北京市海淀区教师进修学校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

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出题人：王粟田 审核人：武赟 鲍永新
一、不定项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每题给出的四个选项中，有的题只有一个选项是符合题意的，有的题有多个选项是符合题意的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.物理学中常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，定义一个新的物理量的同时，也确定了这个物理量与原有物理量之间的定量关系。下列四个选项中不属于用物理量之比定义新的物理量的是（ ）
A. 电容 B. 电流 C. 电势 D. 电场强度
2.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开。则（ ）
A．此时A带正电，B带负电
B．此时导体A、B内部合场强处处为零
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔仍张开
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都张开
A
B
3.如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A．负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
B．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
C．负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D．正电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
4.在研究平行板电容器的电容跟哪些因素有关的实验中，保持平行板电容器
所带电荷量、极板间距离、极板的正对面积不变，在两极板间插入玻璃板，则( )
A．静电计指针的偏角减小
B．两极板间电场强度变大
C．平行板电容器的电容变大
D．平行板电容器的电容不变
5.如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电
荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确
的是（ ）
A．M点的场强比P点的场强大
B．M点和N点的电势相等
C．N点的场强与P点的场强相同
D．N点的电势比P点的电势高
6.如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其v-t图像如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系，下列判断正确的是（ ）
A. EA＜EB B. EA＞EB
C. φA＜φB D. φA＞φB
7.空间某一静电场的电场线与x轴平行，其电场强度随x变化情况如图所示，图中坐标x1和x2、x2和x3曲线下方的面积相等，设x1、x2、x3三点的电势分别为φ1、φ2、φ3；把一个正电荷从x1移动到x2，电场力做功为W1，从x2移动到x3，电场力做功为W2，下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．W1＜W2
8.测定压力变化的电容式传感器如图所示，为固定电极，为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时（ ）
A. 电容器的电容将增大
B. 电容器将会放电
C. 电阻中有从流向电流
D. 电阻中有从流向的电流
9.如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ）（注：氕核、氘核、氚核三种粒子带电量都为+e，质量分别为m，2m、3m）
屏
A、偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B、三种粒子打到屏上时的速度一样大
C、三种粒子运动到屏上所用时间相同
D、三种粒子一定打到屏上的同一位置
10.空间内有一与纸面平行的匀强电场，为研究该电场，在纸面内建立直角坐标系。规定坐标原点的电势为0，测得x轴和y轴上各点的电势如图1、2所示。下列说法正确的是（ ）
A.电场强度的大小为160V/m
B.电场强度的方向与x轴负方向夹角的正切值为
图2
图1
C.点（10cm,10cm）处的电势为20V
D.纸面内距离坐标原点10cm的各点电势最高为20V
二、实验题（共15分，11题5分，每空1分；12题10分，每空2分）
11.某同学通过实验测量一个阻值约为5 Ω的金属丝Rx的阻值。现有学生电源（输出电压恒为3V不变）滑动变阻器（0~20Ω），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）
（1）如图1所示的甲、乙为该实验的两种电路图，对于乙图，Rx为待测电阻，考虑电表本身的电阻对测量结果的影响，电压表的读数___________Rx两端的实际电压，电流表的读数___________通过Rx的实际电流。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）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”）。
12.某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E（提供6V恒定电压），电阻R1=400.0Ω，电阻R2=200.0Ω，电流传感器，开关S1、S2，导线若干。实验步骤如下：
（1）断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5000HZ，则采样周期为 s；
（2）闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I-t曲线如图乙，由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为 mA；（结果保留3位有效数字）
（3）保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为
V；
（4）实验得到放电过程的I-t曲线如图丙，I-t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0188C，则电容器的电容C= μF。图丙中I-t曲线与横坐标、直线t=1s所围面积对应电容器释放电荷量为0.0038C，则t=1s时电容器两极板间电压为 V（结果保留2位有效数字）。
三、计算题(13题8分；14题8分；15题8分；16题9分；17题10分；18题12分，合计55分，解答过程要有必要的文字说明）
13.将带电量为q=4×10-6C的正电荷从电场中的A点移到B点电场力做了W1=2×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了W2=-1.2×10-5J的功，则：
（1）该电荷从A移到C的过程中，电势能的变化量为多少？
（2）若规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？
（3）若将一带电量为-3×10-6C的负点电荷，从A点移到C点，电场力做功为多少？
14．如图所示是某一电流表G的刻度盘，刻度盘上共有30个小格，量程为Ig = 3mA，内阻Rg= 100Ω。
（1）若用此电流表测量电压，则能测量的最大电压为多少？
（2）若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表，在答题纸上相应位置作出改装的原理图（电路图），并求出改装后的电压表的内阻RV；
（3）若用此电流表改装成一个量程为15V的电压表，求改装后的电压表的表盘上每一小格表示的电压。
15.某学习小组通过实验用共点力平衡的方法来测量带电体之间静电力的大小，实验装置如图所示。一个质量为m的带正电的小球B用绝缘丝线悬挂于C点，O点在C点正下方h处，以O点为坐标原点，沿水平方向建立一维坐标系。将另一个带正电的小球D靠近B，B受到静电力F作用而发生偏移。调整D的位置，使B、D球心在同一高度，且始终与坐标轴在同一竖直平面内，记录小球B静止时细丝线与坐标轴交点A的坐标x。已知重力加速度为g。
推导静电力F与坐标x的关系式；
定义单位静电力变化引起的坐标x变化为测量的灵敏度，写出灵敏度的定义式，并说明提高测量灵敏度的办法。
16.如图所示为示波器的部分构造示意图，真空室中电极K发射的电子（初速不计），经过U1=1000V的加速电场后，由小孔沿平行金属板A、B间的中心线射入，A、B板长l=0.20m，相距d=0.030m，在两极板右侧有一荧光屏，荧光屏到极板右端距离L=0.3m。A、B间不加电压时，电子打在荧光屏的中点O。当A、B两板加上电压U2时，电子打在荧光屏上的P点，设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。求：
（1）A、B间不加电压时，电子打到荧光屏O点时的动能是多少电子伏（eV）？
（2）设P到O的距离为Y，试推导Y与电压U2的关系式。
（3）P到O的距离Y的最大值。
17.对称分布的带电体系在空间中激发的场强和电势也具有对称性。两个相同细金属环同轴相隔某一距离固定放置，两环带有等量异号电荷，以两环圆心连线中点为坐标原点O，过两环中心的轴线建立x轴，两环圆心坐标分别为x=-a和x=a，x轴上电势极值对应的坐标分别为x=-rm和x=rm。远离环心（可视为无穷远）处有一个电量为q，质量为m带正电粒子，以某一初速度沿着x轴飞向两金属环，如图所示。（以无穷远为电势零点，图中φm为已知量，不计粒子重力）。试分析求解：
若带电粒子以某一初速度出射，可以穿过两金属圆环，写出粒子运动过程中最大速度和最小速度对应的位置坐标，并说明理由；
要使粒子能穿过两环，求粒子应具有的最小初速度？
18.某种金属板M收到一束紫外照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不相同。在M旁正对放置另一个等大金属板N。在MN之间加上如图所示电压U，电子在电场作用下到达N板被吸附，在MN之间形成电流。把这套装置密封于真空中。为计算简单，作如下简化：MN可看作平行板电容器，板间为匀强电场。M板向外均匀发射电子，且电子从M板逸出的初速度忽略不计，忽略电子重力及电子之间的相互作用。
已知单位时间内M板向外发射的电子数为n0；MN间电压大小恒为U，距离为d，电子的质量为m，电荷量为e。
（1）求稳定时MN间电流的大小；
（2）在MN之间距M为处取一与MN平行且正对的等大截面，求在Δt时间通过该截面的电子数N1；
（3）以M板为坐标原点，在MN间沿垂直于MN方向向右建立一维坐标轴Ox，如图所示。求坐标为x（x < d）处，板间沿x轴方向单位长度内的电子数n。
本页为草稿纸
考 生
须 知
1．本卷共5页，包括三个大题，18小题，满分为100分。练习时间90分钟。
2．考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。
3．考试结束后，将答题纸交回。