北京市顺义2024-2025学年高二上学期期中物理试卷（含答案）

北京市顺义2024-2025学年第一学期期中考试
高二物理试卷
2024.11
第一部分
本部分共14题，每题3分，共4分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题且要求的一项。
1.真空中有两个静止的点电荷qA、qB，若它们之间的距离变为原来的2倍，电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
A.1倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍
请阅读下述文字，完成第2题、第3题、第4题。
电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，电压表示数为2.00V.
2.当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，通过电阻箱的电流Ⅰ为( )
A.0.5A B.1.0A C.2.0A D.3.0A
3.当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，电阻箱的热功率Р为( )
A.1.0W B.1.5W C.2.0W D.2.5W
4.当电阻箱接入电路的阻值增大时，电压表的示数( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.先增大后减小
5.如图所示，实线是一簇由负点电荷产生的电场线。一带电粒子仅在静电力作用下通过该电场，图中虚线为了粒子的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。下列判断正确的是( )
A.粒子经过a点时的动能大于经过b点时 B.粒子一定带负电
C.若粒子由a点向b点运动，则电场力做正功 D.a点场强小于b点场强
6.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列说法正确的是( )
A.导体的电阻是25Ω
B.导体的电阻是0.04Ω
C.当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是2A
D.当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是0.004V
7.某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到横截面积为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A.4和4R B.和4R C.和2R D.4和2R
8.利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是( )
A.允电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B.充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C.放电过程中，电流表的示数均匀减小至零
D.放电过程中，电压表的示数均匀减小至零
9.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素(如图)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若( )
A.保持S不变，减小d，则θ变大 B.保持S不变，增大d，则θ变小
C.保持d不变，增大S，则θ变小 D.保持d不变，增大S，则θ不变
10.如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是( )
A.电动机的输出功率为14W B.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机产生的热功率4.0W D.电源输出的电功率为24W
11.如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向左移动，该过程灯泡L仍是完好的，当电路稳定后，下列判断正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.电容器C的电荷量增大
C.电源消耗的功率增大 D.定值电阻R两端的电压变小
12.如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig=300mA，内阻为Rg=10Ω，变阻箱R0接入电路的阻值为R。下列说法正确的是( )
A.改装为15V量程的电压表，选择图甲，R0=20Ω
B.改装为15V量程的电压表，选择图乙，R0=40Ω
C.改装为0.6A量程的电流表，选择图甲，R0=5Ω
D.改装为0.6A量程的电流表，选择图乙，R0=10Ω
13.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为某品牌智能扫地机器人及其铭牌上的部分文字说明，若已知该扫地机器人从电能耗尽开始充电，需要充满电的时间约4.5h，电池容量为2600mAh、电压为14.4V，电能全部用完算一次工作时间。则下列说法正确的是( )
产品型号 DF43/DF45
工作电压 14.4V 额定功率 22W
充电座额定输出电压 19V 充电座额定输出电流 0.6A
电池种类及规格 锂电池14.4V/2600m·Ah
A.电池容量是指电池储存电能的大小 B.扫地机器人正常工作电流为，0.6A
C.扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.7h D.扫地机器人充满电后一次工作时间约为，2.3h
14.1911年，科学家发现金属汞在4.2K(-268.8℃)时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。1987年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇-钡-铜-氧系材料，超导转变温度提高到90K(-183℃)，2023年7月，室温超导“LK-99”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导(接近或高于300K)的次数不少于7次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在165万个大气压下实现大约252K(-21℃)超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是( )
A.若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去
B.目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料
C.金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小
D.超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低
第二部分
本部分共6题，共58分。
15.(8分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变大，因而引起功率变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表(0~3V，3kΩ)，电流表(0~0.6A，0.1Ω)，电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压以上。
(1)他们应选用图中哪个图所示电路进行实验
A. B. C. D.
(2)图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为4.5V，电流表的示数为12mA，根据测量数据可计算出电阻Rx=_________Ω。若仅考虑电压表内阻的影响，实验中电流表的测量值__________(选填“大于”或“小于”)通过电阻Rx的电流；若已知电压表的内阻是1.5kΩ，那么Rx的精确值为_________Ω。
16.(10分)实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”"的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。某小组计划利用图的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
A.电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω
B.电流表A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω
C.电压表(0~3V，内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V，内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器(0~20Ω)
F.滑动变阻器(0~500Ω)
(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。(填写选项的字母代号)。
(2)右图是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。
17.(9分)如图甲所示，匀强电场的电场强度E=1.0×104N/C。将电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷从电场中的A点移动到B点，A、B两点在同一条电场线上，若A、B两点间的电势差UAB=1×103V。
(1)求A、B两点间距离d；
(2)求电荷由入点运动到B点，电场力所做的功W；
(3)某同学把上述静电场的电场线分布画成如图乙所示：电场的方向均水平向右，电场线上疏下密。这种分布的静电场是否可能存在 试述理由。
18.(9分)如图所示，一质量为m=0.04kg，带电量大小为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)判断小球带何种电荷；
(2)求电场强度E；
(3)求细线拉力T；
(4)若突然将细线剪断，求经过2s时小球的速度v大小。
19.(10分)一束初速不计的带电粒子，电荷量q=1.6×10-19C在经U=5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d=1.0m，板长l=5.0m，两个极板上电压为U=400V，已知粒子的质量为4×10-30kg。(重力忽略不计)求：
(1)粒子进入偏转电场时的速度；
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y；
(3)偏转电场对粒子做的功；
(4)试分析粒乎重力可忽略不计的原因。
20.(12分)静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图所示。A、B为两块平行金属板，间距d=0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E=1.0×103N/C的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪Р，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m=2.0×10-15kg、电荷量为q=-2.0×10-16C，喷出的初速度=2.0m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。试求：
(1)微粒所受电场力的大小；
(2)微粒落在B板上的动能；
(3)微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间；
(4)微粒最后落在B板上所形成图形的面积。
北京市顺义2024—2025学年第一学期期中考试答案
第一部分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 A B C A A A B B C B B B C A
第二部分
15.(1)A；(2)375Ω；大于；500Ω
16.(1)ACE：(2)1.5V；2.5Ω
17.(1)0.1m；(2)1×10-4N；(3)2×10-4N，方向水平向左
【详解】(1)A、B两点间距离为=0.1m
(2)电荷所受电场力的大小F=Eq=1×10-4N
W=qU=1.0×10-5J
(3)负电荷所受电场力的大小F=Eq=2×10×N，方向水平向左
(4)这种分布的静电场不可能存在。因为在静电场中电荷沿任意闭合路径一周静电力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动-周而静电力做功不为0.
18.(1)，正电；(2)0.5N，方向沿细线向上，(3)3×105N/C，方向水平向右
(4)25m/s，方向沿与竖直方向夹角37°斜向下
【详解】(1)对小球受力分析如图可判断小球带正电。
(2)根据三力平衡有，细线拉力
=0.5N，方向沿细线向上
(3)电场力
解得，电场强度=3×105N/C方向水平向右。
(4)剪断细线后，小球只受重力和电场力，所以两力的合力沿着绳的方向，小球做初速度为零的匀加速直线运动，此时小球受到的合力大小等于细线的拉力，为F=0.5N
由牛顿第二定律
可得a=12.5m/s2
又由运动学公式
解得经过2s时小球的速度v=25m/s，方向与竖直方向夹角37°斜向下。
19.答案：(1)粒子加速过程中，由动能定理可得
解得=2×107m/s
(2)根据牛顿第二定律，可得粒子在偏转电场中的加速度
=1.6×1013m/s2
粒子沿初速度方向做匀速直线运动，在偏转电场中的飞行时间设为t，则有
联立求得t=2.5×10-7s
粒子飞出平行板时的侧移量
联立求得y=0.5m
粒子出场时的速度设为v，可以分解为沿初速度方向的和沿电场方向的，其中
=4×106m/s
根据几何关系可得
(3)根据恒力功的定义式，可得偏转场对粒子做的功为
=3.2×10-17J
20.解：(1)6.4×10-14J；(2)0.06s；(3)m2
【详解】(1)根据动能定理可得
可得微粒落在B板上的动能为
代入数据解得=6.4×10-14J
(2)油滴受到的电场力方向竖直向下，所以速度垂直极板时的时间最短，设到达极板时速度为，有
解得a=100m/s2，=8m/s
所以有最短时间为=0.06s
(3)油滴落下的图形为一个圆，当油滴初速度垂直电场线方向时，落地水平距离最大，为圆的半径，此时有
得微粒最后落在B板上所形成图形的面积为
代入数值解得m2