北京市第五十五中学2024-2025学年高二上学期期中调研（等级考）物理试卷（原卷版）-A4

这是一份北京市第五十五中学2024-2025学年高二上学期期中调研（等级考）物理试卷（原卷版）-A4，共9页。试卷主要包含了单项选择，实验题，计算论证题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共10页，共100分，调研时长90分钟
第一部分（选择题共42分）
一、单项选择（每小题3分，共42分）
1. 下列哪些是描述场的性质的物理量（ ）
A. 电势能、电场强度B. 电势、电场强度
C. 电场力、电势D. 电势能、电势
2. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e。则在时间内（ ）
A. 通过导线横截面的电荷量为ne
B. 通过导线横截面的自由电子数为
C. 通过导线横截面的自由电子数为
D. 通过导线横截面的电荷量为
3. 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。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
4. 关于图中四幅图像的说法正确的是（ ）
A. 甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成、两部分后，所带电荷量小于所带电荷量
B. 乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开
C. 丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内外表面感应出等量异种电荷，导体壳内空腔电场强度为0
D. 丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理
5. 如图为分压器电路，ab为电压的输入端，cd为电压的输出端，则下列说法正确的是（ ）
A. 当滑动头在下端时，Ucd为U
B. 当滑动头在上端时，Ucd为0
C. Ucd的变化范围是0 ~ U
D. 只有当cd间不接负载时，Ucd的变化范围才是0 ~ U
6. 电子绕核运动可等效为一环形电流，如图所示。氢原子的电子绕核运动的半径为，电子质量为，电荷量为，静电力常量为，则此环形电流的大小为（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，平行板电容器极板与水平面成角放置，充电后与电源断开。有一质量为m、电荷量为q小球，从极板左侧沿水平方向飞入电场并沿直线飞出，下列推断正确的是（ ）

A. 小球做匀速直线运动
B. 仅使小球的电荷量加倍，小球依然做直线运动
C. 仅使板间距加倍，小球依然做直线运动
D. 仅使电容器转至水平，小球依然做直线运动
8. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中三个等势面，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电的点电荷通过该区域时的运动轨迹，P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是（ ）
A. 三个等势面中，c的电势最高
B. 该点电荷在P点时的电势能比Q点大
C. 该点电荷在P点时的动能比Q点大
D. P点的电场强度小于Q点的电场强度
9. 从电路的角度看，电流计就相当于一个电阻，同样遵从欧姆定律。一般电流计的内阻约为几百欧到2千欧，满偏电流很小，不过几十微安到几百微安，能够承担的电压一般小于几百毫伏，所以不能直接用来测量较大的电流和电压。要想用电流计测量较大的电流或电压，需要将电流计改装成电流表或电压表，下面两图是改装后的电表的电路图，对两图的认识。正确的是（ ）
（a） （b）
A. （a）图是电压表，使用a、c两个端点时，量程较大
B. （a）图是电流表，使用a、c两个端点时，量程较大
C. （b）图是电压表，使用a、c两个端点时，量程较大
D. （b）图是电流表，使用a、c两个端点时，量程较大
10. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是（ ）
A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B. 对应P点，小灯泡电阻为
C. 对应P点，小灯泡的电阻为
D. 对应P点，小灯泡功率为图中矩形PQOM所围的面积
11. 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用柔软的绝缘细线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图中所示的电路图连接。细线与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片缓慢移动到b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（ ）
A. B. C. D.
12. 如图所示，A和B是置于真空中的两平行金属板，所加电压为U。一带负电的粒子以初速度由小孔水平射入电场中，粒子刚好能达到金属板B。如果要使粒子刚好达到两板间距离的一半处，可采取的办法有（ ）

A. 初速度为，电压U不变B. 初速度为，电压为
C. 初速度为，电压为D. 初速度为，电压为
13. 扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为某品牌智能扫地机器人及其铭牌上的部分文字说明，若已知该扫地机器人从电能耗尽开始充电，需要充满电的时间约4.5h，电池容量为2600mAh、电压为14.4V，电能全部用完算一次工作时间。则下列说法正确的是（ ）
A. 电池容量是指电池储存电能的大小
B. 扫地机器人正常工作电流为0.6A
C. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.7h
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为2.3h
14. 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
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
第二部分非选择题（共58分）
二、实验题（共18分）
15. 在“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验中，把电容器的两极板A，B分别与静电计的金属球和外壳相连，并使B板接地。先使电容器带上一定的电荷量，静电计指针偏转一定的角度（如图）。
（1）实验中有一步操作是：保持两极板的间距和正对面积不变，在两极板间插入有机玻璃板。在这一步操作中，可看到静电计指针偏转的角度________（填“增大”“减小”或“不变”），这表明平行板电容器的电容随两极间电介质的增大而增大。
（2）如图乙所示，将电容器上极板A接电源正极，下极板B接电源负极，且将上极板接地。闭合开关S，有一带电液滴静止在电容器两极板间P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则液滴________（选填“向上运动”“向下运动”或“静止不动”）。
16. 在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：
（1）某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时，测得的结果如图乙所示，则该金属丝的直径D=________mm。紧接着用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的长度L=________cm。
（2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A.电流表（量程为300mA，内阻约为1Ω）
B.电流表（量程为0.6A，内阻约为0.3Ω）
C.电压表（量程为3.0V，内阻约为3kΩ）
D.电压表（量程为15.0V，内阻约为5kΩ）
E.滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
F.电源E（电动势为4V，内阻可忽略）
G.开关、导线若干
H.待测金属丝R（大小约为10Ω）
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（均填器材前面的字母即可）：电流表选________；电压表选________。
②该同学要用图像法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化请将图所示实物电路图中所缺导线补全________。
③实验测出电压表读数为U，电流表读数为I，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为ρ=________。（用D、L、U、I表示，单位均已为国际单位）
④任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项有________。
A.用游标卡尺测量金属工件外边长时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表分压使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差
（3）某同学想又设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A.电流表A1（内阻、满偏电流）
B.电流表A₂（内阻约为0.4Ω，量程0~0.6A）
C.定值电阻.
D.滑动变阻器R（0~5Ω，额定电流2A）
E.干电池组（6V）
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器，游标卡尺
按图3电路图连接好后进行实验。若实验测得电流表示数为电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为=_________（用表示）
三、计算论证题（本题共4小题，共40分）
17. 如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取，，且A、B两小球均可视为点电荷，求：
（1）A、B两球间的库仑力大小；
（2）细绳拉力的大小。
18. 如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM＝0.6 Ω，R＝10 Ω，U＝160 V，电压表的读数为110 V，则：
(1)通过电动机的电流是多少？
(2)输入到电动机的电功率是多少？
(3)电动机工作1 h所产生的热量是多少？
19. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d，板长为L，两板间的偏转电压为当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e，质量为m，不计重力，求：
（1）粒子进入偏转电场时的速度
（2）粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y；
（3）偏转电场对粒子做的功。
（4）若有电子、质子、α粒子（由两个质子和两个中子组成）三种粒子经此装置出射（图示左侧极板的方向会调整以保证其能加速通过第一组极板，第二组极板的方向固定不变），最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点?（荧光屏紧贴偏转极板）请分析说明理由。
20. 对于同一个物理问题，经常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，加深理解。给定一段粗细均匀导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e。该导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。
（1）求导体中的电流I；
（2）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给电子以连续的阻力，这是导体形成电阻的原因。设阻力的大小与电子定向移动速率成正比，即，k是阻力系数。请推导导体的电阻率。
产品型号
DF43/DF45
工作电压
14.4V
额定功率
22W
充电座额定输出电压
19V
充电座额定输出电流
0.6A
电池种类及规格
锂电池 14.4V/2600mAh