北京市京源学校2021-2022学年高二上学期期中考试物理（不选考）试卷（Word版含答案）

2021-2022学年第二学期期中考试

高二物理试卷（学考）

班级               姓名              

学号:              得分                

一、单项选择题：下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。

1．下列物理量属于矢量的是

A．电势           B．电势能     

C．电功率           D．磁感应强度

2、一个带+3q和一个带-q的大小完全相同的金属球，相距为r时作用力为F，若把它们相接触后再放到相距为r的地方，这时它们之间的作用力的大小将变为：

    A、F      B、F      C、F      D、3F

3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是

4．下图是几种典型的电场线的分布示意图，其中正确的是

请阅读下述文字，完成第12题、第13题、第14题

如图7所示，a、b、c是电场中的三个点，其电场强度

大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。

5．关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法中正确的是

    A．Ea>Eb>Ec               B．Ea<Eb<Ec C．Ea=Eb=Ec               D．Ea=Eb>Ec 

6．关于φa、φb、φc的比较，下列说法中正确的是

    A．φa>φb>φc              B．φa<φb<φc      C．φa=φb=φc       D．φa=φb>φc

7．把正点电荷由a点沿电场线移到b点的过程中，关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化，下列说法中正确的是

    A．电场力做正功，电势能增加       B．电场力做正功，电势能减少

    C．电场力做负功，电势能增加       D．电场力做负功，电势能减少

8．用表示电容器的电容，表示电容器所带的电荷量，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．

9．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是(　　)

10 使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上−3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库 仑力的大小为F1．现用绝缘工具使两小球相互接触后，  再将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F2．则F1与F2之比为（               ）

A. 2 : 1    B. 15 : 4    C. 15 : 1    D. 16 : 1

11. 某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面．A 、B、C 三点的电场强度分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是（              ）

1. E A <E B，φB=φC          B.  E A>E B，φA>φB 
2. C. E A>E B，φA<φB      D. E A=E C，φB=φC

12．图4为研究电容器充、放电的实验电路图。实验时，先使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电；经过一段时间，把开关S掷向2端，电容器C与电阻R相连，电容器放电。在开关S接通2端后的极短时间内，下列说法正确的是

A．电容器带电量和两板间电压都增大

B．电容器带电量和两板间电压都减小

C．电容器带电量增大，两板间电压减小

D．电容器带电量减小，两板间电压增大

在图5所示的电路中，电源的内阻r＝1.0Ω，电阻R＝9.0Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I＝0.20A。

13．在通电时间t＝4.0s内，通过电阻R的电荷量q为

A．0.20C      B．0.40C

C．0.60C      D．0.80C

14．电源的电动势E为

A．2.0V       B．3.0V

C．4.0V       D．5.0V

15．电阻R的电功率P为

A．0.40W      B．0.36W

C．4.0W       D．3.6W

16．如图11所示，真空中静止点电荷产生的电场中，A、B为同一条电场线上的两点。取无穷远处为电势能零点。电荷量为+q的检验电荷，在A点的电势能为，在B点的电势能为。则A、B两点间的电势差UAB等于

A．         B．

C．         D．

二、多选题（每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。）

17．一束粒子沿水平方向平行飞过小磁针上方，如图所示，此时小磁针S极向纸内偏转，这一束粒子可能是(　　)

A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束

C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束

18．如图所示，当电流通过线圈时，小磁针将发生偏转，关于线圈中电流方向和小磁针的偏转方向，正确的说法是(　　)

A．通入逆时针方向的电流，小磁针的S极指向外

B．通入顺时针方向的电流，小磁针的N极指向外

C．通入逆时针方向的电流，小磁针的N极指向外

D．通入顺时针方向的电流，小磁针的S极指向外

二、填空题（本题共3小题。每小题4分，共12分）

19．如图10所示，一带正电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上。当小球N静止时，丝线与竖直方向成θ角，由此推断小球N带_______电荷（选填“正”或“负”）。现用另一与M完全相同的不带电导体球与M接触后移开，则丝线与竖直方向的夹角θ将_________（选填“变大”或“变小”）。

20.在测量金属电阻率的实验中，根据图11所示电路测量金属丝的电阻。电压表的示数为U，电流表的示数为I，则金属丝电阻的测量值R =_________；测得金属丝的长度为L，横截面积为S，则这段金属丝的电阻率_________（用U、I、L和S表示）。

四、计算题（要求写出必要的文字说明和步骤。）

21. 如图所示，匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。

（1）求A、B两点间的电势差；

（2）求电荷所受电场力的大小F；

（3）若该点电荷只在电场力作用下，从A点由静止释放，该点电荷将如何运动。

（4）将该检验电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。

22．磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是2.5 A，导线长10 cm，它受到的磁场力为5×10－2 N．问：

(1)这个位置的磁感应强度是多大？

(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？

(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？

23．实验表明，一些金属受到紫外线照射时会有电子射出。如图18所示，真空中一对平行金属板A和B正对放置，用紫外线持续照射A板时，A板持续射出速度大小不同的电子，且电子的最大速度为定值。为了简化问题，假设射出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用以及电子所受的重力。电子的电荷量为e。

（1）如图18所示，在A、B板之间接一灵敏电流计。当电流计示数为I时，求每秒钟到达B板的电子个数N。

（2）将两金属板、电压可调的电源、灵敏电流计连接成如图19所示的电路，A板接电源正极，B板接电源负极。逐渐增大两板间的电压，发现电流计示数会随着电压的增大而减小，当电压为U0时电流计示数刚好为零。

a．求从A板射出的电子具有的最大动能Ekm；

b．有同学认为，断开开关，将B板向左平移一段距离，使其靠近A板后，维持电压U0不变，再次闭合开关，则电路中将再次出现电流。你认为这种说法是否正确，请说明理由。

24．近年来，京津冀地区加大了对大气污染治理工作的力度，空气质量进一步好转，2018年北京地区空气质量为优良的天数达到了227天。空气中的污染颗粒可用飞行时间质谱仪来研究。质谱仪通过测量带电粒子的飞行时间，可以得到粒子的比荷，从而进一步研究污染颗粒的特性。

某种型号的飞行时间质谱仪结构简图如图18所示：主要由脉冲阀，激光器，a、b两平行极板间的加速电场，M、N间的无场漂移区（该区域不存在电场）以及紧邻无场漂移区的探测器组成，探测器可以接收和观察带电粒子。a板上的小孔O与b板上小孔Oʹ的连线垂直于a、b两板。已知a、b两板间距为d，电压为U；M、N间的无场漂移区的长度为L。

测量时，仪器内部处于真空状态，脉冲阀释放微量气体，经激光照射，气体微粒成为带电粒子，带电粒子从a板上的小孔O进入电场，从b板上小孔Oʹ射出，沿OOʹ方向进入无场漂移区，然后到达探测器。忽略带电粒子进入a板时的速度，不计粒子所受重力和粒子间的相互作用。

（1）试定性描述从小孔O到达探测器的过程中，带电粒子的速度变化情况；

（2）若某带电粒子从小孔O到达探测器的总飞行时间为t，求该粒子的比荷；

（3）增大带电粒子在质谱仪中的飞行时间，可以提高测量粒子比荷的准确程度。为了提高测量的准确程度，在a、b两板间电压U不变的情况下，请根据仪器的工作原理，提出一个改进仪器结构的合理设想。