北京市第三十五中学2024-2025学年高二上学期期中物理（选考）试卷

北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 1 页 共 3 页 北京市第三十五中学 2024-2025 年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 评分标准 2024.11 I 卷（选择题 共 54分） 一、单项选择题（共 12 个小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项．．．．是符合题意的。） 二、多项选择题（共 6 个小题，每小题全对得 3 分，少选得 2 分，错选不得分。在每小题给出的四个选项 中，至少有一个选项．．．．是符合题意的。） 题号 13 14 15 16 17 18 答案 BD AD AB BD AD BC II 卷 （实验、论述和计算题 共 46分） 二、实验题 （共 12分每空 1分，每图 1分） 19.(1)0.398(0.395～0.399均正确) (2)甲 (3)见左下图 (4)见右下图 4.4(4.3～4.7均正确) (5)C (6)CD 20.（1）0～0.6 （1 分）；0～3 V （1 分）；R1 （1 分） （2）1.45（1 分）； 1.3 （1 分） 四、论述和计算题（4 个小题，共 34 分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数 值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 21.解：(1)小球在电场中静止时，受力分析如图所示， 由平衡条件得 F 电＝mgtan37°＝ 3 4 mg （3分） (2)E＝F 电 q ＝ 3mg 4q （3分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D D C D D D C B C B C D 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 2 页 共 3 页 22.解：灯泡的电阻：  25.0 3 1 I UR （3分） 导线约为 0.5m；截面积为 1mm2 由电阻定律可知：导线阻值       0085.0 101 5.0107.1 6 8 2 S LR  （3分） 2R ≪ 1R ，故电阻可以忽略不计（1分） 23. 解： (1)因为 P 入＝IU 所以 I＝P 入 U ＝ 66 220 A＝0.3A （3分） (2)电风扇正常工作时转化为内能的功率 P 内＝I2R＝0.32×20W＝1.8W 电风扇正常工作时转化为机械能的功率 P 机＝P 入－P 内＝66W－1.8W＝64.2W 电风扇正常工作时的效率η＝64.2 66 ×100%≈97.3% （3分） (3)电风扇的风叶被卡住后，电动机不转时可视为纯电阻电路，通过电风扇的电流 I2＝ U R ＝ 220 20 A＝11A 此时电流 I2>>I，电流过大，所以此时电动机容易被烧毁。 （3分） 24. (12分） （1）粉尘在通道中做类平抛运动，可以分解为 平行于上下板的方向的匀速直线运动，有 L t v （2分） 垂直于上下板的方向的匀加速直线运动，有 2 1 2 y at ，其中 1 1 U qa d m  （3分） 解得 2 1 2 12 U qLy d m  v （2 分） （2）方案一： 层级 1：（3分） 粉尘收集率 = 64%时，贴近上板进入的粉尘不会被收集，离开通道时沿垂直于上下板方向偏移的距 离 y = 0.64d2 由（1）可得 2 2 2 22 U qLy d m  v 若仅改变电源电压，要使收集率达到 100%，需要使 U增大 层级 2：（6分） 粉尘收集率 = 64%时，贴近上板进入的粉尘不会被收集，离开通道时沿垂直于上下板方向偏移的距 离 y = 0.64d2 由（1）可得 2 2 2 22 U qLy d m  v 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 3 页 共 3 页 若仅改变电源电压，则 2 2 2 22 U qLy d m    v 要使收集率达到 100%，需要使 y′ = d2 代入可得 2 2 25 16 U U  方案二： 层级 1：（3分） 粉尘收集率 = 64%时，贴近上板进入的粉尘不会被收集，离开通道时沿垂直于上下板方向偏移的距 离 y = 0.64d2 由（1）可得 2 2 2 22 U qLy d m  v 若仅改变上下板间距离，要使收集率达到 100%，需要使 d减小 层级 2：（6分） 粉尘收集率 = 64%时，贴近上板进入的粉尘不会被收集，离开通道时沿垂直于上下板方向偏移的距 离 y = 0.64d2 由（1）可得 2 2 2 22 U qLy d m  v 若仅改变上下板间距离，则 2 2 2 22 U qLy d m    v 要使收集率达到 100%，需要使 y′ = d2′ 代入可得 2 20.8d d  说明：其他合理方案也可得分 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 1 页 共 6 页 北京市第三十五中学 2024-2025 年度第一学期 期中测试 高二物理（选考）2024.11 教学班 姓名 学号 试卷说明：试卷分值 100分 ，考试时间 90分钟，请在答题纸上作答。I卷为选择题，包括两个大题，共 18个小题，II 卷为主观题，包括第 19题至第 24题。 I 卷（选择题 共 54分） 一、单项选择题（共 12 个小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项．．．．是符合题意的。） 1.电子伏特（符号：eV）属于下列哪一个物理量的单位 A．电荷量 B．电压 C．电流 D．能量 2．带电量分别为+4Q 和-6Q 的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为 F，若把它们 接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为 A．F/4 B．F/8 C． F/16 D． F/24 3．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为 S，极板间的距 离为 d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若 A．只增大 d，则 θ 不变 B．只增大 d，则 θ 变小 C．只插入介质，则 θ 变小 D．只减小 S，则 θ 变小 4．如图所示，a、b两点位于以负点电荷-Q（Q > 0）为球心的球面上，c点在球面外，则 A．a点场强的大小比 b点大 B．b点场强的大小比 c点小 C．a点电势比 b点高 D．b点电势比 c点低 5.如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为 1.2V，这表示 A．电路通过 1C的电荷量，电源把 1.2J的电能转化为其他形式的能 B．电源在每秒内把 1.2J其他形式的能转化为电能 C．该电源比电动势为 1.5V的干电池做功少 D．该电源与电动势为 1.5V的干电池相比，通过 1C电荷量时，其他形式的能 转化为电能少 6.如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过 M点，再 经过 N点，可以判定 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 2 页 共 6 页 A．M点的电势等于 N点的电势 B．M点的电势低于 N点的电势 C．粒子在 M点受到的电场力大于在 N点受到的电场力 D．粒子在 M点的电势能大于在 N点的电势能 7.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为图线在 P点的切线， 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，小灯泡的电阻为 R＝U1 I2 C．对应 P点，小灯泡的电阻为 R＝ U1 I2－I1 D．对应 P点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM所围的面积 8．把电量为 1×10-8C的正电荷，从 A移到 B电场力做功为 2×10-6J，从 B移到 C电场力做功为 3×10-6J，C 移到 D电场力做功为 -4×10-6J，把 A、B、C、D电势从高到低排列起来，正确的是 A．φA> φB> φC> φD B．φA> φD >φB> φC C．φC> φB> φD> φA D．φD> φA> φB> φC 9．某同学按照电路图连接元件进行实验，闭合开关 S时发现两盏灯都不亮。该同学用多用电表的 10V直 流电压挡来检测电路故障。在闭合开关 S的情况下，他把一支表笔始终连接在 A点，用另一支表笔依 次接触电路中的 B、C、D、E各点，对应的示数依次为 6V、6V、0V、0 V。如果只有一处故障，那么 下列判断中正确的是 A．始终连接在 A点上的是黑表笔;故障发生在 CD段 B．始终连接在 A点上的是黑表笔;故障发生在 DE段 C．始终连接在 A点上的是红表笔;故障发生在 CD段 D．始终连接在 A点上的是红表笔;故障发生在 DE段 10．一个电流表的满偏电流 Ig=1mA，内阻为 200Ω。要把它改装成一个量程为 0.5A的电流表，则应在电 流表上 A．并联一个 200Ω的电阻 B．并联一个 0.4Ω的电阻 C．串联一个 0.4Ω的电阻 D．串联一个 200Ω的电阻 11．如图，一个原来不带电的半径为 r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为＋Q 的点电 荷，点电荷到金属球表面的最近距离为 2r。静电平衡时 A．点电荷在球心处产生的场强为零 B．金属球左端带负电，右端带正电 C．感应电荷在球心处激发的场强大小为 29 Qk r ，方向向右 D．如果用导线将金属球的左右两侧相连，球两侧的电荷将会中和 12．电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可。电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置 组成的电池组，如图所示。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是 电池只数 输入电压 充电参数 放电时平均电压/只 电池容量/只 100只 交流 220 420V，20A 3.3V 120Ah A BCDE L2 L1 S 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 3 页 共 6 页 A．将电池组的两极直接接在交流电上进行充电 B．电池容量的单位 Ah就是能量单位 C．该电池组充电时的功率为 4.4kW D．该电池组充满电所储存的能量为 1.4╳108J 二、多项选择题（共 6 个小题，每小题全对得 3 分，少选得 2 分，错选不得分。在每小题给出的四个选项 中，至少有一个选项．．．．是符合题意的。） 13. 如图所示电路，电源电动势为 12V，电源内阻 l.0Ω，电路中的电阻 R0为 1.5Ω，小型直流电动机M的内 阻为 0.5Ω，闭合开关 S后，电动机转动，电流表的示数为 2.0A。则以下判断中正确的是 A．电动机的输出功率为 14W B．电动机两端的电压为 7.0V C．电动机产生的热功率 4.0W D．电源输出的电功率为 20W 14．如图所示，直线 A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线 B、C分别是电阻 R1、R2两端的电压与 电流的关系图线．若将这两个电阻分别接到该电源上，则 A．R1接在电源上时，电源的效率高 B．R2接在电源上时，电源的效率高 C．R1接在电源上时，电源的输出功率大 D．R2接在电源上时，电源的输出功率大 15.如图所示，两个等量的正点电荷分别置于 P、Q两位置，在 P、Q连线的垂直平分线上有 M、N两点， 另有一试探电荷 q，则 A．若 q是正电荷，q在 N点的电势能比在 M点的电势能大 B．若 q是负电荷，q在 M点的电势能比在 N点的电势能大 C．无论 q是正电荷还是负电荷，q在 M、N两点的电势能都一样大 D．无论 q是正电荷还是负电荷，q在 M点的电势能都比在 N点的电势能小 16. 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保 温状态。图是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。 A．开关 S接通时，电饭锅处于保温状态 B．开关 S接通时，电饭锅处于加热状态 C．当 R1: R2=1:1时，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半 D．当 R1: R2=1:1时，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分 之一 17．由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有 关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为 E＝F q ，在引 力场中可以用一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱．设地球质量为 M，半径为 R，地球表面处重力加 速度为 g，引力常量为 G，如果一个质量为 m的物体位于距离地心 2R处的某点，则下列表达式中能反映该点 引力场强弱的是 A．G M 2R2 B．G m 2R2 C．G Mm 2R2 D. g 4 A R0 电动机 MS 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 4 页 共 6 页 18. 如图是有两个量程的电流表，一个量程为 0~1 A，另一个量程为 0~0.1 A。已知表头的内阻 Rg 为 200 Ω，满偏电流 Ig 为 2 mA，下列说法正确的是 A. 当使用 A、B 两个端点时量程为 0.1 A B．当使用 A、B 两个端点时量程为 1 A C．R1=0.41Ω D．R2=3.07Ω II 卷 （实验、论述和计算题 共 46分） 二、实验题 （共 12分） 19.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如下图所示，其读数应为________mm(该值接 近多次测量的平均值)． (2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx.实验所用器材为：电池组(电动势 3 V，内阻约 1 Ω)、电流表(内阻约 0.1 Ω)、 电压表(内阻约 3 kΩ)、滑动变阻器 R(0～20 Ω，额定电流 2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上 器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知，他们测量 Rx是采用下图中的______图(选填“甲”或“乙”)． (3)下图是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P置于变阻器的一端．请 根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被 烧坏． 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 5 页 共 6 页 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立 U、I坐标系，如下图所示，图中已标出了与测量数据对应的 4个坐 标点．请在图中标出第 2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出 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)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)． A．1×10－2 Ω·m B．1×10－3 Ω·m C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m (6)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是 ________(有多个正确选项)． A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 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图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 20. 用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、 开关和导线外，可供使用的实验器材还有： 双量程电流表：A（量程 0～0.6A，0～3A）； 双量程电压表：V（量程 0～3 V，0～15 V）； 滑动变阻器：R1（阻值范围 0～10Ω，额定电流 2A) R2（阻值范围 0～100 Ω，额定电流 1A) （1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 A，电压表的量程为 V， 应选用滑动变阻器 (填写滑动变阻器符号)。 （2）通过多次测量并记录对应的电流表示数 I和电压表示数 U，利用这些数据在图丙中画出了 U－I线。 由图线可以得出此干电池的电动势 E= V（保留 3位有效数字），内电阻 r= Ω（保留 2位 有效数字）。 北京市第三十五中学 2024-2025学年度第一学期 期中测试 高二物理（选考） 第 6 页 共 6 页 四、论述和计算题（4 个小题，共 34 分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数 值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 21.（6 分）一根长为 l 的绝缘丝线吊着一质量为 m、带电荷量为 q的小球静止在水平向右的匀强电场中， 如图所示，丝线与竖直方向成 37°角，重力加速度为 g，已知：sin37°=0.6 ，cos37°=0.8 . 求：(1)小球受到的静电力大小； (2)匀强电场电场强度的大小。 22. （7 分）在实验室用一段导线连接一个“3 V 0.25 A”的小灯泡做实验时，一般都不会考虑导线的电 阻。如果导线的横截面积是 1 mm 2 ，请你估计导线的长度，计算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻 的理由。（铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω•m） 23. （9分) 一台电风扇，内阻为 20Ω，接上 220V电压后，消耗功率 66W．求： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？ (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？电动机的效率是多少？ (3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，请推导说明此时电动机为什么容易被烧毁。 24. （12分） 在许多工业生产过程中，会产生包含粉尘的废气，为了减少粉尘对空气的污染，通常让废气经过 除尘室后再排放。如图 1 所示，除尘室中有一矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使 用金属材料，并与电压恒定的高压直流电源相连。图 2 是该装置的截面图。通道长 L、宽 b，上下板间 距离 d，电源电压 U，其中 L和 b为已知，且不可调，d和 U可调。质量为 m、电荷量为-q、分布均匀 的带电粉尘以水平速度 v 进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时粉尘被 收集。不计粉尘重力、空气阻力及粉尘间的相互作用。 （1）若电源电压为 U1、上下板间距离为 d1时，部分粉尘没有被收集，求贴近上板进入通道的粉尘离 开通道时，沿垂直于上下板方向偏移的距离 y。 （2）若电源电压为U2、上下板间距离为 d2时，进入通道的粉尘的收集率 = 64%。为使收集率达到 100%， 应如何调整装置？请分析说明，并给出具体的调整方案。（写出一种方案即可） 图 1 L d b v 图 2 L d + - + + + + + + - - - - - - 接地线 v