2023-2024學(xué)年北京中關(guān)村中學(xué)高二（上）期中物理試題和答案

高中PAGE1試題2023北京中關(guān)村中學(xué)高二（上）期中物理2023.11一、單選題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1.如圖所示，一個帶正電的球體放在絕緣支架上，把系在絕緣絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的和處，當(dāng)小球靜止時，絲線與豎直方向的夾角分別為和（圖中未標(biāo)出）。則（）A.小球帶負電， B.小球帶負電，C.小球帶正電， D.小球帶正電，2.如圖所示，實線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。下列說法正確的是（）A.a、c兩點的場強相等 B.b、c兩點的場強相等C.a、b兩點的電勢相等 D.b、c兩點的電勢相等3.關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列表述正確的是()A.跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比B.跟導(dǎo)體中的電流強度成反比C.決定于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積D.決定于導(dǎo)體中的電流強度和電壓4.如圖所示，一對帶絕緣支柱的導(dǎo)體M、N彼此接觸，且均不帶電。把帶正電的物體P移近導(dǎo)體M。下列說法正確的是（）A.若先把M、N分開，再移去P，M帶正電，N帶負電B.若先把M、N分開，再移去P，M帶負電，N帶正電C.若先移去P，再把M、N分開，M帶正電，N帶負電D.若先移去P，再把M、N分開，M帶負電，N帶正電5.人體含水量約為，水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導(dǎo)電，脂肪則不容易導(dǎo)電。某脂肪測量儀如圖所示，其原理就是根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例。（）A.人體電阻很大，所以測量時，人體中沒有電流通過B.消瘦的人脂肪含量少，人體電阻小C.肥胖的人鈉、鉀離子多，導(dǎo)電性能好，所以電阻小D.激烈運動之后、沐浴之后測量，不會影響測量數(shù)據(jù)6.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是（）A.實驗前，只將電容器板向左平移，靜電計指針的張角變小B.實驗中，只將電容器板向上平移，靜電計指針的張角變大C.實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大D.實驗中，只增加極板帶電荷量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大7.如圖所示，某同學(xué)在用“伏安法”測量電阻R的阻值時，讓電壓表的一端接在a點，另一端先后接到b點和c點，他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無明顯變化。下列說法正確的是（）A.電阻R與電流表的阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路B.電阻R與電流表的阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路C.電阻R與電壓表的阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路D.電阻R與電壓表的阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路8.為了研究空腔導(dǎo)體內(nèi)外表面的電荷分布情況，取兩個驗電器A和B，在B上裝一個幾乎封閉的空心金屬球C（僅在上端開有小孔），D是帶有絕緣柄的金屬小球，如圖所示。實驗前他們都不帶電，實驗時首先將帶正電的玻璃棒（圖中未畫出）與C接觸使C帶電。以下說法正確的是（）A.若將帶正電的玻璃棒接觸C外表面，則B的箔片帶負電B.若將帶正電的玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則B的箔片不會帶電C.使D接觸C的外表面，然后接觸A，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大D.使D接觸C的內(nèi)表面，然后接觸A，操作若干次，觀察到A的箔片張角變大9.有一個負點電荷只受電場力的作用，從電場中的a點由靜止釋放，在它沿直線運動到b點的過程中，動能Ek隨位移s變化的關(guān)系圖如圖所示，則能與圖線相對應(yīng)的電場的電場線分布圖是下圖中的（）A.B.C. D.10.如圖所示，其中電流表的量程為，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示盤刻度表示，的阻值等于電流表內(nèi)阻的；的阻值等于電流表內(nèi)阻的4倍。若用電流表的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是（）A.將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示B.將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示C.將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示D.將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示二、多選題（本題共4小題。每小題3分，少選得2分，錯選不得分，共12分）11.如圖所示，一個原來不帶電的半徑為的空心金屬球放在絕緣支架上，右側(cè)放一個電荷量為的點電荷，點電荷到金屬球的球心距離為。達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）A.金屬球的左側(cè)感應(yīng)出負電荷，右側(cè)感應(yīng)出正電荷B.金屬球內(nèi)的電場處處為零C.金屬球最左側(cè)表面的電勢高于最右側(cè)表面的電勢D.感應(yīng)電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場場強大小為12.如圖所示，兩個帶等量正電的點電荷位于、兩點上，、是連線中垂線上的兩點，為、的交點，。一帶負電的點電荷在點由靜止釋放后（）A.做勻加速直線運動B.在點所受靜電力最大C.由到的時間等于由到的時間D.由到的過程中電勢能先減小后增大13.如圖所示，實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是（）A.帶電粒子所帶電荷的正、負 B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大 D.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大14.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電荷量為e，此時電子定向移動的平均速率為v，在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A. B. C. D.三、實驗題15.某同學(xué)用電流傳感器和電壓傳感器研究電容器的放電情況，按如圖連接電路，實驗時，先將開關(guān)S與1端相連，待電路穩(wěn)定后，將開關(guān)擲向2端，傳感器將信息傳入計算機，屏幕上可以顯示出電流、電壓隨時間變化的圖線、圖線。（1）由如圖可知，傳感器2應(yīng)為______傳感器（選填“電流”或“電壓”）；（2）計算機屏幕上顯示的圖線可能為如圖中的______，圖線可能為如圖中的______；A．B．C．D．（3）結(jié)合屏幕顯示的圖線、圖線信息，可以估算出______。A．電容器的電容B．電容器儲存的電荷量16.在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中，實驗小組的同學(xué)測量一段阻值約為，粗細均勻金屬絲的電阻率。實驗小組的同學(xué)采用圖1示的電路圖，用伏安法測金屬絲電阻，現(xiàn)有電源（電動勢為，內(nèi)阻可忽略不計），開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A.電壓表（量程，內(nèi)阻約）B.電壓表（量程，內(nèi)阻約）C.電流表（量程，內(nèi)阻約）D.電流表（量程，內(nèi)阻約）E.滑動變阻器（，）（1）為減小測量誤差，在實驗中，電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用__________（選填各器材前的字母）（2）圖2是測量的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線。請根據(jù)圖1的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線______。（3）測量出金屬絲直徑為、長度為，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，則該金屬絲電阻率測量值的表達式__________?？紤]電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差，該測量值__________真實值（選填“大于”或“小于”）。四、計算題17.如圖所示一個改裝的電壓表，當(dāng)使用A、兩個端點時，量程為；已知表頭的內(nèi)阻為，滿偏電流為，求：（1）電阻的值；（2）如何將該表頭改裝為量程為的電流表。（結(jié)果可用分數(shù)表示）18.如圖所示，真空中平行金屬板、之間距離為，兩板所加的電壓為。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子從板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大??；（2）求帶電粒子到達板時的速度大??；（3）求該粒子從板運動到板經(jīng)歷的時間。19.長為L的輕質(zhì)絕緣細線一端懸于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為的小球（可視為質(zhì)點），如圖所示，在空間施加沿水平方向的勻強電場（圖中未畫出），小球靜止在A點，此時細線與豎直方向夾角，已知，，電場的范圍足夠大，重力加速度為g。(1)求勻強電場的電場強度大小E；(2)保持細線始終張緊，將小球從A點拉起至與O點處于同一水平高度的B點，求A、B兩點間的電勢差U；將小球由B點靜止釋放，求小球運動至A點時速度的大小v。20.某種金屬中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為，自由電子的質(zhì)量為，帶電荷量為?，F(xiàn)取由該種金屬制成的長為，橫截面積為的圓柱形金屬導(dǎo)體，在其兩端加上恒定電壓，自由電子連續(xù)兩次與不動的粒子碰撞的時間間隔平均值為，如圖所示。（1）求金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動時受到的靜電力大??；（2）求金屬導(dǎo)體中的電流；（3）電阻的定義式為，電阻定律是由實驗得出的。事實上，不同途徑認識的物理量之間存在著深刻的本質(zhì)聯(lián)系，請從電阻的定義式出發(fā)，推導(dǎo)金屬導(dǎo)體的電阻定律，并分析影響電阻率的因素。21.如圖所示為示波管的結(jié)構(gòu)原理圖，加熱的陰極發(fā)出的電子（初速度可忽略不計）經(jīng)電勢差為的兩金屬板間的加速電場加速后，從一對水平放置的平行正對帶電金屬板的左端中心點沿中心軸線射入金屬板間（垂直于苂光屏），兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電勢差為，電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后打在右側(cè)豎直的苂光屏上。整個裝置處在真空中，加速電場與偏轉(zhuǎn)電場均視為勻強電場，忽略電子之間的相互作用力，不考慮相對論效應(yīng)。已知電子的質(zhì)量為，電荷量為；加速電場的金屬板間距離為；偏轉(zhuǎn)電場的金屬板長為，板間距離為，其右端到苂光屏的水平距部為。電子所受重力可忽略不計，求：（1）電子從加速電場射入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大??；（2）電子打在熒光屏上的位置與點的豎直距離；（3）在解決一些實際問題時，為了簡化問題，常忽略一些影響相對較小的量，這對最終的計算結(jié)果并沒有太大的影響，因此這種處理是合理的。如計算電子在加速電場中的末速度時，可以忽略電子所受的重力。請利用下列數(shù)據(jù)分析說明為什么這樣處理是合理的。已知，，，，重力加速度。

參考答案一、單選題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1.【答案】C【詳解】由圖可知，小球與相互排斥，故、帶同種電荷，由于帶正電，可知小球帶正電，以小球為對象，根據(jù)受力平衡可得又由于帶電小球在懸掛在點時，離距離小，受到的庫侖力大，則絲線與豎直方向的夾角大，故有，故C正確，ABD錯誤。故選C。2.【答案】C【分析】【詳解】AB．電場線的疏密表示電場的強弱，由圖可得，a、b兩點的場強相等且大于c點場強，故AB錯誤；C．a(chǎn)、b兩點在同一等勢面，電勢相等，故C正確；D．順著電場線，電勢降低，所以b點的電勢高于c點的電勢，故D錯誤。故選C?！军c睛】3.【答案】C【詳解】導(dǎo)體的電阻從定義上等于電壓與電流的比值，但與電壓及電流沒有直接關(guān)系，而由導(dǎo)體的材料、長度及橫截面積決定的，故ABD錯誤，C正確。故選C。4.【答案】B【詳解】AB．把帶正電的物體P移近導(dǎo)體M，根據(jù)靜電感應(yīng)原理可知，M帶負電，N帶正電；若先把M、N分開，再移去P，則M帶負電，N帶正電，故A錯誤，B正確；CD．先移去P，則M、N的正負電荷會中和，再把M、N分開，M、N均不帶電，故CD錯誤。故選B。5.【答案】B【詳解】A．根據(jù)歐姆定律可知人體電阻很大，測量時，人體中有電流通過，但電流很小，故A錯誤；B．消瘦的人脂肪含量少，脂肪不容易導(dǎo)電，故人體電阻小，故B正確；C．肥胖的人脂肪含量多，脂肪不容易導(dǎo)電，故人體電阻大，故C錯誤；D．激烈運動之后、沐浴之后測量，人體表面含水量發(fā)生變化，會影響測量數(shù)據(jù)，故D錯誤。故選B。6.【答案】B【詳解】A．實驗前，只將電容器板向左平移，兩極板間的間距增大，根據(jù)可知電容器電容減小，電容器帶電量不變，根據(jù)可知電容器兩端電壓增大，靜電計指針的張角變大，故A錯誤；B．實驗中，只將電容器板向上平移，電容器正對面積減小，則電容器電容減小，電容器帶電量不變，則電容器兩端電壓增大，靜電計指針的張角變大，故B正確；C．實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，介電常數(shù)增大，可知電容器電容增大，電容器帶電量不變，則電容器兩端電壓減小，靜電計指針的張角變小，故C錯誤；D．電容只與電容器本身有關(guān)，與極板帶電荷量無關(guān)，故電容器電容不變，故D錯誤。故選B。7.【答案】C【詳解】發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化，說明電壓表分流效果明顯，而電壓表示數(shù)無明顯變化，說明電流表分壓效果不明顯，則應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路，電阻R與電壓表的阻值接近。故選C。8.【答案】C【詳解】A．若將帶正電的玻璃棒接觸C外表面，則C以及與C連接的B的箔片都帶正電，故A錯誤；B．若將帶正電的玻璃棒接觸C內(nèi)表面，則C以及與C連接的B的箔片都帶正電，故B錯誤；C．C帶電，但電荷分布在外表面，若使D接觸C的外表面，D帶電；然后接觸A，則A帶電，可知操作若干次，觀察到A的箔片張角變大，故C正確；D．C帶電，但電荷分布在外表面，若使D接觸C的內(nèi)表面，D不帶電；然后接觸A，A不能帶電；可知操作若干次，觀察到A的箔片張角不變，故D錯誤。故選C。9.【答案】C【詳解】AB.負點電荷從a運動到b，只有電場力做功，根據(jù)動能定理Fs=Ek，當(dāng)在勻強電場中時F為定值，Ek與s成正比，故AB不符合題意；CD.由于負電荷受靜電力方向與場強方向相反，圖線為曲線，動能隨位移增加的不均勻（越來越快），電場力應(yīng)該越來越大且做正功，根據(jù)圖像判斷C選項符合題意，D選項錯不符合題意．10.【答案】C【詳解】AB．將接線柱1、2接入電路時，則由電路可知解得I=1.8A則每一小格表示，選項AB錯誤；CD．由上述分析可知，將接線柱1、3接入電路時，當(dāng)電流計滿偏時，流過接線柱1的電流為1.8A，則此時每一小格表示，選項C正確，D錯誤。故選C。二、多選題（本題共4小題。每小題3分，少選得2分，錯選不得分，共12分）11.【答案】BD【詳解】A．靜電感應(yīng)導(dǎo)致金屬球的電荷重新分布，左側(cè)帶正電荷，右側(cè)帶負電荷，故A錯誤；B．金屬球內(nèi)的電場處處為零，即感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)某點激發(fā)的電場場強與點電荷在該點處產(chǎn)生的電場強度大小，方向相反，故B正確；C．達到靜電平衡后，金屬球是等勢體，故C錯誤；D．感應(yīng)電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場場強與的點電荷在此處的電場場強大小相等，方向相反，合電場強度為零，故感應(yīng)電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場場強大小為故D正確。故選BD。12.【答案】CD【詳解】A．根據(jù)等量同種電荷連線中垂線上電場強度分布可知，間的電場不是勻強電場，負點電荷受到的電場力是變力，根據(jù)牛頓第二定律可知負電荷的加速度不恒定，故負電荷做變加速直線運動，故A錯誤；B．根據(jù)場強疊加可知點的電場強度為零，故在點所受靜電力最小，為零，故B錯誤；C．帶負電的點電荷在點由靜止釋放后，根據(jù)對稱性可知，其將以點為對稱中心做往復(fù)運動，由到的時間等于由到的時間，故C正確；D．負點電荷由到，電場力方向與速度方向相同，電場力做正功，電勢能減小，由到，電場力方向與速度方向相反，電場力做負功，電勢能增大，故由到的過程中電勢能先減小后增大，故D正確。故選CD。13.【答案】BCD【詳解】AB．根據(jù)粒子的運動軌跡可知，粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于電場線方向不明，無法確定粒子的電性，故A錯誤，B正確；C．由于粒子在a點時電場線較b點密集，可知粒子在a點受電場力較大，加速度較大，選項C正確；D．若粒子從a運動到b，由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關(guān)系分析可知電場力與速度之間的夾角是鈍角，電場力對粒子做負功，粒子的動能減小，則粒子在a點的速度較大，在b點速度較小，故D正確；故選BCD。14.【答案】AC【詳解】AB．通過銅導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為單位體積的自由電子數(shù)乘以體積，即A正確，B錯誤；CD．根據(jù)電流的定義式則通過銅導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為C正確，D錯誤；故選AC。三、實驗題15.【答案】①.電壓②.B③.D④.AB##BA【詳解】（1）[1]傳感器2與電阻R并聯(lián)，應(yīng)為電壓傳感器。（2）[2][3]隨著電容器放電，電容器電荷量減小，由可知電容器兩端電壓減小，電阻R保持不變，故放電流傳感器、電壓傳感器示數(shù)均減小，故圖像選B，圖像選D。（3）[4]根據(jù)圖像的面積可以估算出電量，根據(jù)電容定義式可以算出電容，故選AB。16.【答案】①.A②.D③.④.⑤.小于【詳解】（1）[1]電源電動勢為，應(yīng)選擇量程為的電壓表。故選A。[2]通過金屬絲電阻的最大電流為應(yīng)選擇量程為的電流表，故選D。（2）[3]實物間連線如圖所示。（3）[4]金屬絲電阻的電阻為根據(jù)電阻定律金屬