北京市2023-2024学年高二（上）期中物理冲刺卷（A卷）

更新时间：2023-12-07 浏览次数：25 类型：期中考试

一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）

1. (2019高一下·天津期末) 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，电场强度大小相等、方向也相同的是（）

A . 甲图：与点电荷等距的a、b两点 B . 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C . 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点 D . 丁图：匀强电场中的a、b两点

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2. 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、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点的电场强度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电势分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，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（）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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3. 如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图不能作出判断的是（）

A . 带电粒子所带电荷的正、负 B . 带电粒子在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点何处受力较大 C . 带电粒子在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点何处的动能较大 D . 带电粒子在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点何处的电势能较大

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4. 如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置。由两块相互靠近的等大正对平行金属板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 组成电容器，板 $\text{[math]}$ 固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板 $\text{[math]}$ 和静电计的金属壳都接地，板 $\text{[math]}$ 上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板 $\text{[math]}$ 的位置。在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（）

A . 只将板 $\text{[math]}$ 从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变小 B . 只将板 $\text{[math]}$ 从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，静电计指针张角变小 C . 只将板 $\text{[math]}$ 从图示位置稍向上平移，静电计指针张角变大 D . 只在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间插入云母板，静电计指针张角变大

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5. 两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图所示。闭合开关 $\text{[math]}$ 达到稳定后，在两板间有一带电液滴 $\text{[math]}$ 恰好处于静止状态。下列判断正确的是（）

A . 保持开关 $\text{[math]}$ 闭合，减小两板间的距离，液滴向上运动 B . 保持开关 $\text{[math]}$ 闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动 C . 断开开关 $\text{[math]}$ ，减小两板间的距离，液滴向上运动 D . 断开开关 $\text{[math]}$ ，减小两板间的距离，液滴向下运动

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6. 如图 $\text{[math]}$ 甲 $\text{[math]}$ 所示，两个平行金属板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 正对竖直放置，两板间加上如图 $\text{[math]}$ 乙 $\text{[math]}$ 所示的交变电压。 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 板比 $\text{[math]}$ 板电势高 $\text{[math]}$ ，在两板的正中央 $\text{[math]}$ 点有一电子在电场力作用下由静止开始运动 $\text{[math]}$ 电子所受重力可忽略不计 $\text{[math]}$ ，已知电子在 $\text{[math]}$ 时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心 $\text{[math]}$ 处放一点电荷．现将质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的小球从半圆形管的水平直径端点 $\text{[math]}$ 由静止释放，小球沿细管滑到最低点 $\text{[math]}$ 时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响 $\text{[math]}$ 点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在 $\text{[math]}$ 点处的电场强度的大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. 如图，是一火警报警电路的示意图。其中 $\text{[math]}$ 为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器 $\text{[math]}$ 所在处出现火情时，显示器的电流 $\text{[math]}$ 、报警器两端的电压 $\text{[math]}$ 的变化情况是（）

A . $\text{[math]}$ 变大， $\text{[math]}$ 变小 B . $\text{[math]}$ 变小， $\text{[math]}$ 变大 C . $\text{[math]}$ 变小， $\text{[math]}$ 变小 D . $\text{[math]}$ 变大， $\text{[math]}$ 变大

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9. 用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能。当调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，让电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；重新调节 $\text{[math]}$ ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。则这台电动机 $\text{[math]}$ 不计温度对电阻的影响 $\text{[math]}$ （）

A . 正常运转时的输出功率为 $\text{[math]}$ B . 正常运转时的输出功率为 $\text{[math]}$ C . 正常运转时的发热功率为 $\text{[math]}$ D . 正常运转时的发热功率为 $\text{[math]}$

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10. 在如图所示的电路中，R₁、R₂、R₃ 均为可变电阻。当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，两平行金属板 $\text{[math]}$ 中有一带电液滴正好处于静止状态。为使带电液滴向上加速运动，可采取的措施是（）

A . 增大 $\text{[math]}$ B . 减小 $\text{[math]}$ C . 减小 $\text{[math]}$ D . 增大 $\text{[math]}$ 间距

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11. 在如图所示的 $\text{[math]}$ 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻 $\text{[math]}$ 的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 $\text{[math]}$ 相连组成闭合电路。下列说法错误的是（）

A . 电源的电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ B . 电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ C . 电源的输出功率为 $\text{[math]}$ D . 电源的效率为 $\text{[math]}$

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12. 将一个表头 $\text{[math]}$ 改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。图甲所示的连接方式称作开路转换式 $\text{[math]}$ 其中电阻 $\text{[math]}$ 。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（）

A . 开路转换式中，开关 $\text{[math]}$ 接 $\text{[math]}$ 时的量程小于开关 $\text{[math]}$ 接 $\text{[math]}$ 时的量程 B . 开路转换式中，若电阻 $\text{[math]}$ 发生变化，则开关 $\text{[math]}$ 接 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 对应的两个量程都会发生变化 C . 闭路抽头式中，抽头 $\text{[math]}$ 对应的量程小于抽头 $\text{[math]}$ 对应的量程 D . 闭路抽头式中，若电阻 $\text{[math]}$ 发生变化，则抽头 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 对应的两个量程都会发生变化

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13. 如图所示，若 $\text{[math]}$ 轴表示时间， $\text{[math]}$ 轴表示速度，则该图线下的面积表示位移，直线 $\text{[math]}$ 的斜率表示物体在该时刻的加速度大小。若令 $\text{[math]}$ 轴和 $\text{[math]}$ 轴分别表示其它物理量，则可以反映在某种情况下相应物理量之间的关系。下列说法正确的是（）

A . 若电场方向平行于 $\text{[math]}$ 轴， $\text{[math]}$ 轴表示位置， $\text{[math]}$ 轴表示电势，则直线 $\text{[math]}$ 的斜率表示对应位置处的电场强度大小 B . 若 $\text{[math]}$ 轴表示时间， $\text{[math]}$ 轴表示某电容器充电过程中的电荷量，则直线 $\text{[math]}$ 的斜率表示该电容器两板间的电压大小 C . 若 $\text{[math]}$ 轴表示流经某电阻的电流， $\text{[math]}$ 轴表示该电阻两端的电压，则图线下面积表示电阻的热功率 D . 若 $\text{[math]}$ 轴表示时间， $\text{[math]}$ 轴表示通过导体横截面积的电荷量，则该图线下面积表示这段时间内电流所做的功

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14. 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 $\text{[math]}$ 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（）
主机
电池电动势、容量
$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
额定电压
$\text{[math]}$
额定功率
$\text{[math]}$
充电座
额定功率
$\text{[math]}$
额定输出电压
$\text{[math]}$
额定输出电流
$\text{[math]}$

A . 主机电池充电完毕储存的电能约为 $\text{[math]}$ B . 主机以额定功率工作的时间约为 $\text{[math]}$ C . 充电座以额定功率工作时 $\text{[math]}$ 内输出的电能约为 $\text{[math]}$ D . 充电座以额定功率工作时 $\text{[math]}$ 内产生的内能约为 $\text{[math]}$

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二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15. 某同学测量电阻约为 $\text{[math]}$ 的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：
1. （1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，圆柱形合金材料直径为 $\text{[math]}$ ；
2. （2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选；电流表应选。 $\text{[math]}$ 填写器材前对应的序号字母 $\text{[math]}$
  A.电压表 $\text{[math]}$ ，量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$
  B.电压表 $\text{[math]}$ ，量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$
  C.电流表 $\text{[math]}$ ，量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$
  D.电流表 $\text{[math]}$ ，量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$
  E.滑动变阻器 $\text{[math]}$
  F.电动势为 $\text{[math]}$ 的电源，内阻不计
  G.开关 $\text{[math]}$ ，导线若干
3. （3）该同学设计测量 $\text{[math]}$ 的电路图如图甲所示，请根据所设计的电路图，补充完成图乙中实物图的连线。
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16. 测量一节旧干电池的电动势和内电阻。
1. （1）电路图如图 $\text{[math]}$ 所示，除干电池、电压表 $\text{[math]}$ 量程 $\text{[math]}$ 、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
  A.电流表 $\text{[math]}$ 量程 $\text{[math]}$
  B.电流表 $\text{[math]}$ 量程 $\text{[math]}$
  C.滑动变阻器 $\text{[math]}$ 阻值范围 $\text{[math]}$
  D.滑动变阻器 $\text{[math]}$ 阻值范围 $\text{[math]}$
  实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用。 $\text{[math]}$ 选填选项前的字母 $\text{[math]}$
2. （2）某同学记录了 $\text{[math]}$ 组数据，对应点已标在图 $\text{[math]}$ 中的坐标纸上，其中 $\text{[math]}$ 是电压表的读数， $\text{[math]}$ 是电流表的读数。请绘制出 $\text{[math]}$ 图像，由图像可知干电池的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，内电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 结果均保留两位小数 $\text{[math]}$
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三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

17. (2023高三上·海淀期末) 如图所示，在水平向右的匀强电场中，长为L的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的小球（可视为点电荷）。将小球拉至与O点等高的A点，保持细线绷紧并静止释放，小球运动到与竖直方向夹角 $\text{[math]}$ 的P点时速度变为零。已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，空气阻力可忽略，重力加速度为g。求：
1. （1）电场强度的大小E；
2. （2）小球从A运动到B的过程中，电场力做的功W；
3. （3）小球通过最低点B时，细线对小球的拉力大小F。
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18. 质量 $\text{[math]}$ 、电荷量 $\text{[math]}$ 的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为 $\text{[math]}$ 。在 $\text{[math]}$ 时刻，电场强度突然增加到 $\text{[math]}$ ，场强方向保持不变。到 $\text{[math]}$ 时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变。取 $\text{[math]}$ 求：
1. （1）原来电场强度 $\text{[math]}$ 的大小？
2. （2） $\text{[math]}$ 时刻带电微粒的速度大小？
3. （3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？
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19. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为 $\text{[math]}$ 。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度 $\text{[math]}$ 竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为 $\text{[math]}$ 时，带电油滴恰好能以速度 $\text{[math]}$ 竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为 $\text{[math]}$ ，已测量出油滴的直径为 $\text{[math]}$ 油滴可看做球体，球体体积公式 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）设油滴受到气体的阻力 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为阻力系数，求 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）求油滴所带电荷量。
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20. 能量在转化的过程中往往与做功密切相关，电容器充电过程中的功能关系同样如此。
电容器不仅可以储存电荷，也是重要的储能器件。对电容为 $\text{[math]}$ 的电容器 $\text{[math]}$ 原来不带电 $\text{[math]}$ 充电，如图 $\text{[math]}$ 所示，已知电源的电动势为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）图 $\text{[math]}$ 中画出了电容器两极间的电势差 $\text{[math]}$ 随电荷量 $\text{[math]}$ 的变化图像，在图中取一电荷量的微小变化量 $\text{[math]}$ ，请类比直线运动中由 $\text{[math]}$ 图像求位移的方法，说明图中小阴影矩形的“面积”所表示的物理含义；并计算电容器电压为 $\text{[math]}$ 时电容器储存的电能 $\text{[math]}$ 。
2. （2）请结合电动势的定义，求电容器充电过程中电源内部非静电力所做的功 $\text{[math]}$ ；并与充电过程中电容器增加的电能 $\text{[math]}$ 相比较，说明两者“相等”或“不相等”的原因。
3. （3）电容器的电能是储存在电场中的，也称电场能。若定义单位体积内的电场能量为电场能量密度 $\text{[math]}$ 。某同学猜想 $\text{[math]}$ 应当与该处的场强 $\text{[math]}$ 的平方成正比，即 $\text{[math]}$ 。已知平行板电容器的电容 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为两极板的正对面积， $\text{[math]}$ 为极板间距， $\text{[math]}$ 为常数，两极板间为真空，板间电场可视为匀强电场。不计电容器电场的边缘效应。
  $\text{[math]}$ 请以电容器内储存的电场能为例论证该同学的猜想是否正确。
  $\text{[math]}$ 电容器充电后与电源断开并保持电荷量不变，已知此时的电场能量密度为 $\text{[math]}$ 。现固定其中一极板，缓慢拉开另一极板 $\text{[math]}$ 保持两极板正对 $\text{[math]}$ ，使板间距增加 $\text{[math]}$ ，请分析说明，在此过程中电场能量密度如何变化；并求出此过程中外力所做的功 $\text{[math]}$ 用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$ 。
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试卷信息

小学

初中

高中

北京市2023-2024学年高二（上）期中物理冲刺卷（A卷）

副标题：

*注意事项：

北京市2023-2024学年高二（上）期中物理冲刺卷（A卷）

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

主机	电池电动势、容量	$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
	额定电压	$\text{[math]}$
	额定功率	$\text{[math]}$
充电座	额定功率	$\text{[math]}$
	额定输出电压	$\text{[math]}$
	额定输出电流	$\text{[math]}$