北京市清华大学附属中学朝阳学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷

2024一2025学年第一学期期中考试试卷 高二物理 (清华附中朝阳学校望京学校)，2024年11月 一、单选题（本题共10个小题，每题3分，共30分） 】.比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，下列表达式中 不属于比值定义的是( A.B=8 B.1=8 c:c=9 D.9=子 2.用C表示电容器的电容，口表示电容器所带的电荷量，U表示电容器两极板间的电势差。给 固定电容器充电，在下面四幅图中，能正确反映上述物理量之间关系的是( 3.如图所示，因线路故障，按通K时，灯L,和L2均不亮，用电压表测得UbO,U-0,Ud一4V。 由此可知断路处为() A.灯L B.灯L2C.变阻器D.不能确定 4.一个带电量为+Q的点电荷，放在长为L的不带电的导体棒中心轴线上，距离棒的左端距离 为”。如图所示，当棒这到静电平衡后，导体棒上感应电荷在棒的中心点O处产生的电场强度 大小和方向为( A.te 水平向右 k B ，水平向左 C.0 D 6+5水平向左 第1页，共8页 5.如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M从、N两点， P、Q是MN连线上的两点，且MP=ON,下列说法正 ⊕ 确的是() A.P点电场强度比Q点电场强度大 B.P点电势与Q点电势相等 C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍 D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变 6.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为”。将滑动变阻器的滑片P从图示位置向 右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断正确的是( A.电压表V的示数变小 B.电流表A2的示数变小 C.电流表A的示数变小 D.电流表A的示数变大 7.通过两粗细相同的同种金属电阻丝R、R的电流I和其两端的电压U的关系图线如图所示， 则下列说法正确的是() A.两电阻丝的电阻大小之比为R:R2=3:1 B.两电阻丝的电阻大小之比为R:R2=1:3 C.两电阻丝长度之比为L:L3=3:1 D.两电阻丝长度之比为L:L=1:】 →UV 8如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。 闭合开关S,电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条 件，油滴仍能静止不动的是( A增大R2的阻值 LE B.增大R1的阻值 C增大两板间的距离 D.断开开关S 9.如图所示是一个拥有10m叫和50mA两个量程的电流表，当使用a,b两个端点时，对应其中 一个量程：当使用a,c两人端点时，对应另外一个量程。己知表头的内阻R,为10002，满偏 电流1，为2mA。则() A.当使用a、b两个端点时，对应量程为10m B.当使用a、c两个端点时，对应量程为50mA C.R1+R2的阻值为502 D.R1+R2的阻值为2502 第2页，共8页 10.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实 验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的 是() 喷雾器 A.静电力做正功 油滴 B.里力和静电力的合力做负功 C.重力势能的减少量大于电势能的增加量 D.重力势能的减少量小于动能的增加量 二、多项选郑题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，) 11.一个负电荷仅荏静电力作用下沿直线运动，其运动的V一1图像如图所示。 、B时刻粒子分别经过A、B两点，A、B两点的场强大小分别为E、, 电势分别为p%,则可以准确判断出() A.E<E B.EEp C.= D.9<4 12在如图所示的U1图中，直线a为其包的路端电压与电流的关系，直 线b为某电阻R的电压与电流的关系，现用该电源直接与电阻R连接成闭 合电路，由图可知() A.该电阻的阻值为4.0 B.该电源的电动势为6.0V,内阻为0.52 0 1.02.03.0A C.该电源的路端电压为4.0V,输出功率为4.0W D.用比R电阻大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大 13.如图，一个静止的电子（电荷量大小为，质量为m)经电压为U的电场加速后，沿平行 于板面方向进入A、B两极板间的匀强电场，两极板的长度为l,相距为d,极板间的电压为U2、 电子射出电场时速率为，电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为y。则下列判断正确 的是() A.y= 031 4U d Ud' B.y= 4U,1 ev,p 40d D. 2=eU +el2 第3页，共8 14.地磅工作原理图如图所承，地磅空载时变阻器滑片P位于A 点，满载时滑片P位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列 说法正确的是() A.电压表两端电压与被测汽车的质量成反比' B.电池长时间使用后，称量值会偏人· C.若称量值偏小，可在凡，上并联一个电阻进行校E D,若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15,(8分).某学习小组做“测量金属丝的电阻率”的实验。 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径d,某次测量时螺旋测微器的示数如图所示， 其读数为 mm。 鬥 (亿 (2)图中（甲）和（乙）是测量金属丝电阻R的两种电路，其主要区别是滑动变阻器的连接 方式不同，一般称甲为“分压电路”，乙为“限流电路”，若需要待测电阻R两端电压从零开始连 续变化，应选用 (选填“甲”或“乙)电路。 (3)测量金属丝的电阻R时，某同学按“分压电路”连接实验器材，如图所示，其中 (选 填“①”“②”或“③”)连线是错误的。 AUN 25 20 1.0 中 0 0.100200300400500.60 (4)该同学正确地完成了实验操作，在U1坐标系中标出了测量数据的坐标点，并描绘出了 UI图线，如图所示。根据图线可知，该金属丝的电阻值R= Ω（结果保留两位有效 数字)。 (5)关于实验误差的分析，下列说法正确的是 A,多次测量金属丝直径求平均值可以减小系统误差 B.用UI图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C.电流表外接时，电压表分流会导致电阻测量值偏小 D.电流表外接时，电流表分压会导致电阻测量伎偏大 第4页，共8页 16.(10分)实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻"的任务，被剥电池的电 动势约为1.5V,内阻约为1.02。某小组计划利用图1的电路进行测承，己知实验室除特测电池、 开关、导线外，还有下列器材可供选用：电流表A,:量程0-0.6A,内阻约0.1252： 电流表A2：量程0-3A,内阻约0.0252：电压表V:量程0-3V,内阻约3k2: 滑动变阻器R:0~202,额定电流2A, UnW 15 1.4 1.3 1.2 1.1 出A 100 0.10.20.30.40.50.6 图1 图2 图3 (1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 (填写仪器的字母代号) (2)图2是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变 化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=V,内阻r=_2。(结 果保留到小数点后两位) (3)利用图】中实验电路测电源的电动势E和内电阻”，所测量的实际是图3中虚线框所示 “等效电源的电动势E和内电阻'。若电压表内电阻用R,表示，而电源开路时两极的电压等于 电源的电动势，因此可知E=一，又电路中的短路电流等于电动势与电源内阻的比值，因 此可知r= 四、解答题（共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答 案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 17.如图所示，长1m的轻质绝缘细绳上端固定，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时，绳与竖直方向的夹角0-37°。已知小球所带电荷量 g=1.0×10c,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6， cos37°=0.8。求：(1)小球所受静电力的大小F:(2)小球的质量m: (3)若小球在外力作用下从B点移动到细绳竖直位置的A点，求该过程中静电力对小球做的 功W。 第5页，共8页 究(9纷)指涨电坳机是一个把电能转化为机桃能的装蜜。如因所示，电源的电动势五=6V, 代咄+t05,电动机M的钱圈电阻为R=0.5n,限流电阻R。“1n,电键8闭合，电动机处 平正紫工祚状态，班想电压表的示数为45V,求： 《)描过电动机的电流：(2)电动机输出的机械功率， 《3)如果电动机突然卡往，则电动机的热功串是多少？（电动机未被烧坏） 素床顶。东顶 19.(10分)某同学设计了一台静电除尘装置，如图1所示，装置中有一长为L、宽为b、高为 d的矩形通道，其前、后面极板使用绝缘材料，上、下面极板使用金属材料.图2是装置的截 面图，上、下两极板与电压恒定的高压直流电源相连，质量为m、电荷量为一q、分布均匀的球 形尘埃颗粒以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到卜极椒后其所带电荷被中和，同 时被收集。通过调整两极板间电压U可以改变收集效率，（即被收集的尘埃颗粒与总尘埃颗粒 数的比值)。忽略一切摩擦、不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用力。 (1)求收集效率为100%时，两极板间电压的最小值Um: (2)请推导收集率n与两极板间电压U的函数关系： (3)已知尘埃颗粒的电荷量与其半径的平方成正比、质量与半径的立方成正比、单位时间内 进入矩形通道的尘埃颗粒个数恒定.两次进入矩形通道的尘埃颗粒的直径不同，当10μm的尘 埃颗粒完全被收集时，高压直流电源消耗的最小功率为P1:当2.5μm的尘埃颗粒完全被收集时， 高压直流电源消耗的最小功率为P2,求P1:P2。 接地线 00】 高压直 e>o 流电源 00 日0 十++十土土 图1 图2 7 20.(12分)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C的电容器（原来不带电）充电， 如图1所示，已知电源的电动势为E。 (1)图2中画出了电容器两极间的电势差：随电荷量g的变化图像，在图中取一电荷量的微 小变化量△q,请类比直线运动中由v一t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U时电容器储存的电能E。 (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W:并与充电 过程中电容器增加的电能△E,相比较，说明两者“相等“或“不相等"的原因。 (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p。某同学猜想应当与该处的场强E场的平方成正比，即p∝E畅·已知平行板电容器的 电容C=。s为两极板的正对面积，d为极板间距，k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。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。 △q 图1 图2 运n不什。而