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年度第一学期期中测试 高二物理（选考） 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. 能量 B. 电压 C. 电流 D. 电荷量 2. 真空中带电荷量分别为+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，它们的相互作用力大小变为( ) A. B. C. D. 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（　　） 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随电压U变化的曲线如图所示，P为图线上的一点，PN为图线上P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法正确的是（　　） 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 C. 对应P点小灯泡的电阻为 D. 对应P点小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 8. 把电量为的正电荷，从A移到B电场力做功为，从B移到C电场力做功为，C移到D电场力做功为，把A、B、C、D电势从高到低排列起来，正确的是（ ） A. B. C. D. 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、0V。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. 一电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为200 Ω.要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表，则应在电流表上（ ） A. 并联一个约为200 Ω的电阻 B. 并联一个约为0.4 Ω的电阻 C. 串联一个约为0.4 Ω的电阻 D. 串联一个约为200 Ω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，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. 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 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. 如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，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，理想电流表的示数为2.0A，以下说法正确的是（　　） A. 电动机的输出功率为14W B. 电动机两端的电压为7V C. 电动机产生的热功率为4W 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的两端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。如图所示是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝， S是自动开关，下列说法正确的是（　　） 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. 关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．在引力场中可以有一个类似的物理量用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. B. C. D. 18. 如图是有两个量程的电流表，一个量程为0~1A，另一个量程为0~0.1A。已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，下列说法正确的是（ ） A. 当使用A、B两个端点时量程为0.1A B. 当使用A、B两个端点时量程为1A 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，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm． （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：电池阻（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、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是采用图中的______图（选填“甲”或“乙”）． （3）如图所示是测量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． （4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，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的电阻率约为________（填选项前的符号）． A．1×Ω·m B．1×Ω·m C．1×Ω·m D．1×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，可以消除由于测量仪表引起的系统误差 D．用U—I图像处理数据求金属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0~3V，0~15V）； 滑动变阻器：R1（阻值范围0~10Ω，额定电流2A） R2（阻值范围0~100Ω，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，利用这些数据在图乙中画出了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）。 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. 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，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. 在实验室用一段导线连接一个“”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，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。 23. 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. 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、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η=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） 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） 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题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】D 【5题答案】 【答案】D 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】ABD 【8题答案】 【答案】B 【9题答案】 【答案】C 【10题答案】 【答案】B 【11题答案】 【答案】C 【12题答案】 【答案】D 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题答案】 【答案】BD 【14题答案】 【答案】AD 【15题答案】 【答案】AB 【16题答案】 【答案】BD 【17题答案】 【答案】AD 【18题答案】 【答案】BC II卷（实验、论述和计算题 共46分） 二、实验题（共12分） 【19题答案】 【答案】 ①. 0.398(0.395~0.399) ②. 甲 ③. ④. ⑤. 4.3～4.7 ⑥. C ⑦. CD 【20题答案】 【答案】（1） ①. 0~0.6 ②. 0~3V ③. R1 （2） ①. 1.45 ②. 1.3 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题答案】 【答案】（1）小球受到的静电力大小为mgtan37°；（2）匀强电场电场强度的大小为 【22题答案】 【答案】导线的横截面积是，长度约0.5m，铜丝的电阻率约为0.0175Ω•mm2/m，由电阻定律可知，其阻值，故电阻可以忽略不计。 【23题答案】 【答案】（1）0.3A （2）64.2W，97.3% （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 发热功率 此时电流，电流过大，发热功率过大，所以此时电动机容易被烧毁。 【24题答案】 【答案】（1） （2）方案一：若仅改变电源电压，要使收集率达到100%，需要使U增大，即；方案二：若仅改变上下板间距离，要使收集率达到100%，需要使d减小，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $