2024-2025学年安徽省无为第二中学高二（上）阶段考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.年诺贝尔物理学奖颁给了三位研究阿秒激光的三位科学家，“阿秒”是时间单位，，若电子绕氢原子核运动的周期为，则电子运动形成的等效电流为( )
A. B. C. D.
2.将带负电荷的导体球靠近不带电的导体。若沿虚线将导体分成、两部分，这两部分所带的电量分别为、；若沿虚线将导体分成、两部分，这两部分所带的电量分别为和。关于这四部分电荷的正负及电荷量绝对值，说法正确的是( )
A. ，为正电荷 B. ，为负电荷
C. ，为负电荷 D. ，为正电荷
3.锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则此过程( )
A. 将锂电池接入电路，锂电池两端电压为
B. 电池内部电流方向从正极到负极
C. 一个锂离子带电量是电子电量的倍
D. 电源内部每搬运一个非静电力做功
4.如图所示，带箭头的曲线表示电场线，虚曲线表示等势线，下列说法正确的是( )
A. 点电势比点电势大，负电荷在点的电势能大
B. 负电荷从点移到点，静电力做负功
C. 因为，所有电荷从移到，静电力都做负功
D. 点的电场强度比点大，电荷在点的电势能就大
5.在如图所示的并联电路中，保持干路上的电流不变，电阻阻值不变，当减小电阻的阻值时( )
A. ，两端的电压都增大 B. 通过，电流都减小
C. 上消耗的功率增大 D. 并联电路上消耗的总功率减小
6.在真空中，一点电荷在、两点产生的电场强度方向如图所示。若点的电场强度大小为，，。现有点电荷，在、两点的连线上，则点电荷受到的电场力最大值为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，长方体金属块的长、宽、高均分别为、、，电源的电动势为，内阻为，通过理想电流表的示数为，则该金属块的电阻率为
A. B. C. D.
8.如图为两元件甲、乙的图像，两图线交于点，点坐标为，甲的图线与横轴所成夹角为。下列说法不正确的是( )
A. 甲元件的电阻为
B. 在点，甲的电阻等于乙的电阻
C. 若将甲、乙元件串联，电流为时，甲、乙元件的总电压为
D. 若将甲、乙元件并联，两端电压为时，则秒通过干路某一横截面的电荷量为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图，三个同心圆是正点电荷周围的三个等势面，、、分别是这三个等势面上的点。已知这三个圆的半径关系为，且这三点在同一条电场线上。现将一个电荷量为的正电荷从点移到点，其电势能减少。下列说法正确的是( )
A. 若取点的电势为，点的电势为
B. 若取点的电势为，点的电势为
C.
D. 将电荷从点移到点，电场力做功小于
10.在图甲的电路中，是可变电阻，的定值电阻，电源有内阻。调节的的阻值，得到理想电压表和理想电流表的多组数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。则( )
A. 图线的斜率表示通过的电流为时，的有效电阻为
B. 图线斜率的绝对值表示电源内阻
C. 变化时，的消耗的最大功率是
D. 电流为时，电源的输出效率为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.某同学想通过测绘小灯泡的图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为，电阻约为几欧；
电压表一个，量程，内阻为；
电流表一个，量程，内阻为；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，导线若干，定值电阻。
把此电流表改装成量程为的电流表需要_____联_____的电阻。
图中开关闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于_____选填“”或“”处。
该同学通过实验作出小灯泡的图像如图所示，则小灯泡正常工作时的电阻为_____。
12.某实验小组要测量某金属丝的电阻率，先利用电路测量金属丝阻值的准确值，可选用的实验器材有：电流表用量程，内阻约为；电压表用量程，内阻约为；待测电阻约；滑动变阻器；滑动变阻器；干电池节；开关一个；导线若干。
在所给电路中，应选用_________填“图甲”或“图乙”作为测量电路；为了便于调节，滑动变阻器应选用_________填“”或“”。
下图是实验时两电表的刻度盘，指针的位置如图所示，则待测电阻的值约为_________。
若用游标卡尺测量该金属丝的长度为，若用螺旋测微器测量该金属丝的直径，螺旋测微器示数如图所示，则直径_________；计算该金属丝的电阻率的表达式为_________。用所给的字母表示
若用欧姆表粗测该金属丝的电阻，小组同学进行了如下操作：先用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_________填“”或“”挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图所示，则该金属丝的电阻为_________。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.两个完全相同的质量都为、带等量电荷的小球、分别用等长的绝缘细线悬挂在同一水平面上的、两点，平衡时小球、的位置如图甲所示，已知小球带正电，此时两球相距为，细线与竖直方向夹角均为。若外加水平向左的匀强电场，两小球平衡时位置如图乙所示，细线刚好沿竖直方向，已知静电力常量为，重力加速度为，；求：
球的电性及所带的电荷量；
外加匀强电场的场强的大小。
14.如图所示的电路中，当开关置于处时，电流表内阻不计示数为，额定功率为的电动机正常工作，带动质量为的物体以的速度匀速竖直上升。当开关置于处时，电流表示数变为，灯泡正常发光。已知电阻，灯泡额定电压为，额定功率，重力加速度取。求：
电动机的额定电压；
电动机线圈的内阻；
电源电动势和电源内阻。
15.某科研小组设计了如下实验，研究油滴在匀强电场中的运动。如图所示，两个水平放置、相距为的金属极板，上极板中央有一小孔，两金属极板与恒压源可以提供恒定电压，定值电阻，电阻箱最大阻值为、开关串联组成的电路。用喷雾器将细小的油滴喷入密闭空间，这些油滴由于摩擦而带了负电。油滴通过上极板的小孔进入到观察室中，油滴可视为半径为的球体，油滴的密度为，重力加速度为，油滴受到的空气阻力大小为，其中为空气的粘滞系数已知，为油滴运动的速率，不计空气浮力。
开关断开时，观察到油滴运动到两极板中心处开始匀速下落，之后经过时间油滴下落到下极板处，请推导油滴的半径的表达式用，、、和表示。
若将图中密闭空间的空气抽出，使油滴运动所受的空气阻力可忽略。闭合开关：
调整电阻箱的阻值为，观察到半径为的油滴可做匀速直线运动，求油滴所带的电荷量；
调整电阻箱的阻值为，观察到比荷为、处于下极板的油滴由静止开始向上加速运动，求油滴运动到上极板的时间。
实验发现，对于质量为的油滴，如果改变它所带的电荷量，则能够使油滴达到平衡的电压必须是某些特定值，研究这些电压变化的规律可发现它们都满足方程，式中、、。此现象说明了什么？
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 并
12. 图甲
13.已知小球带正电，由甲图可知，球带负电。对球受力分析，由平衡条件可得
解得 球所带的电荷量为
加电场后对 球受力分析，由平衡条件可得
其中
解得
14.当开关 置于处时，对灯泡有
代入数据解得
当开关 置于处时，对电动机有
代入数据解得
设电动机线圈的内阻为 ，则有
代入数据解得
当开关 置于处时，根据闭合电路欧姆定律有
当开关 置于处时，根据闭合电路欧姆定律有
代入数据联立解得
，
15.油滴匀速下落的速度
此时
其中 ，联立解得
由串联电路规律有
解得两极板之间的电压
对油滴由平衡条件可知
而
联立解得
设油滴 的电荷量为 、质量为 ，两极板之间电压为 ，设油滴向上运动加速度为 ，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式
解得
研究这些电压变化的规律可发现它们都满足方程
、 、
即有
此现象说明油滴所带电量都是某一值的整数倍。
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