北京市日坛中学2022-2023学年高二上学期期中物理试卷（选考）

这是一份北京市日坛中学2022-2023学年高二上学期期中物理试卷（选考），共9页。试卷主要包含了11，以下物理量属于矢量的是，如图所示，A等内容，欢迎下载使用。

2022.11
（考试时间90分钟满分100分）
第一部分（选择题共39分）
一、选择题：本部分共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。把答案用2B铅笔填涂在答题卡上。
1.以下物理量属于矢量的是：
A.电势B.电容C.电流D.电场强度
2.关于各种“电荷”，下列说法中正确的是：
A.元电荷就是电子
B.场强定义式中，q指的是场源电荷的电荷量
C.体积很小的带电小球一定可以看成点电荷
D.检验电荷既要求电量足够小，又要求体积足够小。
3.一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R。把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变为：
A.R/1000B. R /100
C.100 R D.10000 R
4.半径相同的两个金属小球A、B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属球先后与A、B两球接触后移开。这时A、B两球之间的作用力大小是：
A.F/8B.F/4 C.3F/8D.3F/4
5.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是：
6.三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电量比b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是：
A. F1B. F2C. F3D. F4
7。在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等、电场强度大小和方向也相同的是:
A.与点电荷等距的a、b两点
B.匀强电场中的a、b两点
C.两等量同种电荷连线上与中心点等距的a、b两点
D.两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
8.如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种连接方法，Rx为待测电阻。如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响，则：
A.电流表A的读数大于通过Rx两端的实际电流
B.电压表V的读数小于Rx两端的实际电压
C.电阻的测量值总会小于电阻的真实值
D.被测电阻的阻值越大，测量值就越接近真实值
9.横截面积为S的导线中通有电流I，己知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间△t内通过导线横截面的电子数是：
A.B. C.D.
10.如图所示的电路中，U=8V不变，电容器电容C=200μF，R1:R2=3:5,则电容器的带电荷量为（）
A.1×10-3CB. 6×10-3C C. 6×10-4D.1.6×10-3C
11.如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为,则a、b连线的中点c的电势满足：
A. =-35VB. >-35VC.<-35VD.以上答案都不对
12.如图所示，在点电荷Q形成的电场中，a,b两点在同一等势面上，c,d两点在另外同一等势面上，甲、乙两带电粒子的运动轨迹分别为acb曲线和adb曲线。若两粒子通过a点时具有相同的动能，则下列说法中不正确的是：
A.甲、乙两粒子带异种电荷
B.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时的动能相同
C.两粒子经过b点时的动能相同
D.若取无穷远处为零电势，则甲粒子在c点的电势能小于乙粒子在d点时的电势能
13.在如图所示的实验装置中，一带电平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地.若极板A稍向右移动一点，则下列说法中正确的是：
A.静电计指针偏角变小
B.静电计指针偏角不变
C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大
D・极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变小
第二部分（实验与计算题共61分）
二、实验与填空题（共3题，24分）
14.（8分）在“测定金属的电阻率”的实验中。
（1）某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm。
（2）用量程为3V的电压表和量程为0.6A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示，则电压表的读数为___________V,电流表的读数为____________A。
（3）若用螺旋测微器读岀金属丝的直径为d，电压表读数为U，电流表读数为I,用米尺测量金属丝的长度为L。可得这种材料的电阻率为______（用题目所给物理量的字母表示）。
15.（8分）在实验室中，小明要将量程为0~0.6A,内阻为4Ω的安培表的量程扩充为0〜3A,需要_______联（选填：“串”或“并”）一个_________Ω的分流电阻;小红要将量程为0〜3V,内阻为1000Ω的伏特表的量程扩充为0-15V,需要_______联（选填：串”或“并”）一个______Ω的分压电阻。
16.（8分）如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下:
A.待测电阻Rx（约100Ω）；
B.直流毫安表A1：（量程0~200mA,内阻50Ω）；
C.电流安培表A2：（量程0〜3A,内阻0.05Ω）
D.直流电压表V1：（量程0〜3V,内阻5kΩ）；
E.直流电压表V2：（量程0〜15V内阻15kΩ）
F.直流电源（输出电压12V,内阻不计）；
G.滑动变阻器（阻值范围0〜15Ω,允许最大电流1A）；
H.开关1个，导线若干.
（1）为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选____________，电压表应选___________。
(2)补全电路图。
(3)补全实物图。
三.计算与作图题(共5题，37分)
17.(6分)如图所示，A.B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为g,要求:
(1)画出B球的受力分析图(保留必要的辅助线，标出角度)。
(2)求出B所带电荷量(g取10m/s2)

18.(8分)如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上，两极板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地。求:
(1)平行板电容器的电容；
(2)平行板电容器两板之间电场强度的大小和方向；
(3)距B板为2cm的C点处的电势.
19.(8分)为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F。如图所示，若AB=0.4m,θ=37°,q=-3.0×10-7C,F=1.5×10-4N,A点电势=100V。(不计电荷所受到的重力)
(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并求出B点的电势；
(2)求q由A点运动到B点的过程中电势能的改变量。
20.(9分)如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求
(1)电子穿过A板时的速度大小；
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量；
(3)P点到O点的距离。
21.(6分)在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放。已知小球质量为m，电量为-q，场强大小为E,轨道倾角为α(小球的重力大于所受的电场力)。求：
(1)小球下滑时的加速度的大小；
(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？
(3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放，假设能够通过B点，求在此过程中小球电势能的改变量。
参考答案
1-5 DDDAB6-10 BDDAA11-13 BBC
14、（1）2.935
（2）2.600.52
Ud2π4IL
并1串4000
（1）BE
（2）
（3）
（1）
因为 B 静止于光滑绝缘的倾角为 30 的斜面上且恰与 A 等高, 设 A、B 之间的水平距离为 l 。
依据题意可得 tan30∘=hl,l=htan30∘=1033 cm=103 cm
对 B 进行受力分析, 依据物体平衡条件解得库仑力
F=mgtan30∘=303×10−3×10×33 N=0.3 N
依据 F=kQ1Q2r2 得 F=kQ2l2
解得 Q=Fl2k=0.39×109×103×10−2C=1.0×10−6C
18、（1）依电容定义有
C=QU=6×10−860F=1×10−9 F.
（2）两板之间为匀强电场
E=Ud=603×10−2=2×103 V/m 方向竖直向下
（3）C 点距 A 板间距离为 dAC=d−dBC=1 cm
A 与 C 间电势差 UAC=EdAC=20 V
又 UAC=φA−φC,φA=0 可得 φC=−20 V
19、（1）
根据 W=qφA−φB 得, B 点电势为 φB=φA−Wq=−60 V。
（2）负电荷由 A 点运动到 B 点 的过程 中, 静电力所做的功为
W=qE⋅AB⋅cs⁡θ=−F⋅AB⋅cs⁡θ= −1.5×10−4×0.4×0.8 J=−4.8×10−5 J
根据功能关系可知, 电势能将增加 4.8×10−5 J 。
（1）设电子经电压 U1 加速后的速度为 v0, 根据动能定理得： eU1=12mv02
解得: v0=2eU1m,
（2）电子以速度 v0 进入偏转电场后, 垂直于电场方向做匀速直线运动, 沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为 E, 电子在偏转电场运动的时间为 t1, 电子的加速度为 a, 离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为 y1 。根据牛顿第二定律和运动学公式得: a=eEm 又 E=U2d
得 a=eU2md
水平方向: L1=v0t1
坚直方向: y1=12at12
解得: y1=U2L124U1d;
（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为 vy
根据运动学公式得: vy=at1=eU2L1dmv0
电子离开偏转电场后做匀速直线运动, 设电子离开 偏转电场后打在苂光屏上所用的时间为 t2, 电子打到菼光屏上的侧移量为 y2,
则 t2=L2v0y2=vyt2
解得: y2=U2L1L22dU1
P 到 O 点的距离为
y=y1+y2=2L2+L1U2L14U1d
21、（1） 根据牛顿第二定律:
(mg−qE)sin⁡α=ma,
解得： a=(mg−qE)sin⁡αm;
（2）若小球刚好通过 B 点不下落, 据牛顿第二定
律有: mg−qE=mv2R…. (1)
小球由 A 到 B, 据动能定理:
(mg−qE)(ℎ−2R)=12mv2−0… (2)
(1)(2)式联立, 得: ℎ=2.5R;
（3）小球从静止开始沿轨道运动到 B 点的过程 中, 由功能关系知,
机械能的变化量为: △E机 =W电, ,
W电 =−3EqR, 故 △E机 =−3EqR