2023-2024學(xué)年北京市高二（上）期中物理沖刺卷（B卷）（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年北京市高二（上）期中物理沖刺卷（B卷）一、單選題（本大題共14小題，共42.0分）1.如圖所示，在a、b兩點上放置兩個點電荷，它們的電荷量分別為q1、q2，MN是連接兩點的直線，P是直線上的一點，下列哪種情況下P點的場強可能為零

(

)

A.q1、q2都是正電荷，且q1>q2

B.q1是正電荷，q2是負(fù)電荷，且q1<∣q2∣

C.q1是負(fù)電荷，q2是正電荷，且∣q1∣2.A、B是某電場中一條電場線上的兩點，一正電荷僅在電場力作用下，沿電場線從A點運動到B點，速度圖象如右圖所示，下列關(guān)于A、B兩點電場強度E的大小和電勢的高低的判斷，正確的是

(

)

A.EA>EB???????? B.EA<EB3.為避免閃電造成損害，高大的建筑物會裝有避雷針。積雨云底層帶負(fù)電，由于靜電感應(yīng)使得避雷針的尖端帶上了正電。圖中虛線為避雷針周圍的等勢面，且相鄰等勢面間的電勢差相等。避雷針尖端正上方a、b兩點的場強大小分別為Ea、Eb，電勢分別為φa、φb。一帶負(fù)電的雨滴豎直下落經(jīng)過a、b兩點。下列說法正確的是

A.Ea>Eb

B.φa>φb

C.該雨滴從a下落至b的過程中，電勢能逐漸減少4.導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一個電荷量為+q的點電荷放在棒的中心軸線上，它距離導(dǎo)體棒的中心O為L，如圖所示。靜電力常量為k，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，下列說法錯誤的是

(

)

A.棒上感應(yīng)電荷只分布在其表面

B.棒左、右兩端的電勢相等

C.點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度為0

D.棒上感應(yīng)電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小為k5.在一個等邊三角形abc頂點b和c處各放入一個電荷量相等的點電荷時，測得a處的場強大小為E，方向與bc邊平行，如圖所示。拿走c處的點電荷后，則

A.a處場強大小仍為E，方向由a指向b

B.a處場強大小為E2，方向由b指向a

C.a處電勢降低 D.a、c6.如圖所示，a、b是兩個電荷量都為Q的正點電荷。O是它們連線的中點，P、P′是它們連線中垂線上的兩個點。從P點由靜止釋放一個質(zhì)子，質(zhì)子將向P′運動。不計質(zhì)子重力。則質(zhì)子由P向P′運動的情況是

(

)

A.一直做加速運動，加速度一定是逐漸減小

B.一直做加速運動，加速度一定是逐漸增大

C.一直做加速運動，加速度可能是先增大后減小

D.先做加速運動，后做減速運動7.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，電子僅受電場力的作用，則

(

)

A.電子將沿Ox的反方向運動

B.電子的電勢能將增大

C.電子運動的加速度恒定 D.8.甲、乙兩個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別為(?q,m)、(?q,4A.進(jìn)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.9.在所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電流表A、電壓表V1、V2、V3均為理想電表，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，當(dāng)R2的滑動觸頭P由下端向上滑動的過程中

(

)A.電壓表V1、V2的示數(shù)增大，電壓表V3的示數(shù)不變

B.電流表A示數(shù)變大，電壓表V3的示數(shù)變大

C.電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變

D.10.用如圖甲所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。先使開關(guān)S接1，電容器充電完畢后將開關(guān)擲向2，可視為理想電流表的電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I?t曲線，如圖乙所示。定值電阻R已知，且從圖中可讀出最大放電電流I0，以及圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S

A.由圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S可得到電容器放出的總電荷量

B.不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，則圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S將減小

C.由最大放電電流I0和定值電阻R的阻值可得到R兩端的最大電壓

D.若電容器放出的總電荷量為Q，R兩端的最大電壓為Um11.真空中存在沿y軸正方向的勻強電場，帶電粒子a和b先后從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向射入該電場，其軌跡如圖所示。忽略粒子所受重力，下列條件中可以判定粒子a比荷較大的是

(

)

A.粒子a和b在電場中的加速度相等 B.粒子a和b射入電場時的速度相等

C.粒子a和b射入電場時的動能相等 D.粒子a和b射入電場時的動量相等12.如圖所示，BD是豎直平面內(nèi)圓上的一條豎直直徑，AC是該圓的另一條直徑，該圓處于勻強電場中，場強方向平行于圓周平面。將帶等量負(fù)電荷的相同小球從O點以相同的動能射出，射出方向不同時，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些所有的點中，到達(dá)A點時小球的動量總是最小。忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是

(

)

A.可以斷定電場方向由O點指向圓弧AEB上的某一點

B.到達(dá)B點時小球的動能和電勢能之和總是最大

C.到達(dá)C點時小球的電勢能和重力勢能之和總是最小

D.對到達(dá)圓上的所有小球中，機械能最小的小球應(yīng)落在圓弧13.某電子秤的原理簡圖如圖所示。AB為一均勻的滑動變阻器，長度為L，兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭，輕質(zhì)彈簧上端與P1及秤盤底部相連，下端固定。彈簧原長時P1和P2均指在A端。若P1、P2間出現(xiàn)電壓時，該電壓經(jīng)過放大，通過信號轉(zhuǎn)換后在顯示屏上就能顯示出被稱物體的質(zhì)量。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤質(zhì)量為m0

A.校準(zhǔn)零點時，不需要移動滑動頭P2

B.校準(zhǔn)零點時，兩滑動頭間的距離為m0gk

C.滑動頭P1滑至B端時，被稱物體的質(zhì)量為kLg

14.常用的溫差發(fā)電裝置的主要結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體熱電偶。如圖所示，熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)而成，N型半導(dǎo)體的載流子(形成電流的自由電荷)是電子，P型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴帶正電且電荷量等于元電荷e。若兩種半導(dǎo)體相連一端和高溫?zé)嵩唇佑|，而另一端A、B與低溫?zé)嵩唇佑|，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會從高溫端向低溫端擴(kuò)散，最終在A、B兩端形成穩(wěn)定的電勢差，且電勢差的大小與高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩撮g的溫度差有確定的函數(shù)關(guān)系。下列說法正確的是

(

)

A.B端是溫差發(fā)電裝置的正極

B.熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相反

C.溫差發(fā)電裝置供電時不需要消耗能量

D.可以利用熱電偶設(shè)計一種測量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅鞫?、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）15.用如圖所示的多用電表正確測量了一個13Ω的電阻后，需要再測量一個阻值約為2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸該待測電阻兩端之前，必要的操作及其順序應(yīng)當(dāng)是_____(填寫選項前的字母)。A.將紅表筆和黑表筆接觸B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點16.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，金屬絲的阻值約為5Ω，某同學(xué)先用刻度尺測量金屬絲的長度l=

(1)該電阻絲直徑的測量值d=_____________(2A.電壓表V1(量程0B.電壓表V2(量程0C.電流表A1(量程0D.電流表A2(量程0E.滑動變阻器RF.滑動變阻器RG.電源E(電動勢為3.0該同學(xué)從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進(jìn)行測量，則電壓表應(yīng)選擇_________，電流表應(yīng)選擇___________，滑動變阻器應(yīng)選擇____________，(選填各器材前的字母)。要求在流過金屬絲的電流相同情況下，電源消耗功率最小，并能較準(zhǔn)確地測出電阻絲的阻值，實驗電路應(yīng)選用圖___________。(3)該同學(xué)建立

圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的五個坐標(biāo)點，還有一次測量的電壓表和電流表示數(shù)如圖所示，請根據(jù)測量數(shù)據(jù)將坐標(biāo)點補全，并描繪出U?I圖線。由圖線數(shù)據(jù)可計算出金屬絲的電阻為_____Ω(保留兩位有效數(shù)字)。設(shè)被測金屬絲電阻為R，則該金屬材料電阻率的表達(dá)式是____________((4)實驗中使用的電流表內(nèi)阻為RA，電壓表內(nèi)阻為RV，若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，圖中U?I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率ρ的關(guān)系是(5)為了探索分壓電路中選擇最大阻值是多大的滑動變阻器更有利于完成實驗，某同學(xué)分別用最大阻值是10Ω、100Ω、1000Ω的三種滑動變阻器做分壓電阻，用如圖所示的電路進(jìn)行實驗。實驗中所用的定值電阻Rx=30Ω。當(dāng)滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動的過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別作出電壓表讀數(shù)Ux隨xL(xL指滑片移動的距離則圖中的圖線a對應(yīng)的滑動變阻器是________，以及為了更有利于完成實驗應(yīng)選擇最大阻值為________的滑動變阻器(在保證滑動變阻器不會被燒壞的情況下)，下列選項正確的是________(選填選項前的字母)。A.最大阻值為10ΩB.最大阻值為100Ω的滑動變阻器；最大阻值比Rx大C.最大阻值為1000Ω的滑動變阻器；最大阻值比Rx大D.最大阻值為1000Ω的滑動變阻器；最大阻值更小的滑動變阻器三、計算題（本大題共4小題，共40.0分）17.右下圖為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計)，經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場)，電子進(jìn)入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e(1)求電子穿過(2(3)若要使電子打在熒光屏上P18.金屬導(dǎo)體中自由電子在電磁場的作用下發(fā)生定向移動，在定向移動過程中所受金屬離子(即金屬原子失去自由電子后的剩余部分)的阻力，其方向與自由電子定向移動的速度方向相反，大小正比于自由電子定向移動的速率，比例系數(shù)為k。已知某種金屬材料單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，元電荷為e，忽略電子所受重力及其之間的相互作用，不計電子熱運動的影響，自由電子的定向移動可視為勻速直線運動。如圖所示，一段長為L、橫截面積為S的該金屬導(dǎo)體，當(dāng)其兩端電壓為U時，求：(1)該金屬導(dǎo)體內(nèi)，電子定向移動的速率(2)該金屬導(dǎo)體的電阻率ρ(提示：電流I與電子定向移動速率v的關(guān)系為19.如圖1所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。(1)以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U?(2)a.請在圖b.(3)20.研究原子核的結(jié)構(gòu)時，需要用能量很高的粒子轟擊原子核。為了使帶電粒子獲得很高的能量，科學(xué)家發(fā)明了各種粒子加速器。圖1為某加速裝置的示意圖，它由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列組成，其軸線在同一直線上，序號為奇數(shù)的圓筒與序號為偶數(shù)的圓筒分別和交變電源的兩極相連，交變電源兩極間的電勢差的變化規(guī)律如圖2所示。在t=0時，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為正值。此時和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板(序號為0)的中央有一電子，在圓板和圓筒1若電子的質(zhì)量為m，電荷量為?e，交變電源的電壓為U，周期為T，兩圓筒間隙的電場可視為勻強電場，圓筒內(nèi)場強均為0(1)求電子進(jìn)入圓筒1時的速度v1(2)若忽略電子通過圓筒間隙的時間，則第n個金屬圓筒的長度(3)若電子通過圓筒間隙的時間不可忽略，且圓筒間隙的距離均為d，在保持圓筒長度、交變電壓的變化規(guī)律和(2答案和解析1.【答案】B

【解析】要使P點的場強為零，q1、q2應(yīng)為異種電荷，且靠近P點的電荷電荷量較小，故選2.【答案】D

【解析】由速度圖象可知電荷做勻加速運動，受力恒定，電場為勻強電場，AB錯誤；

正電荷受電場力與電場方向相同，場強方向由A點指向B點，沿電場線電勢降低，C錯誤，D正確；

故選D。3.【答案】C

【解析】A.相鄰等勢面間的電勢差相等，等勢面密集處電場線也密集，b點場強大，A錯誤。

B.積雨云底層帶負(fù)電，由于靜電感應(yīng)使得避雷針的尖端帶上了正電，電場線方向向上，b點電勢高，B錯誤。

C.帶負(fù)電的雨滴豎直下落，電場力向下，做正功，電勢能逐漸減少，C正確。

D.規(guī)定正電荷定向移動方向為電流方向，電流方向向上，D錯誤。

故選C。4.【答案】C

【解析】發(fā)生靜電感應(yīng)時，感應(yīng)電荷分布導(dǎo)體的外表面，A正確。處于靜電平衡的導(dǎo)體，是等勢體，B正確。點電荷和感應(yīng)電荷在O點的合場強為零，點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度為

kqL2

，棒上感應(yīng)電荷在O點產(chǎn)生的電場強度與之等大、反向，C錯誤、D正確。

5.【答案】D

【解析】AB.?b處電荷為正，c處電荷為負(fù)。兩個點電荷在a處產(chǎn)生場強大小相等，方向間夾角為120°，故合場強和分場強等大均為E。拿走c處的點電荷后，a處場強大小仍為E，方向由b指向a，AB錯誤。

C.兩個點電荷產(chǎn)生的合電場在a處電勢為零，拿走c處的點電荷后，b處正電荷在a點產(chǎn)生電場電勢為正，故電勢升高，C錯誤。

D.?b處點電荷周圍等勢面為圓面，所以a、c兩點電勢相等，6.【答案】C

【解析】

a、b兩個正點電荷在它們連線中垂線上產(chǎn)生的場強方向由O指向P′，從O沿中垂線向上，場強先增大后減小，有一處場強最大，但無法確定場強最大處是否在P和P′之間，故可以判斷質(zhì)子一直加速，加速度可能逐漸減小，也可能逐漸增大，還可能是先增大后減小，故選7.【答案】D

【解析】由乙圖，沿Ox的方向電勢升高，故電場線沿Ox的反方向，電子受力沿Ox的方向，A錯誤。電場力做正功，電勢能減少，B錯誤。φ8.【答案】B

【解析】A.在加速電場中由動能定理可得

12mv02=qU

，解得

v0=2qUm

，根據(jù)兩粒子的比荷之比為4:1，則進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小之比為2：1，故A錯誤；

B.

在加速電場中電場力做功qU相等，在偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)距離相同，則電場力做功qEd也相同，根據(jù)動能定理可知，離開偏轉(zhuǎn)電場時的動能也相同，故B正確；

C.

在偏轉(zhuǎn)電場中，根據(jù)牛頓第二定律

qE=ma

，

d=12a9.【答案】D

【解析】R1和R2串聯(lián)，P

由下端向上滑動，R2減小，A示數(shù)變大，電壓表V1的示數(shù)增大，V3示數(shù)為路端電壓，由U=E?Ir，V3的示數(shù)減小。V2示數(shù)U2=E?I(r+?R1)減小。10.【答案】B

【解析】圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S反映電容器放出的總電荷量，A正確。不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R的阻值，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積S反映電容器放出的總電荷量，不變，B錯誤。最大放電電流

I0

和定值電阻R的阻值的乘積為R兩端的最大電壓，C正確。由電容的定義，若電容器放出的總電荷量為Q，R兩端的最大電壓為

Um

，則電容器的電容為

QUm

，D正確。11.【答案】B

【解析】由y=12at2=Eq212.【答案】C

【解析】A.到達(dá)A點時小球的動量總是最小，說明電場力和重力的合力沿AC方向。電場力方向由O點指向圓弧BC上的某一點，電場方向由O點指向圓弧AD上的某一點，A錯誤。

B.

到達(dá)B點重力勢能最大，小球的動能和電勢能之和總是最小，B錯誤。

C.

到達(dá)A點時小球的動量總是最小，可知到達(dá)C點動能最大，所以到達(dá)C點時小球的電勢能和重力勢能之和總是最小，C正確。

D.

到達(dá)圓上的所有小球中，機械能最小的小球應(yīng)該電勢能最大，在圓弧AD上的某一點，D錯誤。13.【答案】D

【解析】校準(zhǔn)零點時，P1、P2指在電阻R的同一位置，AB錯誤。滑動頭P1滑至B端時，被稱物體和托盤總質(zhì)量為

kLg

，C錯誤。若托盤未放物體時，彈簧壓縮量為x0，則m0g=kx0；在托盤上放質(zhì)量m物體時，彈簧壓縮量為x，則(m+m0)g=14.【答案】D

【解析】A.兩種半導(dǎo)體中的載流子都會從高溫端向低溫端擴(kuò)散，P型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴(正電荷)向A端擴(kuò)散，N型半導(dǎo)體的載流子是電子，向B端擴(kuò)散，故B端是溫差發(fā)電裝置的負(fù)極，A錯誤。

B.非靜電力把正電荷搬運到電源正極，與載流子擴(kuò)散方向相同，B錯誤。

C.

溫差發(fā)電裝置供電時需要消耗內(nèi)能，C錯誤。

D.?A、B電勢差的大小與高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩撮g的溫度差有確定的函數(shù)關(guān)系，保持低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔儯葾、B電勢差可知高溫?zé)嵩吹臏囟?，因此可以設(shè)計一種測量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅?，D正確．

15.【答案】CA【解析】中值電阻為20Ω，測量一個阻值約為2kΩ16.【答案】(1)0.233

(2)A，D，E(4)k

【解析】(1)(2)電源E電動勢為3.0V，電壓表選V1。金屬絲的阻值約為5Ω，最大電流為0.6A

(3)由圖可知電流表的讀數(shù)0.50A，電壓表的讀數(shù)為2.60V求得斜率為金屬絲的電阻

R=2.5V0.48A≈5.2V

。由電阻定律(4)考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，電阻絲兩端電壓還是電表讀數(shù)

R=UI?URV

，將

k=UI

(5)當(dāng)選定相同的

xL

時，滑動變阻器的阻值越大，電壓表的讀數(shù)就越小，故圖中的圖線a對應(yīng)的是最大阻值為

1000Ω

的滑動變阻器；圖線c對應(yīng)的滑動變阻器最大阻值為

10Ω

的滑動變阻器，所以選擇

17.【答案】(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，由動能定理e