考試時間：90分鐘
第I卷（選擇題共42分）
一、選擇題（本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。）
1. 下列物理量中，不能描述電場性質(zhì)的是（ ）
A. 電場強度B. 電勢C. 電勢能D. 電勢差
2. 兩個分別帶有電荷量和的相同金屬小球（視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后重新放回到原來的位置，則兩球間庫侖力的大小為（ ）
A. B. C. D.
3. 關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（ ）
A. 若在電場中的P點不放試探電荷，則P點的電場強度為0
B. 電場強度公式表明，電場強度的大小與試探電荷的電荷量q成反比，若q減半，則該處的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍
C. 點電荷的電場強度公式表明，點電荷周圍某點電場強度的大小與該點到場源電荷距離r的二次方成反比
D. 電場中某點電場強度的方向與單位電荷在該點受到的靜電力方向相同
4. 如圖所示，兩個不帶電的導(dǎo)體A和B彼此接觸，起初它們不帶電。手握絕緣手柄，把帶正電的導(dǎo)體C置于A附近。下列說法正確的是（ ）
A. 此時A電勢低，B電勢高
B. 先把A、B分開，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合
C. 先用手摸一下B后再移開C，A、B均帶正電
D. A、B分開后，若A帶上了-1.0×10-8 C的電荷，則B一定帶上了+1.0×10-8 C的電荷
5. 如圖為一塊手機電池背面的文字說明，下列說法正確的是（ ）
A. 說明中“mA·h”為能量單位
B. 該電池充滿電后所帶電荷量為500 mA·h
C. 該電池在工作時的電流為500mA
D. 若該電池以10mA的電流工作，可連續(xù)工作5小時
6. 關(guān)于電源、電流、導(dǎo)體電阻和電阻率，下列說法正確的是（ ）
A. 電源的作用是產(chǎn)生電荷，從而使電路中有持續(xù)的電流
B. 電流是矢量，其方向與正電荷定向移動的方向相同
C. 電阻率的國際單位為Ω·m
D. 將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一
7. 某同學通過實驗，描繪出了兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線。如圖所示，兩條圖線交于P點，R2的圖像在P點的切線與縱軸的交點坐標為0.4。下列說法正確的是（ ）
A. 的電阻為0.5Ω
B. R2的電阻隨電壓的增大而減小
C. 當U=1V時，R2與R1的電阻相等
D. 當U=1V時，R2電阻為10Ω
8. 圖中實線為一個正點電荷的電場線，虛線是其等勢面，B、C、D是某條電場線上的三個點，且BC=CD，A點與C點在同一等勢面上。下列說法正確的是（）
A. A點與C點的電場強度不相同
B. A點電勢比B點電勢高
C. B、C兩點的電勢差等于C、D兩點的電勢差
D. 同一電荷在B點的電勢能一定大于在C點的電勢能
9. 如圖所示，在直角三角形Δabc中，，勻強電場的電場線平行于Δabc所在的平面，且a、b、c三點的電勢分別為6V、、6V。下列說法正確的是（ ）
A. a、c中點的電勢為
B. 電場強度的大小為160V/m
C. 電場強度的方向沿ab由a指向b
D. 電場強度的方向垂直于ab斜向下
10. 如圖所示為靜電噴漆示意圖，噴槍噴出的油漆微粒帶負電，被噴工件帶正電。微粒在靜電力的作用下向工件運動，最后吸附在工件表面。油漆微粒向工件靠近的過程中只受靜電力的作用。下列說法正確的是（ ）
A. 油漆微粒受到工件的靜電力越來越小
B. 油漆微粒的動能越來越大
C. 油漆微粒一定沿著電場線運動
D. 油漆微粒的電勢能增加
11. 如圖為某同學采用平行金屬板電容器測量某材料豎直方向尺寸隨溫度變化的裝置示意圖。電容器上極板固定，下極板可隨材料尺寸的變化上下移動，兩極板間電壓不變。若被測材料溫度升高時膨脹，使下極板向上移動。下列說法正確的是（ ）
A. 電容器的電容減小
B. 電容器的電容不變
C. 電容器的帶電荷量減小
D. 電容器兩極板間電場強度變大
12. 如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1 = 4.0×10-8 C，Q2 = -1.0×10-8 C，分別固定在x1=0和x2=6 cm的位置上。下列說法正確的是（ ）
A. x=4 cm處的電場強度為0
B. x=12 cm處的電場強度為0
C. x6 cm范圍內(nèi)的電場強度的方向一定沿x軸負方向
13. 如圖所示，質(zhì)子和氦核均從靜止開始經(jīng)AB間電勢差為U1的加速電場后垂直進入CD間電勢差為U2的偏轉(zhuǎn)電場，兩者離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏移距離為y，速度偏轉(zhuǎn)的角度為。已知偏轉(zhuǎn)電場兩平行板間的距離為d，板長為，質(zhì)子和氦核的質(zhì)量之比為，電荷量之比為，不計重力的影響。下列說法正確的是（ ）
A. 質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度較小
B. 質(zhì)子的偏移距離較大
C. 氦核速度偏轉(zhuǎn)的角度較小
D. 氦核射出偏轉(zhuǎn)電場時的動能較大
14. 如圖甲所示，均勻帶電球體的半徑為R，電荷量為?？梢宰C明，均勻帶電球體（或球殼）在球外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產(chǎn)生的電場相同；而均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點產(chǎn)生的電場強度為零。以球心為坐標原點建立x軸，理論分析表明，x軸上各點的場強隨x變化關(guān)系如圖乙所示，靜電力常量為k。下列說法正確的是（ ）
A. x1、x2兩點的電場強度方向相反
B. x2處場強大小為
C. x1、x2兩點的電勢相同
D. 若規(guī)定球心處的電勢為零，則x=R處的電勢為
第Ⅱ卷（非選擇題共58分）
本部分共7小題，共58分。
二、實驗題（每空2分，共18分）
15. 某小組利用圖甲所示的電路進行實驗，觀察電容器充、放電過程。電流傳感器能夠?qū)㈦娏餍畔魅胗嬎銠C，屏幕上顯示出電容器充、放電時電流隨時間變化的I-t圖像。某次實驗時先使開關(guān)S與1端相連。
（1）將開關(guān)S改接2后，此時電容器進行的是___________（選填“充電”或“放電”）過程。此過程得到的圖像如圖乙所示，圖中用陰影標記的狹長矩形（在圖乙的最左邊）的面積的物理意義是___________。
（2）根據(jù)圖像，在圖丙中定性畫出此過程中電容器所帶電荷量隨時間變化的圖像___________。
16. 在“導(dǎo)體電阻率的測量”的實驗中需要測出導(dǎo)體的長度L、直徑D和電阻R。某實驗小組要測量一種新型材料制成的均勻圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：
（1）用螺旋測微器測量其直徑如圖1所示，由圖可知其直徑___________mm。
（2）已知該圓柱體的電阻約為6Ω，現(xiàn)采用圖2所示的電路來精確測量其阻值。除待測圓柱體外，實驗室還備有的實驗器材如下：
A.電壓表V1（量程3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）
B.電流表A1（量程3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω）
C.電流表A2（量程0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω）
D.滑動變阻器R1（0~5 Ω，0.6 A）
E.滑動變阻器（0~2000 Ω，0.1 A）
F.輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E
G.開關(guān)S，導(dǎo)線若干
為了測量準確、調(diào)節(jié)方便，實驗中電流表應(yīng)選用___________，滑動變阻器應(yīng)選用___________。（選填實驗器材前對應(yīng)的字母）
（3）按照圖2連接實物圖，如圖3所示，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請用筆畫線代替導(dǎo)線補充完成圖中實物間的連線。___________
（4）根據(jù)實驗電路，測得多組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)電流表的示數(shù)I，通過描點作出的圖像為一條過原點的傾斜直線，其斜率為k，則該金屬絲的電阻率___________（用k、L、D三個物理量表示）。
（5）電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是反映水質(zhì)的一項重要指標。某種飲用水的電導(dǎo)率約為0.1（Ω·m）-1，將該飲用水灌入一個高約10cm、容積約200mL的薄壁塑料瓶（如圖4所示），瓶的兩端用兩個略小于瓶底面積的固定金屬圓片電極密封。請分析說明采用圖2所示電路，利用上述實驗器材能否較為精確地測量該飲用水的電導(dǎo)率。______________________
三、計算論證題（本題共5小題，40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
17. 在如圖所示勻強電場中，沿電場線方向有A、B兩點，A、B兩點間的距離d=0.20 m。電荷量q=+1.0×10-8 C的試探電荷放在電場中的A點，受到的靜電力大小為F=2.0×10-4 N。求：
（1）電場強度E的大?。?br>（2）試探電荷從A點運動到B的點過程中靜電力所做的功W；
（3）若規(guī)定B點的電勢為0，則A點的電勢φA。
18. 如圖所示，長L=1.0 m的輕質(zhì)絕緣細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，細繩與豎直方向的夾角為37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10-6 C，電場強度的大小E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）小球的質(zhì)量m；
（2）若電場強度的大小減小為原來的，則小球運動到最低點時速度的大小v。
19. 某種金屬板M 受到一束紫外線照射時會不停地發(fā)射電子，射出的電子具有不同的方向，速度大小也不相同。在M旁放置一個金屬網(wǎng)N。如果用導(dǎo)線將M、N連起來，從M射出的電子落到N上后便會沿導(dǎo)線返回M，從而形成電流。已知電子質(zhì)量為m，電子電荷量為e、
（1）若已知金屬網(wǎng)N在時間t內(nèi)接收的電子數(shù)為n，則電流表示數(shù)I為多少？
（2）現(xiàn)在不把M、N直接相連，而按圖那樣在M、N之間加電壓，發(fā)現(xiàn)當M、N間的電壓為U0時電流表中就沒有電流。則被這束紫外線照射出電子的最大速度vm是多少？
（3）若已知U0 =12.5 V，M、N間的距離d=1 cm，電子質(zhì)量m= 9.1×10-31 kg，電荷量e=1.6×10-19 C，重力加速度g=10m/s2。利用上述數(shù)據(jù)通過計算說明：分析電子在電場中的運動時，可以不考慮電子所受重力的影響。
20. 如圖所示，A、B為兩塊足夠大的水平放置的平行金屬板，間距為d，板間電壓為U，兩板間有方向由A指向B的勻強電場。在金屬板A的正中央位置有一個粒子源P，能以v0的初速度向金屬板A以下的各個方向均勻射出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，粒子最終全部落在金屬板B上。不計粒子所受重力、空氣阻力以及粒子之間的相互作用力。求：
（1）粒子的加速度大小a；
（2）粒子在兩金屬板間運動的最長時間t；
（3）粒子落在金屬板B上的區(qū)域面積S。
21. 1913年，美國物理學家密立根用油滴實驗證明電荷的量子性并測出電子的電荷量，由此獲得了1923年度諾貝爾物理學獎。如圖是密立根油滴實驗的原理示意圖，兩個水平放置、相距為d的金屬極板，上極板中央有一小孔。用噴霧器將細小的油滴噴入密閉空間，這些油滴由于摩擦而帶了負電。油滴通過上極板的小孔進入到觀察室中，已知重力加速度為g，油滴的密度為。
（1）當兩極板間電壓為U0時，某一油滴恰好懸浮在兩極板間靜止。將油滴視為半徑為r1的球體。求：
a.該油滴所帶的電荷量q1；
b.實驗中發(fā)現(xiàn)，對于質(zhì)量為m的油滴，如果改變它所帶的電荷量q的大小，則能夠使油滴達到平衡的電壓必須是某些特定值Un，研究這些電壓變化的規(guī)律可發(fā)現(xiàn)它們都滿足方程：，式中n =1，2，3，……。此結(jié)果說明了什么？
（2）密立根是通過測量油滴在空氣中下落速度來測量油滴所帶電荷量的。當兩極板間的電壓為U時，半徑為r的帶電油滴受到的重力、靜電力和空氣阻力平衡時，油滴以速度v1勻速上升；斷開電源去掉兩極板間電壓，經(jīng)過一段時間后觀測到油滴以速度v2勻速下降。已知油滴受到的空氣阻力的大小為，其中常數(shù)η為空氣的粘滯系數(shù)，v為油滴運動的速度大小。求油滴的電荷量q。
豐臺區(qū)2023-2024學年度第一學期期中練習
高二物理（A卷）
考試時間：90分鐘
第I卷（選擇題共42分）
一、選擇題（本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。）
1. 下列物理量中，不能描述電場性質(zhì)的是（ ）
A. 電場強度B. 電勢C. 電勢能D. 電勢差
【答案】C
【解析】
【詳解】電場強度、電勢、電勢差都是描述電場性質(zhì)的物理量，電勢能是電勢與試探電荷共同決定的，不能描述電場的性質(zhì)。
故選C
2. 兩個分別帶有電荷量和的相同金屬小球（視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后重新放回到原來的位置，則兩球間庫侖力的大小為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)庫侖定律可得
兩小球相互接觸后重新放回到原來的位置，兩小球帶電量均為，則兩球間庫侖力的大小為
聯(lián)立可得
故選A。
3. 關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（ ）
A. 若在電場中的P點不放試探電荷，則P點的電場強度為0
B. 電場強度公式表明，電場強度的大小與試探電荷的電荷量q成反比，若q減半，則該處的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍
C. 點電荷的電場強度公式表明，點電荷周圍某點電場強度的大小與該點到場源電荷距離r的二次方成反比
D. 電場中某點電場強度的方向與單位電荷在該點受到的靜電力方向相同
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．電場強度公式為比值法定義的，電場強度的大小與試探電荷的電荷量無關(guān)，與試探電荷所受的電場力無關(guān)，故AB錯誤；
C．由點電荷電場強度決定式可知點電荷周圍某點電場強度的大小與該點到場源電荷距離r的二次方成反比，故C正確；
D．電場中某點電場強度的方向與正電荷在該點受到的靜電力方向相同，與負電荷在該點受到的靜電力方向相反，故D錯誤。
故選C。
4. 如圖所示，兩個不帶電的導(dǎo)體A和B彼此接觸，起初它們不帶電。手握絕緣手柄，把帶正電的導(dǎo)體C置于A附近。下列說法正確的是（ ）
A. 此時A電勢低，B電勢高
B. 先把A、B分開，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合
C. 先用手摸一下B后再移開C，A、B均帶正電
D. A、B分開后，若A帶上了-1.0×10-8 C的電荷，則B一定帶上了+1.0×10-8 C的電荷
【答案】D
【解析】
【詳解】A．依題意，把帶正電的導(dǎo)體C置于A附近，此時導(dǎo)體A和導(dǎo)體B作為一個整體處于靜電平衡，為一個等勢體。二者電勢相等，故A錯誤；
B．先把A、B分開，然后移去C，則導(dǎo)體A帶負電荷，導(dǎo)體B帶正電荷，且二者電荷量相等，貼在A、B下部的金屬箔都處于張開狀態(tài)，故B錯誤；
C．先用手摸一下B，則大地的負電荷進入導(dǎo)體A、B，使兩導(dǎo)體帶負電荷，再移開C，A、B均帶負電，故C錯誤；
D．根據(jù)上面選項分析可知，A、B分開后，若A帶上了-1.0×10-8 C電荷，則B一定帶上了+1.0×10-8 C的電荷，故D正確。
故選D。
5. 如圖為一塊手機電池背面的文字說明，下列說法正確的是（ ）
A. 說明中的“mA·h”為能量單位
B. 該電池充滿電后所帶電荷量為500 mA·h
C. 該電池在工作時的電流為500mA
D. 若該電池以10mA的電流工作，可連續(xù)工作5小時
【答案】B
【解析】
【詳解】AB．根據(jù)可知“mA·h”為電量單位，該電池充滿電后所帶電荷量為500 mA·h，故B正確，A錯誤；
C．由于不知道電池的工作時間，所以無法計算放電電流，故C錯誤；
D．若電池以10mA的電流工作，可用
故D錯誤。
故選B。
6. 關(guān)于電源、電流、導(dǎo)體的電阻和電阻率，下列說法正確的是（ ）
A. 電源的作用是產(chǎn)生電荷，從而使電路中有持續(xù)的電流
B. 電流是矢量，其方向與正電荷定向移動方向相同
C. 電阻率的國際單位為Ω·m
D. 將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一
【答案】C
【解析】
【詳解】A．導(dǎo)體中本身就有自由電荷，電源的作用不是為電路持續(xù)地提供自由電荷，而是正負電荷分開，使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷，電源兩端就會產(chǎn)生電壓，電壓使電路中的電荷發(fā)生定向移動形成電流，不是產(chǎn)生電荷，故A錯誤；
B．電流是標量，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，故B錯誤；
C．根據(jù)
可得
電阻R的單位是Ω，面積S的單位是m2，長度L的單位是m，則電阻率ρ的單位是Ω·m，故C正確；
D．電阻率是材料本身的一種電學特性，與導(dǎo)體的長度，橫截面積無關(guān)，故D錯誤。
故選C。
7. 某同學通過實驗，描繪出了兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線。如圖所示，兩條圖線交于P點，R2的圖像在P點的切線與縱軸的交點坐標為0.4。下列說法正確的是（ ）
A. 的電阻為0.5Ω
B. R2的電阻隨電壓的增大而減小
C. 當U=1V時，R2與R1的電阻相等
D. 當U=1V時，R2的電阻為10Ω
【答案】C
【解析】
【詳解】ACD．由圖可知阻值不變，的阻值隨著變化的變化而變化，當時，、的阻值相等，均為
故C正確，AD錯誤；
B．根據(jù)可知圖像與坐標原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖知，的電阻隨電壓的增大而增大，故B錯誤。
故選C。
8. 圖中實線為一個正點電荷的電場線，虛線是其等勢面，B、C、D是某條電場線上的三個點，且BC=CD，A點與C點在同一等勢面上。下列說法正確的是（）
A. A點與C點的電場強度不相同
B. A點電勢比B點電勢高
C. B、C兩點的電勢差等于C、D兩點的電勢差
D. 同一電荷在B點的電勢能一定大于在C點的電勢能
【答案】A
【解析】
【詳解】A．電場是矢量，A點與C點的電場方向不同，故A正確；
B．沿著電場線，電勢逐漸降低，所以A點電勢比B點電勢低，故B錯誤；
C．B、C、D三點的電場強度依次減小，根據(jù)U=Ed，可知B、C兩點間電勢差大于C、D兩點間電勢差，故C錯誤；
D．由于φB> φC，如果電荷是負電荷則根據(jù)Ep=φq可知
EpB

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