北京市通州区2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

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2023年 11月
考生须知
1.本试卷分为两部分，共8页。满分为 100分，考试时间为90分钟。
2.试题答案一律填涂在答题卡上，在试卷上作答无效。
3.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
4.考试结束，请将答题卡交回。
第一部分 （选择题 共60分）
一、选择题（本题共 20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的。每题3 分，共60分）
请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题。
生活中有很多静电现象，通过摩擦、接触、感应等方式可以使物体带电。原子是由带正电的质子、不带电的中子以及带负电的电子组成的。每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为电中性。
1. 关于摩擦起电，下列说法正确的是（ ）
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸得到了电子
B. 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮得到了电子
C. 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒产生了负电荷
D. 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒产生了正电荷
2. 金属球A带6q的正电荷，另一完全相同的金属球B带-2q的负电荷，将两金属球充分接触后再分开，则 B 球的电荷量为（ ）
A. -qB. qC. 2qD. 4q
3. 科学家在研究原子、原子核以及基本粒子时，为了方便，常常把元电荷作为电荷量的单位。关于元电荷，下列论述正确的是（ ）
A. 把质子或电子叫做元电荷
B. 元电荷是一种特殊的点电荷
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
4. 如图所示，金属棒 A 带正电，让其靠近而不接触原来不带电的验电器B 的金属球，则（ ）
A. 验电器金属箔片不张开，因为金属棒 A 没有和验电器B 接触
B. 验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电
C. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了负电
D. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了正电
请阅读下述文字，完成第5题、第6题、第7题。
电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力。库仑定律反映了真空中两个静止点电荷的静电力规律、是静电场的基本规律。
5. 两个分别带有电荷量和的金属小球（均可视为点电荷），相距为r时，它们间库仑力的大小为F。若使两球间库仑力的大小变为，则两小球的距离应变为（ ）
A. 0.5rB. 2rC. 3rD. 4r
6. 如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球 N先后挂在横杆上的和处，当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为和（图中未标出）。则（ ）

A. 小球N带负电，B. 小球N带负电，
C. 小球N带正电，D. 小球N带正电，
7. 如图所示，在真空中用两根同样长的绝缘细线，把两个带同种电荷的可视为质点的小球A、B悬挂在一点。两小球的质量分别为、，带电量不相等。两小球静止时，细线与竖直方向的偏角相等。则（ ）

A. B. C. D. 不能确定、的大小关系
请阅读下述文字，完成第8题、第9题、第10题、第11题。
如图所示为某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为 Ea、Eb、Ec，电势分别为 φa、φb、φc。
8. 关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 关于φa、φb、φc的比较，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 将一个带正电的试探电荷从a 点沿电场线移至c 点的过程中，静电力对试探电荷（ ）
A. 一直做正功B. 一直做负功
C. 先做正功再做负功D. 一直不做功
11. 将一个带正电的试探电荷从a 点沿电场线移至c 点的过程中，试探电荷的电势能（ ）
A. 越来越大B. 越来越小C. 保持不变D. 先减小，再增大
请阅读下述文字，完成第12题、第 13题、第 14题、第15题。
如图所示的电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。
12. 一个标有“400 V 150 μF”字样的电容器，其中“150μF”是指该电容器的（ ）
A. 电容B. 电荷量C. 电压D. 电阻
13. 在额定电压下，该电容器所带的电荷量Q是（ ）
A. B. C. D. 60 C
14. 在给该电容器充电过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器两极间的电压逐渐减小
B. 电容器两极间的电压保持不变
C. 电容器所带的电荷量逐渐增大
D. 电容器所带的电荷量逐渐减小
15. 该电容器在充电过程中，描述其所带电荷量 Q、两板间的电势差U、电容C之间相互关系不正确的是（ ）
A. B.
C. D.
请阅读下述文字，完成第16题、第17题、第18题。
在如图所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值，电源的电动势 ，电源内电阻，闭合开关。
16. 闭合开关后，通过电阻箱的电流为（ ）
A. 0.5 AB. 0.75 AC. 1.5 AD. 2.0 A
17. 闭合开关后，电压表示数为（ ）
A. 1.5 VB. 1.0 VC. 0.5 VD. 0.1 V
18. 当电阻箱接入电路的阻值增大时，电阻箱的热功率（ ）
A. 增大B. 不变C. 减小D. 先增大后减小
请阅读下述文字，完成第 19题、第 20题。
伏安特性曲线常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一、常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，以此画出的 I-U 图像叫作导体的伏安特性曲线图。伏安特性曲线是一条过原点的直线的电学元件，叫作线性元件。伏安特性曲线是过原点的曲线的电学元件，叫作非线性元件。
19. 如图所示为电阻 R1、R2的 I-U 图像，由图可知（ ）
A. B. C. D. 无法确定
20. 如图所示为某导体电阻 I-U 图像，下列说法中不正确的是（ ）
A. 该电阻两端电压为5 V时，导体的电阻为5Ω
B. 该电阻两端的电压为 12 V时；导体的电功率为 18 W
C. 该电阻是非线性元件，可用欧姆定律计算其在某状态下的电阻
D. 该电阻两端的电压由5 V 变化到 12 V 的过程中，其电阻值改变了14 Ω
第二部分 （非选择题 共 40 分）
二、填空题（本题共2 小题。第 21题8 分，第22题 6 分，共14分）
21. 用如图1所示电路观察电容器的充、放电现象。
（1）若通过图1中电流表的电流方向向右，那么电路中电压表的示数变化是____（选填“增大”或“减小”），单刀双掷开关 S 当前接通___（选填“1”或“2”）位置，电容器此时处于____（选填“充电”或“放电”）状态。
（2）将电流表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图 2所示，曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的____
A．电压 B．电容 C．电荷量
22. “伏安法”测量电阻丝的电阻率的实验电路图如图甲所示，图中表示电阻丝，R是一个滑动变阻器。通过测量电阻丝的长度为L，通过螺旋测微器可以测得电阻丝的直径D，测量结果如图乙所示。

（1）从图中可知电阻丝的直径____________mm。
（2）若实验得到的电压表示数为U，电流表示数为I，则电阻率的计算表达式为____________（用U、I、L、D表示）。
（3）如果只考虑电阻测量导致的电阻率的误差，则测量值相比于真实值____________（填“偏大”或者“偏小”）。
三、计算及论述题（本题共4小题。第23题5分，第24题6分，第25题7分，第26题8分，共26分）
解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数字计算的题，结果必须明确写出数值和单位。解题过程中需要用到。但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。
23. 电阻为5Ω的导线，每分钟有 360 C 的自由电子通过横截面。求：
（1）流经导线的电流 I 的大小；
（2）100 s 内导线产生的热量 Q。
24. 如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点间的距离 电荷量 的试探电荷放在 A 点，受到的静电力大小
（1）求该匀强电场的电场强度 E 的大小；
（2）若将试探电荷由 A 点移到B 点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W；
（3）若 B 点电势 则 A 点的电势 为多少。
25. 如图所示，小球的质量为 带电量为 悬挂小球的绝缘丝线与竖直方向成 时，小球恰好在水平向右的匀强电场中静止不动。（ g 取 求：
（1）电场强度 E 大小；
（2）剪断丝线后，小球加速度 a 的大小；
（3）剪短丝线后，小球在 0.2 s 内电势能的减少量 。
26. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度；
（2）忽略电子所受重力，求电子从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离；
（3）极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。