2024-2025學年北京市東城區(qū)北京五十中高二（上）期中物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學年北京市東城區(qū)北京五十中高二（上）期中物理試卷一、單選題：本大題共16小題，共48分。1.a、b為真空中等量異種點電荷的電場中的兩點，如圖所示。a、b兩點的電場強度大小分別為Ea、Eb，電勢的高低分別為φa、φb。下列說法正確的是A.Ea<Eb，φa<φb B.Ea<Eb2.如圖所示，在直角三角形Δabc中∠bac=30°，ab=10cm，勻強電場的電場線平行于Δabc所在的平面，且a、b、c三點的電勢分別為6V、?2V、6V。下列說法正確的是(

)

A.a、c中點的電勢為?2V B.電場強度的大小為160V/m

C.電場強度的方向沿ab由a指向b D.電場強度的方向垂直于ab斜向下3.如圖所示，一帶正電的點電荷固定于O點，圖中虛線為以O為圓心的一組等間距的同心圓。一帶電粒子以一定初速度射入點電荷的電場，實線為粒子僅在靜電力作用下的運動軌跡，a、b、c為運動軌跡上的三點。則該粒子(

)

A.帶負電

B.在c點受靜電力最大

C.在a點的電勢能小于在b點的電勢能

D.由a點到b點的動能變化量大于由b點到c點的動能變化量4.物理學中，對于多因素(多變量)的問題，可采用控制因素(變量)的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。如圖所示，影響平行板電容器電容的因素有兩極板的正對面積S、極板間的距離d以及極板間的介質(zhì)。若極板所帶電荷量不變，則關于靜電計指針偏角θ的變化，下列說法正確的是(

)

A.兩極板間的電壓越大，θ越小

B.保持S、d不變，在極板間插入介質(zhì)，則θ變大

C.保持S以及極板間的介質(zhì)不變，減小d，則θ變小

D.保持d以及極板間的介質(zhì)不變，減小S，則θ變小5.甲、乙兩個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別為(?q,m)、(?q,4m)，它們先后經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速后，由同一點進入同一偏轉(zhuǎn)電場，兩粒子進入時的速度方向均與偏轉(zhuǎn)電場方向垂直，如圖所示。粒子重力不計。則甲、乙兩粒子(

)

A.進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小之比為1:2 B.離開偏轉(zhuǎn)電場時的動能之比為1:?1

C.在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間相同 D.離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度方向不同6.如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示，若在O點由靜止釋放一電子，電子僅在電場力的作用下運動，下列說法正確的是(

)A.電子的電勢能將增大 B.電子沿Ox的負方向運動

C.電子運動的速度先增大后減小 D.電子運動的加速度先增大后減小7.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。某時刻在熒光屏上的P點出現(xiàn)亮斑，如圖所示。則此時(

)A.電極X和Y應帶正電

B.電極X′和Y應帶正電

C.電極X′和Y′應帶正電

D.電極X和Y′應帶正電8.如圖所示，用絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為m，電荷量為q。現(xiàn)施加水平向右的勻強電場，小球平衡時靜止在A點，此時輕繩與豎直方向夾角為θ。將小球向右拉至輕繩水平后由靜止釋放，已知重力加速度g，下列說法正確的是(

)

A.小球帶負電 B.電場強度的大小為mgsinθq

C.小球運動到A點時速度最大 D.9.如圖所示，在范圍足夠大的水平向右的勻強電場中，將一個帶電小球以一定的初速度v從M點豎直向上拋出，在小球從M點運動至與拋出點等高的位置N點(圖中未畫出)的過程中，不計空氣阻力，下列說法正確的是(

)A.小球運動到最高點時的速度為零

B.小球在M點和N點的動能相等

C.小球上升過程和下降過程水平方向位移相同

D.小球上升過程和下降過程動量的變化量相同10.水力采煤是用高壓水槍噴出的水柱沖擊煤層而使煤掉下，所用水槍的直徑為D，水速為v，水柱垂直射到煤層表面上，水的密度ρ，沖擊煤層后自由下落。水柱對煤層的平均沖力為(

)A.πD2ρv24 B.π11.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩物塊相連接，并且靜止在光滑的水平桌面上?，F(xiàn)使m1瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時零點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，以下說法正確的是(

)

A.兩物塊的質(zhì)量之比為m1:m2=?2:?1

B.在t1和t3時刻彈簧的彈性勢能均達到最大值

12.某同學設計了如圖所示的電路進行電表的改裝，將多用電表的選擇開關旋轉(zhuǎn)到“直流500mA”擋作為圖中的電流表A。已知電流表A的內(nèi)阻RA=0.4Ω，R1=RA，RA.若將接線柱1、2接入電路時，最大可以測量的電流為0.5A

B.若將接線柱1、3接入電路時，最大可以測量的電壓為3.0V

C.若將接線柱1、2接入電路時，最大可以測量的電流為2.0A

D.若將接線柱1、3接入電路時，最大可以測量的電壓為1.5V13.如圖所示，將一個電動機M接在電路中，正常工作時測得電動機兩端的電壓為U1，流過電動機的電流為I1;將電動機短時間卡住時，測得電動機兩端的電壓為U2，流過電動機的電流為I2。下列說法正確的是A.電動機線圈電阻為U1I1

B.正常工作時，電動機消耗的電功率為U1I1

C.14.用多用電表測電阻時，下列說法中正確的是(

)A.多用電表的指針偏角越大，則被測電阻的阻值越小

B.在測電路中的電阻時，電路中的電源不需斷開

C.如果用“×10”擋時多用電表的指針偏角過大，則應換用“×100”擋，且需重新調(diào)零

D.每次測量前必須進行歐姆調(diào)零15.額定電壓都是110V，額定功率PA=100W、PB=40W的兩盞燈泡，是若接在電壓為220V的電路上，則圖中，能使兩盞燈泡均能正常發(fā)光，且消耗功率最小的電路是(

A. B.

C. D.16.一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。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。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(

)

A.mv22eL B.mv2Sn二、實驗題：本大題共2小題，共14分。17.某同學用傳感器做“觀察電容器的充放電”實驗，采用的實驗電路如圖1所示。(1)將開關先與“1”端閉合，電容器進行

(選填“充電”或“放電”)，稍后再將開關與“2”端閉合。在下列四個圖像中，表示以上過程中，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像為

，電容器兩極板間的電壓隨時間變化的圖像為

。(填選項對應的字母)

(2)該同學用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容C1<C2，充電時通過傳感器的電流隨時間變化的圖像如圖2中?①?②所示，其中對應電容為C1的電容器充電過程I?t圖像的是

(選填?①或?②)18.在“測定金屬的電阻率”的實驗中：(1)用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖所示，則金屬絲的直徑為

mm。(2)請根據(jù)給定電路圖，用連線代替導線將圖中的實驗器材連接起來

。(3)依據(jù)完成的實物連接圖，為了保護電路，閉合開關之前滑動變阻器滑片P應置于(選填“左”或“右”)

端。采用如圖所示伏安法測Rx值比真實值偏

(選填“大”或“小”)(4)若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=

。(用題目所給字母表示)三、計算題：本大題共4小題，共38分。19.在如圖所示的勻強電場中，沿電場線方向有A、B兩點，A、B兩點間的距離d=0.20m。電荷量q=+1.0×10?8C的試探電荷放在電場中的A點，受到的靜電力大小為F=2.0×10?4(1)電場強度E的大小;(2)試探電荷從A點運動到B的點過程中靜電力所做的功W;(3)若規(guī)定B點的電勢為0，則A點的電勢φA。20.如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點?，F(xiàn)將A無初速釋放，A與B碰撞后結合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑R=0.8m;A和B的質(zhì)量均為m=0.1kg，A和B整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)與B碰撞前瞬間A對軌道對的壓力N的大小;(2)A與B碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能△E;

(3)A和B整體在桌面上滑動的距離l21.如圖所示，兩平行正對的極板A與B的長度均為L，極板間距為d，極板間的電壓為U，板間的電場可視為勻強電場。一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的離子，沿平行于板面的方向射入電場中，射入時的速度為v0，離子穿過板間電場區(qū)域。不計離子的重力，求：

(1)離子從電場射出時垂直板方向偏移的距離y;(2)離子從電場射出時速度方向偏轉(zhuǎn)的角度θ(可用三角函數(shù)表示);(3)離子穿過板間電場的過程中，增加的動能ΔEk22.1913年，美國物理學家密立根用油滴實驗證明電荷的量子性并測出電子的電荷量，由此獲得了1923年度諾貝爾物理學獎。如圖是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的金屬極板，上極板中央有一小孔。用噴霧器將細小的油滴噴入密閉空間，這些油滴由于摩擦而帶了負電。油滴通過上極板的小孔進入到觀察室中。當兩極板電壓為U時，某一油滴恰好懸浮在兩板間靜止。將油滴視為半徑為r的球體，已知油滴的密度為ρ，重力加速度為g。(1)求該油滴所帶的電荷量q。(2)由于油滴的半徑r太小，無法直接測量。密立根讓油滴在電場中懸浮，然后撤去電場，油滴開始做加速運動;由于空氣阻力的存在，油滴很快做近似勻速運動，測出油滴在時間t內(nèi)勻速下落的距離為?。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為f=6πηrv，其中η為空氣的粘滯系數(shù)，v為油滴運動的速率。不計空氣浮力。請推導半徑r的表達式(用η、?、t、ρ和g表示)。(3)實驗發(fā)現(xiàn)，對于質(zhì)量為m的油滴，如果改變它所帶的電荷量q，則能夠使油滴達到平衡的電壓必須是某些特定值Un，研究這些電壓變化的規(guī)律可發(fā)現(xiàn)它們都滿足方程Un=mgdq=nU0

參考答案1.B

2.B

3.D

4.C

5.B

6.D

7.A

8.C

9.D

10.A

11.B

12.B

13.B

14.A

15.C

16.C

17.(1)充電;A;C;(2)?①;用同一電路分別給兩個不同的電容器充電，電容器的電容C1<C2，則充電完成后，兩電容器兩端電壓相同，根據(jù)Q=CU可知，電容小的電容器帶電量小，而I?t圖像面積代表帶電量，所以對應電容為C1

18.(1)0.413

?0.418(2)

(3)左小(4)

19.解：(1)勻強電場的電場強度大小為：

E=Fq=2.0×10?41.0×10?8N/C=2.0×104N/C

(2)電荷q從A點運動到B點過程中靜電力所做的功為

W=Fd=2.0×10?4×0.20J=4.0×10?5J

(3)A、B兩點之間的電勢差為：

UAB=Ed=2.0×104×0.20V=4000

V

UAB=φA?φB

解得：20.解：(1)根據(jù)機械能守恒定律mg?=解得碰撞前A的速率v=根據(jù)牛頓第二定律F?mg=m解得F=3N根據(jù)牛頓第三定律可得，A對軌道的壓力N=F=3N(2)根據(jù)動量守恒定律mv=2mv′解得碰撞后A和B整體的速度v′=2m/s根據(jù)能量守恒ΔE=得碰撞過程損失的能量△E=0.4J(3)根據(jù)動能定理?μ2mgl=