上海市上海财经大学附属北郊高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

上海财经大学附属北郊高级中学2024学年第一学期期中考试 高二年级物理（等级）试卷 一、静电现象(12分) 生活中有很多静电现象，通过摩擦、接触、感应等方式可以使物体带电。原子是由带正电的 质子、不带电的中子以及带负电的电子姐成的。每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电 荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为电中性。 (3分)1.某金属球A带6g的正电荷，另一完全相同的金属球B带-4q的负电荷，将两金 属球充分接触后再分开，则B球的电荷量为（) A.-g B.9 C.2q D.4g (3分)2.关于摩擦起电，下列说法正确的是（) A,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，丝绸得到了电子 B.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮得到了电子 C.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒产生了负电荷 D.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒产生了正电荷 (6分)3.(1)做静电实验时，应保持空气 (填“潮湿”或“干燥”). (2)在库仑扭秤实验中，库仑是如何解决“带电体上的电荷分布难以确定，无法确定相互作 用的电荷间的距离”的困难的： (3)下列有关生活中的静电，哪些是利用静电技术的 (填序号) ①静电除尘：②飞机轮胎用导电橡胶制成：③静电复印；④油罐车的接地链条；⑤静电喷涂； ⑥电子点火器 二、闪电(13分) 闪电，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象（一殷发生在积雨 云中)。通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面产生 正电荷，跟着云移动。正电荷奔向树木、山丘、离大建筑物的顶端，企图和带负电的云层相 遇。最后正负电荷终于克服空气的阻碍而连接上，产生出一道明亮夺目的闪光。 1 (3分)4.如图，带负电的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程中，下列说法正确的是() ⊙ 雷雨云底部 地而 777777777777777n17m7T A.雷雨云与地面之间形成匀强电场 B.雨滴在向电势低的方向移动 C.雨滴的电势能逐渐减少 D.电场力对雨滴做负功 (3分)5.某次雷雨时一次闪电从云层向地面输送了32C的负电荷，已知元电荷 e=1.6×109C,在这个过程中，到达地面的电子数量为() A.2.0×10-20个B.2.0×1020个 C.2.0x10-19个 D.2.0×109个 (3分)6.模拟避雷针的实验装置如图，金属板M、N分别接高压电源的正、负极。金属 板N上有两个等高的金属柱A、B,A为尖头，B为圆 M 头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看 B 到放电现象.下列说法正确的是() N A.A、B金属柱同时产生放电现象 B.B金属柱先产生放电现象 C.A金属柱先产生放电现象 D.先产生放电现象的可能是A金属柱，也可 能是B金属柱 (4分)7.（多选）科学家曾捕捉到的一种奇异的“颠倒闪电”，这 种闪电被称为“blue jet'”,它不是从云层向地面放电，而是从平流层 底部直冲向平流层顶部.利用大气空间相互作用监测器(ASM), 科学家还发现蓝色闪光持续时长约为10毫秒.已知一次闪电的电 荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里处的大气层，假 设其底部和顶部之间电势差约为2×10伏特，放电区域直径为10公 里，则() A.该区域平流层的等效电阻约为4000Q B.B.该区域平流层的平均漏电电流约为1.8×10A C.该区域平流层的平均电阻率约为7.9×10Q·m D.D.该区域平流层的平均电阻率约为1.7×10Q·m 2 三、打印机(15分) 喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨金可以发出墨汁微滴，经过带电室时被带上负电， 带电的多少由计算机按字体的字形输入信号加以控制。带电后的微滴以初速度“。垂直于场 强方向进入偏转电场，经电场偏转后打到纸上，显示出字迹。无信号输入时墨汁微滴不带电， 径直通过偏转板而注入回流槽，流回墨盒。已知偏转板的板长为1，两板间的距离为d,两 板间的电压为U,偏转板右端与纸的距离为L。（不计空气阻力和重力，电场只局限在两偏 转板内部，忽略边缘电场的不均匀性) 信号输入 偏转板+ 纸 墨盒 带电室 槽 (3分)8.墨汁微滴在偏转电场中运动时() A.由较高的等势面向较低的等势面运动 B.电势能逐渐增大 C.动能逐渐减小 D.电势能与动能之和保持不变 (3分)9.为了使纸上的字体放大原来的20%，在不改变其它条件的情况下，下面可行的 办法是() A.将两板间的电压增大1.2U B.将两板间的电压增大0.2UU C.将偏转板的板长增大1.2/ D.将偏转板的板长增大0.21 (3分)10.若保持两偏转板与恒压直流电源相连接，并保持两偏转板的正对面积不变，将 两偏转板的间距缓慢拉到2d,则在此过程中（) A.偏转板所带的电荷量减少 B.偏转板间的场强增大 C.两偏转板构成的电容器的电容增大 D.拉动偏转板的力做负功 (6分)11.（计算）若一个墨汁微滴通过带电室时带上的电荷量为g(设q>0),微滴打到 纸上的点距原射入方向的距离为y,求这个微滴的质量. 四、电容器(16分) 一位荷兰的物理学家在1746年发明的莱顿瓶是世界上第一个电容器，因最先在荷兰莱顿试 用故得名“莱顿瓶”。 12.如图的电路，研究电容器的放电过程。实验时，先将开关S掷向1，充电完毕后，将开 关掷向2，传感器将信号传人计算机屏幕上，显示出电流或电压随时间变化的图线 3 传感器1 传感器2 (2分)(1)电容的定义式是C= 下列物理量的表达式中，也是用其他物理量的比来 定义且为标量的是( A电场强度E=E F B.加速度a= C电势p=至 D.电阻R=p 9 0 (2分)(2)实验中所使用的电容器电容大小为.1500F,额定电压为20V,所使用的电源 输出电压为10V,则在该实验中电容器存储的最大电荷量为 (2分)(3)（多选）用q表示电容器上极板所带的电荷量，Uc表示电容器两端的电压，1 表示电路中的电流，电容器在放电过程中的图像正确的有() U (4分)(4)由图可知，传感器1为 (选填A.电流B.电压)传感器。为使得 电容器的放电时间延长便于观察，实验中所使用的可变电阻阻值应适当 (选填A.调 大B.调小). (6分)13.如图，平行板电容器的两个极板与水平面成一定角度，两极板与一直流电源相 连（图中电源省略）.若一带电粒子恰能沿图中所示水平虚线向左通过电容器，则在此过程 中，该粒子电势能逐渐 机械能逐渐 (均选填“不变”“增大”“减小”) 五、电阻率的测量(30分) 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 (6分)14.使用游标卡尺和 (填器材名称)测量圆柱体的长度和直径，某次测量 的示数如图(a)和图(b)所示，则测得的长度为 cm,直径为 mm. 圆柱体 40 0 5 6 cm 山 mgm 0 510 (a) (6) (c) (8分)15.按图(c)连接电路后，实验操作如下： ①将滑动变阻器R1的阻值置于最 (选填“大”或“小”)处：将S2拨向接点1， 闭合S1,调节R1,使电流表示数为o: ②将电阻箱R2的阻值调至最大处；S2拨向接点2；保持 不变，调节R2,使电流表示 数仍为o,此时R2阻值为12802： ③得圆柱体的电阻为 2.相应的电阻率为 Q·m.(保留三位有效数字) 16.电阻定律适用于浓度均匀的电解液溶液。 (2分)(1)某种导电溶液，在1s内有2个二价正离子通过某一横截面，同时有4个电子 (电子电荷量为）反向通过同一横截面，则该导电溶液中的电流为(） A.0 B.4e C.6e D.8e (6分)(2)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、2为电极，设a1m,b0.2m, c-0.1m,当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其一I图线如图乙所示，当U=10V 时，求电解液的电阻为 2,电阻率p是 0m. ↑V 10 5 I/×103A 甲 民 (8分)17.在如图所示的电路中，电源电压U恒为12V,滑动变阻器R的总阻值为302， 小灯L上标有“6V,0.3A”的字样.先将滑动变阻器R的滑片P移到b端，闭合电键S 求： (1)此时电流表的示数1. (2)将滑动变阻器的滑片P向上移动，当小灯正常发光时，电流表的示数2为0.3A,这时 滑动变阻器上滑片P与a端之间的阻值R为多大？ 六、心脏病发作还是触电致死？(14分) 一天上午，一野餐男子赤脚走到靠近输电线支撑塔的湿地上，突然倒下。该男子在目 击者赶到时正处于心室纤维性顫动中，并在敕护车到来前就去世了。之后遇难者家属对电力 公司提出法律诉讼，声称遇难者是由于支撑搭屯流泄露而触电致死。 提示：本题中可能用到的公式： ①半径为R的球体，体积V二子rR,表面积S=4nR2; ②带电量为+№的点电荷，以无穷远为率势能面，距其：处的电场强度大小为E,=k号 电势为四，=k2,其中k表示静电力常量。 为了更加精细地描述导体内电流的分布情况，人们定义了“电流密度”。某点处的电流密 度，方向为该点处的电流方向，大小为垂直于该方向上单位面积内的电流大小。 (4分)18.如图所示，圆柱形均匀金属导体的横截面积为S,将其左、右截面接入直流电路 稳定后内部有大小为1且分布均匀的电流，则导体内的电流密度大小为=·设导 体材料的电阻率为P,材料内某一点处附近极小范围内的电场可视为匀强电场，则该点的 电场强度大小用电流密度可表示为E= 2 (7分)19.电力公司的调查记录显示，该男子遇害附支撑塔确实有漏电故障.假定大小为ⅰ 的电流从漏电杆通过半径为b的半球体电极均匀地传入地面，在各个方向上均匀分散并流向 无穷远处，如图所示。大地的电阻率为印，遇难者距漏电杆的距离为r,遇难者处的 ①电流密度大小为j= ②电场强度大小为E= ③联系提示②，通过类比，可以求得该点与半球形电极边缘间的电势差大小为U= 漏电杆 遇难者 (3分)20.经调查发现.上一问中各物理量的具体参数为： i=100A,p=1002·m,b=1.0cm,r=10m.如图所示电流向上通过遇难者的一只 脚，横过其躯干（包括心脏），并向下通过另一只脚的导电通路.两脚间距d=0.5,湿地 上每只脚与地面的接触电阻均约为3002，电流在人体中通路的等效电阻约为10002，通 过躯干的电流达到01A即可引发心脏的纤维性额动，请通过计算，确认该男子的死亡是因 为心脏病发作还是触电 7