北京市清华大学附属中学朝阳学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(无答案)

这是一份北京市清华大学附属中学朝阳学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(无答案)，共8页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，实验题，解答题解题要求等内容，欢迎下载使用。

（清华附中朝阳学校望京学校） 2024年11月
一、单选题（本题共10个小题，每题3分，共30分）
1．比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，下列表达式中不属于比值定义的是（ ）
A．B．C．D．
2．用C表示电容器的电容，Q表示电容器所带的电荷量，U表示电容器两极板间的电势差。给一固定电容器充电，在下面四幅图中，能正确反映上述物理量之间关系的是（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，因线路故障，按通K时，灯和均不亮，用电压表测得，，。由此可知断路处为（ ）
A．灯B．灯C．变阻器D．不能确定
4．一个带电量为＋Q的点电荷，放在长为L的不带电的导体棒中心轴线上，距离棒的左端距离为r。如图所示，当棒运到静电平衡后，导体棒上感应电荷在棒的中心点O处产生的电场强度大小和方向为（ ）
A．，水平向右B．，水平向左
C．0D．，水平向左
5．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且MP＝QN．下列说法正确的是（ ）
A．P点电场强度比Q点电场强度大
B．P点电势与Q点电势相等
C．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍
D．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变
6．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断正确的是（ ）
A．电压表V的示数变小B．电流表的示数变小
C．电流表的示数变小D．电流表A的示数变大
7．通过两粗细相同的同种金属电阻丝、的电流I和其两端的电压U的关系图线如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两电阻丝的电阻大小之比为B．两电阻丝的电阻大小之比为
C．两电阻丝长度之比为D．两电阻丝长度之比为
8．如图所示，电路中、均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（ ）
A．增大的阻值B．增大的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S
9．如图所示是一个拥有10mA和50mA两个量程的电流表，当使用a，b两个端点时，对应其中一个量程：当使用a，c两个端点时，对应另外一个量程。已知表头的内阻为1000Ω，满偏电流为2mA。则（ ）
A．当使用a、b两个端点时，对应量程为10mAB．当使用a、c两个端点时，对应量程为50mA
C．的阻值为50ΩD．的阻值为250Ω
10．如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．静电力做正功B．重力和静电力的合力做负功
C．重力势能的减少量大于电势能的增加量D．重力势能的减少量小于动能的增加量
二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
11．一个负电荷仅在静电力作用下沿直线运动，其运动的v-t图像如图所示。、时刻粒子分别经过A、B两点，A、B两点的场强大小分别为、，电势分别为、，则可以准确判断出（ ）
A．B．C．D．
12．在如图所示的U-I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系；现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（ ）
A．该电阻的阻值为4.0Ω
B．该电源的电动势为6.0V，内阻为0.5Ω
C．该电源的路端电压为4.0V，输出功率为4.0W
D．用比R电阻大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大
13．如图，一个静止的电子（电荷量大小为e，质量为m）经电压为的电场加速后，沿平行于板面方向进入A、B两极板间的匀强电场，两极板的长度为l，相距为d，极板间的电压为。电子射出电场时速率为v，电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为y。则下列判断正确的是（ ）
A．B．
C．D．
14．地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片P位于A点，满载时滑片P位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．电压表两端电压与被测汽车的质量成反比
B．电池长时间使用后，称量值会偏小
C．若称量值偏小，可在上并联一个电阻进行校正
D．若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程
三、实验题（本题共2小题，共18分）
15．（8分）某学习小组做“测量金属丝的电阻率”的实验。
（1）使用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量时螺旋测微器的示数如图所示，其读数为________mm。
（2）图中（甲）和（乙）是测量金属丝电阻的两种电路，其主要区别是滑动变阻器的连接方式不同，一般称甲为“分压电路”，乙为“限流电路”。若需要待测电阻两端电压从零开始连续变化，应选用________（选填“甲”或“乙”）电路。
（3）测量金属丝的电阻时，某同学按“分压电路”连接实验器材，如图所示。其中________（选填“①”“②”或“③”）连线是错误的。
（4）该同学正确地完成了实验操作，在U-I坐标系中标出了测量数据的坐标点，并描绘出了U-I图线，如图所示。根据图线可知，该金属丝的电阻值________Ω（结果保留两位有效数字）。
（5）关于实验误差的分析，下列说法正确的是________。
A．多次测量金属丝直径求平均值可以减小系统误差
B．用U-I图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
C．电流表外接时，电压表分流会导致电阻测量值偏小
D．电流表外接时，电流表分压会导致电阻测量值偏大
16．（10分）实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。某小组计划利用图1的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：电流表：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；电流表：量程0～3A，内阻约0.025Ω；电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；滑动变阻器R：0～20Ω，额定电流2A。
（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________（填写仪器的字母代号）。
（2）图2是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果保留到小数点后两位）
（3）利用图1中实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图3中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电压表内电阻用表示，而电源开路时两极的电压等于电源的电动势，因此可知________，又电路中的短路电流等于电动势与电源内阻的比值，因此可知________。
四、解答题（共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
17．如图所示，长l＝1m的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中时，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：
（1）小球所受静电力的大小F；
（2）小球的质量m；
（3）若小球在外力作用下从B点移动到细绳竖直位置的A点，求该过程中静电力对小球做的功W。
18．（8分）直流电动机是一个把电能转化为机械能的装置。如图所示，电源的电动势E＝6V，内阻r＝0.5Ω，电动机M的线圈电阻为R＝0.5Ω，限流电阻，电键S闭合，电动机处于正常工作状态，理想电压表的示数为4.5V，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）如果电动机突然卡住，则电动机的热功率是多少？（电动机未被烧坏）
19．（10分）某同学设计了一台静电除尘装置，如图1所示，装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面极板使用绝缘材料，上、下面极板使用金属材料．图2是装置的截面图，上、下两极板与电压恒定的高压直流电源相连．质量为m、电荷量为－q、分布均匀的球形尘埃颗粒以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两极板间电压U可以改变收集效率η（即被收集的尘埃颗粒与总尘埃颗粒数的比值）。忽略一切摩擦、不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用力。
（1）求收集效率为100%时，两极板间电压的最小值；
（2）请推导收集率η与两极板间电压U的函数关系；
（3）已知尘埃颗粒的电荷量与其半径的平方成正比、质量与半径的立方成正比、单位时间内进入矩形通道的尘埃颗粒个数恒定．两次进入矩形通道的尘埃颗粒的直径不同，当10μm的尘埃颗粒完全被收集时，高压直流电源消耗的最小功率为；当2.5μm的尘埃颗粒完全被收集时，高压直流电源消耗的最小功率为，求。
20．（12分）能量在转化的过程中往往与做功密切相关，电容器充电过程中的功能关系同样如此。电容器不仅可以储存电荷，也是重要的储能器件。对电容为C的电容器（原来不带电）充电，如图1所示，已知电源的电动势为E。
（1）图2中画出了电容器两极间的电势差u随电荷量q的变化图像，在图中取一电荷量的微小变化量，请类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，说明图中小阴影矩形的“面积”所表示的物理含义：并计算电容器电压为U时电容器储存的电能。
（2）请结合电动势的定义，求电容器充电过程中电源内部非静电力所做的功W：并与充电过程中电容器增加的电能相比较，说明两者“相等”或“不相等”的原因。
（3）电容器的电能是储存在电场中的，也称电场能。若定义单位体积内的电场能量为电场能量密度ρ。某同学猜想ρ应当与该处的场强的平方成正比，即。已知平行板电容器的电容，s为两极板的正对面积，d为极板间距，k为常数，两极板间为真空，板间电场可视为匀强电场。不计电容器电场的边缘效应。请以电容器内储存的电场能为例论证该同学的猜想是否正确。