北京市朝陽區(qū)和平街第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題(含解析)

第=page11頁，共=sectionpages11頁北京市朝陽區(qū)和平街第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.下列物理量中與試探電荷有關(guān)的是(

)A.電場力F

B.電場強度E

C.電勢φ D.電勢差U2.如圖所示，兩個等量異種點電荷分別位于M、N兩點，P、Q是MN連線上的兩點，且MP=QN。下列說法正確的是(

)

A.P點電場強度比Q點電場強度大

B.P點電勢與Q點電勢相等

C.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍

D.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P、Q兩點間電勢差不變3.某帶正電的導(dǎo)體周圍的電場線和等勢線的分布如圖所示。用EA、φA和EB、φB分別表示A、B兩點的電場強度大小和電勢，下列關(guān)系式正確的是(

)A.EA>EB B.EA=4.下圖列出了某型號電風(fēng)扇銘牌上的主要參數(shù)如圖，當(dāng)在小電風(fēng)扇上加3V電壓時，小電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動，測得通過它的電流為0.6A，根據(jù)題中和銘牌上提供的信息判斷(

)

A.小電風(fēng)扇的內(nèi)阻為0.5Ω

B.當(dāng)在小電風(fēng)扇上加6V電壓時通過的電流為1.2A

C.小電風(fēng)扇正常工作時的機械功率為2.4W

D.小電風(fēng)扇正常工作時的熱功率為0.8W5.如圖所示，兩個帶等量正電的點電荷位于M、N兩點上，E、F是MN連線中垂線上的兩點，O為EF、MN的交點，EO=OF。一不計重力帶負(fù)電的點電荷在E點由靜止釋放后(

)

A.做勻加速直線運動 B.在O點所受靜電力最大

C.由E到O的時間等于由O到F的時間 D.由E到F的過程中電勢能先增大后減小6.如圖所示，以O(shè)點為圓心的圓上有A、B、C三點。A、B、C三點將圓三等分，其中A、B的連線水平。在A、B兩點各固定一個電荷量為+Q的點電荷，在C點固定一個電荷量為?Q的點電荷。圓的半徑為R，則O點的電場強度大小和方向為(

)

A.電場強度為零 B.電場強度為kQR2，方向豎直向上

C.電場強度為2kQR2，方向豎直向下 7.如圖所示是測定液面高度?的電容式傳感器示意圖，E為電源，G為靈敏電流計，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，D為導(dǎo)電液體．已知靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為：電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計，指針向左偏．如果在導(dǎo)電液體的深度?發(fā)生變化時觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則(

)

A.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度?在增大

B.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度?在增大

C.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加，液體的深度?在減小

D.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小，液體的深度?在減小8.如圖所示是某種手機電池外殼上的文字說明，則下列說法正確的是(

)

A.該電池的容量為0.7C

B.該電池待機時的平均工作電流約為14.58mA

C.mA??與J均屬于能量的單位

D.該電池通過靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能9.如圖所示，用一不可伸長的絕緣細(xì)線拴一個帶正電的小球，讓它在豎直向下的勻強電場中繞O點做豎直平面內(nèi)完整的圓周運動，a、b兩點分別是圓周的最高點和最低點，那么(

)

A.小球經(jīng)過a點時細(xì)線上的拉力大于經(jīng)過b點時細(xì)線上的拉力

B.小球經(jīng)過a點時，動能最大，電勢能最小

C.小球經(jīng)過b點時，其動能與重力勢能之和最大

D.小球在整個圓周運動過程中，系統(tǒng)機械能守恒10.如圖a所示，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從一端滑到另一端的過程中，理想電壓表V1、V2的示數(shù)隨理想電流表A示數(shù)的變化情況如圖b所示，下列說法正確的是(

)

A.滑動變阻器的最大阻值為12Ω B.電源的電動勢為9V

C.R0=15Ω D.二、多選題：本大題共4小題，共16分。11.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)線有n個自由電子，電子電量為e，此時電子的定向移動速度為v，在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(

)A.nvΔt B.nvSΔt C.IΔte D.12.如圖所示，一塊均勻的長方體樣品，長為a，寬為b，厚為c，電流沿AB方向時測得該樣品電阻為R，則下列說法正確的是(

)

A.該材料的電阻率為ρ=bcRa

B.溫度不變，減小沿AB方向的電流時，該材料的電阻率變大

C.若電流沿CD方向時，該樣品的電阻為c2a2R13.如圖所示，大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成。已知靈敏電流表G的滿偏電流為Ig=300mA，內(nèi)阻為Rg=10Ω，變阻箱R接入電路的阻值為R0。下列說法正確的是A.改裝為0.6A量程的電流表，選擇圖甲，R0=10Ω

B.改裝為0.6A量程的電流表，選擇圖乙，R0=20Ω

C.改裝為15V量程的電壓表，選擇圖甲，R0=20Ω14.水平地面上方有水平向右的勻強電場，從地面上的A點斜向右上方以速度v0=10m/s拋出一個帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，速度方向與水平地面的夾角θ=53°，軌跡如圖所示，點B為軌跡最高點，D、E兩點高度相等，小球落在水平地面的C點，忽略空氣阻力的影響，g取10m/s2，勻強電場的場強大小為E=A.小球在空中速度的最小值位于B點的右側(cè) B.小球在B點的速度為10m/s

C.小球落地時與水平方向的夾角大于53° D.A、C兩點的距離為16?m三、實驗題：本大題共2小題，共18分。15.電流傳感器可以捕捉到瞬間變化的電流，它與計算機相連，可直接顯示出電流隨時間變化的圖像。電容器的充、放電電路如圖甲所示，直流電源輸出電壓恒為U，定值電阻R阻值較大。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電。計算機屏幕上顯示的電容器放電時的I?t圖像如圖乙所示。試回答下列問題：(1)電容器放電時流過電阻R的電流方向為_______(填“從右向左”或“從左向右”)；(2)乙圖中每個小格的面積為a，圖像與橫軸圍成的部分大約有n個小格，根據(jù)以上信息估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量為_______；(3)根據(jù)前面的信息估算出該電容器的電容為_______。16.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，選用金屬絲的電阻約為5?Ω。(1)實驗中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：電壓表(量程0?～?3?V，內(nèi)阻約3?kΩ)電流表(量程0?～?0.6?A，內(nèi)阻約0.1?Ω)滑動變阻器(最大阻值5?Ω，額定電流2?A)電源(電動勢為3?V，內(nèi)阻不計)某同學(xué)為了使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍更大，并使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，應(yīng)選用下圖所示的________電路進(jìn)行實驗。A.

B．C.

D．(2)該同學(xué)建立U?I坐標(biāo)系，如圖所示。圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的六個坐標(biāo)點，請描繪出U?I圖線_______，并由圖線數(shù)據(jù)計算出金屬絲的電阻為_______Ω(保留兩位有效數(shù)字)。設(shè)被測金屬絲電阻為Rx，金屬絲直徑為d，接入電路部分的長度為l，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式是ρ=?________(用題目給出的物理量符號表示)

四、計算題：本大題共4小題，共40分。17.如圖所示，一個點電荷形成的電場中有a、b兩點。一個電荷量q=+4.0×10?8C的試探電荷在b點所受靜電力Fb=8.0×10?4N(1)b點電場強度的大小Eb(2)a、b兩點間的電勢差Uab(3)若取a點電勢φa=0，則b點電勢φ18.如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M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小F；(2)求帶電粒子到達(dá)N板時的速度大小v；(3)若在帶電粒子運動d2距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運動到N板經(jīng)歷的時間t

19.如圖所示，真空中A、B兩點分別固定電荷量均為+Q的兩個點電荷，O為A、B連線的中點，C為A、B連線中垂線上的一點，C點與A點的距離為r，AC與AB的夾角為θ，中垂線上距離A點為x的點的電勢為φ=2kQx(以無窮遠(yuǎn)處為零電勢點)。一個質(zhì)量為m的點電荷(其電荷量遠(yuǎn)小于Q)，以某一速度經(jīng)過C點，不計點電荷的重力，靜電力常量為(1)畫出C點的電場強度方向；(2)若經(jīng)過C點的點電荷的電荷量為+q，速度方向由C指向O，要讓此點電荷能夠到達(dá)O點，求其在C點的速度最小值v0(3)若經(jīng)過C點的點電荷的電荷量為?q，要讓此點電荷能夠做過C點的勻速圓周運動，求其在C點的速度v的大小和方向。

20.某種負(fù)離子空氣凈化原理如圖所示。由空氣和帶負(fù)電的灰塵顆粒物(視為小球)組成的混合氣流進(jìn)入由一對平行金屬板構(gòu)成的收集器。在收集器中，空氣和帶電顆粒沿板方向的速度v0保持不變。在勻強電場作用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長度為L，間距為d、不考慮重力影響和顆粒間相互作用。(1)若不計空氣阻力，質(zhì)量為m、電荷量為?q的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓U1(2)若計空氣阻力，顆粒所受阻力與其相對于空氣的速度v方向相反，大小為f=krv，其中r為顆粒的半徑，k為常量。假設(shè)顆粒在金屬板間經(jīng)極短時間加速達(dá)到最大速度。a、半徑為R、電荷量為?q的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓U2b、已知顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比，進(jìn)入收集器的均勻混合氣流包含了直徑為10μm和2.5μm的兩種顆粒，若10μm的顆粒恰好100%被收集，求2.5μm的顆粒被收集的百分比。

答案和解析1.A

【解析】A.由電場力

F=qE

可知，電場力既與電場

E

有關(guān)，也與檢驗電荷

q

有關(guān)，故A符合題意；B.電場強度是描述電場的力的性質(zhì)的物理量，由定義式

E=Fq

可知，E是由電場本身決定的，與檢驗電荷無關(guān)，故C.電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量，由定義式

φ=Epq

可知，

φ

D.電勢差

U

是由電場本身以及電場中的兩點的位置決定的，與檢驗電荷無關(guān)，故D不符合題意；故選A。2.C

【解析】】A.由等量異種點電荷的電場線分布特點知，P、Q兩點電場強度大小相等，A錯誤；B.由沿電場線方向電勢越來越低知，P點電勢高于Q點電勢，B錯誤；CD.由電場疊加得P點電場強度E=k若僅兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，則P點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍，同理Q點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍，而PQ間距不變，根據(jù)

U=Ed

定性分析可知P、Q兩點間電勢差變大，C正確，D錯誤。故選C。3.D

【解析】AB.根據(jù)電場線的疏密程度表示電場強度大小，可知A、B兩點的電場強度大小關(guān)系為E故AB錯誤；CD.根據(jù)沿電場線方向電勢降低，可知A、B兩點的電勢大小關(guān)系為φ故C錯誤，D正確。故選D。4.D

【解析】A.小風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時電路為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可得R=故A錯誤；B.當(dāng)電壓為6V時，風(fēng)扇正常工作，由公式可得I=故B錯誤；C.風(fēng)扇正常工作時機械功率為P故C錯誤；D.風(fēng)扇熱功率為P故D正確。故選D。5.C

【解析】AB.帶負(fù)電的點電荷在E點由靜止釋放，將以O(shè)點為平衡位置做往復(fù)運動，在O點所受電場力為零，故AB錯誤；C.根據(jù)運動的對稱性可知，點電荷由E到O的時間等于由O到F的時間，故C正確；D.點電荷由E到F的過程中電場力先做正功后做負(fù)功，則電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選C。6.C

【解析】A、B、C三點的點電荷在

O

點產(chǎn)生的電場強度大小均為

kQR2

，根據(jù)對稱性和幾何關(guān)系，A、B兩點的點電荷在

O

點產(chǎn)生的電場強度為

kQR2

，方向豎直向下，C點的點電荷在

O

點產(chǎn)生的電場強度為

kQR2

，方向豎直向下，所以

O故選C。7.D

【解析】電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，說明流過電流計G的電流由左→右，則導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，電容兩端間的電勢差不變，由Q=CU可知，芯A與液體形成的電容器的電容減小，根據(jù)

C=εS4πkd

，知正對面積減小，則液體的深度?在減小，故8.B

【解析】A.該電池的容量為Q=700mA??=0.7A×3600s=2520C選項A錯誤；B.該電池待機時的平均工作電流約為I=選項B正確；C.

mA??

是電量單位，J屬于能量的單位，選項C錯誤；D.該電池通過非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，選項D錯誤。故選B。9.C

【解析】A.小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，從a點到b點重力與電場力做正功，所以小球在b點速度最大，設(shè)小球在a點速度大小為

va

，在b點速度大小為

vb

，小球質(zhì)量為m，帶電荷量為q，電場強度為E，細(xì)線的長度為L，重力加速度為g，細(xì)線上的拉力為F，由牛頓第二定律，在FF在b點可得FF所以小球經(jīng)過a點時細(xì)線上的拉力小于經(jīng)過b點時細(xì)線上的拉力，A錯誤；B.小球從b點到a點的過程中，重力與電場力做負(fù)功，重力勢能增大，電勢能增大，動能減小，B錯誤；C.小球從a點到b點的過程中，重力與電場力做正功，小球的電勢能減小，動能增大，機械能增大，因此小球經(jīng)過b點時機械能最大，所以其動能與重力勢能之和最大，C正確；D.小球在整個圓周運動過程中，除重力做功外，電場力也做功，因此系統(tǒng)機械能不守恒，D錯誤。故選C。10.A

【解析】AC.由電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)AR當(dāng)I

=

0.5A時，此時外電路的阻值達(dá)到最大，則R則R的最大值為R

=

R外?R0

=A正確，C錯誤；BD.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E

=

U外1+E

=

U外2+解得E

=

8V，r

=

1ΩBD錯誤。故選A。11.BC

【解析】在

Δt

時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目N=vΔtSn或者N=故選BC。12.AC

【解析】A.電流沿AB方向時測得該樣品電阻為R，長度為a，橫截面積為S=bc，根據(jù)電阻定律得R=ρ解得該材料的電阻率為ρ=故A正確；B.導(dǎo)體電阻率與材料本身有關(guān)，與溫度有關(guān)，與流過的電流無關(guān)，所以溫度不變，減小沿AB方向的電流時，該材料的電阻率不變，故B錯誤；CD.當(dāng)電流沿CD方向時，長度為c，橫截面積S′=ab，根據(jù)電阻定律得R′=ρ故C正確，D錯誤。故選AC。13.AD

【解析】AB.若改裝成0.6A的電流表，應(yīng)該并聯(lián)一個小電阻，起到分流的作用，分流電阻的阻值RA正確，B錯誤；CD.若裝為

15V

量程的電壓表，應(yīng)該串聯(lián)一個大電阻，起到分壓的作用，分壓電阻的阻值RC錯誤，D正確。故選AD。14.BD

【解析】A.從A到B為斜拋運動，則在做高點速度最小，則此過程中B點速度最小，故A錯誤；B.小球在豎直方向與水平方向的初速度為vv點B為軌跡最高點，所以在B點豎直速度為0，由vav聯(lián)立解得v即小球在B點的速度為10m/s，故B正確；C.小球從A到C的時間為從A到C的時間的兩倍，則到C點時，水平速度為v則小球落地時與水平方向的夾角正切為tan故C錯誤；D.A、C兩點的距離為x=故D正確。故選BD。15.(1)從右向左(2)

na×1(3)

na×1

【解析】(1)由于電容器充電時，上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，放電時，電流從上極板流出，所以流過電阻R的電流方向應(yīng)從右向左。(2)圖線與坐標(biāo)軸所圍區(qū)域的面積表示電容器在全部放電過程中釋放的電荷量，所以Q=na×1(3)根據(jù)電容器的電容的定義式可得C=16.(1)A(2)

見解析

5.0

π

【解析】(1)本實驗要求金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍更大，則滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，同時由于R為使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，電流表應(yīng)采用外接法。故選A。(2)[1]描點連線作圖，如圖所示[2]由圖可知R[3]根據(jù)電阻定律RS=π所以ρ=17.(1)2.