北京市东城区第五十中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题（含答案）

北京市东城区第五十中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题
一、单选题：本大题共16小题，共64分。
1.、为真空中等量异种点电荷的电场中的两点，如图所示。、两点的电场强度大小分别为、，电势的高低分别为、。下列说法正确的是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
2.如图所示，在直角三角形中，，匀强电场的电场线平行于所在的平面，且、、三点的电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A. 、中点的电势为 B. 电场强度的大小为
C. 电场强度的方向沿由指向 D. 电场强度的方向垂直于斜向下
3.如图所示，一带正电的点电荷固定于点，图中虚线为以为圆心的一组等间距的同心圆。一带电粒子以一定初速度射入点电荷的电场，实线为粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，、、为运动轨迹上的三点。则该粒子( )
A. 带负电
B. 在点受静电力最大
C. 在点的电势能小于在点的电势能
D. 由点到点的动能变化量大于由点到点的动能变化量
4.物理学中，对于多因素多变量的问题，可采用控制因素变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。如图所示，影响平行板电容器电容的因素有两极板的正对面积，极板间的距离以及极板间的介质。若极板所带电荷量不变，则关于静电计指针偏角的变化，下列说法正确的是( )
A. 两极板间的电压越大，越小
B. 保持，不变，在极板间插入介质，则变大
C. 保持以及极板间的介质不变，减小，则变小
D. 保持以及极板间的介质不变，减小，则变小
5.甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为、，它们先后经过同一加速电场由静止开始加速后，由同一点进入同一偏转电场，两粒子进入时的速度方向均与偏转电场方向垂直，如图所示。粒子重力不计。则甲、乙两粒子
A. 进入偏转电场时的速度大小之比为： B. 离开偏转电场时的动能之比为：
C. 在偏转电场中运动的时间相同 D. 离开偏转电场时的速度方向不同
6.如图甲所示，一条电场线与轴重合，取点电势为零，方向上各点的电势随变化的情况如图乙所示，若在点由静止释放一电子，电子仅在电场力的作用下运动，下列说法正确的是( )
A. 电子的电势能将增大 B. 电子沿的负方向运动
C. 电子运动的速度先增大后减小 D. 电子运动的加速度先增大后减小
7.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。某时刻在荧光屏上的点出现亮斑，如图所示。则此时( )
A. 电极和应带正电 B. 电极和应带正电
C. 电极和应带正电 D. 电极和应带正电
8.如图所示，用绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，电荷量为。现施加水平向右的匀强电场，小球平衡时静止在点，此时轻绳与竖直方向夹角为。将小球向右拉至轻绳水平后由静止释放，已知重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 小球带负电 B. 电场强度的大小为
C. 小球运动到点时速度最大 D. 小球运动到最低点时轻绳的拉力最大
9.如图所示，在范围足够大的水平向右的匀强电场中，将一个带电小球以一定的初速度从点竖直向上抛出，在小球从点运动至与抛出点等高的位置点图中未画出的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最高点时的速度为零
B. 小球在点和 点的动能相等
C. 小球上升过程和下降过程水平方向位移相同
D. 小球上升过程和下降过程动量的变化量相同
10.水力采煤是用高压水枪喷出的水柱冲击煤层而使煤掉下，所用水枪的直径，水速为，水柱垂直射到煤层表面上，水的密度，冲击煤层后自由下落。水柱对煤层的平均冲力为( )
A. B. C. D.
11.如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平桌面上。现使瞬时获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是( )
A. 两物块的质量之比为
B. 在时刻和时刻弹簧的弹性势能均达到最大值
C. 时间内，弹簧的长度大于原长
D. 时间内，弹簧的弹力逐渐减小
12.某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流”挡作为图中的电流表。已知电流表的内阻，，。关于改装表的下列说法正确的是( )
A. 若将接线柱、接入电路时，最大可以测量的电流为
B. 若将接线柱、接入电路时，最大可以测量的电压为
C. 若将接线柱、接入电路时，最大可以测量的电流为
D. 若将接线柱、接入电路时，最大可以测量的电压为
13.如图所示，将一个电动机接在电路中，正常工作时测得电动机两端的电压为，流过电动机的电流为；将电动机短时间卡住时，测得电动机两端的电压为，流过电动机的电流为。下列说法正确的是( )
A. 电动机线圈电阻为
B. 正常工作时，电动机消耗的电功率为
C. 正常工作时，电动机产生的热功率为
D. 正常工作时，电动机对外做功功率为
14.用多用电表测电阻时，下列说法中正确的是( )
A. 多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越小
B. 在测电路中的电阻时，电路中的电源不需断开
C. 如果用“”挡时多用电表韵指针偏角过大，应换用“”挡，且需重新调零
D. 每次测量前必须进行欧姆调零
15.额定电压均为，额定功率，的、两盏灯泡，若接在电压为的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )
A. B.
C. D.
16.一根长为，横截面积为的金属棒，其材料的电阻率为。棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为，电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为。则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
17.某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图所示。
将开关先与“”端闭合，电容器进行______选填“充电”或“放电”，稍后再将开关与“”端闭合。
在下列四个图像中，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为_______，电容器两极板间的电压随时间变化的图像为_________。填选项对应的字母
A. ． ． ．
该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图中所示，其中对应电容为的电容器充电过程图像的是_______选填或。请说明你的判断依据__________。
18.在“测定金属的电阻率”的实验中：
用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为_________。
请根据给定电路图，用连线代替导线将图中的实验器材连接起来_________。
依据完成的实物连接图，为了保护电路，闭合开关之前滑动变阻器滑片应置于选填“左”或“右”_________端。采用如图所示伏安法测值比真实值偏_________选填“大”或“小”。
若通过测量可知，金属丝的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率__________。用题目所给字母表示
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
19.在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有、两点，、两点间的距离。电荷量的试探电荷放在电场中的点，受到的静电力大小为。求：
电场强度的大小；
试探电荷从点运动到的点过程中静电力所做的功；
若规定点的电势为，则点的电势。
20.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块和分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将无初速释放，与碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径；和的质量均为，和整体与桌面之间的动摩擦因数。重力加速度取。求：
与碰撞前瞬间对轨道的压力的大小；
与碰撞过程中系统损失的机械能；
和整体在桌面上滑动的距离。
21.如图所示，两平行正对的极板与的长度均为，极板间距为，极板间的电压为，板间的电场可视为匀强电场。一个质量为，电荷量为的带正电的离子，沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度为，离子穿过板间电场区域。不计离子的重力，求：
离子从电场射出时垂直板方向偏移的距离；
离子从电场射出时速度方向偏转的角度可用三角函数表示；
离子穿过板间电场的过程中，增加的动能。
22.年，美国物理学家密立根用油滴实验证明电荷的量子性并测出电子的电荷量，由此获得了年度诺贝尔物理学奖。
如图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为的金属极板，上极板中央有一小孔。用喷雾器将细小的油滴喷入密闭空间，这些油滴由于摩擦而带了负电。油滴通过上极板的小孔进入到观察室中。当两极板电压为时，某一油滴恰好悬浮在两板间静止。将油滴视为半径为的球体，已知油滴的密度为，重力加速度为。
求该油滴所带的电荷量。
由于油滴的半径太小，无法直接测量。密立根让油滴在电场中悬浮，然后撤去电场，油滴开始做加速运动；由于空气阻力的存在，油滴很快做近似匀速运动，测出油滴在时间内匀速下落的距离为。已知球形油滴受到的空气阻力大小为，其中为空气的粘滞系数，为油滴运动的速率。不计空气浮力。请推导半径的表达式用、、、和表示。
实验发现，对于质量为的油滴，如果改变它所带的电荷量，则能够使油滴达到平衡的电压必须是某些特定值，研究这些电压变化的规律可发现它们都满足方程，式中，，。此现象说明了什么？
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】充电 见解析
18.【答案】
左 小


19.【答案】 ； ；
20.【答案】 ； ；
21.【答案】 ； ；
22.【答案】 ； ；见解析
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