2024—2025学年度上学期高二年级10月阶段考试
物 理
本卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．如图所示，同种材料制成的圆柱形导体a，b，a的直径是b的2倍。将两部分导体串接在电路中，通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动的速度等于（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．2∶1
2．一船模玩具如图所示，电池组直接给电动机供电，电动机带动螺旋桨使船模在水中前进。已知电池组的电动势为3V、内阻为，电动机线圈的电阻为。接通电源船模正常前进时，电动机两端的电压为2.5V。下列说法正确的是（ ）
A．电动机的输入功率为3W B．电动机的输出功率为2W
C．电动机线圈发热功率为13.5W D．电池组消耗的总功率为9W
3．如图为某种金属材料制成的长方体导体，其长宽高分别为a、b、c，且。分别取一组相对面测量其电阻，则最大阻值与最小阻值之比为（ ）
A． B． C． D．
4．辽宁清原抽水蓄能电站是东北地区规模最大的抽水蓄能电站。近日，电站所有机组转子全部吊装完成，投产运行进入倒计时阶段。抽水蓄能电站在电力负荷低谷时将水抽至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。以下说法正确的是（ ）
A．水能是不可再生能源 B．电站蓄能时增加了能量
C．电站发电时水的机械能转化为电能 D．蓄能电站的工作说明自然现象都是可逆的
5．新一代人造太阳——中国环流三号，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。其核心部件示意如图所示，通过一簇线圈（类似于通电螺线管）产生磁场，使高温等离子体（含有带正、负电的粒子）在磁场中发生可控核聚变反应。取某处线圈截面，其电流方向与线圈内的磁场方向关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．某同学用如图所示的电路进行实验，两节串联的干电池总电动势为3V，内阻可忽略，两个小灯泡均标有“1.5V，0.5A”字样。闭合开关后两个小灯泡都不发光，检查各接线柱均接触良好。该同学拿来多用电表，使用其直流电压10V挡测量。将多用电表的一个表笔触接在接线柱a（电池的负极）上，把另一表笔分别与接线柱b、c、d、e、f接触，示数分别为0、0、0、3V、3V。由此可以确定（ ）
A．与a接线柱触接的是红表笔 B．一定发生了断路故障
C．一定发生了短路故障 D．一定发生了断路故障
7．如图所示，平行板电容器的a、b极板带有等量异种电荷，b板带正电并与静电计的金属球相连，a板和静电计的外壳均接地，静电计的指针张开一定角度。用不带电的金属球接触一下b板的左表面后移开，静电计的指针张角变小。下列操作可以使静电计的指针张角变回原来大小的是（ ）
A．用带负电的金属球接触a板的左面 B．增大a、b间的距离
C．减小a、b间的距离 D．在a、b间插入电介质
8．如图所示，两长直导线彼此靠近但不相交，分别位于平面直角坐标系xOy的两坐标轴上，通有强度相同的电流，电流方向分别沿两轴的正方向。、、、为坐标系中的四点。若只考虑这两根通电导线产生的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．P点的磁感应强度为0
B．Q点的磁场方向垂直坐标平面向外
C．M点与N点的磁感应强度大小相等、方向相反
D．穿过以N为圆心、a为半径的圆（坐标平面内）的磁通量为0
9．如图所示，真空中边长为2cm的正三角形abc，处于电场强度大小为的匀强电场中（电场未画出），电场强度的方向与三角形在同一平面内。取a点电势为0，则b点电势为5V。下列判断正确的是（ ）
A．电场强度可能沿ca方向 B．电场强度方向可能垂直于cb
C．c点电势可能为10V D．c点电势可能为5V
10．如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，；两电容器的电容。开关S闭合前，两电容器均不带电。闭合S，经过一段时间电流稳定后再断开S。下列判断正确的是（ ）
A．从S闭合到电流稳定的过程中，通过电源的电荷量为
B．电流稳定后，的上极板带正电，电荷量为
C．S断开后，通过的电荷量为
D．S断开后，通过的电荷量为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）在测量金属电阻率的实验中，取一段直的金属电阻丝进行测量。
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，在其不同部位测量三次，其中一次的示数如图甲所示，则该次读数为__________mm。
（2）该段电阻丝的电阻约为，用伏安法精确测量其电阻，所用电流表的量程，内阻约；电压表的量程，内阻约。测量时电压表、电流表的接法有如图乙、丙两种，则较为精确的是__________（填“乙”或“丙”）。
（3）若测得电阻丝接入电路的电阻为，对应的长度为40cm，按照（1）中的示数作为其直径数值，则该电阻丝的电阻率为__________（结果保留2位有效数字）。
12．（8分）某兴趣小组测一节干电池的电动势和内阻，所用器材有：干电池（电动势约1.5V，内阻小于）；电流表（量程，内阻约）；电压表（量程，内阻约）；滑动变阻器（，2A）；开关一个、导线若干。
（1）一组同学连接成如图甲所示的电路，①②③④为部分导线的编号，a、b、c、d、e、f、g为部分接线柱的记号。该电路有一处不当，只需要将编号为__________的导线从接在__________接线柱的一端移接到__________接线柱即可。
（2）电路连接正确后准备开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应该置于__________（填“M”或“N”）端。
（3）该组同学进行正确操作，记录电流表和电压表相应的多组数据并在坐标纸上描点，绘制图线，得到图乙中编号为Ⅰ的直线。假如没有修改仍按照原来的电路进行实验，那么得到的可能是直线__________（填“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（4）按照Ⅰ图线得该电池的电动势为__________V；内阻为__________。（结果均保留2位小数）
13．（10分）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，。试计算开关S闭合和断开两种状态下，电源的总功率之比、输出功率之比和效率之比。
14．（12分）如图所示，真空中两块大小形状完全相同的金属板A、B正对水平放置，间距为d。两板可以通过开关S与电压为U的电源连接。开始时开关S断开，两金属板均不带电，一带电液滴从A板中央的小孔O由静止进入板间，当液滴运动到两板正中间位置时闭合开关，液滴刚好未触及B板。已知真空中平行板电容器的电容为，其中d为两板间的距离，S为两板的正对面积。忽略金属板正对部分之外的电场，重力加速度为g。
（1）求液滴的比荷；
（2）求液滴再次经过O点时的速度大小；
（3）当液滴运动到最高点时，迅速断开开关并将A板竖直向上移动，保持极板的电荷量不变，B板不动。求之后液滴与B板之间的最小距离。
15．（18分）如图所示，位于真空中的平面直角坐标系xOy，在第二象限内存在电场强度大小为E、方向沿x轴正方向的匀强电场Ⅰ，在的区域存在电场强度大小也为E、方向沿y轴正方向的匀强电场Ⅱ。某时刻，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以一定的速度沿y轴负方向通过电场Ⅰ区域中的点，之后恰好经坐标原点O进入第四象限。不计粒子重力。求该粒子：
（1）经过P点时的速度大小；
（2）在第四象限运动过程中与x轴的最大距离；
（3）从离开P点到第二次通过x轴经历的时间。
参考答案及解析
1．C【解析】根据电流的微观表达式，
I相同，S与V成反比。，所以。选项C正确。
2．B【解析】根据闭合电路欧姆定律，代入题给数据解得，
所以电动机的输入功率，输出功率，
电动机内阻发热的功率为，电池组消耗的总功率为。选项B正确。
3．A【解析】根据电阻定律，最大电阻，最小电阻，
所以，选项A正确。
4．C【解析】水能是可再生能源，选项A错误；
电站蓄能是把电能转化为机械能，总能量不会增加，选项B错误；
发电过程是把机械能转化为电能，选项C正确；
一些物理过程可能是可逆的，但许多自然现象却是不可逆的，选项D错误。
5．D【解析】根据安培定则可知，选项D正确。
6．D【解析】多用电表使用时，红表笔接触高电势点，黑表笔接触低电势点，选项A错误；
根据现有数据可以确定一定没有发生断路，但一定发生了断路故障。选项D正确。
7．B【解析】因为a板接地，所以不管与之接触的金属球带电与否，接触其哪个部位，移走后a板的电荷量都不会改变，选项A错误；
电容器极板电荷量不变时，U变大，必须使C减小，而，选项B正确，选项C、D错误。
8．AB【解析】根据安培定则可知，两电流在P点产生的磁场方向相反，
由对称性可知，两电流在P点产生的磁场的磁感应强度大小相等，
所以P点的磁感应强度为0，选项A正确；
同理可知，Q点的磁场方向垂直坐标平面向外，选项B正确；
M点的磁感应强度为0，N点的磁感应强度不为0，选项C错误；
第四象限中两电流产生的磁场方向均垂直坐标平面向里，所以穿过以N为圆心、a为半径的圆面的磁通量不为0，选项D错误。
9．AC【解析】设电场强度方向与ba的夹角为，则，解得，
即电场强度方向沿ca方向或bc方向，c点电势为10V或，选项A、C正确，B、D错误。
10．CD【解析】S闭合后，既要给电容器充电，、与电源组成的回路也有电流通过，
所以无法计算通过电源的电荷量，选项A错误；
电路稳定后，电容器两板间电压与两端电压相等，上极板带负电，，选项B错误；
电路稳定后，电容器的带电荷量，电路断开后通过放电，通过、放电，所以通过的电荷量为，通过的电荷量为，选项C、D正确。
11．（1）0.703（0.701~0.705之间都对）（2分）
（2）乙（2分） （3）或（2分）
【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度部分读数为0.5mm，转动刻度示数是20.3，
即，读数为0.703mm。
（2）由于被测电阻的阻值为，接近电流表的内阻，远小于电压表内阻，所以宜采用电流表外接法。故选乙。
（3）根据电阻定律，代入相关数据解得。
12．（1）②b（或-） a（或+）（2分，只要有一处错误即不得分）
（2）N（2分） （3）Ⅱ（2分） （4）1.50 0.50（2分，每空1分）
【解析】（1）由于电池内阻与电流表内阻相差不大，原电路测得的电池内阻误差较大，
为使电压表测路端电压较准确，所以应把②导线从b接线柱移接到a接线柱上。
（2）电路接通前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流最小。
（3）原电路测得的电池内阻包含电流表内阻，即图线的斜率绝对值大于Ⅰ直线的斜率绝对值，故为Ⅱ直线。
（4）将Ⅰ图线延长，与纵轴的交点纵坐标值即为电动势，为1.50V，
Ⅰ图线的斜率绝对值即为电池内阻，即。
13．2∶1 1∶1 1∶2
【解析】S闭合时，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流
①
S断开后，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流
②
电源的总功率 ③
电源的输出功率 ④
电源的效率 ⑤
开关S闭合和断开两种状态下，电源的总功率之比为
⑥
输出功率之比为
⑦
效率之比为
⑧
【评分参考】本题共10分，其中③④每式2分，其余每式1分。
14．（1） （2） （3）
【解析】（1）由题意知，液滴受到的电场力方向竖直向上。
液滴从A板小孔运动到B板过程中，根据动能定理
①
整理得 ②、
（2）设液滴再次经过O点时速度为v，则液滴从B板运动到O点过程中，
根据动能定理 ③
整理得 ④
（3）设液滴到达的最高处与B板距离为h，则
⑤
S断开前，两极板间的电场强度
⑥
S断开后，极板的电荷量Q不变，板间距离变为后，电容变为，板间电压，
板间电场的电场强度，整理得
⑦
设液滴与B板之间的最小距离为x，根据动能定理
⑧
整理得 ⑨
【评分参考】本题共12分，其中①③⑦每式2分，其余每式1分。
15．（1） （2）2l （3）
【解析】（1）设粒子经过P点时速度大小为，从P到O经历的时间为，
则 ①
②
③
整理得 ④
（2）粒子经过O点时，沿x轴方向的分速度
⑤
整理得 ⑥
即粒子经过O点进入第四象限时的运动方向与x，y轴的夹角均为，
粒子在第四象限进入Ⅱ区域电场时与x轴的距离
⑦
此时粒子的速度 ⑧
设粒子运动到与x轴相距最远的距离为，此时粒子速度沿x轴正方向，大小为，根据动能定理
⑨
整理得 ⑩
（3）粒子通过Ⅰ区域的时间
粒子通过第四象限无电场区域的时间
粒子在第四象限电场中减速运动的时间
粒子在第四象限电场中做加速运动的过程中有
粒子从离开P点到第二次通过x轴经历的时间
整理得
【评分参考】本题共18分，其中⑨ 每式2分，其余每式1分。
