2024-2025學(xué)年北京市海淀區(qū)第一零一中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理試題（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年北京市海淀區(qū)第一零一中學(xué)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.如圖所示，一導(dǎo)體球A帶有正電荷，當(dāng)只有它存在時(shí)，它在空間P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為EA。在A球球心與P點(diǎn)連線上放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷B，當(dāng)只有它存在時(shí)，它在空間P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為EB。當(dāng)A、B同時(shí)存在時(shí)，根據(jù)電場強(qiáng)度疊加原理，P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小應(yīng)為(????)。

A.EB

B.EA+EB

2.如圖所示，A、B為兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線上的兩點(diǎn)(其中B為連線中點(diǎn))，C為連線中垂線上的一點(diǎn)．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(diǎn)的場強(qiáng)比C點(diǎn)的場強(qiáng)大

B.A點(diǎn)的電勢比C點(diǎn)的電勢低

C.從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，靜電力對(duì)該試探電荷做負(fù)功

D.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)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(xì)桿MN，如圖所示。金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)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4.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(diǎn)，下列說法正確的是(

)

A.a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低

B.a點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿著a點(diǎn)的電場線向左

C.負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢能小于于它在b點(diǎn)的電勢能

D.正電荷從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)電場力做正功5.小馬在綜合實(shí)踐課上制作了一個(gè)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(shí)，電流為I；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為(

)A.14I

B.12I

C.2I

6.如圖所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R=9Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源的電動(dòng)勢E=30V，內(nèi)阻r=1Ω，閉合開關(guān)，用理想電壓表測出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U=10V，已知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=1Ω，則下列說法中正確的是(

)

A.通過電動(dòng)機(jī)的電流為10A B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16W

C.電源的輸出功率為60W D.10s電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的焦耳熱為1000J7.如圖所示，是一個(gè)小燈泡的電流強(qiáng)度隨小燈泡兩端電壓變化的關(guān)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(duì)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(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，燈泡的電阻小于10Ω

D.若將該小燈泡與電動(dòng)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(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)時(shí)，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(shù)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(dá)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(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)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(jī)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(yùn)動(dòng)到B。下列說法正確的是(

)A.該電場為勻強(qiáng)電場

B.電子經(jīng)過各點(diǎn)的電勢φ隨位移x的變化如乙圖所示

C.電子運(yùn)動(dòng)過程中加速度逐漸增大

D.電子運(yùn)動(dòng)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(dòng)滑動(dòng)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(guān)系圖線中正確的是(

)

A. B. C. D.二、多選題：本大題共5小題，共20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(shí)間的變化關(guān)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(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)。關(guān)于該粒子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是(

)

A.粒子在A、B板間可能做往復(fù)運(yùn)動(dòng) B.粒子一直向B板運(yùn)動(dòng)

C.在一個(gè)周期T內(nèi)，粒子一直做加速運(yùn)動(dòng) D.在一個(gè)周期T內(nèi)，電場力對(duì)粒子做功為012.原子中的電子繞原子核的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，設(shè)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(dòng)，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.2πeT B.ev2πr C.e2πr13.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶正電的液滴，在水平向右的勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直平面內(nèi)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，已知該液滴在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與豎直方向的夾角為30°，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度大小仍為v0，方向與豎直方向的夾角為60°，則液滴從A運(yùn)動(dòng)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12mv02

C.電勢能增加14.如圖所示，當(dāng)被測物體在左、右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)。物體位置變化時(shí)，電容器電容C也會(huì)發(fā)生變化。從圖中位置開始計(jì)時(shí)，關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)則下列說法正確的是(

)

A.電容C增大，說明物體在向右運(yùn)動(dòng)

B.電容C減小，說明物體在向右運(yùn)動(dòng)

C.電容C均勻增大，說明物體在向左勻速運(yùn)動(dòng)

D.電容C均勻減小，說明物體在向左勻速運(yùn)動(dòng)15.如圖所示，直線a、拋物線b和c分別為某一直流電源外接純電阻電路中的總功率PE、外電路功率PR、電源內(nèi)阻發(fā)熱功率Pr隨路端電壓U變化的圖線，但具體對(duì)應(yīng)關(guān)系未知，根據(jù)圖像可判斷(

)

A.PE?U圖像對(duì)應(yīng)圖線a，由圖知電源電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻為1Ω

B.PR?U圖像對(duì)應(yīng)圖線b，外電路電阻為1.5Ω時(shí)，輸出功率有最大值為2.25W

C.Pr?U圖像對(duì)應(yīng)圖線b，由圖知電源電動(dòng)勢為9V，內(nèi)阻為3Ω

三、填空題：本大題共1小題，共4分。16.用圖示電路給電容器C充、放電。開關(guān)S接通1，穩(wěn)定后改接2，穩(wěn)定后又改接1，如此反復(fù)。下表記錄了充、放電過程中某兩個(gè)時(shí)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(shí)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t向左

_____________

______________t向右

_____________

______________四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共9分。17.某學(xué)習(xí)小組用電阻約為5Ω的金屬絲做“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。(1)如圖所示，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，則金屬絲直徑D=_____mm；(2)除電源(電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì))、電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A.電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)B.電流表(量程0～3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω，額定電流2A)D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ，額定電流0.5A)為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_____，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____(選填實(shí)驗(yàn)器材前對(duì)應(yīng)的字母)。(3)為使金屬絲電阻的測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，且金屬絲兩端的電壓從零開始變化，以下實(shí)驗(yàn)電路符合要求的是______；A.

B．C.

D．(4)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)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(dá)式為_____；(用k、l、D表示)(5)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差，本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是______。A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)，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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)間呈現(xiàn)這樣的變化_________。五、計(jì)算題：本大題共5小題，共50分。18.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢E=6.0V，內(nèi)電阻r=1.0Ω，外電路的電阻R=2.0Ω。閉合開關(guān)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(gè)質(zhì)量為m、電荷量q的帶電微粒(重力忽略不計(jì))，從靜止開始經(jīng)電壓為U1的加速電場加速后，水平進(jìn)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(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度是多大？(2)若微粒射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為θ，則兩金屬板間的電壓U220.電動(dòng)自行車已成為城市出行的重要交通工具之一。某品牌電動(dòng)自行車銘牌標(biāo)識(shí)如下表所示，一位質(zhì)量為60kg的市民僅靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)騎著該電動(dòng)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(dòng)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10m/s2規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁電機(jī)車型：20電動(dòng)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(jī)所消耗的電能；(2)電機(jī)的輸出功率；(3)電機(jī)線圈內(nèi)阻r大小。21.如圖所示，真空中一對(duì)平行金屬板水平正對(duì)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(qiáng)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(qiáng)度E只與Q及S有關(guān)，與d無關(guān)；(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(dá)下極板時(shí)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(qiáng)電場，忽略重力和空氣阻力的影響。求：帶電粒子初速度v0。22.對(duì)于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)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(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。(1)該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率恒為v。①求導(dǎo)線中的電流I；

②為了更精細(xì)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(qiáng)度，求電流面密度j的表達(dá)式；

③經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)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(duì)電子的定向移動(dòng)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(gè)沿導(dǎo)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(dòng)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(dǎo)體的電阻率ρ的微觀表達(dá)式。(2?)將上述導(dǎo)線彎成一個(gè)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(dòng)，線圈中不會(huì)有電流通過，若線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小發(fā)生變化，線圈中會(huì)有電流通過，這個(gè)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(yīng)。這一現(xiàn)象可解釋為：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小均勻變化時(shí)，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(duì)運(yùn)動(dòng)，從而形成電流。若此線圈在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電子在導(dǎo)線中運(yùn)動(dòng)會(huì)受到沿導(dǎo)線的平均阻力，所以只會(huì)形成短暫的電流。已知電子受到的沿導(dǎo)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(dòng)突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)(減速時(shí)間可忽略不計(jì))之后，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量Q。

參考答案1.D

2.A

3.C

4.C

5.A

6.B

7.D

8.B

9.C

10.D

11.BD

12.BD

13.