2024-2025学年北京西城区北京四中高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年北京西城区北京四中高二（上）期中物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.两个完全相同的金属小球，分别固定在绝缘支座上。使它们带上同种电荷，电量的大小关系为q1=3q2，把它们放在真空中相距为r处，r远大于小球的直径，库仑力大小为F。若将它们接触一下再放回原处，库仑力大小为( )
A. FB. 2FC. 3FD. 4F
2.声波能绕过某一建筑物而传播，这是声波的( )
A. 反射现象B. 干涉现象C. 衍射现象D. 多普勒效应
3.如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，球心为O，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。达到将电平衡后，下列说法正确的是( )
A. 金属球左侧感应出负电荷
B. 金属球左侧的电势高于右侧的电势
C. 金属球的球心处电场强度大小为E=kQ9r2
D. 感应电荷在球心处产生的电场方向沿点电荷与O点的连线向右
4.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体，正方形的边长之比为2: 1，通过两导体的电流方向如图所示。不考虑温度对电阻率的影响，则这两个导体( )
A. 电阻率之比为2:1
B. 电阻之比为4:1
C. 串联在电路中，两端的电压之比为1:1
D. 并联在电路中，流过两导体的电流之比为1:4
5.某表头G的满偏电流Ig为200μA，表头内阻Rg为500Ω，要将它改装成量程为0∼3V的电压表，下列操作正确的是( )
A. 串联一个14500Ω的电阻B. 并联一个14500Ω的电阻
C. 串联一个15000Ω的电阻D. 并联一个250Ω的电阻
6.一段均匀铜导体的电阻为r，横俄面积为S，导体两端所加电压为U，电子电量为−e，导体中单位体积内的自由电子数为n，则电子在铜导体中定向迁移的速率为( )
A. rneSUB. UneSrC. UrneSD. neSUr
7.如图所示，两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带负电，N板带正电，且它们的电荷量保持不变。板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球(可视为质点)，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，M、N板足够大，则( )
A. 若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大
B. 若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变小
C. 将细线烧断，小球的运动轨迹是抛物线
D. 若只将M板水平向左平移稍许，将细线烧断，小球到达N板的时间不变
8.如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中AO=OB=d，B点的电场强度为零。以无穷远处为零电势点，下列说法正确的是( )
A. 电子在B点所具有的电势能一定为零
B. 带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度为8kq9d2
C. B、O两点间的电势差与A、O两点间的电势差相等
D. 电子在B点所具有的电势能小于在A点所具有的电势能
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
9.一简谐横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T。t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图象。下列说法正确的是( )
A. t=0时质点a的速度比质点b的大B. t=0时质点a的加速度比质点b的大
C. 图2可以表示质点a的振动D. 图2可以表示质点b的振动
10.在如图所示的电路中，电源两端电压恒为U，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1为定值电阻，R2为光电阻，其阻值大小随所受照射光强度的墙大小，电压表为理想电压表。若将照射R2的光的强度减弱，则( )
A. 电压表的示数变大B. 电压来的示数变小C. 灯泡L变亮D. 灯泡L变暗
11.某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法中正确的是( )
A. A点电场强度小于C点电场强度
B. 烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能
C. 烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能
D. A点电势低于B点电势
12.如图所示，A、B两块平行金属板，充电后始终与电源相连，B板与地连接，有一带电微粒悬浮在两板间P点处静止不动。现将B板上移到虚线处，则下列说法中正确的是( )
A. 平行板电容器所带电荷量将增大B. 该带电微粒将保持静止状态
C. P点的电势将降低D. 该带电微粒在P点的电势能将变小
13.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，相邻等势面间的距离为5cm，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10ev，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法中正确的是( )
A. 平面c上的电势为零B. 匀强电场的场强大小为40V/m
C. 该电子经过平面d时，其电费能为4evD. 该电子可能到达不了平面f
14.如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强E=1×104N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质m=0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37∘角。若小球获得初速度后恰能绕O点在竖平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，已知sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2。则下列说法中正确的是( )
A. 小球的带电量q=6×10−5C
B. 小球动能的最小值为1J
C. 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最小
D. 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和为4J
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
15.在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电压为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1)开关S改接2后，电容器进行的是 (选填“充电”或“放电”)过程。
(2)电容器充电完毕后再放电，其放电流随时间的变化关系如图2所示。若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.44×10−3C，则该电容器的电容为 μF。
(3)下图中实线为(2)中得到的实验图线，若仅增大电容器的电容值，重复上述实验步骤，则在下列四个图象中可能正确的是( )
16.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0∼50Ω)，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：
A.电流表(0∼3A，内阻约0.025Ω)
B.电流表(0∼0.6A，内阻约0.125Ω)
C.电压表(0∼3V，内阻约3kΩ)
D.电压表(0∼15V，内阻约15kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 (选填器材前的字母);实验电路应采用图1中的 (选填“甲”或“乙”)。
(2)图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线。
(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值Rx= Ω(保留两位有效数字)。
(4)根据(1)问所选择的实验电路，产生误差的主要原因是 。(选填选顶前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U−x关系的示意图中正确的是 。
四、计算题：本大题共4小题，共35分。
17.一列沿x轴正向传播的简谐波，在x1 = 1 m和x2 = 2 m处的两质点的振动图线如图所示，求：
(1)该波的周期T的大小；
(2)画出t = 0时刻，x1、x2之间一种可能的波形；
(3)这列波可能的波速。
18.如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。

(1)判断小球的带电性质;
(2)求该匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细线刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小。
19.静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d为已知量。一个带负能的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、带电量为−q，其动能与电势能之和为−A(0