2023-2024學(xué)年北京西城區(qū)育才學(xué)校高二（上）期中物理試題及答案

2023北京育才學(xué)校高二（上）期中物理（選考）（滿分100分，考試時(shí)間90分鐘）一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只1.某電源的電動勢為3.0V，內(nèi)阻為1.0Ω。當(dāng)外電路中電阻為5.0Ω時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度和路端電壓應(yīng)為（）A.0.5A3.0VB.0.5A，2.5VC.0.6A，0.5VD.0.6A3.0V2.一臺電動機(jī)，線圈的電阻是0.2Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為48V時(shí)，通過的電流是5A。這臺電動機(jī)發(fā)熱的功率及機(jī)械功率應(yīng)為（）A.5W，235WB.1W120WC.5W240WD.9.6W240W3.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長度為L，直徑為dB的長度為L，直徑為2d，那么通電后在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（A.Q∶Q=1∶1B.Q∶Q=2∶1）ABABC.Q∶Q=1∶2D.Q∶Q=4∶1ABAB4.如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，a、b、c三盞燈均能正常發(fā)光，電源電動勢E恒定且內(nèi)阻r不可忽略?，F(xiàn)將滑動變阻器R的滑片稍微向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（）A.a燈變亮，b燈和cB.a燈和b燈變暗，c燈變亮C.a燈和c燈變暗，b燈變亮D.a燈和c燈變亮，b燈變暗5.取一對用絕緣支柱支持的金屬導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸。起初它們不帶電，貼在它們下部的金屬箔是閉合的。現(xiàn)在把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A，可以看到A、B上的金屬箔都張開了。下列說法正確的是（）A.A左端電勢比B右端電勢低B.A左端電勢比B右端電勢高C.若用手摸一下A左端，移走C，A、B都帶正電D.若用手摸一下A左端，移走C，A、B都帶負(fù)電6.如圖所示，真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B電量分別為-Q和＋2Q，相距為L，若在其連線上放一導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的中心位于兩電荷連線的中點(diǎn)O，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，棒內(nèi)O點(diǎn)處的場強(qiáng)是（）A.零12B.C.D.，方向向左，方向向右，方向向右L24L2L27.空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場．實(shí)線為其電場線，虛線為其等勢線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對稱，則()A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同B.C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C.正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，靜電力做正功D.負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線移至D點(diǎn)，電勢能先增大后減小8.如圖所示，在某電場中沿ABCDA移動一個(gè)電子，電場力分別做功為WAB=-4eVWBC=-2eVWCD=3eV。則以下判斷正確的是（）A.D點(diǎn)的電勢最高，且φA<φBB.C點(diǎn)的電勢最高，且φA<φBC.B點(diǎn)的電勢最高，且φA<φDD.A點(diǎn)的電勢最高，且φD>φB9.如圖為一勻強(qiáng)電場，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，在這一運(yùn)動過程中克服重力做的功為2.0J，電場力做的功為1.5J，則下列說法正確的是（）A.粒子帶負(fù)電B.粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少1.5JC.粒子在A點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)少0.5JD.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J10.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，S為單刀雙擲開關(guān)。下列說法正確的是（）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)均勻減小至零二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0在如圖所示的U-I圖像中，直線I為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線II為某一電阻R的U-I曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖像可知（）A.電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB.電阻R的阻值為1ΩC.電源的輸出功率為4WD.電源的效率為50%12.如圖1所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則時(shí)間t內(nèi)（）A.充電寶輸出的電功率為UIB.充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2rU2C.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為trD.手機(jī)電池儲存的化學(xué)能為?I13.如圖所示，a、b為豎直方向上的一條電場線上的兩點(diǎn)，一帶正電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，沿電場線向上運(yùn)動，到b點(diǎn)恰好速度為零。下列說法中正確的是（2rt）A.帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)受豎直向上的電場力，在b點(diǎn)受豎直向下的電場力B.a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高C.帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能大D.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場強(qiáng)度小14.如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B水平正對放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說法正確的是（）A.若將A板向上平移一小段位移，則油滴向下加速運(yùn)動，G中有b→a的電流B.若將A板向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有b→aC.若將S斷開，則油滴立即做自由落體運(yùn)動，G中無電流D.若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，則油滴向上加速運(yùn)動，G中有b→a的電流三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共15.如圖所示，為某導(dǎo)體的伏安特性曲線。由圖中可知：當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓為5.0V時(shí)，其電阻R=___________Ω。隨電壓的增大該導(dǎo)體的電阻值將___________16.如圖所示，為“用伏安法測量電阻”實(shí)驗(yàn)的部分電路。①從理論上講，用該電路得到的電阻測量值___________（選填“大于或“小于”）真實(shí)值。②造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因，是電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響不能忽略，下列說法中正確的是___________A.電流表的示數(shù)小于通過Rx的電流B.電流表的示數(shù)大于通過Rx的電流C.電壓表的示數(shù)小于Rx兩端的電壓D.電壓表的示數(shù)大于Rx兩端的電壓17.完成電流表和電壓表改裝的參數(shù)：一小量程電流計(jì)的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻為100Ω。（1）若給電流計(jì)___________聯(lián)（選填“串”或“并”）一個(gè)阻值為___________Ω的電阻，就可以將該電流計(jì)改裝為量程3V的電壓表。（2）若給電流計(jì)___________聯(lián)（選填“串”或“并”）一個(gè)阻值為___________Ω的電阻，就可以將該電流計(jì)改裝為量程0.6A的電流表。四、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共38解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。18.如圖所示，真空中平行金屬板、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計(jì)帶電粒子的重力。（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小F；（2）求帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度大小v；d（3）若在帶電粒子運(yùn)動距離時(shí)撤去所加電壓，求該粒子從M板運(yùn)動到N板經(jīng)歷的時(shí)間t。2R=Ω2=Ω，L為規(guī)格是“19.在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=12V，內(nèi)阻未知，，13W”的燈泡，當(dāng)開關(guān)S(1)電源的內(nèi)阻；(2)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率。20.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請?jiān)趫D1中畫出上述u-q______。類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，求兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲存的電能Ep=______。（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的q-t曲線如圖3中①②所示。a.充電過程中，“電源兩端電壓”和“通過電源的電流”變化情況如何______；b.①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；c.電容器有時(shí)需要快速充電，有時(shí)需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實(shí)現(xiàn)這兩種充電方式的途徑______。21.如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y'長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b。在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計(jì)重力）從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出。（1）求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；（2）求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長度。參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只1.【答案】B【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律，得電路中的電流為EI===0.5AR+rΩ+Ω路端電壓為U=IR=0.5AΩ=2.5V故選B。2.【答案】A【詳解】電動機(jī)的發(fā)熱功率為熱=IR=5W2電動機(jī)電功率為電==240W則電動機(jī)的機(jī)械功率為P=P?P=235W機(jī)電熱故選A。3.【答案】B【詳解】由電阻定律可得LL4LR===Sd2d22則電阻絲A的電阻為電阻絲B的電阻4LA=d242L2LB==d2()2d2所以R:R=AB由焦耳定律可得代入數(shù)值可得Q=I2Q∶Q2:1AB故選B。4.【答案】D【詳解】滑動變阻器R的滑片稍微向上滑動一些，滑動變阻器接入電阻減小，根據(jù)“串反并同”可知，通過燈泡a的電流增大，通過燈泡b的電流減小，通過燈泡c的電流增大，即a燈和c燈變亮，b燈變暗。故選D。5.【答案】D【詳解】AB．電荷周圍有電場存在，當(dāng)帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A時(shí)，出現(xiàn)感應(yīng)起電現(xiàn)象。根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的規(guī)律，在A的左端感應(yīng)出負(fù)電荷，在B的右端出現(xiàn)正電荷，直到達(dá)到靜電平衡狀態(tài)，則該導(dǎo)體電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強(qiáng)度為零，且導(dǎo)體是個(gè)等勢體，A左端電勢等于B右端電勢。故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)人觸摸A后，人與大地相連，電勢為零，而A的電勢高于人的電勢，所以電子從人轉(zhuǎn)移到A上面，即A上面的負(fù)電荷增多，所以移走C后，AB都帶負(fù)電，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.【答案】A【詳解】根據(jù)靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)可知，球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小與兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小相等，方向相反，合場強(qiáng)為零。故選A。7.【答案】C【詳解】A．A點(diǎn)和B點(diǎn)不在同一個(gè)等勢面上，所以它們的電勢不同，故A錯(cuò)誤．B．根據(jù)電場的對稱性可知，C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小相同，但是它們的方向不同，則電場強(qiáng)度不同，故B錯(cuò)誤．C．從AB點(diǎn)，電勢降低，所以正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場力做正功，故C正確．D．C點(diǎn)和D點(diǎn)在同一個(gè)等勢面上，負(fù)電荷在CD兩點(diǎn)電勢能相等；負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增大原來的值，故D錯(cuò)誤．8.【答案】D【詳解】由W=Uq可知WAB?4VU=======?=4VABAB??eeBC?2V?eUBCUCD=?CB=2V?eCDV=?=??e?eCD則可知，A點(diǎn)電勢最高，而D點(diǎn)電勢要大于B點(diǎn)電勢，即φD＞φB故選D。9.【答案】D【詳解】A.根據(jù)粒子的運(yùn)動軌跡，可知粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B.從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電場力做正功，電勢能減少，則粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)多1.5J，故B錯(cuò)誤；C.從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，克服重力做的功為2.0J，電場力做的功為1.5J，則在A點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)多0.5J，故C錯(cuò)誤；D.從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，場力做的功為1.5J，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，機(jī)械能的增加量等于電場力做功的多少，所以機(jī)械能增加了1.5J，即粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J，故D正確。故選D。10.【答案】B【詳解】A．充電過程中，隨著電容器C兩極板電荷量的積累，電路中的電流逐漸減小，電容器充電結(jié)束后，電流表示數(shù)為零，故A錯(cuò)誤；B．充電過程中，隨著電容器C兩極板電荷量的積累，電壓表測量電容器兩端的電壓，電容器兩端的電壓迅速增大，電容器充電結(jié)束后，最后趨于穩(wěn)定，故B正確；CD．電容器放電的I?t圖像如圖所示可知電流表和電壓表的示數(shù)不是均勻減小至0的，故CD錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0【答案】ABC【詳解】A．由題圖直線I可知3E=，r==6故A正確；B．由題圖直線II可知2R==2故B正確；C．電源的輸出功率P=I2R=22故C正確；D．電源的效率IR2=100%=66.7%故D錯(cuò)誤。故選ABC。12.【答案】AD【詳解】A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為UI，故A正確；B．充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率，故B錯(cuò)誤；U2C．U是充電寶的輸出電壓，不是手機(jī)電池的內(nèi)電壓，所以不能用t，計(jì)算手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，手r機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)為I2rt，故C錯(cuò)誤；D．充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池儲存的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱，故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲存的化學(xué)能為：I?2rt，故D正確。故選AD。13.【答案】BC【詳解】A．由題意可知，帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力，重力和電場力。開始由靜止向上運(yùn)動，電場力大于重力，且方向向上。因?yàn)樵谝桓妶鼍€上，所以在兩點(diǎn)的電場力方向都向上。故A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)帶正電，所以場強(qiáng)方向向上，根據(jù)沿著電場線電勢降低可知，a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高，故B正確；C．電場力做正功，電勢能降低，所以帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能大。故C正確；D．在a點(diǎn)，電場力大于重力，到b點(diǎn)恰好速度為零，可知先加速后減速，所以b點(diǎn)所受的電場力小于重力。所以a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大。故D錯(cuò)誤。故選BC14.【答案】ABUE=【詳解】將A板上移，由可知，E變小，油滴所受的電場力減小，將向下加速運(yùn)動，由dSQC=C變小，由C=知：電量減小，電容器要放電，則有由b→a可知，電容的電流流過G，故4UA項(xiàng)正確；UB.若將A板左移，電容器板間電壓不變，由E=知，場強(qiáng)E不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止dSQ狀態(tài)，由C=可知，電容變小，由C=知，電量減小，電容器要放電，則有由b→a的電流C4U流過G，故B項(xiàng)正確；C.將S斷開，電容器的電量不變，電路中無電流，板間場強(qiáng)不變，油滴所受的電場力不變，故油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；SQU4SD.若將S斷開，根據(jù)C=,C=,E=可得，E=，可知E不變，油滴所受的電場力不4Ud變，故油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共15.【答案】①.5②.變大【詳解】[1][2]該導(dǎo)體兩端電壓為5.0V時(shí)，其電阻U5V1AR===I根據(jù)1I=UR可知，隨電壓的增大圖像斜率變小，電阻變大。16.【答案】①.小于②.B【詳解】①[1]由圖示電路圖可知，電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，電流表測量值大于真實(shí)值，由歐姆定律可知，電阻測量值小于真實(shí)值；②[2]根據(jù)以上分析可知，由于電壓表的分流作用，電流表測量值大于真實(shí)值。而電壓表并聯(lián)在待測電阻兩端，示數(shù)等于Rx兩端的電壓。故選B。.9900③并④.0.0517.【答案】①.串.）[1]電流計(jì)改裝為電壓表應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻；[2]串聯(lián)電阻的阻值為U3R=?g=Ig?100=9900630010?（2）[3]電流計(jì)改裝為大量程電流表應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻；[4]并聯(lián)電阻的阻值為IgR30010100?6R==ΩΩII?0.630010?6g四、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共38解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。U2dm18.1）F=q2）v=3）t=dm2qU）兩極板間的場強(qiáng)UE=d帶電粒子所受的靜電力UdF=qE=q（2）帶電粒子從靜止開始運(yùn)動到N板的過程，根據(jù)功能關(guān)系有1qU=22解得2v=md（3）設(shè)帶電粒子運(yùn)動距離時(shí)的速度大小為v′，根據(jù)功能關(guān)系有2U12q=mv22dd帶電粒子在前距離做勻加速直線運(yùn)動，后距離做勻速運(yùn)動，設(shè)用時(shí)分別為tt1222dvd=t1=vt2，222則該粒子從M板運(yùn)動到N板經(jīng)歷的時(shí)間dmt=t+t=122qU19.【答案】(1)1Ω；(2)0.48W【詳解】(1)當(dāng)S斷開時(shí)，燈L正常發(fā)光，即I=I=10L=Ω根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=(＋＋)IRRr01L得EI0121r=?(+)=RRΩ83ΩΩ?(+)=1L(2)當(dāng)S閉合時(shí)，外電路的總電阻為LR2R=+1=9Ω=1.2A外L