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—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） 一、单选题（本题共10个小题，每题3分，共30分） 1. 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. C. D. 2. 用表示电容器的电容，表示电容器所带的电荷量，表示电容器两极板间的电势差。给一固定电容器充电，在下面四幅图中，能正确反映上述物理量之间关系的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V。由此可知断路处为（　　） A. 灯L1 B. 灯L2 C. 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r。如图所示，当棒达到静电平衡后，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. ，水平向右 B. ，水平向左 C. 0 D. 水平向左 5. 如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且。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. 在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．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，下列判断中正确的是（ ） A. 电压表V的示数变小 B. 电流表A1的示数变小 C. 电流表A2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的电流和其两端的电压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 B. 两电阻丝的电阻大小之比为 C. 两电阻丝长度之比为 D. 两电阻丝长度之比为 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．闭合电键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R1的阻值 B. 增大R２的阻值 C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S 9. 如图所示是一个拥有和两个量程的电流表，当使用a，b两个端点时，对应其中一个量程：当使用a，c两个端点时，对应另外一个量程。已知表头的内阻为1000Ω，满偏电流为。则（　　） A. 当使用a、b两个端点时，对应量程为 B. 当使用a、c两个端点时，对应量程为 C. 的阻值为50Ω D. 的阻值为250Ω 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（　　） A. 静电力做正功 B. 重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、多项选择题（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. 一个负电荷仅在静电力作用下沿直线运动，其运动的v-t图像如图所示。、时刻粒子分别经过A、B两点，A、B两点的场强大小分别为、，电势分别为、，则可以准确判断出（　　） A. B. C. D. 12. 如图，一个静止的电子（电荷量大小为e，质量为m）经电压为的电场加速后，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。电子射出电场时速率为v，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. B. C. D. 13. 地磅工作原理图如图所示，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，称量值会偏小 C. 若称量值偏小，可在R0上并联一个电阻进行校正 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） 14. 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。 （2）图中（甲）和（乙）是测量金属丝电阻的两种电路，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。 （4）该同学正确地完成了实验操作，在U-I坐标系中标出了测量数据的坐标点，并描绘出了U-I图线，如图所示。根据图线可知，该金属丝的电阻值________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U-I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值偏大 15. 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，被测电池的电动势约为，内阻约为。某小组计划利用图1的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表：量程，内阻约 电流表：量程，内阻约 电压表：量程，内阻约 滑动变阻器，额定电流 （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图线，请据此图线判断被测干电池的电动势_______V，内阻_______。（结果保留到小数点后两位） （3）利用图1中实验电路测电源的电动势和内电阻，所测量的实际是图3中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电压表内电阻用表示，而电源开路时两极的电压等于电源的电动势，因此可知_______，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_______。 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。 16. 如图所示，长l=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θ=37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，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。 17. 直流电动机是一个把电能转化为机械能的装置。如图所示，电源的电动势E＝6V，内阻r＝0.5Ω，电动机M的线圈电阻为R＝0.5Ω，限流电阻，电键S闭合，电动机处于正常工作状态，理想电压表的示数为4.5V，求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机输出的机械功率； （3）如果电动机突然卡住，则电动机的热功率是多少？（电动机未被烧坏） 18. 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、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下极板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）求收集效率为时，两极板间电压的最小值； （2）请推导收集率与两极板间电压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；当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，求。 19. 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u随电荷量q的变化图像，在图中取一电荷量的微小变化量，请类比直线运动中由v－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。 （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。某同学猜想应当与该处的场强的平方成正比，即。已知平行板电容器的电容，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。 2024—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） 一、单选题（本题共10个小题，每题3分，共30分） 【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】C 【6题答案】 【答案】C 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】B 【9题答案】 【答案】D 【10题答案】 【答案】C 二、多项选择题（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题答案】 【答案】BD 【12题答案】 【答案】AC 【13题答案】 【答案】BC 三、实验题（本题共2小题，共18分） 【14题答案】 【答案】（1）##0.901mm##0.899mm （2）甲 （3）② （4） （5）BC 【15题答案】 【答案】 ①. A1 ②. 1.48 ③. 0.83 ④. ⑤. 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。 【16题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【17题答案】 【答案】（1） （2） （3） 【18题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【19题答案】 【答案】（1）小阴影矩形的“面积”表示电容器所储存的电能，；（2），W与不相等 （3）设平行板电容器的电荷量为，两极板间的电压为，板间电场的场强为，则有 ，，， 联立得，所以该同学的猜想正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $