2024-2025学年北京市东城区第一七一中学高二上学期期中考试物理（含答案）

这是一份2024-2025学年北京市东城区第一七一中学高二上学期期中考试物理（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共14小题，共56分。
1.下列关于电动势的说法正确的是( )
A. 由电动势的定义E=Wq可知，电动势与非静电力做的功W成正比，与所移动的电荷量q成反比
B. 电动势是反映电源把电能转化为其他形式的能的本领的物理量
C. 电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压
D. 电源电动势等于内、外电路上的电压之和，所以电动势与外电路的组成有关
2.下列说法正确的是( )
A. 公式U外=E−Ir只适用于纯电阻电路
B. 导体的电阻率由导体的材料、长度、横截面积和温度共同决定
C. 在公式F=kQ1Q2r2中，kQ2r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；kQ1r2是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小
D. 沿电场线方向电势降低，在匀强电场中电势降落的方向就是电场强度的方向
3.如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为QA、QB，下面判断正确的是()
A. QA=QB，A带负电B. QA=QB，A带正电
C. QA>QB，A带负电D. QA>QB，A带正电
4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同。实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。下列判断错误的是( )
A. 三个等势面中，c等势面电势高
B. 带电质点通过P点时电势能较大
C. 带电质点通过Q点时动能较大
D. 带电质点通过P点时加速度较大
5.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。如图是一种测定位移的电容式传感器电路，电源电动势为E，电路中电阻阻值为R。在该电路中，闭合S一段时间后，使工件(电介质)缓慢向左移动，则在工件移动的过程中( )
A. 通过电流表G的电流方向由b至a
B. 通过电流表G的电流始终为零
C. 电容器两极板所带电荷量增大
D. 电容器两极板之间的电压始终等于电源电动势E
6.已知光敏电阻在没有光照射时电阻很大，光照越强其阻值越小。利用光敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源电动势E、内阻r及电阻R的阻值均不变。当光照强度增强时，则( )
A. 电灯L变亮B. 电流表读数减小
C. 电阻R的功率增大D. 电路的路端电压增大
7.如图所示的U−I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U−I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( )
A. 电源电动势为3.0 V，内阻为0.5ΩB. R的阻值为1Ω
C. R消耗的功率1.5 WD. 电源消耗的总功率为2.5 W
8.如图所示，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。某同学为了判断究竟是什么原因造成了这种现象，在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；当黑表笔接触E、F时，示数为0.若该电路中只存在一个问题，则灯泡不发光的原因可能是( )
A. 电池没电了B. 灯泡灯丝断了C. 导线DE断了D. 开关接触不良
9.如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器R0接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，灯泡电阻RL=8Ω(固定不变)，调节电位器R0即可改变台灯亮度，电位器R0接入电路中的阻值可在0∼30Ω之间调节，则( )
A. 电源的最大输出功率为8WB. 灯泡L消耗的最大功率为2.5W
C. 电位器R0的最大功率为8WD. 当R0=10Ω时，电源输出的功率最大
10.将两个点电荷A、B分别固定在水平面上x轴的两个不同位置上，将一带负电的试探电荷在水平面内由A点的附近沿x轴的正方向移动到B点附近的过程中，该试探电荷的电势能随位置变化的图象如图所示，已知xAC>xCB，图中的水平虚线在C点与图线相切，两固定点电荷带电量的多少分别用qA、qB表示．则下列分析正确的是
A. 两固定点电荷都带正电，且qA>qB
B. 在AB连线内，C点的电场强度最小但不等于零
C. 因试探电荷的电势能始终为正值，可知AB两点间沿x轴方向的电场强度始终向右
D. 如果将试探电荷的电性改为正电，则该电荷在C点的电势能最大
11.如图所示，一根长为l的绝缘轻质细绳，一端固定于O点，另一端系着一带电小球，小球所带电荷量为−q，整个装置处在水平方向的匀强电场中，电场强度为E，小球在竖直平面内做圆周运动，a、b为圆周的最高点与最低点，c、d为圆周上与O点等高的两点。若不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球在d点时机械能最大
B. 小球在c点时机械能最大
C. 小球从a点到d点过程中电场力做功Eql
D. 小球从a点到b点过程中电场力做正功
12.如图所示，一个正电荷由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电荷质量为m，电荷量为q，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。不计正电荷所受重力，下列说法正确的是( )
A. 正电荷从加速电场射出时具有的速度v0= 2qUm
B. 正电荷从偏转电场射出时具有的动能Ek=qU0+qU
C. 正电荷从偏转电场射出时速度与水平方向夹角的正切值tanα=UL2U0d
D. 正电荷从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y=L24d
13.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v从M点竖直向上抛出，在小球从M点运动至与抛出点等高的位置N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M点和N 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
14.某种滴水起电机装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，D筒带上微量的负电荷，则与之相连的A环也带有负电荷，由于静电感应，A环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图2所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图3所示，带正电荷的水滴落下穿过A环滴入C筒，C、D两筒之间产生电势差。为了研究问题方便，假设滴水装置中水足够多，每滴水的质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是( )
A. 起电过程中，B环带负电B. 滴水装置中会产生从右向左的电流
C. 水滴下落到筒内的时间越来越短D. C、D两筒之间的电势差会一直增大
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.(1)用图甲所示的电路。测定一节旧干电池的电动势和内阻。

①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于电阻R________端(左/右)；
②通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图中画出了U−I图线。由图像可以得出，此干电池的电动势E=_________，内阻r=_________Ω；
③引起该实验的系统误差的主要原因是___________。
A.由于电流表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小
D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大
(2)某同学练习使用多用电表。①该同学使用多用电表测量某电阻时，他将选择开关置于“×100”位置，指针位置如图所示。若他的操作是正确的，则所测电阻阻值为__________Ω。
②该同学没有改变选择开关位置，继续测量另一个电阻，发现指针偏转角度过大。为减小误差，他再次进行测量前应该进行的正确操作是___________(从A、B、C、D中挑选出合理的步骤，并按顺序排列)
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“×10”位置
C.把选择开关旋转到“×1k”位置
D.调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆零点
③该同学发现多用电表刻度盘上电阻值的刻度是不均匀的，而直流电流值、直流电压值的刻度是均匀的，通过查阅课本，他找到多用电表欧姆表的电路示意图，如图所示。请根据欧姆表的电路示意图，结合所学知识分析说明电阻刻度值不均匀的原因____________。
16.按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5Ω)
B.电源(电动势4V，内阻不计)
C.电流表(0∼3A，内阻约0.01Ω)
D.电流表(0∼0.6A，内阻约0.2Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200μA，内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0∼10Ω，允许通过的最大电流1A)
G.滑动变阻器(0∼100Ω，允许通过的最大电流0.3A)
H.电阻箱R0(0∼99999.9Ω)
(1)为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选__________，滑动变阻器应选__________。(均填写仪器前的字母)
(2)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻Rx，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于_______端(选填“a”或“b”)。
(3)若测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，则该合金电阻率的表达式ρ=_________。(用上述字母和通用数学符号表示)
(4)甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图2所示。由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。
(5)乙同学选择同样的器材，按图3所示电路测量合金丝的阻值Rx，保持电阻箱接入电路的阻值不变，在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加，图中反映IG−x和IA−x关系的示意图中可能正确的是 。
A. B．
C． D．
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
17.A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2.0×105V/m，方向如图，电场中a，b两点相距10cm，ab连线与电场线成60°角，求
(1)电势差Uab；
(2)用外力F把电荷量为1.0×10−7C的正电荷(不计重力)由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少？
(3)如果a点为零电势，该正电荷在b点具有的电势能是多少？
18.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表
根据图表提供的信息，求：
(1)电机在额定工作状态下消耗的电功率及电机内阻；
(2)如果质量为M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重量的k=0.02倍(取g=10m/s2)，在额定工作状态下，人骑车行驶的最大速度vm。
19.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流，细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；已知质子的加速长度为d，加速电场为匀强电场，质子电量为q，质量为m，求：
(1)加速电场中质子的加速度大小a；
(2)质子在加速电场中获得的最大速度v。
(3)通过计算说明两金属板间质子的分布规律。
20.一种简易静电加速装置如图甲所示：在一个侧壁为圆锥中段，底盘水平放置的塑料碗内壁贴上十字的镀铜锡条，外壁贴上十字的铝条，并将铝条反扣贴在内壁，形成如图所示的铜、铝相间的电极。将由锡纸包裹的轻质小球静置于A点，镀铜锡条与高压恒压源正极相连、铝条与负极相连后，小球开始沿逆时针方向被加速。如图乙所示，塑料碗侧壁截面与水平面夹角为θ，圆形底盘半径为R，小球质量为m，恒压源电压始终为U。小球与锡条接触分离后，所带电荷量为+Q1，与铝条接触分离后，所带电荷量为−Q2。忽略各处阻力，不考虑小球与塑料碗、空气之间的电荷交换，仅考虑相邻电极间电场对小球的加速作用，重力加速度为g。
(1)求小球第一次运动到B点时的速度大小vB；
(2)若小球加速几圈后，恰好开始沿碗壁向上运动，求小球加速的圈数n1；
(3)小球加速n2(n2>n1)圈后撤掉电场，此时轻微晃动塑料碗，使小球可以在距碗底一定高度的水平面上以速度v做匀速圆周运动(整个过程小球没有离开塑料碗)。求晃动塑料碗时，碗对小球做的功W。
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.A
5.D
6.C
7.C
8.C
9.A
10.D
11.B
12.C
13.D
14.B
15.(1) 左 1.45V 1.3Ω B
(2) 1900 BAD 根据闭合电路欧姆定律可知通过表头的电流 I=ERx+Rg+R1+r ，可见通过表头的电流与待测电阻之间的关系为非线性关系，因此电阻的刻度值是不均匀的。

16.(1) D F
(2)b
(3) πRd24L
(4)4.5
(5)A

17.(1) 1.0×104 V；(2) 1.0×10−3 J；(3) −1.0×10−3 J
18.(1)160W， 3Ω ；(2)5.6m/s
19.(1) a=Uqdm
(2) v= 2qUm
(3)见详解

20.(1) vB= 2Q1Um ；(2) n1=mgRtanθ8UQ1+Q2 ；(3) W=32mv2−mgRtanθ−4n2UQi+Q2 规格

后轮驱动直流永磁电机
车型
26″电动自行车
额定输出功率
112W
整车的质量
30kg
额定电压
40V
最大的载重
120kg
额定电流
4A