2024北京理工大附中高二（上）期中物理（等級考）（教師版）

第1頁/共1頁2024北京理工大附中高二（上）期中物理（等級考）考試時間90分鐘一、不定項選擇題（共36分，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對得3分，選不全得2分，有選錯得0分）1.真空中某區(qū)域的電場線分布如圖所示，M、N為電場中的兩點，下列說法正確的是（）A.該電場為勻強電場 B.該電場為非勻強電場C.M點的場強比N點的場強小 D.M點的電勢比N點的電勢低2.一個點電荷在電場中由A點移到B點的過程中，靜電力做正功，則以下說法正確的是（）A.電荷的電勢能一定增加B.電荷的電勢能一定減少C.電荷在A點時所受的靜電力一定比在B點時大D.電荷在B點時所受的靜電力一定比在A點時大3.如圖所示，在研究影響平行板電容器電容大小因素的實驗中，把一個平行板電容器與一個靜電計相連接后，給電容器帶上一定電量，靜電計指針的偏轉(zhuǎn)會指示出電容器兩板間的電勢差的變化?，F(xiàn)保持B極板不動，而要使靜電計指針的偏角增大，可采取的辦法是（）A.A板向右移一些B.A板向左移一些C.A板向上移一些D.在A、B之間插入一片有機玻璃板4.一個T型電路如圖所示，電路中的電阻，，，另有一測試電源，電動勢為100V，內(nèi)阻忽略不計，則（）A.當(dāng)cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B.當(dāng)ab端短路時，cd之間的等效電阻是40C.當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80V D.當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80V5.如圖所示為某金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，MN是曲線上的兩點，過M點的切線和M、N兩點對應(yīng)坐標(biāo)圖中已標(biāo)出，下列說法正確的是（）A.該金屬導(dǎo)體的電阻是B.該金屬導(dǎo)體兩端的電壓是2.0V時對應(yīng)的電阻是C.該金屬導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而增大D.該金屬導(dǎo)體在M點和N點對應(yīng)的電阻之比是6.如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.20A，已知電源內(nèi)阻，電阻，電流表和電壓表均視為理想電表，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為1.8V B.電源的電動勢為1.8VC.電阻R的電功率為0.4W D.電路消耗的總功率為0.4W7.某手機電池充滿電以后，若只播放視頻，可以播放約17小時，其說明書的部分內(nèi)容如右表所示。關(guān)于該手機，下列說法正確的是（）……手機類型智能手機、4G手機屏幕分辨率1920×1080像素電池容量4000mAB電池類型不可拆卸式電池待機時間約22天……A.充滿電時電池可儲存的最大能量為4JB.放電時電池可輸出的最大電荷量為4CC.播放視頻時平均電流約為待機狀態(tài)平均電流的1.3倍D.播放視頻時平均電流約為待機狀態(tài)平均電流的30倍8.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器的滑片P向上緩慢滑動的過程中（）A.小燈泡L變亮B.電壓表的示數(shù)增大C.電流表的示數(shù)增大D.電容器C的電荷量增大9.如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于電流表內(nèi)阻的12；的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍；的阻值與電流表內(nèi)阻相等。若用電流表A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0.04AB.將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.06AC.將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.08AD.將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.10A10.如圖所示，電子在電勢差為的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為的兩塊平行極板間的偏轉(zhuǎn)電場中，在滿足電子能射出平行極板的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變小的是（）A.變大，變大 B.變小，變大C.變大，變小 D.變小，變小11.如圖甲所示為示波管原理圖，若其內(nèi)部豎直偏轉(zhuǎn)電極之間的電勢差按照如圖乙所示的規(guī)律變化，水平偏轉(zhuǎn)電極之間的電勢差按照如圖丙所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是（）A.B.C.D.12.兩個點電荷Q1和Q2固定在x軸上，其中Q2所在位置為坐標(biāo)原點。將一電子放在x正半軸上，該電子的電勢能隨位置變化的曲線如圖所示，其中x0是電勢能為零的點的坐標(biāo)，x1是電勢能為極值的點的坐標(biāo)。由圖像可知（）A.Q2一定帶負(fù)電B.兩個點電荷可能為同種電荷C.兩個點電荷在x0處的合場強為零D.Q1帶電量的絕對值必大于Q2帶電量的絕對值二、實驗題（每空2分，共34分）13.某實驗小組在利用實驗室提供的器材測量一種金屬電阻絲的電阻率時，先用多用電表歐姆擋粗測了金屬電阻絲的阻值，所使用的多用電表歐姆擋共有“”“”“”“”四個擋。實驗小組的主要操作步驟有如下三步：[請?zhí)顚懙?2)步操作](1)將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔，選擇“”倍率的歐姆擋；(2)___________；(3)把紅、黑表筆分別與金屬電阻絲的兩端相接，表針指在如圖中虛線①的位置。為了能獲得更準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，應(yīng)將倍率調(diào)整到歐姆擋___________的擋位；在一系列正確操作后表針指在如圖中虛線②的位置，則該金屬電阻絲阻值的測量值是___________；14.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5Ω，均勻金屬絲的電阻率。(1)用螺旋測微器分別在三個不同的位置測量金屬絲的直徑，某次示數(shù)如圖所示，該次測量值為______mm；(2)實驗小組的同學(xué)采用如圖所示的電路圖，用伏安法測金屬絲的電阻Rx，現(xiàn)有電源（電動勢為3.0V，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V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）B．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）C．電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）D．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）E．滑動變阻器R1（0～5Ω，3A）F．滑動變阻器R2（0～1000Ω，0.5A）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______，滑動變阻器應(yīng)選用______；（選填各器材前的字母）②圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)圖的電路圖，補充完成圖中實物間的連線______；(3)測量出金屬絲直徑為d、長度為L，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該金屬絲電阻率測量值的表達(dá)式ρ=______，考慮電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差，該測量值______真實值（選填“大于”或“小于”）；(4)在測量另一根阻值未知的金屬絲電阻率時，實驗小組的同學(xué)將電流表換成了量程為0～100mA的毫安表，依據(jù)上圖連接了電路，調(diào)整滑動變阻器R后保持R的阻值不變，然后，將電壓表右側(cè)導(dǎo)線分別接在M點和N點，讀出相應(yīng)的電壓表和毫安表示數(shù)，記錄在表格中，根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)，同學(xué)們認(rèn)為將電壓表右側(cè)導(dǎo)線接在M點比接在N點實驗誤差更小，請判斷他們得出的結(jié)論是否正確，并說明理由。______接M點接N點0.80.9848315.現(xiàn)有兩組同學(xué)要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r（已知E約為1.5V，r約為1Ω）。（1）第一組采用圖所示電路。①為了完成該實驗，選擇實驗器材時，在電路的a、b兩點間可接入的器件是_______。A．一個定值電阻B．電阻箱C．滑動變阻器②為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，電流表和電壓表應(yīng)選____（選填選項前的字母）。A．電流表（0~0.6A），電壓表（0~3V）B．電流表（0~0.6A），電壓表（0~15V）C．電流表（0~3A），電壓表（0~3V）D．電流表（0~3A），電壓表（0~15V）③經(jīng)過多次測量，他們記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，并在圖中畫出了U-I圖像。由圖像可以得出，此干電池的電動勢的測量值E=_______V（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻的測量值r=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（2）第二組在沒有電壓表的情況下，設(shè)計了如圖所示的電路，完成了對同一電池的測量。①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R，通過研究圖像的信息，他們發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結(jié)果非常接近，但是內(nèi)阻的測量值與第一組的結(jié)果有明顯偏差。將上述實驗重復(fù)進(jìn)行了若干次，結(jié)果依然如此。關(guān)于第二組測量內(nèi)阻產(chǎn)生的偏差及其原因，下列分析中正確的是_______（選填選項前的字母）。A．第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果小于第一組的測量結(jié)果B．第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果大于第一組的測量結(jié)果C．造成這個偏差的原因是實際電流表內(nèi)阻不能近似為零D．造成這個偏差的原因是實驗小組讀取電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤，使讀數(shù)有時候偏大，有時候偏?、诘诙M對實驗進(jìn)行深入的理論研究，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這兩種情況下，繪制兩類圖像。第一類圖像以電流表讀數(shù)I為橫坐標(biāo)，將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR記為U作為縱坐標(biāo)。第二類圖像以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)。圖中實線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是_______（選填選項前的字母）。A.B.C.D.三、計算題（共30分，要求有必要的文字說明、原始公式和計算結(jié)果）16.一臺電動機，線圈的電阻是，當(dāng)它兩端所加的電壓為時，通過的電流是。這臺電動機發(fā)熱的功率與對外做功的功率各是多少？17.如圖所示，一根金屬棒長為L，橫截面積為S，其材料的電阻率為ρ。已知金屬棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在金屬棒兩端加上恒定的電壓時，金屬棒內(nèi)自由電子定向移動的平均速率為v。（1）求電阻的大?。唬?）請證明金屬棒內(nèi)的電流I=neSv；（3）求金屬棒內(nèi)的電場強度大小。18.如圖所示，長為l的絕緣輕細(xì)線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，小球靜止時處于O點正下方的點?，F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強電場中，電場強度大小為E，帶電小球靜止在A點時細(xì)線與豎直方向成θ角。已知電場的范圍足夠大，空氣阻力可忽略不計，重力加速度為g。（1）請說明小球所帶電荷的電性，并求小球所帶的電荷量q；（2）若將小球從點由靜止釋放，求小球運動到A點時的動能Ek；（3）若將小球從點由靜止釋放，其運動到A點時細(xì)線突然斷開，試定性分析說明小球此后做什么樣的運動。19.如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U0，S1、S2為板上正對的小孔。平行金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對稱，P、Q兩板的長度和兩板間的距離均為d，P、Q兩板間加電壓可形成偏轉(zhuǎn)電場；距金屬板P和Q右邊緣d處固定有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板P和Q；屏上O點與S1、S2共線。加熱的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入M、N兩板間，通過M、N間的加速電場加速后，進(jìn)入P、Q間的偏轉(zhuǎn)電場。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，單位時間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個數(shù)為n，初速度可以忽略。整個裝置處于真空中，偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場，忽略電子重力及電子間的相互作用，不考慮相對論效應(yīng)。（1）求電子到達(dá)小孔S2時的速度大小v0；（2）a．若在P、Q兩板間加一恒定電壓，使電子剛好從P板的右邊緣離開偏轉(zhuǎn)電場，打在熒光屏上，求P、Q兩板間的恒定電壓U1；b．若在P、Q兩板間加一周期為T0的交變電壓，電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間遠(yuǎn)小于T0，可以認(rèn)為每個電子在P、Q間運動過程中兩板間的電壓恒定，不考慮電場變化時產(chǎn)生的磁場，求0～T0時間內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)目A。

參考答案一、不定項選擇題（共36分，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對得3分，選不全得2分，有選錯得0分）1.【答案】BD【詳解】AB．由區(qū)域的電場線分布可知，該電場為非勻強電場，A錯誤，B正確；C．根據(jù)電場線與場強的關(guān)系，電場線越密的地方電場越強，可知M點的場強比N點的場強大，C錯誤；D．根據(jù)電勢與電場線的關(guān)系，沿著電場線的方向電勢降低，可知M點的電勢比N點的電勢低，D正確。故選BD。2.【答案】B【詳解】AB．根據(jù)靜電場中電場力做功與電勢能變化的關(guān)系可知，靜電力對電荷做正功，電荷電勢能減少，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)題目描述，無法確定A點和B點的場強E的大小關(guān)系，又因為靜電力，所以無法比較電荷在AB兩點所受靜電力大小，CD均錯誤。故選B。3.【答案】BC【詳解】根據(jù)題意可知，兩極板上的電荷量不變，要使靜電計指針的偏角增大，根據(jù)可知，需讓電容減?。篈B．根據(jù)可知，應(yīng)該增大兩板間距離，即A板向左移一些，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)可知，A板向上移一些，正對面積減小，可以使靜電計指針的偏角增大，故C正確；D．根據(jù)題意可知，兩極板上的電荷量不變，由電容器的決定式可知，在MN之間插入薄金屬板或有機玻璃板，電容變大，根據(jù)可知，兩極板間電壓減小，即靜電計指針的偏角減小，故D錯誤。故選BC。4.【答案】AC【分析】【詳解】A．當(dāng)cd端短路時，ab間電路的結(jié)構(gòu)為電阻R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，則等效電阻為A正確；B．當(dāng)ab端短路時，cd之間電路結(jié)構(gòu)為電阻R1、R3并聯(lián)后與R2串聯(lián)，等效電阻為B錯誤；C．當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓，為C正確；D．當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓，為D錯誤。故選AC。5.【答案】CD【分析】【詳解】A．由于伏安特性曲線不是直線，所以該金屬導(dǎo)體的電阻是變化的，A項錯誤；B．該金屬導(dǎo)體M點對應(yīng)的電壓是2.0V，對應(yīng)的電流是0.3A，根據(jù)歐姆定律得電阻B項錯誤；C．根據(jù)歐姆定律由圖可知該金屬導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而增大，C項正確；D．根據(jù)歐姆定律得N點對應(yīng)電阻是金屬導(dǎo)體在M點和N點對應(yīng)的電阻之比是D項正確。故選CD。6.【答案】AD【詳解】A．根據(jù)歐姆定律A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律解得B錯誤；C．電阻R的電功率為C錯誤；D．電路消耗的總功率為D正確。故選AD。7.【答案】D【詳解】A．由于缺少電池的電動勢，所以無法求出充滿電時電池可儲存的最大能量，故A錯誤；B．放電時電池可輸出的最大電荷量為故B錯誤；CD．播放視頻時平均電流約為待機狀態(tài)平均電流為電流之比為故C錯誤，D正確。故選D。8.【答案】BCD【詳解】AB．滑片P向上緩慢滑動，滑動變阻器接入電阻增大，電路總電阻增大，干路電流減小，電源內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，即小燈泡L變暗，電壓表的示數(shù)增大，故A錯誤，B正確；C．結(jié)合上述，干路電流減小，小燈泡兩端電壓減小，由于路端電壓增大，則并聯(lián)部分電壓增大，可知，電流表的示數(shù)增大，故C正確；D．結(jié)合上述可知，并聯(lián)部分電壓增大，根據(jù)可知，電容器C的電荷量增大，故D正確。故選BCD。9.【答案】D【詳解】AB．設(shè)電流表A的內(nèi)阻為RA，總電流為，用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值時，若將接線柱1、2接入電路，電流表A先與串聯(lián)后再與R1并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點可得代入數(shù)據(jù)，解得則每一小格表示0.10A，故AB錯誤；CD．若將接線柱1、3接入電路時，電流表A先與串聯(lián)后再與R1并聯(lián)最后再和串聯(lián)，則代入數(shù)據(jù)，解得則每一小格表示0.10A，故C錯誤，D正確。故選D。10.【答案】C【詳解】在加速電場中，根據(jù)動能定理解得在偏轉(zhuǎn)電場中，根據(jù)牛頓第二定律則偏轉(zhuǎn)角的正切為若使偏轉(zhuǎn)角變小即使變小，由上式看出可以增大U1減小U2。故選C。11.【答案】D【詳解】電子在偏轉(zhuǎn)場中運動時，只受電場力作用，那么在初速度方向做勻速運動，即電子運動時間始終不變。根據(jù)牛頓第二定律得可知，電子在偏轉(zhuǎn)場中加速度a與電壓成正比，根據(jù)可知，電子偏轉(zhuǎn)的位移與電壓成正比。故由，可得，所以，，故選D。12.【答案】AD【詳解】A．電子帶負(fù)電，在原點附近，電子的電勢能為正，則電勢為負(fù)，因此Q2一定帶負(fù)電，故A正確；B．在x=x0處電子電勢能為0，即此處電勢為0，因此兩個電荷一定是異種電荷，故B錯誤；C．Ep-x圖線的斜率即為靜電力qE，由圖可知，在x=x1處圖線的斜率為0，即合場強為0，故C錯誤；D．在x=x1處兩電荷的場強等大反向，由圖可知Q1到x=x1位置的距離大于Q2到x=x1位置的距離，因此由庫侖定律可知，Q1帶電量的絕對值必大于Q2帶電量的絕對值，故D正確。故選AD。二、實驗題（每空2分，共34分）13.【答案】①.將紅、黑表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使表針指向0?；颍▽⒓t、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行歐姆調(diào)零）②.×1③.6.0【詳解】(2)[1]將紅、黑表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使表針指向0?；颍▽⒓t、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行歐姆調(diào)零）(3)[2]指針偏轉(zhuǎn)角度太大，代表“”倍率的電阻阻值較小，為了指針指向中央附近而減小誤差，則應(yīng)降擋選“”擋；[3]指針?biāo)镜臄?shù)字為6.0，則電阻阻值為14.【答案】①.0.550##0.551##0.549②.A③.D④.E⑤.⑥.⑦.小于⑧.見解析【詳解】(1)[1]金屬絲的直徑為(2)[2]因為電動勢為3.0V，為減小測量誤差，在實驗中，電壓表應(yīng)選用A；[3]金屬絲的最大電流約為電流表選擇D；[4]為了方便調(diào)解電路，滑動變阻器選擇E；[5]因為所以采用電流表外接法；測量金屬的電阻率時電流表和電壓表必須從零開始調(diào)解，所以滑動變阻器采用分壓接法，實物圖連線如下圖所示(3)[6]根據(jù)電阻定律根據(jù)歐姆定律又因為解得[7]由于電壓表分流，電流表的測量值偏大，電阻率的測量值偏小，所以測量值小于真實值；(4)[8]該小組同學(xué)的結(jié)論正確。對電壓表右側(cè)導(dǎo)線接在M點和接在N點進(jìn)行比較，電壓表示數(shù)的相對變化為電流表示數(shù)的相對變化為可見電壓表變化明顯，是小電阻，采用外接法較小，所以將電壓表右側(cè)導(dǎo)線接在M點誤差小。15.【答案】①.BC②.A③.1.48（1.48或1.49）④.0.80（0.78~0.82）⑤.BC⑥.AC【詳解】（1）①[1]a、b兩點間接入電阻箱或滑動變阻器，通過改變阻值，改變電路中電壓表和電流表的示數(shù)，測量多組數(shù)據(jù)；②[2]電動勢約，電壓表選擇即可，根據(jù)題中描繪的圖像可知，電流表的量程選用即可，故A正確，BCD錯誤；③[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律推導(dǎo)：圖線與縱軸的交點即為電動勢：[4]斜率為內(nèi)阻：；（2）①[5]第二組采用的電路中將電阻箱的分壓作為路端電壓，實際測量的是電源和電流表組成的等效電源兩端的電壓，測量的內(nèi)阻也是電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和，所以測量的內(nèi)阻偏大，故BC正確，AD錯誤；②