2023-2024學年北京海淀區(qū)八一學校高二（上）期中物理試題及答案

2023北京市八一學校高二（上）期中物理（選考）一、單項選擇題（本題共13小題，每小題3分，共39分。在每小題所給的四個選項中，只有一個選項符合題意）1.真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力大小為F，若它們的帶電量都增大為原來的2倍，距離減少為原來的1/2，它們之間的相互作用力大小變?yōu)椋?FD.16F）A.F/2B.FC.2.關(guān)于靜電場電場強度的概念，下列說法正確的是（）A.由EF/q可知，某電場的場強E與q成反比，與F成正比=B.正、負檢驗電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反，所以某一點場強方向與放入檢驗電荷的正負有關(guān)C.電場中某一點的場強與放入該點的檢驗電荷正負無關(guān)D.電場中某點不放檢驗電荷時，該點場強等于零3.電源、電阻箱、電壓表與開關(guān)連接成如圖所示的電路，電源內(nèi)電阻r=1.0。閉合開關(guān)S后，當電阻箱R=時，電壓表示數(shù)為U=2.0V接入電路的阻值。閉合開關(guān)S后，電阻箱的電功率及電源的電動勢分別為（）A.2.0W、2.0VB.2.0W、3.0VC.4.0W、2.0VD.4.0W、3.0V4.電源電動勢的大小反映的是（）A.電源把電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能的本領(lǐng)的大小B.電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)的大小C.電源單位時間內(nèi)傳送電荷量的多少D.電源中非靜電力做功的快慢LS5.由電阻定律R=變形后得電阻率=R可知（）SLA.電阻率隨導體電阻的改變而改變B.電阻率隨導體長度L的改變而改變C.電阻率隨導體橫截面積的改變而改變D.在溫度不變的情況下，電阻率只與導體的材料有關(guān)6.某手機若只播放視頻，可以播放約小時，其說明書的部分內(nèi)容如右表所示。關(guān)于該手機，下列說法正確的是（）……手機類型屏幕分辨率電池容量電池類型待機時間智能手機、手機1920×10804000mA·h不可拆卸式電池約22天……A.充滿電時電池可儲存的最大能量為4JB.放電時電池可輸出的最大電荷量為4CC.播放視頻時平均電流約為待機狀態(tài)平均電流的1.3倍D.播放視頻時平均電流約為待機狀態(tài)平均電流的30倍7.如圖所示，一相橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻地帶有負電荷，單位長度內(nèi)電荷量為q，當此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時，由于棒運動而形成的等效電流大小為（）A.q/vB.C.D./S8.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器0的滑動端向下滑動的過程中（）A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大C.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大。9.如圖所示，四條豎直線是一個勻強電場中的四個等勢面，相鄰兩個等勢面之間的距離為2cm，由此可以確定場強的大小和方向是（）A.100V/m，豎直向下B.100V/m，水平向左C.200V/m，水平向左D.200V/m，水平向右10.如圖是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其它連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則下面選項中正確的是（）A.導線斷路利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說法正確的是（B.滑動變阻器斷路C.導線斷路D.滑動變阻器短路）A.充電過程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定B.充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定C.放電過程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零D.放電過程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零12.某簡易電吹風簡化電路如圖所示，其主要部件為電動機M和電熱絲，部分技術(shù)參數(shù)如下表，電吹風在220V電壓下工作。下列說法正確的是（）電吹風額定電壓電吹風額定功率220V熱風時：990W冷風時：A.開關(guān)S、S都閉合時電吹風吹冷風B.該電吹風中電動機的內(nèi)電阻為44012C.吹熱風時電熱絲的功率為990WD.吹熱風時通過電熱絲的電流為4A13.場是一種客觀存在的物質(zhì)，組合體與地球之間的萬有引力是通過引力場產(chǎn)生的。類比用電場線描述靜電場，可以用引力場線描述引力場。不考慮其它天體的影響，地球周圍的引力場線分布與下列電場的電場線分布相似的是（）A.勻強電場B.孤立點電荷的電場C.兩個等量同種電荷的電場D.兩個等量異種電荷的電場二、不定項選擇題（本題共4小題；每小題3分，共12分。在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，選對的得3分，漏選得2分，選錯或不答的得0分）14.如圖所示，甲、乙為伏安法測量電阻時的兩種不同接法。所用的伏特表內(nèi)阻為5000，安培表內(nèi)阻為。今有一阻值約為500Rx的待測電阻，采用不同電路比較（）甲乙A.用圖甲電路進行測量，測量誤差小B.用圖乙電路進行測量，測量誤差小C.若用圖甲電路進行測量，測量值比真實值偏大D.若用圖乙電路進行測量，測量值比真實值偏大15.圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力的作用，根據(jù)此圖可作出正確的判斷是（）A.該帶電粒子所帶電荷為正電荷B.該帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.該帶電粒子在a點的速度較大D.該帶電粒子在b點的電勢能較大16.如圖所示，電荷量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中==dA點的電場強度為零。下列說法正確的是（心O，圖中，）A.薄板帶負電，電子在A點所具有的電勢能一定為零B.B、O兩點間的電勢差與A、O兩點間的電勢差不相等C.電子在B點所具有的電勢能小于在A點所具有的電勢能8D.帶電薄板產(chǎn)生的電場在圖中B點的電場強度為9d217.如圖所示，A、B為兩個等量正點電荷連線上的兩點（其中BC為連線中垂線上的一A點。今將一帶負電的試探電荷自沿直線移到B再沿直線移到C。下列說法中正確的是（）A.B點的場強比C點的場強小B.A點的電勢比C點的電勢高C.從A點移到B點的過程中，電場力對該試探電荷做正功D.從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能保持不變?nèi)?、實驗題（本題共分）18.用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：圖1①旋動部件S，使指針對準電流的“”刻線。②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置。③將插入“+-”插孔的表筆短接，旋動部件T，使指針對準電阻的______。A.0刻線B.刻線（本問的答案請?zhí)钔吭诖痤}卡選擇題第18題的位置）④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按______、、C的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量。A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“”的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準（本問的答案請?zhí)钔吭诖痤}卡選擇題第19題的位置）19.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。甲乙圖1（1）應(yīng)該選擇的實驗電路是圖1______A.甲B.乙（本問的答案請?zhí)钔吭诖痤}卡選擇題第20題的位置）（2）現(xiàn)有電流表（0~0.6AA.電壓表（0~15V）B.電壓表（0~3V））C.滑動變阻器（0~50）D.滑動變阻器（0~500實驗中電壓表應(yīng)選用______A、B、C、D第21題的位置）滑動變阻器應(yīng)選用______A、B、C、D22題的位置）（3）某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U?I圖線。序號123456電壓U（V）1.450.0601.401.300.2401.250.2601.200.3601.100.480I電流（）A0.120圖2（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動勢（電動勢保留三位有效數(shù)字、內(nèi)電阻結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）E=r=______。______V，內(nèi)電阻四、計算題（本題共4小題，31分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）20.14所示，在勻強電場中，A、B為同一條電場線上的兩點，兩點間距離x0.20m。若將一個電==+1.010C?8F=3.0104N。求：q荷量的試探電荷放入該勻強電場中，其所受靜電力的大小為圖14（1）電場強度的大小E；（2）A、B兩點間的電勢差U。21.1所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為的電源，向滑動變阻器供電。改變變阻器的阻值，路端電rRR壓U與電流均隨之變化。I圖1（1）請寫出U隨圖2變化的關(guān)系式（除UII外其他物理量僅允許使用和為縱坐標，rEUI為和橫坐標，在圖2中畫出變阻器阻值的物理意義。R變化過程中U?I圖像的示意圖，并說明U?I圖像與兩坐標軸交點（2）請在圖2畫好的U?I關(guān)系圖線上任取一點，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時電源的輸出功率；（3）請寫出電源電動勢定義式，并結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。22.如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場，極板間電壓為，極UL板長度為，板間距為d。（1）忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0；y（2）求電子從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離；（3）極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì)，請寫出電勢的定義式。類比電勢的定義方法，在重力場中建立“重力勢”G的概念，并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點。23.1）原子中的電子繞原子核的運動可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子在半徑為r的圓軌道上繞核運動，電子的質(zhì)量為m、電荷量為，等效電流I1有多大？（靜電力常量為k（2）科學家發(fā)現(xiàn)，除了類似太陽系的恒星-行星系統(tǒng)，還存在許多雙星系統(tǒng)，通過對它們的研究，使我們對宇宙有了較深刻的認識。雙星系統(tǒng)是由兩個星體構(gòu)成，其中每個星體的線度（直徑）都遠小于兩星體間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠，可以當做孤立系統(tǒng)處理。已知某雙星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量都是M0，兩者相距動周期T。L，它們正圍繞兩者連線的中點做勻速圓周運動，引力常量為G。求：該雙星系統(tǒng)的運（3）微觀世界與宏觀世界往往存在奇妙的相似性。對于氫原子模型，因為原子核的質(zhì)量遠大于電子質(zhì)量，可以忽略原子核的運動，形成類似天文學中的恒星-行星系統(tǒng)，記為模型Ⅰ。另一種模型認為氫原子的核外電子并非繞核旋轉(zhuǎn)，而是類似天文學中的雙星系統(tǒng)，核外電子和原子核依靠庫侖力作用使它們同時繞彼此連線上某一點做勻速圓周運動，記為模型Ⅱ。已知核外電子的質(zhì)量為m，氫原子核的質(zhì)量為者相距為r，靜電力常量為k，電子和氫原子核的電荷量大小均為e。M，二①模型Ⅰ、Ⅱ中系統(tǒng)的總動能分別用Ⅰ、EkⅡ表示，請推理分析，比較Ⅰ、EkⅡ的大小關(guān)系；②模型Ⅰ、Ⅱ中核外電子做勻速圓周運動的周期分別用T、T表示，通常情況下氫原子的研究采用模型ⅠⅡⅠ的方案，請從周期的角度分析這樣簡化處理的合理性。參考答案1D2C3B4B5D6D7B8A9B10CBDBBDBCD16AB18③A④A191）A（）B、C（31.50（1.49~1.51）0.830.81~0.85）答圖F20.1）電場強度E==3.0104N/Cq（2）AB、兩點間的電勢差U=Ex=6.010V321.1）UI圖像如答圖3所示。圖像與縱軸交點的坐標值為電源電動勢，與橫軸交點的坐標值為短路?電流。（2）a.3所示。答圖3W（3）電動勢定義式E=q根據(jù)能量守恒，在圖1所示電路中，非靜電力做功W產(chǎn)生的電能等于在外電路和內(nèi)電路產(chǎn)生的電熱，即W=I2rt+I2Rt=Irq=IRqE=+=U內(nèi)+U外12eU0m22.1）根據(jù)功和能的關(guān)系，有eU=mv2電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度0=002Lm1UL2t==Ly=a(t)=2（2）在偏轉(zhuǎn)電場中，電子的運動時間（3）電場中某點電勢偏轉(zhuǎn)距離02eU02U0dEpEq的比值，即=與其電荷量定義為電荷在該點的電勢能pq由于重力做功與路徑無關(guān)，可以類比靜電場電勢的定義，將重力場中物體在某點的重力勢能G與其質(zhì)量EmG=G。m電勢和重力勢G都是反映場的能的性質(zhì)的物理量，僅由場自身的因素決定。e2k23.1）mr3GM0L220L2（2）根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有：=M0a……（2分）解得a=……（1分）2LL3由運動學公式可知，a=……（1分）解得T=……（1分）T220（3）①模型Ⅰ中，設(shè)電子和原子核的速度分別為v對于電子繞核的運動，根據(jù)庫侖定律和牛頓第二定律有2mvr212=……（1分）解得：E=mv2=……（2分）2kⅠ22rr模型Ⅱ中，設(shè)電子和原子核的速度分別為v、v，電子的運動半徑為r，原子核的運動半徑為r。根據(jù)庫1212侖定律和牛頓第二定律2mv212對電子有：=1，解得E=mv21=1……（1分）2r1k122r2r2r212對于原子核有：=2，解得E=22=2……（1分）2k222r2r222(+)=系統(tǒng)的總