2025-2026学年北京市丰台区高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年北京市丰台区高二（上）期中物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.真空中，相距为d的甲、乙两个点电荷所带电荷量分别−Q和+3Q，甲所受库仑力的大小为( )
A. kQd2B. k3Qd2C. k3Q2d2D. k3Q2d
2.若在电场中的某点A放一试探电荷+q，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( )
A. 在A点放一个负试探电荷，它所受静电力方向水平向左
B. 在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向为水平向左
C. 若将q移走，则该点的电场强度为零
D. 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. Eaφb
4.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( )
A. 此时导体A左端带正电，导体B右端带负电
B. 此时导体A左端的电势低于导体B右端的电势
C. 带电体C在枕形导体内部产生的电场强度为零
D. 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
5.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( )
A. 可以判断出电场线的方向是由A到B
B. A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
6.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
7.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( )
A. 2eUmB. 2ehUmdC. 2edUmhD. 2ehUm(d−h)
8.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( )
A. 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
9.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( )
A. 0～U
B. 0～R0R+R0U
C. RR+R0U～U
D. R0R+R0U～U
10.如图所示，电源的电动势为15V，电源内阻为1Ω，定值电阻R=2Ω，M为直流电动机，其线圈电阻为2Ω。闭合开关，电动机正常运转，理想电压表读数为U=9V，则下列说法正确的是( )
A. 通过电动机M的电流为4.5A
B. 电源的输出功率为30W
C. 电阻R消耗的功率为4W
D. 电动机M的输出功率为10W
11.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220V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下表中的参数，由这些参数可知( )
A. 主机电池充电完毕储存的电能约为5200J
B. 主机以额定功率工作的时间约为2h
C. 充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为28J
D. 充电座以额定功率工作时1s内产生的内能为4J
12.某同学将多用电表选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A，设计了如图所示的电路进行电表的改装。已知电流表A的内阻RA=0.4Ω，R1=RA，R2=7RA。关于改装表的下列说法正确的是( )
A. 若将接线柱1、3接入电路，可以测量的最大电压为3.0V
B. 若将接线柱1、3接入电路，可以测量的最大电压为1.5V
C. 若将接线柱1、2接入电路，可以测量的最大电流为0.5A
D. 若将接线柱1、2接入电路，可以测量的最大电流为2.0A
13.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( )
A. 电子在束偏移器内做非匀变速运动
B. 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
14.一点电荷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( )
A. 点电荷Q带负电B. B点电场强度大小为0.4N/C
C. 点电荷Q位于A点左侧D. 点电荷Q位于A、B之间
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.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。
(1)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
(2)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)。
(3)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______。
16.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。
(1)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。
(2)实验室提供的实验器材有电源(两节1.5V电池)、开关和导线若干，以及下列器材：
A.电流表(量程0～0.6A，内阻约0.125Ω)
B.电流表(量程0～3A，内阻约0.025Ω)
C.电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ)
D.电压表(量程0～15V，内阻约15kΩ)
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)。
(3)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。
(4)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=______Ω(保留两位有效数字)。
(5)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：本大题共4小题，共40分。
17.在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示，电荷量q=1.6×10−6C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4.8×10−5J。求：
(1)在这一过程中，电场力对粒子做了多少功；
(2)A、B两点的电势差为多少；
(3)再将电荷量为−8.0×10−6C的点电荷从A移动到B，电场力做功为多少。
18.如图所示，长l=1m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=4.0×10−4kg小球所带电荷量q=1.0×10−6C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
(1)画出小球的受力分析图；
(2)求匀强电场的电场强度E的大小；
(3)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。
19.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。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U2，极板长度为L，板间距为d。
(1)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；
(2)求加速电场的电压U1；
(3)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决(1)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=2.0×102V，d=4.0×10−2m，m=9.1×10−31kg，e=1.6×10−19C，g=10m/s2。
20.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=−kQqr(k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。
(1)求A点的电势；
(2)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；
(3)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
1.C
2.A
3.A
4.D
5.D
6.C
7.B
8.D
9.A
10.D
11.D
12.A
13.C
14.C
15.BC 2.6×10−3 由于电压表有分流作用，在放电时总有一部分电荷经电压表放电，电容器所带电荷量不能全部经过电阻R，因此Q1总是小于Q2
； A，E；

5.6；

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ρ=RSL，可知电阻率的测量值与真实值相比偏小
17.(1)在这一过程中，电场力对粒子做了−4.8×10−5J的功 (2)A、B两点的电势差为−30V (3)电场力做功为2.4×10−4J
18.(1)小球的受力分析图如图所示：
(2)匀强电场的电场强度E的大小等于3×103N/C (3)小球通过最低点时速度v的大小等于 5m/s
19.(1)忽略电子所受重力，若电子恰好从偏转电场右侧边缘射出，电子射入偏转电场时的初速度为Ld eU2m (2)加速电场的电压为U2L22d2 (3)G≪F，因此不需要考虑电子所受重力
20.(1)A点的电势为−kQr1 (2)现将电荷量为+2q的试探电荷，由A点移至B点，此过程中，静电力所做的功W为2kQqr2−2kQqr1 (3)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，通过类比可知，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为EpGr=−GMmr，物体在天体表面处至少具有 2GMR的速度才可以运动到无穷远处 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