2025北京丰台高二上学期期中物理（A）卷试卷和答案

这是一份2025北京丰台高二上学期期中物理（A）卷试卷和答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。
第 I 卷（选择题 共 42 分）
一、单项选择题（本部分共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项）
真空中，相距为 d 的两个点电荷所带电荷量分别为Q 和3Q ，两电荷间库仑力的大小为
k 3Q
d 2
k Q
d 2
3Q2
k d 2
3Q2
k
d
若在电场中的某点 A 放一个电荷量为+q 的试探电荷，它所受到的静电力大小为 F，方向水平向右，下列说法中正确的是
若将 q 移走，则 A 点的电场强度为零
若在 A 点放一个电荷量为-q 的试探电荷，它所受静电力方向水平向左
若在 A 点放一个电荷量为-q 的试探电荷，A 点的电场强度方向为水平向左
a
b
若在 A 点放一个电荷量为+2q 的试探电荷，它所受的静电力大小仍为 F 3．电场线分布如图所示，电场中 a，b 两点的电场强度大小分别为 Ea 和 Eb，电势分别为 φa 和 φb，则
A．Ea＞Eb，φa＞φbB．Ea＞Eb，φa＜φb C．Ea＜Eb，φa＞φbD．Ea＜Eb，φa＜φb
如图所示，用绝缘柱支撑的不带电枕形导体 A 和 B 彼此接触。现把带正电的带电体 C 靠近导体 A，达到静电平衡后，下列说法正确的是
此时导体 A 左端带正电，导体 B 右端带负电
此时导体 A 左端的电势低于导体 B 右端的电势
带电体 C 在枕形导体内部产生的电场强度为零
手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开，然后移走 C，则导体 A 和 B 下部的金属箔依旧张开
A、B 是电场中一条电场线上的两点，如图甲所示，t=0 时刻，一个电子从 A 点由静止释放，仅在静电力作用下从 A 点运动到 B 点，该过程中其速度 v 随时间 t 的变化图像如图乙所示。关于该电场，下列说法正确的是
可以判断出电场线的方向是由 A 到 B
点的电场强度小于 B 点的电场强度
C．该电子在 A 点的加速度小于在 B 点的加速度
D．该电子在 A 点的电势能大于在 B 点的电势能
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C
+q
+
AO B
-q
--
D
如图所示在等量异种点电荷形成的电场中， O 是电荷连线的中点，A、
B 和 C、D 相对 O 对称。下列说法正确的是 A．A、B 两点电场强度大小相等、方向相反 B．C、D 两点电场强度大小相等、方向相反
C．将正电荷从 A 点移动到 B 点，电势能减小
D．负电荷从 C 运动到 O 的过程中，电场力做正功
如图所示，两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一个电子从 O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达 A 点，然后返回。已知 O、A 两点相距为 h，电子质量为 m，电子的电荷量为 e，则此电子在 O 点射出时的速度为
2eU
m
2ehU
md
B．
2edU
mh
2ehU m(d  h)
C．D．
如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为 v0 的带电小球从 A 点射入电场，在竖直平面内沿直线从 A 运动到 B，下列说法正确的是
小球带负电 B．小球的电势能减少 C．小球做匀速直线运动
D．重力势能和电势能之和增加
R
R0
在如图所示的电路中，A、B 之间的电压为 U，定值电阻的阻值为 R0，滑动变阻器的最大阻值为 R。在滑动变阻器的滑动端移动过程中，R0 两端电压 UCD 的变化范围正确的是
0~UB. 0~R0U R  R0
RU ~U R  R0
R0
R  R0
U ~U
如图所示，电源的电动势为 15 V，电源内阻为 1 Ω，定值电阻 R=2 Ω，M 为直流电动机，其线圈电阻为 2 Ω。闭合开关，电动机正常运转，理想电压表读数为 U=9 V，则下列说法正确的是
通过电动机 M 的电流为 4.5 A
电源的输出功率为 30 W
电阻 R 消耗的功率为 4 W
电动机 M 的输出功率为 10 W
如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在 220 V 的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得表中的参数，由这些参数可知
主机
电池电动势、容量
14.4V、5200mA·h
额定电压
14.4V
额定功率
69W
充电座
额定功率
28W
额定输出电压
20V
额定输出电流
1.2A
主机电池充电完毕储存的电能约为 5200 J
主机以额定功率工作的时间约为 2 h C．充电座以额定功率工作时 1s 内供给主机的电能约为 28 J D．充电座以额定功率工作时 1s 内产生的内能约为 4 J
某同学将量程为 0~500 mA 的直流电表 A 作为表头，设计了如图所示的改装电路。已知电流表 A 的内阻 RA=0.4 Ω，R1=RA，R2=7RA。关于改装表的下列说法正确的是
若将接线柱 1、3 接入电路，可以测量的最大电压为 3.0 V
若将接线柱 1、3 接入电路，可以测量的最大电压为 1.5 V
若将接线柱 1、2 接入电路，可以测量的最大电流为 0.5 A
若将接线柱 1、2 接入电路，可以测量的最大电流为 2.0 A
电子束光刻技术以其分辨率高、性能稳定、功能强大而著称，其原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，在束偏移器间不加扫描电压时，电子束垂直射到晶圆上某芯片表面并过中心 O 点。电子通过束偏移器的时间极短，可以认为这个过程中束偏移器的电压是不变的。电子的重力不计，以下说法正确的是
电子在束偏移器内做非匀变速运动
束偏移器间加的电压越大，电子通过束偏移器的时间越短 C．电子通过束偏移器射到晶圆表面时距 O 点的距离与所加扫描电压成正比
D．电子通过束偏移器射到晶圆表面时距 O 点的距离与电子进入束偏移器的初动能成正比
一点电荷 Q 的电场中，让 x 轴与它的一条电场线重合，已知坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为 x1=0.3m和 x2=0.6m，如图甲所示。在 A、B 两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线 a、b 所示，设静电力的正方向与 x 轴正方向相同。则下列说法正确的是
点电荷 Q 带负电B．B 点电场强度大小为 0.4 N/C C．点电荷 Q 位于 A 点左侧D．点电荷 Q 位于 A、B 之间
第Ⅱ卷（非选择题共 58 分）
二、实验题（共 18 分）
某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图 1 所示。
图 1图 2
将开关S 接 1，以下说法正确的是。 A．流过电流传感器的电流方向向左 B．流过电流传感器的电流逐渐减小 C．电容器所带的电荷量逐渐增大 D．电容器两端的电压逐渐减小
待电压表示数稳定后，将开关 S 接 2，测得电流随时间变化的图线如图 2 所示。则放电过程中通过 R
的电荷量Q1  C（结果保留 2 位有效数字）。
该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定时的示数相乘求出电荷量Q2 ，多次重复实验发现Q1 总是小于Q2 ，分析产生这一差异的原因。
在“导体电阻率的测量”实验中，小明同学选择一根粗细均匀、阻值约为 5Ω 的电阻丝进行了测量。
在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图所示为
mm。
实验室提供的实验器材有电源（两节 1.5 V 电池）、开关和导线若干，以及下列器材：
电流表（量程 0～0.6 A，内阻约 0.125 Ω）
电流表（量程 0～3 A，内阻约 0.025 Ω）
电压表（量程 0～3 V，内阻约 3 kΩ）
电压表（量程 0～15 V，内阻约 15 kΩ） E．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流 2A） F．滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流 0.5A）
小明同学设计了如图 1 所示的实验电路图，为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用。（选填器材前的字母）
图 2 所示为测量 Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图 1 电路图补充完成图 2 中实物器材间的连线。
小明正确连接电路后，改变滑动变阻器的滑片位置，测量得到多组电压 U 和电流 I，并在图 3 坐标系中标出。请在图 3 中画出 U-I 图线。由图线得到金属丝的阻值 Rx  （保留两位有效数字）。
在各项测量都规范准确的情况下，利用上述方法测算出的电阻率与真实值相比是偏大还是偏小？请说明理由。
三、计算题（共 40 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不给分，有
数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
在电场中一条电场线上有 A、B 两点，如图所示，电荷量 q=1.6×10-6 C 的点电荷，仅在电场力作用下，从 A 点运动到 B 点，它的动能减少了 4.8×10-5 J。求：
在这一过程中，电场力对粒子做了多少功；
A、B 两点的电势差为多少；AB
再将电荷量为-8.0×10-6 C 的点电荷从 A 移动到 B，电场力做功为多少。
如图所示，长 l=1 m 的轻质细绳上端固定，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，绳与竖直方向的夹角 θ=37°。 已知小球的质量
m=4.0×10–4 kg 小球所带电荷量 q=1.0×10–6 C，取重力加速度 g=10 m/s2， sin 37°=0.6，cs 37°=0.8。
画出小球的受力分析图；
求匀强电场的电场强度 E 的大小；
把小球拉到水平位置，细绳处于绷紧状态，由静止释放小球，求小球通过最低点时速度 v 的大小。
如图所示，电子由静止开始经过加速电场加速后沿水平方向从两板正中间、平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为 m，电荷量大小为 e。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为
L
U2，极板长度为 L，板间距为 d。
U1
忽略电子所受重力，若电子恰好从偏转电场右侧边缘射出，求
电子射入偏转电场时的初速度 v0；
求加速电场的电压 U1；
分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决
问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知 U2=2.0×102 V ，d=4.0×10–2 m，
m=9.1×10–31 kg，e=1.6×10–19 C，g=10 m/s2。
如图所示，在真空中静止、电荷量为-Q 的点电荷所产生的电场中，取无穷远处的电势能为零。在距该
电荷为 r 的位置放置电量为+q 的试探电荷所具有的电势能为 Ep
 kQq （k
r
为静电力常量）。A、B 为同一条电场线上的两点，A、B 两点与电荷-Q 间的距离分别为 r1 和 r2。
求 A 点的电势；
现将电荷量为+2q 的试探电荷，由 A 点移至 B 点，求此过程中，静电力所做的功 W；
质量为 M，半径为 R 的天体在球体外部产生的万有引力场与真空中静止负点电荷产生的电场类似。已知万有引力常量为 G，请通过类比，写出质量为 m 的物体在距天体中心 r（r>R）处所具有的引力势能的表达式，并计算物体在天体表面处至少具有多大的速度才可以运动到无穷远处。
参考答案
一、单项选择题(本部分共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项)
二、实验题(18 分) 15.(1) BC
(2)2.6 × 10−3
(3)由于电压表的分流，在放电时总有一部分电荷经过电压表放电，电容器所带电荷量不能全部经过电阻 R，所以?1 < ?2。
16. (1)0.295/0.296/0.297
AE
5.6Ω
偏小由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流，使得电流表示数大于通过金属
丝的真实电流，则金属丝电阻测量值与真实值相比偏小；根据 ? = ??, 可知电阻率的测量值与真实值相比
?
偏小。
三、计算题(共 40 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位)
17.(8 分) (1) 对粒子, 由动能定理:
1
2
3
4
5
6
7
C
B
C
D
D
C
B
8
9
10
11
12
13
14
D
A
D
D
A
C
C
??? = ???
??? = −4.8 × 10−5?
???
= ??? = −30?
?
??? = −30?
??
?′ = ????′
??
?′ = (−30) × (−8.0 × 10−6)? = 2.4 × 10−4?
18.(9 分)(1)
对小球，由平衡条件：
?? = ??????
? = 3 × 103?/?
对小球，从释放到最低点，由动能定理：
??? +
(−???)
= 1 ??2 − 0
2
? = √5?/?
19.(11 分)(1)由题可知，电子在偏转场的偏转位移为?
2
竖直： ?
2
= 1 ??2
2
eE= ma
? = ?2
?
水平： ? = ?0?
???2
?0 = ? √ ?
对电子，经加速电场，由动能定理：
12
??1 = 2 ??0
?1
= ?2?2
2?2
电子所受重力: G= mgG=9.1×10⁻³⁰N
电子所受电场力： ? = ?? = ??2
?
? = 8 × 10−16?
? ≈ 1 × 10−14,故 GF，因此不需要考虑电子所受重力。
?
20.(12 分)(1)由题可知试探电荷+q 在 A 点具有的电势能 ???
= − ???
?1
??
??
= ???
?
= − ??
?1
对试探电荷+2q，从 A 点到 B 点，由功能关系：
? = ?′ − ?′
????
?′ = − 2???
??
?1
?′ = − 2???
??
?2
? = 2??? − 2???
?2?1
由题可知，类比负点电荷，取无穷远处物体的引力势能为 0，质量为m 的物体在距天体R 处所具有的引力势能：
???
= − ???
?
物体从天体表面到无穷远处，速度恰好减为 0，由动能定理：
2
1
?? = 0 − 2 ??
由功能关系：
??
= ????
− ??∞
= − ???
?
? = √2??
?