2023-2024學(xué)年北京八十中高二（上）期中物理（選考）試題和答案

高中PAGE1試題2023北京八十中高二（上）期中物理（選考）班級_姓名_考號_（考試時間90分鐘滿分100分）提示：試卷答案請一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色簽字筆作答。一、單選題1.完全相同的兩個金屬小球A、B帶電分別為、，相隔一定距離，兩球之間庫倫力的大小是F。今讓兩金屬球接觸后放回原來的位置。這時A、B兩球之間的作用力大小是（）A. B. C. D.2.如圖所示，a、b是電場中某條電場線上的兩點，用、和、分別表示a、b兩點的電場強度與電勢，則下列關(guān)系式一定成立的是（）A. B. C. D.3.如圖所示，將不帶電的枕形導(dǎo)體AB，放在一個點電荷的電場中，點電荷的電荷量為，與導(dǎo)體AB的中心O的距離為R。當(dāng)導(dǎo)體AB達到靜電平衡時，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體A端帶正電B.導(dǎo)體A端的電勢低于B端的電勢C.感應(yīng)電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小為零D.感應(yīng)電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小為4.某表頭G的滿偏電流為Ig=200μA，內(nèi)阻Rg=500，要將它改裝成量程為0~3V的電壓表，下列操作正確的是（）A.串聯(lián)一個14500的電阻 B.并聯(lián)一個14500的電阻C.串聯(lián)一個15000的電阻 D.并聯(lián)一個250的電阻5.水可以用容器儲存起來，電荷也可以用一個“容器”儲存起來。圖中的元件a、b就是這樣的“容器”——電容器。關(guān)于電容的定義式，下列說法正確的是（）A.電容器的電容越大，則電容器所帶的電量就越多B.電容器兩極板間的電勢差越大，電容越小C.電容器的電容與其帶電量成正比，與兩極板間的電勢差成反比D.電容器的電容不隨帶電量及兩極板間電勢差的變化而變化，而由自身結(jié)構(gòu)決定6.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是()A. B.C. D.7.鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示（）A.電路中每通過1C電荷量，電源將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.在1s內(nèi)非靜電力做功為2JC.蓄電池能在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池小8.如圖所示的U-I圖象中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U-I圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知（）A.電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻為0.5ΩB.R的阻值為1ΩC.R消耗的功率1.5WD.電源消耗的總功率為2.5W9.如圖所示電路中，A、B是構(gòu)成平行板電容器的兩金屬極板，P為A、B間一定點，在P點有一個固定的負點電荷。將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后將A板向上平移一小段距離，則下列說法正確的是（）A.電容器的電容將增大B.A、B兩板間的電場強度將增大C.P點電勢將升高D.P處負點電荷的電勢能將增大10.點電荷Q的電場線分布如圖所示，A、B為同一條電場線上的兩點。已知A點的場強為，B點的場強為，A、B兩點之間距離為d，電荷量為的試探電荷在A點的電勢能為，在B點的電勢能為。有關(guān)A、B兩點的說法正確的是（）A.該試探電荷在A點受靜電力較小B.該試探電荷在B點具有的電勢能較大C.A、B兩點間的電勢差等于D.A、B兩點間的電勢差等于11.如圖所示電路中，R1為定值電阻，L為小燈泡，假設(shè)小燈泡阻值不隨溫度變化而變化。閉合開關(guān)S，燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向左滑動時（）A.電源兩端的電壓保持不變 B.電流表示數(shù)增大C.小燈泡L變暗 D.小燈泡L變亮12.如圖所示，電荷量為的點電荷與均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心O，圖中，A點的電場強度為零。下列說法正確的是（）A.薄板可能帶正電B.圖中B點的電場強度也為零C.帶電薄板產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小為D.B、O兩點間的電勢差與A、O兩點間的電勢差相等13.如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標(biāo)出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設(shè)電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB，電勢能分別為EpA、EpB。下列說法正確的是（）A.電子一定從A向B運動B.若aA>aB，則Q靠近M端且為負電荷C.無論Q為正電荷還是負電荷一定有EpA<EpBD.B點電勢可能高于A點電勢14.示波器的核心部件是示波管，示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。下列說法正確的是（）A.如在XX'加圖a電壓，在YY'加圖c電壓，熒光屏上會看到一條與Y軸平行豎直亮線B.如果在XX'之間加圖b電壓，在YY'之間加圖c電壓，熒光屏上看到亮線是正弦曲線C.如果在XX'之間不加電壓，在YY'加圖a電壓，在熒光屏的Y軸上會看到一條亮線D.如果在XX'之間和YY'之間都加圖b的電壓，在熒光屏的坐標(biāo)原點上會看到一個亮斑二、實驗題15.某同學(xué)要測量。均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為___________。（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑___________（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為___________。（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻；電流表（量程，內(nèi)阻約）；電壓表（量程，內(nèi)阻約）；直流電源（電動勢，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器（阻值范圍，允許通過的最大電流）；開關(guān)；導(dǎo)線若干為減小測量誤差，在實驗中實驗電路應(yīng)采用圖中的___________，但用此電路圖測得的電阻值___________真實值（填“大于”“等于”或“小于”）。A.B.C.D.16.“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，實驗原理圖如圖甲所示。（1）在圖甲所示的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于___________（填“A”或“B”）端：（2）圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖像，由圖可知，電源的電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（小數(shù)點后面保留兩位），用這個方法測量出來的電源電動勢___________（填“大于”、“小于”或“等于”）真實值。三、解答題17.如圖所示，勻強電場的電場強度大小為，方向水平向右，一電荷量為的帶電粒子只在電場力作用下由該電場中的M點運動到N點，已知M、N兩點間的距離為0.6m。求：（1）粒子所受電場力的大?。唬?）粒子從M點運動到N點的過程中，電場力對粒子所做的功；（3）若規(guī)定N點的電勢為零，則粒子在M點時具有的電勢能是多少？18.現(xiàn)將標(biāo)有“3V，3W”的直流電動機，串聯(lián)一個滑動變阻器接在電動勢為，內(nèi)阻為的電源的兩端，如圖所示。已知電動機線圈的電阻，不計其它電阻。（1）若滑動變阻器接入電路的阻值，電動機卡住不轉(zhuǎn)，求此時電路中的電流；（2）若要使直流電動機正常工作，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為多少？此時電動機的機械功率為多少？19.如圖所示，豎直放置的平行板電容器兩板間電勢差為，平面直角坐標(biāo)系第Ⅰ象限內(nèi)分布著沿y軸正方向的勻強電場，一個帶負電的粒子從電容器左板處由靜止開始加速，穿過右板后垂直于y軸從P點處射入電場，并從x軸上的A點處射出。已知P點的縱坐標(biāo)為1m，A點的橫坐標(biāo)為2m，帶電粒子的電荷量與質(zhì)量的比值，不考慮帶電粒子所受的重力。（1）求帶電粒子從平行板電容器射出時的速度大??；（2）求勻強電場的場強大小E；（3）若在過y軸上的B點處放一張感光膠片，感光膠片與x軸平行，B點的縱坐標(biāo)為。帶電粒子打到感光膠片上會使膠片曝光，求感光膠片上曝光點的橫坐標(biāo)。20.2015年4月16日，全球首創(chuàng)超級電容儲能式現(xiàn)代電車在中國寧波基地下線，如圖1所示．這種電車沒有傳統(tǒng)無軌電車的“長辮子”和空中供電網(wǎng)，沒有尾氣排放，乘客上下車的幾十秒內(nèi)可充滿電并行駛幾公里，剎車和下坡時可把部分動能轉(zhuǎn)化成電能回收儲存再使用．（1）圖2所示為超級電容器充電過程簡化電路圖，已知充電電源的電動勢為E，電路中的電阻為R．圖3是某次充電時電流隨時間變化的i-t圖像，其中I0、T0均為已知量．a(chǎn)．類比是一種常用的研究方法，對于直線運動，我們學(xué)習(xí)了用v-t圖像求位移的方法．請你借鑒此方法，根據(jù)圖3所示的i-t圖像，定性說明如何求電容器充電所獲得的電荷量；并求出該次充電結(jié)束時電容器所獲得的電荷量Q；b．請你說明在電容器充電的過程中，通過電阻R的電流為什么會逐漸減??；并求出電容器的電容C．（2）研究發(fā)現(xiàn)，電容器儲存的能量表達式為，其中U為電容器兩端所加電壓，C為電容器的電容．設(shè)在某一次緊急停車中，在汽車速度迅速減為0的過程中，超級電容器兩極間電勢差由U1迅速增大到U2．已知電車及乘客總質(zhì)量為m，超級電容器的電容為C0，動能轉(zhuǎn)化為電容器儲存的電能的效率為η．求電車剎車前瞬間的速度v0．

參考答案一、單選題1.【答案】A【詳解】由題意得讓兩金屬球接觸，正負電荷中和一部分，只剩下的電荷，然后平均分配，各自帶，所以新的作用力大小為A正確。故選A。2.【答案】B【詳解】BD．根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低可知故B正確，D錯誤；AC．圖中只有一條電場線，無法比較電場強度的大小，故AC錯誤。故選B。3.【答案】D【詳解】A．由于點電荷帶負電，產(chǎn)生靜電感應(yīng)，根據(jù)“近異遠同”可知導(dǎo)體A端帶負電，B端帶正電，故A錯誤；B．處于靜電平衡的導(dǎo)體是一個等勢體，所以導(dǎo)體A端的電勢等于B端的電勢，故B錯誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部各點的合場強為零，則導(dǎo)體中心O點的場強為零，故感應(yīng)電荷在O點的產(chǎn)生場強與點電荷在O點的場強等大反向，大小為，方向向左，故C錯誤，D正確。故選D。4.【答案】A【詳解】將小量程的電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個大電阻,改裝后電壓表量程為3V，所串聯(lián)電阻的阻值為故選A。5.【答案】D【詳解】A．根據(jù)Q=CU可知，電容器的電容越大，則電容器所帶的電量不一定就越多，選項A錯誤；BCD．電容器的電容是由電容器本身結(jié)構(gòu)決定的，與兩極板間的電勢差以及帶電量無關(guān)，選項BC錯誤，D正確；故選D。6.【答案】B【詳解】在加速電場中有eU＝mv2得v＝在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內(nèi)電荷量為q＝IΔt＝I則電子個數(shù)n＝＝故選B。7.【答案】A【詳解】ABC．電源的電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功，故A正確，BC錯誤；D．一節(jié)干電池的電動勢是1.5V，所以蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池大，故D錯誤。故選A。8.【答案】C【詳解】A．直線Ⅰ可以看出，電源電動勢為3.0V，斜率為內(nèi)阻，A錯誤；B．直線Ⅱ的斜率為R的阻值，為，B錯誤；C．用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，圖像的交點即為此時電阻工作的電壓和電流，其電功率為1.5W，C正確；D．電阻和電源的總電阻為，電源電動勢為3V，則電源消耗總功率為3W，D錯誤．9.【答案】D【詳解】A．平行板電容器的決定式為電路穩(wěn)定后將A板向上平移一小段距離，兩極板間距離d增大，電容器電容C減小，故A錯誤；B．電容器始終與電源相連，兩端電勢差U不變，當(dāng)d增大時，根據(jù)勻強電場的電場強度與電勢差的關(guān)系可知A、B兩板間的電場強度將減小，故B錯誤；C．由題圖可知B板電勢為零，由于P點到B板的距離不變，而兩板間電場強度減小，所以P點電勢將降低，故C錯誤；D．根據(jù)可知P處負點電荷的電勢能將增大，故D正確。故選D。10.【答案】D【詳解】A．由點電荷場強公式可知，該試探電荷在A點的電場強度大，所以在A點受的靜電力較大，故A錯誤；B．沿電場線電勢降低可知由于該試探電荷帶正電，故在B點具有的電勢能較小，故B錯誤；CD．A與B兩點間的電勢差為從A到B電場力做的功等于電勢能的變化，則有得由于電場為非勻強電場，則AB間的平均強度不等于，因此故C錯誤，D正確。故選D。11.【答案】C【詳解】AB．當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向左滑動時，連接入電路的滑動變阻器的阻值變大，則外電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可得總電流減小，即電流表的示數(shù)變小，則根據(jù)可知電源兩端的電壓變大，故AB錯誤；CD．電路的總電流變小，小燈泡和R1并聯(lián)部分的電阻大小不變，則并聯(lián)部分的電壓變小，即小燈泡兩端的電壓變小，則小燈泡L變暗，故C正確，D錯誤；故選C。12.【答案】C【詳解】A．正電荷q在A點激發(fā)的電場強度方向向左，A點的電場強度為零，根據(jù)電場的矢量合成，知薄板帶負電，故A錯誤；B．由對稱性可知：薄板在B點激發(fā)的電場強度與A點的電場強度大小相等，方向相反，則薄板在B點激發(fā)的電場強度方向水平向左，正電荷在B點的電場強度方向也為水平向左，故B點的電場強度不為零，故B錯誤；C．正電荷q在A點形成的電場強度的大小為方向向左，因A點場強為零，故薄板在A點的場強方向向右，大小也為，由對稱性可知薄板在B點的場強大小也為，故C正確；D．如果沒有正電荷q，B、O兩點間的電勢差與A、O兩點間的電勢差相等相等，現(xiàn)在有正電荷q，空間電場線等勢面分布不再對稱，B、O兩點間的電勢差與A、O兩點間的電勢差不相等，故D錯誤。故選C。13.【答案】C【詳解】A．電子在電場中做曲線運動，虛線AB是電子只在電場力作用下的運動軌跡，電場力沿電場線指向曲線的凹側(cè)，電場的方向與電場力的方向相反，如圖所示。由所給條件無法判斷電子的運動方向，故A錯誤；B．若aA>aB，說明電子在A點受到的電場力較大，A點的電場強度較大，根據(jù)點電荷的電場分布可知，靠近M端為場源電荷的位置，應(yīng)為正電荷，故B錯誤；CD．無論Q為正電荷還是負電荷，一定有電勢電子電勢能電勢能是標(biāo)量，所以一定有故C正確，D錯誤。故選C。14.【答案】AB【詳解】A．如果在XX'之間加圖a的電壓，電子會向X軸正半軸偏轉(zhuǎn)到一個點，同時在YY'加圖c的電壓，電子在豎直方向偏轉(zhuǎn)成一條直線，因此在熒光屏上會看到一條與Y軸平行的豎直亮線，故A正確；B．如果在XX'之間加圖b的電壓，電子在一個周期內(nèi)會在X軸方向上，由X'軸上某點向正X軸方向掃面到關(guān)于原點對稱的某點，在熒光屏上會看到X軸上的一條水平亮線，若只在YY'之間加圖c所示電壓，根據(jù)以上分析可知，Y軸方向上發(fā)生周而復(fù)始與電壓變化一致的偏轉(zhuǎn)，根據(jù)運動的合成可知，若在XX'之間加圖b的電壓，YY'在之間加圖c的電壓，在熒光屏上看到的亮線是正弦曲線，故B正確；C．如果在XX'之間不加電壓，則電子在X軸方向不偏轉(zhuǎn)，在YY'加圖a恒定電壓，電壓值為正，Y極板電勢高于Y'極板電勢，板間的勻強電場由Y極板指向Y'極板，所有電子運動的軌跡都相同，向著Y極板一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即所有電子都打在熒光屏的正Y軸上的同一點，因此在正Y軸上將出現(xiàn)一個亮斑，故C錯誤；D．根據(jù)以上分析可知，如果在XX'之間和YY'之間都加圖b的電壓，在熒光屏將出現(xiàn)一條夾在X軸和Y軸的傾斜亮線，故D錯誤。故選AB。二、實驗題15.【答案】①.102.30②.4.950③.120④.A⑤.小于【分析】【詳解】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測量其長度為L=10.2cm+0.05mm×6=102.30（2）[2]用螺旋測微器測量其直徑D=4.5mm+0.01mm×45.0=4.950（3）[3]該電阻的阻值約為12×10Ω=120（4）[4][5]因即電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻，可知電路要采用電流表外接；滑動變阻器要用分壓電路，則電路圖選擇A；在該電路中，由于電壓表的分流作用，使得電流的測量值偏大，則用此電路圖測得的電阻值小于真實值。16.【答案】①.A②.1.45③.0.69④.小于【詳解】[1]為保證實驗安全，在開始時電路中電流應(yīng)為最小值，故滑動變阻器應(yīng)接入最大阻值，由圖可知，故滑片應(yīng)接到A端；[2]根據(jù)歐姆定律可得由U-I圖可知，電源的電動勢為E=1.45V[3]當(dāng)路端電壓為1V時，電流為0.65A，則由閉合電路歐姆定律可知[4]圖甲電流表只測得支路電流，小于干路電流，根據(jù)故故用這個方法測量出來的電動勢小于真實值。三、解答題17.【答案】（1）6×10?4N；（2）3.6×10?4J；（3）3.6×10?4J【詳解】（1）由電場力的公式有F=Eq=3×104×2×10?8N=6×10?4N（2）電場力對粒子所做的功W=Fd=6×10?4×0.6J=3.6×10?