2024北京一零一高二（上）期中物理（選考）（教師版）

第1頁/共1頁2024北京一零一高二（上）期中物理（選考）一、單項選擇題：本題共10小題，每題3分，共30分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。1.如圖所示，一導體球A帶有正電荷，當只有它存在時，它在空間P點產(chǎn)生的電場強度的大小為EA。在A球球心與P點連線上放一帶負電的點電荷B，當只有它存在時，它在空間P點產(chǎn)生的電場強度大小為EB。當A、B同時存在時，根據(jù)電場強度疊加原理，P點的電場強度大小應為（）。A.EB B.EA+EBC.|EA-EB| D.以上說法都不對2.如圖所示，A、B為兩個等量異種點電荷連線上的兩點（其中B為連線中點），C為連線中垂線上的一點．今將一帶正電的試探電荷自A沿直線移到B再沿直線移到C。下列說法中正確的是（）A.A點的場強比C點的場強大B.A點的電勢比C點的電勢低C.從A點移到B點的過程中，靜電力對該試探電荷做負功D.從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能減小3.一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)在沿球直徑的延長線上放置一根均勻帶電的細桿MN，如圖所示。金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則（）A.Ea最大 B.Eb最大C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec4.某電場區(qū)域的電場線如圖所示，a、b是其中一條電場線上的兩點，下列說法正確的是（）A.a點的電勢比b點低B.a點的場強方向沿著a點的電場線向左C.負電荷在a點的電勢能小于于它在b點的電勢能D.正電荷從b點運動到a點電場力做正功5.小馬在綜合實踐課上制作了一個長方體的均勻金屬塊，長寬高如圖所示。為研究金屬塊的電阻，他將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為I；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為（）A. B.IC.2I D.4I6.如圖所示，一直流電動機與阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源的電動勢E=30V，內(nèi)阻r=1Ω，閉合開關，用理想電壓表測出電動機兩端電壓U=10V，已知電動機線圈的電阻RM=1Ω，則下列說法中正確的是（）A.通過電動機的電流為10AB.電動機的輸出功率為16WC.電源的輸出功率為60WD.10s電動機產(chǎn)生的焦耳熱為1000J7.如圖所示，是一個小燈泡的電流強度隨小燈泡兩端電壓變化的關系圖，則根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可判定（）A.歐姆定律對該小燈泡不適用B.小燈泡燈絲的電阻率隨著燈絲溫度的升高而減小C.當加在小燈泡兩端的電壓為4V時，燈泡的電阻小于10ΩD.若將該小燈泡與電動勢為6V、內(nèi)阻為5Ω的電源相接，則燈泡功率約為1.6W8.在如圖所示電路中，當滑動變阻器滑片P向上移動時，則：（）A.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮B.A燈變暗、B燈變亮、C燈變暗C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗D.A燈變暗、B燈變暗、C燈變亮9.電子束焊接技術是將高能電子束作為加工熱源，用高能量密度的電子束轟擊焊件接頭處的金屬，使其快速熔融，然后迅速冷卻來達到焊接的目的。電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優(yōu)點而廣泛應用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接機的核心部件內(nèi)存在如圖甲所示的高壓輻向電場，帶箭頭的虛線表示電場線。一電子僅在電場力作用下由A沿直線運動到B。下列說法正確的是（）A.該電場為勻強電場B.電子經(jīng)過各點的電勢φ隨位移x的變化如乙圖所示C.電子運動過程中加速度逐漸增大D.電子運動過程中電勢能逐漸增大10.如圖所示，電源為恒流電源（能始終提供恒定的電流），R0為定值電阻，電流表和電壓表均為理想電表。移動滑動變阻器R的滑片，則下列電壓表示數(shù)U和電路總功率P隨電流表示數(shù)I變化的關系圖線中正確的是（）A.B.C.D.二、多項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個選項中，至少兩項符合題意的，全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。11.如圖甲所示，A、B兩塊相互平行的金屬板（板間距離足夠大），其中A板接地，A、B板間的電勢差隨時間的變化關系如圖乙所示，靠近A板有一帶正電粒子，從t=0開始，只在電場力作用下從Q點由靜止開始運動。關于該粒子的運動情況，下列說法正確的是（）A.粒子在A、B板間可能做往復運動B.粒子一直向B板運動C.在一個周期T內(nèi)，粒子一直做加速運動D.在一個周期T內(nèi)，電場力對粒子做功為012.原子中的電子繞原子核的圓周運動可以等效為環(huán)形電流，設氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核轉(zhuǎn)動，周期為T，已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，靜電力常量為k，則其等效電流大小為（）A. B. C. D.13.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶正電的液滴，在水平向右的勻強電場中運動，運動軌跡在豎直平面內(nèi)，A、B為其運動軌跡上的兩點，已知該液滴在A點的速度大小為，方向與豎直方向的夾角為，它運動到B點時速度大小仍為，方向與豎直方向的夾角為，則液滴從A運動到B的過程（）A.液滴在水平方向和豎直方向的分位移相等 B.重力勢能增加C.電勢能增加 D.機械能增加14.如圖所示，當被測物體在左、右方向發(fā)生位移時，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動。物體位置變化時，電容器電容C也會發(fā)生變化。從圖中位置開始計時，關于物體的運動則下列說法正確的是（）A.電容C增大，說明物體在向右運動B.電容C減小，說明物體在向右運動C.電容C均勻增大，說明物體在向左勻速運動D.電容C均勻減小，說明物體在向左勻速運動15.如圖所示，直線、拋物線和分別為某一直流電源外接純電阻電路中的總功率、外電路功率、電源內(nèi)阻發(fā)熱功率隨路端電壓變化的圖線，但具體對應關系未知，根據(jù)圖像可判斷（）A.圖像對應圖線，由圖知電源電動勢為，內(nèi)阻為B.圖像對應圖線，外電路電阻為時，輸出功率有最大值為C.圖像對應圖線，由圖知電源電動勢為，內(nèi)阻為D.圖像對應圖線，由圖知外電路最大功率為三、實驗題：本題兩小題，共16分。16.用圖示電路給電容器C充、放電。開關S接通1，穩(wěn)定后改接2，穩(wěn)定后又改接1，如此反復。下表記錄了充、放電過程中某兩個時刻通過電流表的電流方向，根據(jù)該信息，在表格內(nèi)各空格處填上合理的答案。時刻通過電流表的電流方向電流表中的電流正在增大還是減小電容器兩端的電壓正在增大還是減小t1向左______________

______________t2向右

_____________

______________17.某學習小組用電阻約為的金屬絲做“測量金屬絲的電阻率”實驗。（1）如圖所示，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，則金屬絲直徑______mm；（2）除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約）、開關、導線若干外，還提供如下實驗器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約）B．電流表（量程0~3.0A，內(nèi)阻約）C．滑動變阻器（最大阻值，額定電流2A）D．滑動變阻器（最大阻值，額定電流0.5A）為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應選用______，滑動變阻器應選用______（選填實驗器材前對應的字母）。（3）為使金屬絲電阻的測量結(jié)果盡量準確，且金屬絲兩端的電壓從零開始變化，以下實驗電路符合要求的是______；A.B.C. D.（4）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，讀取多組電壓、電流值，描繪出的U-I圖線，若圖線的斜率為k，金屬線的長度為l，直徑為D，則金屬絲電阻率的表達式為______；（用k、l、D表示）（5）任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準，下列關于誤差的說法中正確的選項是______。A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差（6）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖甲所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化__________。四、計算題：本題共5小題，共39分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，直接寫出最后答案的不得分。18.在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=6.0V，內(nèi)電阻r=1.0Ω，外電路的電阻R=2.0Ω。閉合開關S后，求：(1)電路中的電流I；(2)電源的輸出功率P。19.如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量q的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中。金屬板長L，兩板間距d。求：（1）微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度是多大？（2）若微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角度為θ，則兩金屬板間的電壓U2是多大？20.電動自行車已成為城市出行的重要交通工具之一。某品牌電動自行車銘牌標識如下表所示，一位質(zhì)量為60kg的市民僅靠電機驅(qū)動騎著該電動自行車以額定功率沿平直公路勻速行駛，速度為7m/s．已知電動自行車所受的阻力是人和車總重力的0.05倍，重力加速度g取。求：規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁電機車型：20"電動自行車額定功率：360W整車質(zhì)量：40kg額定工作電壓：36V（1）5分鐘內(nèi)電機所消耗的電能；（2）電機的輸出功率；（3）電機線圈內(nèi)阻r大小。21.如圖所示，真空中一對平行金屬板水平正對放置，板長為L，極板面積為S，兩板間距離為d。（1）圖中裝置可視為平行板電容器，充電后與電源斷開，板間存在勻強電場。已知電容器所帶電荷量為Q。請你證明：兩板間的電場強度E只與Q及S有關，與d無關；（2）若保持圖中兩金屬板間的電勢差為U，現(xiàn)有一帶電粒子從上極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達下極板時恰好落在極板中心。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，板間電場可視為勻強電場，忽略重力和空氣阻力的影響。求：帶電粒子初速度。22.對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。一段長為l、橫截面積為S的細金屬直導線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。（1）該導線通有電流時，假設自由電子定向移動的速率恒為v。①求導線中的電流I；②為了更精細地描述電流的分布情況，引入了電流面密度j，電流面密度被定義為單位面積的電流強度，求電流面密度j的表達式；③經(jīng)典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為k。請根據(jù)以上描述構(gòu)建物理模型，求出金屬導體的電阻率ρ的微觀表達式。（2*）將上述導線彎成一個閉合圓線圈，若該不帶電的圓線圈繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸勻速率轉(zhuǎn)動，線圈中不會有電流通過，若線圈轉(zhuǎn)動的線速度大小發(fā)生變化，線圈中會有電流通過，這個現(xiàn)象首先由斯泰瓦和托爾曼在1917年發(fā)現(xiàn)，被稱為斯泰瓦—托爾曼效應。這一現(xiàn)象可解釋為：當線圈轉(zhuǎn)動的線速度大小均勻變化時，由于慣性，自由電子與線圈中的金屬離子間產(chǎn)生定向的相對運動，從而形成電流。若此線圈在勻速轉(zhuǎn)動的過程中突然停止轉(zhuǎn)動，由于電子在導線中運動會受到沿導線的平均阻力，所以只會形成短暫的電流。已知電子受到的沿導線的平均阻力滿足（1）問中的規(guī)律，求此線圈以由角速度ω勻速轉(zhuǎn)動突然停止轉(zhuǎn)動（減速時間可忽略不計）之后，通過線圈導線橫截面的電荷量Q。

參考答案一、單項選擇題：本題共10小題，每題3分，共30分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。1.【答案】D【詳解】A、B同時存在時，P點的場強是A在P點形成的場強和B在P點形成的場強的矢量和，由于B的存在，改變了A球上電荷的分布，靠近B的一面電荷密度較大，所以A、B、C錯誤，D正確。故選D?！军c睛】根據(jù)點電荷形成的電場的場強公式，，，當兩個電荷同時存在時，改變了A球上的電荷分布，所以小球A在P點的場強不再等于EA。2.【答案】A【詳解】等量異種電荷的電場線和等勢面分布如圖所示A．等量異種點電荷的連線上B點電場強度最小，中垂線上B點電場強度最大，所以A點場強大于C點場強，A正確；B．沿電場線方向電勢降低，A點電勢高于B點電勢，等量異種點電荷連線的中垂線是等勢面，C點電勢等于B點電勢，所以A點的電勢比C點的電勢高，B錯誤；C．正電荷受到的電場力與電場線方向相同，所以將帶正電的試探電荷從A移到B，電場力做正功，C錯誤；D．等量異種點電荷連線的中垂線是等勢面，將帶正電的試探電荷從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能不變，D錯誤。故選A。3.【答案】C【詳解】靜電平衡后，金屬球內(nèi)的合電場強度處處為零，金屬球上感應電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向相反，相互抵消。

c點離帶電的細桿MN最近，帶電的細桿MN在c點處產(chǎn)生的電場強度最大，則金屬球上感應電荷在c點處產(chǎn)生的電場強度最大，即Ec最大，

而a點離帶電的細桿MN最遠，帶電的細桿MN在a點處產(chǎn)生的電場強度最小，則金屬球上感應電荷在a點處產(chǎn)生的電場強度最小，即Ea最小。

故選C。4.【答案】C【詳解】A．沿電場線方向電勢降低，a點電勢大于b點，故A錯誤；B．a(chǎn)點的場強方向為該點的電場線方向，向右，故B錯誤；C．因為是負電荷，在電勢大的地方電勢能小，所以在a點電勢能小于b點電勢能，故C正確；D．正電荷從b點運動到a點電勢升高，電勢能增大，則電場力做負功，故D錯誤。故選C。5.【答案】A【詳解】將A與B接入電路中時，金屬塊的電阻為將C與D接入電路中時，金屬塊的電阻為聯(lián)立，可得依題意，有解得故選A。6.【答案】B【詳解】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律，有通過電動機的電流為故A錯誤；B．電動機的輸出功率為故B正確；C．電源的輸出功率為故C錯誤；D．10s電動機產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯誤。故選B。7.【答案】D【詳解】A．雖然小燈泡的伏安特性曲線不是直線，原因是因為其電阻率隨溫度升高而增大，燈絲仍然為金屬導體，歐姆定律同樣適用，故A錯誤；B．由圖可知，圖中電流隨電壓的增大而增大，圖線每一點與坐標原點連線的斜率表示該點電阻的倒數(shù)，故可知生熱增加，電阻溫度升高，電阻率隨著溫度升高而增大，電阻增大，故B錯誤；C．當加在小燈泡兩端的電壓為4V時，根據(jù)圖像可知通過燈泡的電流為0.4A，根據(jù)歐姆定律可知其電阻為C錯誤；D．若將該小燈泡與電動勢為6V、內(nèi)阻為5Ω的電源相接，做出電源的外特征曲線如圖所示則通過小燈泡的電流為燈泡功率約為D正確。故選D。8.【答案】B【分析】【詳解】滑動變阻器滑片P向上移動時，電路總電阻變大，電流總電流減小，所以通過A燈的電流減小，A兩端的電壓減小，所以A燈變暗，路端電壓變大，所以并聯(lián)電路的電壓變大，故B兩端的電壓變大，所以B燈變亮，總電流減小，同時B的電流變大，所以通過C的電流減小，故C燈變暗，B正確。故選B。9.【答案】C【詳解】A．勻強電場的電場線疏密程度相同，方向也相同，由甲圖中電場線分布可知，該電場為非勻強電場，A項錯誤；B．乙圖斜率表示電場強度，由圖知斜率逐漸變小，而甲圖可知電場強大逐漸變大，B項錯誤。C．由甲圖中電場線分布和牛頓第二定律可知，電子在加速過程中電場力逐漸變大，因此加速度逐漸變大，C項正確；D．由于電子帶負電，當它從A沿直線運動到B時，電場力做正功，則電勢能減小，D項錯誤；故選C。10.【答案】D【分析】【詳解】AB．由題圖知R0與R并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測R支路的電流。若電源提供的電流恒定為，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知其中為定值，由可知的圖象為一次函數(shù)，且，故AB錯誤；CD．由電功率的計算公式：電路消耗總功率其中為定值，由可知的圖象為一次函數(shù)，，且I不能為0，P不會為0，故C錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個選項中，至少兩項符合題意的，全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。11.【答案】BD【詳解】ABC．由圖可知，前一半周期內(nèi)A板電勢更高，則粒子向B板做勻加速運動，后一半周期內(nèi)A板電勢更低，則粒子向B板做勻減速直線運動，由對稱性可知，在一個周期末粒子的速度減為0，由周期性可知，粒子一直向B板運動，故AC錯誤，B正確；D．由于粒子在一個周期內(nèi)先做勻加速后做勻減速且一個周期末粒子的速度剛好減為0，由動能定理可知，在一個周期T內(nèi)，電場力對粒子做功為0，故D正確。故選BD。12.【答案】BD【詳解】AB．電子做勻速圓周運動的周期其等效電流大小為故B正確，A錯誤；CD．電子做勻速圓周運動的向心力由庫侖力提供，由向心力公式得解得，電子做勻速圓周運動的周期其等效電流大小為故D正確，C錯誤。故選BD。13.【答案】AD【詳解】A．將液滴的運動分解，水平方向滿足豎直方向滿足聯(lián)立解得A正確；B．豎直方向由位移速度公式可得則重力勢能增加量為B錯誤；CD．電場力對液滴做正功，電場力做的功為液滴在水平方向做勻加速直線運動聯(lián)立解得液滴的電勢能減少，機械能增加，C錯誤，D正確。故選D。14.【答案】BC【詳解】AB．物體在向右運動時，電介質(zhì)插入兩極板間的長度減小，根據(jù)電容表達式可知電容減小，故A錯誤，B正確；CD．電容C均勻增大，說明電介質(zhì)插入兩極板間的長度均勻增加，說明物體在向左勻速運動，故C正確，D錯誤。故選BC。15.【答案】AD【詳解】AC．電路中的總功率可知圖象對應圖線a；由數(shù)學知識得知，圖象a的斜率大小為當U=0時，=9W聯(lián)立解得由于電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率為由數(shù)學知識可知，圖象的對應圖線b，故C錯誤，A正確；BD．根據(jù)功率分配關系可得則有由數(shù)學知識可知，圖象的對應圖線c；當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，即當外電路電阻為時，輸出功率最大，最大輸出功率為故B錯誤，D正確故選AD。三、實驗題：本題兩小題，共16分。16.【答案】①.減?、?減?、?減?、?增大【詳解】[1]由于時刻電流方向向左，說明在這個時候電容器是在放電，所以電流表中的電流正在減小。[2]此時電容器正在放電，由電荷量減小，電容器兩端的電壓正在減小。[3]由于時刻電流方向向右，說明在這個時候電容器是在充電。充電過程，電流一開始最大，后逐漸減小到零。故時刻電流表中的電流正在減小。[4]此時電容器是在充電，由電荷量增大，電容器兩端的電壓正在增大。17.【答案】（1）0.297（2）①.A②.C（3）A（4）（5）CD（6）剛閉合開關時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減??；當燈絲發(fā)熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變?！拘?詳解】螺旋測微器的精度為0.01mm，轉(zhuǎn)動格數(shù)估讀到0.1格，則金屬絲直徑為（0.297~0.299）【小問2詳解】[1]電路中的最大電流為為了安全且測量準確，電流表選A電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約）；[2]待測電阻約為，為了調(diào)節(jié)方便，應選最大阻值較小的小滑動變阻器，故選C滑動變阻器（最大阻值，額定電流2A）?！拘?詳解】為使金屬絲電阻的測量結(jié)果盡量準確，因則金屬絲為小電阻，為了減小系統(tǒng)誤差，采用外接法；金屬絲兩端的電壓從零開始變化，則滑動變阻器采用分壓式，故電路選擇A。【小問4詳解】