北京市北京师范大学良乡附属中学2025-2026学年高二上学期期中物理试题

2025北京北师大良乡附中高二（上）期中 物 理 一、单选题（共14小题，每题3分，共42分） 1.在物理学中，常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列关系式中，不属于比值定义的是 A．电场强度 B．电流 C．电容 D．电势 2. 下列说法正确的是 A．若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为零 B．公式表明在电场中某点电场强度大小与电荷量q成反比 C．表明在点电荷激发的电场中，某点电场强度大小与其电荷量Q成正比 D．匀强电场中电场强度处处相同，因此电势也处处相同 3.如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知 A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大 B．B球的质量较大 C．B球受到的拉力较大 D．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′B A E 4.如图所示，A、B为匀强电场中同一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点。以下图像中能正确描述位移x、静电力F、速度v和加速度a各物理量随时间变化的是 O t x O t F O t a O t v A. B. C. D. 5.如图所示，将带正电的球C靠近不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为QA’和QB’。下列说法正确的是 A．QA’为负电荷，QB’为正电荷 B．导体内部虚线2所在处电场强度均不为零 C．沿虚线1分开两部分的电荷量QA’ QB’ D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电 6．一个不带电的空腔导体放入匀强电场E0中，达到静电平衡后，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是 A．感应电荷在A、B两点场强均为零 B．金属发生感应起电，左端外表面的感应电荷为负，右端外表面的感应电荷为正 C．金属导体内外表面存在电势差 D．金属处于静电平衡时，金属内部的电场强度与静电场E0大小相等、方向相反 7.闪电是由云层中所积累的电荷放电引起的，通常是云层底部带正电荷，云层下方的地面会感应出负电荷，当云层底部与地面间的电场强度增大至E0=5×105 V/m时击穿空气，发生短时放电现象，形成闪电。某圆盘形云朵底部与地面的距离h=1×103 m，该云朵与地面间的电场强度恰好达到E0时发生闪电，放电电流随时间变化的简化函数图像如图所示。假设该次放电将云朵所带电荷全部放掉，云朵和地面构成的电容器可视为理想的平行板电容器。下列说法不正确的是 A．这次放电释放的总电荷量 B．这次放电过程中的平均电流 C．放电前该电容器存储的电能 D．该等效电容器的电容值 8.有一个电流表G，内阻为Rg，满偏电流为Ig。如果把它改装为量程为nIg的电流表，则 A．给它串联一个电阻，阻值为nRg B．给它串联一个电阻，阻值为(n-1)Rg C．给它并联一个电阻，阻值为 D．给它并联一个电阻，阻值为 9.图中箭头所示的是真空中两点电荷中垂线上某点p的场强方向，关于两点电荷带电性质以及电量多少的判断，下列选项中正确的是 A．，且带正电 B．，带正电，带负电 C．，负电，正电 D．，正电，负电 10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点（重力不计）仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹，据此可知 A．a、b、c三条等势线中，a的电势最高 B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大 C．该质点在P点的速率比在Q点处大 D．该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 11．两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是 A．、为等量异种电荷 B．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减小后增大 C．N、D两点间的电场强度大小先增大后减小 D．N、C两点间场强方向沿x轴负方向 12.如图所示，平行板电容器与电压为U的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是U A．油滴带正电荷 B．将上极板向上移动一小段距离，电容器的电容变大 C．上极板向左平移一小段距离，油滴仍保持静止 D．断开开关S，将上极板向下平移一小段距离P点电势升高 13.某同学用Ig=500mA的电流表A，设计了如图所示的电路进行电表的改装。已知电流表A的内阻RA=0.4Ω，R1=RA，R2=7RA。关于改装表的下列说法正确的是 A．若将接线柱1、3接入电路，可以测量的最大电压为3.0V B．若将接线柱1、3接入电路，可以测量的最大电压为1.5V C．若将接线柱1、2接入电路，可以测量的最大电流为0.5A D．若将接线柱1、2接入电路，可以测量的最大电流为2.0A 14.如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为U0时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是 A．两极板间电压为U0时，尘埃的最大动能为qU0+ B．两极板间电压为U0时，除尘率可达100% C．仅增大尘埃的速率v，可以提升除尘率 D．仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 2、 实验题（共2小题，共18分） 15.（8分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1） 如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径D=______mm；如图乙所示，用20分度游标卡尺测得金属丝的长度L=______ mm。 甲 乙 （2）某同学想根据学过的知识，估测一个电容器的电容。他从实验室找到的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与计算机相连，能描绘出电流i随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图所示的电路。实验过程如下，完成相应的填空。 ①关于电容器充电过程中电容器两极间电压U、电容器所带电荷量Q随时间t变化的图像，下面四个图像中，正确的是 。 A．B．C． D． ②将开关S掷向2端，电容器放电，此时电路中有短暂的电流，流过电阻R的电流方向为 （填“向左”或 “向右”）。 16．（10分）某同学设计一个实验测量某金属丝的电阻率（金属丝的电阻约为5Ω），除被测金属丝、电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）、开关和导线外，还有下列电表： A．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ） （1）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 （选填器材前的字母），实验电路应采用图1中的 （选填“甲”或“乙”）。 （2）图2是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线。 （3）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为L，直径为D，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= 。（用题目所给字母表示） （4）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，随滑片移动距离的增加，待测电阻两端的电压也随之增加，下列反映关系的示意图中正确的是________。 A． B． C． 三、解答题（共40分） 17.（9分）如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做功为，再从B点移到C点，静电力做功为。已知电场的方向与所在的平面平行。 (1)两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少？ (2)如果规定B点的电势为0，则A点和C点的电势分别为多少？ (3)请在图中画出过B点的电场线方向，并说明理由。 18.(9分）如图，竖直放置的A、B与水平放置的C、D为两对正对的平行金属板，A、B两板间电势差为，C、D两板分别带正电和负电，两板间场强为，C、D两极板长均为。一质量为，电荷量为的带电粒子（不计重力）由静止开始经A、B加速后穿过C、D并发生偏转（CD右侧没有电场），最后打在荧光屏上。求： （1）粒子离开B板时速度大小； （2）粒子刚穿过C、D时的竖直偏转位移； （3）粒子打在荧光屏上时的动能。    19.（10分）如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中，轨道半径为R，a为轨道最低点。一质量为m、电荷量为（）的带电小球（可视为质点）在轨道内侧的P点处于静止状态，过P点的轨道半径与竖直方向的夹角，，，重力加速度为g。某时刻，沿轨道切线方向给小球一大小为v的速度，使小球能沿轨道做完整的圆周运动。 （1）求电场强度E的大小； （2）求a、p两点电势差Uap； （3）求小球在a点的速度大小va。 20.（12分）导体内存在大量可以自由移动的自由电荷，由于恒定电场的作用，这些自由电荷定向运动形成电流，但是，导体中自由电荷定向运动的速率是增加的，而运动过程中它们会与导体内不动的粒子碰撞从而减速，因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。一段横截面积为S的金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子的质量为m，电子的电荷量为e。该导线通有电流时，电子定向运动的平均速度用表示。 （1）求导线中的电流I。 （2）按照经典理论，电子在金属中运动的情形是这样的；在外加电场（可通过加电压实现）的作用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离子，而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（为简化问题，我们假定：电子沿电流方向做匀加速直线运动），经加速运动一段距离后，再与金属离子发生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用L表示。请从宏观和微观相联系的角度，结合能量转化的相关规律，说明金属导体的电阻率与哪些因素有关。 （3）以下对直导线内部做进一步分析：设导线单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为。现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度，其大小用j表示。 a．请建立微观模型，利用电流的定义式，推导 b．从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流，从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动。设导体的电阻率为，电导率就是电阻率的倒数，即，导体内场强为E，请推导出j、、E三者间满足的关系式。 参考答案 一、单项选择题（每小题3分，共42分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 B C D D D B C D A C B C A B 二、填空题（每空2分，共18分。） 15.（1）2.150 12.30 （2）AC 向左 16.（1）B 甲 （2） （3） (4) A 三、计算题（共40分，17、18题各9分，19题10分，20题12分） 17.（1）， （2）， （3）见解析 【详解】（1）根据电场力做功和电势差的关系 （2） 若规定，则解得 （3）设的中点为D，易知D点电势也为，与C电势相等，连接，则为匀强电场中的一条等势线，过B作的垂线，即为过B的电场线，沿电场方向电势降低，故过B的电场线如图 18.（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子在加速电场中加速过程，由动能定理可得解得 （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，可得，，联立解得 （3）粒子从开始动到打在荧光屏上整个过程根据动能定理可知 所以有 19.（1） （2） （3） 【详解】（1）在P点对小球进行受力分析，如图所示 根据平衡条件有解得 （2）根据电势差与电场强度的关系有结合上述解得 （3）设小球在a点的速度为va，根据动能定理有 结合上述解得 20.（1） （2）见解析 （3）a．见解析；b. 【详解】（1）因为通有电流时，导体中的自由电子定向移动的平均速度为，所以时间t内，自由电子运动的长度为，在导体中的体积为，即通过某一横截面的自由电子数为，这些自由电子的电荷量为 由电流的定义式可得，导体中的电流 （2）设每个自由程之间的电压为U，自由电子碰撞前的速度为v，则有 从宏观角度来看，由电阻定律可得一个自由程长度的导体电阻大小为 再由欧姆定律可得，该导体内的电流大小为，电流的微观表达式为 又因为自由电子在一个自由程内做初速度为0的匀加速直线运动，所以有 以上各式联立可得 所以金属导体电阻率的影响影响因素有：自由电子定向运动的平均速度，单位体积的自由电子数，自由程的长度。 （3）a．在直导线内任选一个横截面，在时间内以为底，为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知其中 代入上式可得 b．（猜想：j与E成正比）设横截面积为S，长为l的导线两端电压为U，则 电流密度的定义为将代入，得； 导线的电阻，代入上式，可得三者间满足的关系式为 由得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $