電荷量比為1∶3，環(huán)上電荷分布均勻且環(huán)的粗細(xì)可忽略不計(jì)。圖甲中圓心處的電場強(qiáng)度大小為E，圖乙中圓心處的電場強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】圖甲可以分成兩個(gè)四分之一的圓環(huán)在圓心產(chǎn)生的場強(qiáng)的合場強(qiáng)為E，而這兩個(gè)四分之一分別產(chǎn)生的場強(qiáng)成90°夾角，根據(jù)平行四邊形定則，單個(gè)四分之一圓環(huán)產(chǎn)生的場強(qiáng)為，圖乙在圓心產(chǎn)生的庫侖力可以等效為三個(gè)四分之一的圓環(huán)產(chǎn)生合場強(qiáng)，而關(guān)于圓心對稱的兩個(gè)四分之一圓環(huán)在圓心的合場強(qiáng)為零，所以剩余的四分之一的圓環(huán)在圓心產(chǎn)生的場強(qiáng)，但圖乙圓環(huán)的電荷線密度是圖甲的2倍，故四分之一的圓環(huán)在圓心產(chǎn)生的場強(qiáng)為。故選A。6.如圖所示為平行板電容器C和定值電阻組成的電路，接在輸出電壓恒定的電源兩端，閉合開關(guān)，，電路穩(wěn)定后，一質(zhì)量為的帶電液滴恰能靜止在平行板電容器的兩金屬板正中間。已知電容器兩板水平放置、間距為，重力加速度為，不考慮電容器充放電時(shí)間，下列說法正確的是（）A.液滴一定帶負(fù)電B.若斷開，液滴仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)C.若斷開，將上極板向下迅速移動(dòng)，則液滴向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)上極板的時(shí)間為D.若保持兩個(gè)開關(guān)閉合，將上極板向下迅速移動(dòng)，則液滴向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)上極板的時(shí)間為【答案】D【解析】A．液滴受到的電場力方向豎直向上，但電容器內(nèi)電場方向未知，故無法判斷電荷正負(fù)，A錯(cuò)誤；B．?dāng)嚅_，電容器放電，場強(qiáng)減小，液滴受電場力減小向下運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．若斷開，將上極板向下迅速移動(dòng)，則電容器帶電量不變，根據(jù)可得可知電場強(qiáng)度不變，液滴保持靜止?fàn)顟B(tài)，C錯(cuò)誤；D．開始時(shí)將上極板向下迅速移動(dòng)，可知此時(shí)加速度為運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足得到時(shí)間為D正確。故選D。7.負(fù)離子空氣凈化器的核心功能是生成負(fù)離子，利用負(fù)離子本身具有的除塵降塵、滅菌解毒的特性，來對室內(nèi)空氣進(jìn)行優(yōu)化。一種負(fù)離子空氣凈化器的部分結(jié)構(gòu)如圖所示，，混合氣流是由空氣和帶一價(jià)負(fù)電荷的灰塵顆粒均勻分布組成，以平行于極板方向的速度進(jìn)入由一對平行金屬板構(gòu)成的收集器，氣流寬度正好為金屬板間距，在電場的作用下灰塵顆粒落到正極板。若帶電顆粒入射時(shí)的動(dòng)能均為，金屬板的長度為，金屬板的間距為，且。電子電量，不考慮重力影響和顆粒間的相互作用，下列說法正確的是（）A.若板間電壓為800V，則所有灰塵顆粒都會(huì)被收集B.若板間電壓為400V，則只有一半的灰塵顆粒會(huì)被收集C.若板間電壓為400V，則需要將板長增長為原來的兩倍才可以讓所有灰塵顆粒做以集D.若灰塵顆粒進(jìn)入收集器時(shí)的初動(dòng)能變小，則灰塵顆粒全部被收集所需要的電壓最小值會(huì)變大【答案】C【解析】AB．只要緊靠上極板的顆粒能夠落到收集板右側(cè)，顆粒就能夠全部收集，水平方向和豎直方向分別有，又，聯(lián)立解得兩金屬板間的電壓為若電壓為，則粒子在電場中的偏移量只有上述過程的一半，故A、B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可知，若板長增大為原來的兩倍，則所需的最小電壓只有原來的；若進(jìn)入的初動(dòng)能變小，即變小，則灰塵顆粒全部被收集所需要的電壓最小值會(huì)變小，故C正確，D錯(cuò)誤。8.一不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線一端固定在點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為、帶電量為的小球，開始時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示?，F(xiàn)在空間內(nèi)加上水平向右的勻強(qiáng)電場，小球開始向右運(yùn)動(dòng)，細(xì)線向右偏離豎直方向的最大偏角為。已知重力加速度為，線長為，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)過程的分析，下列說法正確的是（）A.小球上升到最高點(diǎn)過程中機(jī)械能先增大后減小B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為C.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最低點(diǎn)與右側(cè)最高點(diǎn)的電勢差為D.小球上升到最高點(diǎn)過程中細(xì)線拉力的最大值為【答案】D【解析】A．小球上升到最高點(diǎn)過程中電場力一直做正功，機(jī)械能一直增大，故A錯(cuò)誤；B．小球從開始到運(yùn)動(dòng)至最右側(cè)有解得故B錯(cuò)誤；C．小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至右側(cè)最高點(diǎn)過程中，電場力做正功，電勢能減小，減小的電勢能等于增加的重力勢能，則有故C錯(cuò)誤；D．由于細(xì)線向右偏離豎直方向的最大偏角為，根據(jù)對稱性可知，細(xì)線與豎直方向夾角為時(shí)拉力達(dá)到最大，從開始至擺動(dòng)過程中有沿繩方向有、解得故D正確。故選D。二、選擇題9.如圖所示電路中，、為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，電源內(nèi)阻不能忽略，電表均為理想電表。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左滑動(dòng)的過程中，電壓表、和電流表、示數(shù)變化量的絕對值分別是、和、，下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)增大B.電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C.，D.，【答案】AD【解析】AB．滑片左移，電阻減小，總電阻減小，總電流變大，路端電壓U減小，R3電流減小，所以示數(shù)減小，示數(shù)增大，R1兩端電壓變大，則示數(shù)也會(huì)增大，電壓表示數(shù)減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)槁范穗妷郝范穗妷篣減小，U1增大，U2減小，則因?yàn)楦陕分须娏饕騃增大，減小，增加，則故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，兩個(gè)帶等量異種電荷、半徑相同的均勻帶電絕緣細(xì)圓環(huán)平行放置，圓環(huán)平面均垂直于圓心、的連線，為的中點(diǎn)?，F(xiàn)將一帶負(fù)電粒子（可視為點(diǎn)電荷）從O點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)粒子重力，不考慮粒子產(chǎn)生的電場，關(guān)于該粒子此后的運(yùn)動(dòng)及空間的電場分布，下列說法正確的是（）A.該粒子經(jīng)過時(shí)的速度最大，此后速度逐漸減小B.該粒子速度最大時(shí)的位置出現(xiàn)在的右側(cè)，達(dá)到最大速度后一直做減速運(yùn)動(dòng)C.、分別是中心軸線上電勢最低點(diǎn)和最高點(diǎn)D.若在點(diǎn)給該粒子沿方向初速度，則此后運(yùn)動(dòng)中粒子的速度一直大于【答案】BD【解析】A．兩個(gè)圓環(huán)在之間場強(qiáng)向右，則粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，則向O2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一直加速，則O2點(diǎn)由右側(cè)圓環(huán)在該點(diǎn)的場強(qiáng)為零，左側(cè)圓環(huán)在O2點(diǎn)的場強(qiáng)向左，可知處場強(qiáng)方向向左，粒子在O2點(diǎn)可繼續(xù)向右加速，A錯(cuò)誤；B．左側(cè)圓環(huán)在處場強(qiáng)為零、右側(cè)圓環(huán)在處場強(qiáng)為零，左右圓環(huán)在右側(cè)有合場強(qiáng)為零的位置，在此處粒子的加速度為零，速度最大，在該點(diǎn)右側(cè)場強(qiáng)向右，粒子受電場力向左，則粒子做減速運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．由以上分析可知，、之間電場方向向左，但右側(cè)和左側(cè)一小段方向也向左，沿電場線電勢降低，可知不是電勢最高點(diǎn)，也不是電勢最低點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．粒子在運(yùn)動(dòng)過程中因只有電場力做功，則電勢能和動(dòng)能之和守恒，因在O點(diǎn)的電勢為零O點(diǎn)右側(cè)的電勢均大于零，則帶負(fù)電的粒子在O點(diǎn)右側(cè)的電勢能均小于零，動(dòng)能均大于O點(diǎn)的動(dòng)能，即粒子在O點(diǎn)得到向右的初速度v0此后運(yùn)動(dòng)中粒子的速度一直大于，選項(xiàng)D正確。故選BD。三、非選擇題11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測量一未知型號電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，閉合開關(guān)S后，不斷改變電阻箱的電阻，記錄下電阻箱電阻的阻值R和對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，根據(jù)讀數(shù)做出了的變化圖線如圖乙所示。（1）若圖乙中圖線的斜率為k，縱軸的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢E=_____，內(nèi)阻r=______。（結(jié)果用k和b表示）（2）從系統(tǒng)誤差的角度來看，用上述實(shí)驗(yàn)方法測量得到電源電動(dòng)勢測量值_____真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）；電源內(nèi)阻的測量值_____真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）?！敬鸢浮浚?）（2）小于小于【解析】（1）[1][2]根據(jù)可得可知解得（2）[1][2]電壓表與電源并聯(lián)，電壓表測并聯(lián)電壓，由等效關(guān)系可知，測定的電源實(shí)際是電源與電壓表并聯(lián)組成的等效電源，因此電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的測量值都小于電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻的真實(shí)值。12.現(xiàn)有一某種金屬制成的粗細(xì)均勻的圓柱體，一實(shí)驗(yàn)小組為測量該圓柱體的電阻率，除了待測金屬圓柱體、多用電表、螺旋測微器之外，實(shí)驗(yàn)室還準(zhǔn)備了如下器材：A.游標(biāo)卡尺B.電流表（量程，內(nèi)阻約為）C.電流表（量程，內(nèi)阻）D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為，最大電流為3A）E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為，最大電流為3A）F.定值電阻G.電源（輸出電壓恒為4V）H.開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）分別用螺旋測微器測量圓柱體的直徑、用游標(biāo)卡尺測量圓柱體的長度，其中某次測量結(jié)果如圖甲、乙所示（該值均接近多次測量的平均值），其讀數(shù)分別為_____、_____。（2）用多用電表粗略測量圓柱體的電阻，選擇“”倍率的歐姆擋，歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量，多用電表的示數(shù)如圖丙所示。（3）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丁所示，該電路中滑動(dòng)變阻器的選擇_____（填“合理”或“不合理”）。因?qū)嶒?yàn)室沒準(zhǔn)備電壓表，電路中電流表與定值電阻串聯(lián)當(dāng)作電壓表使用，它的量程為_____V。（4）小組同學(xué)正確選擇器材和組裝電路后，測得多組電流表、的值、。若以為橫軸，為縱軸，繪得圖像如圖戊所示，則該金屬圓柱體電阻_____，電阻率_____。（結(jié)果均用金屬圓柱體長度、直徑和圖戊中的、表示）【答案】（1）1.05042.75（3）不合理0~4（4）【解析】（1）[1]螺旋測微器的精確值為，由圖甲可知圓柱體的直徑為[2]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖乙可知圓柱體的長度為（3）[3]多用表粗測圓柱體電阻為使用分壓式電路所用滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻，電壓變化會(huì)更均勻，故選更合理，則圖丁該電路中滑動(dòng)變阻器的選擇不合理；[4]因?qū)嶒?yàn)室沒準(zhǔn)備電壓表，電路中電流表與定值電阻串聯(lián)當(dāng)作電壓表使用，則有則它的量程為。（4）[5][6]根據(jù)電路圖可得可知圖戊圖像的斜率為金屬圓柱體電阻，則有根據(jù)電阻定律得可得電阻率為13.如圖所示，在平面內(nèi)，軸左側(cè)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，y軸右側(cè)存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小未知。一質(zhì)量為、帶電量為的粒子從點(diǎn)由靜止釋放，從軸上的點(diǎn)穿過軸，不計(jì)粒子重力作用，電場范圍均足夠大，求：（1）粒子到達(dá)點(diǎn)前在軸左、右兩側(cè)電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比；（2）軸右側(cè)電場的電場強(qiáng)度大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）左側(cè)電場中速度從0勻加速至，則有右側(cè)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有解得（2）在左側(cè)電場中勻加速過程，根據(jù)位移公式有右側(cè)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿電場方向有左側(cè)電場中右側(cè)電場中解得14.由滑動(dòng)變阻器、定值電阻以及電源、電表、電鍵組成的電路如圖甲所示。閉合開關(guān)S，從左端向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，根據(jù)電表數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，電表均為理想