北京市丰台区2020-2021学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2020-12-14 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列物理量中，属于矢量的是（）

A、电场强度 B、电势 C、电势能 D、电流

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2. 下列物理量中，反映一段导体对电流阻碍作用的是（）

A、电荷量 B、电流 C、电压 D、电阻

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3. 如图所示，一对带绝缘支柱的导体M、N彼此接触，且均不带电，贴在两端下部的两片金属箔是闭合的。当把带正电荷的物体P移近导体M时，下列说法正确的是（）

A、M端的金属箔张开，N端的金属箔闭合 B、M端的金属箔闭合，N端的金属箔张开 C、M左端感应出正电荷，N右端感应出负电荷 D、若先把M、N分开，再移去P，则M带负电荷，N带正电荷

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4. 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r时，相互作用力大小为F。若只将它们的距离变为2r，则相互作用力大小变为（）

A、2F B、4F C、 $\frac{F}{4}$ D、 $\frac{F}{8}$

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5. 一段导线中的电流是1.0 A，在30 s内通过这段导线某一横截面的电荷量是（）

A、10 C B、20 C C、30 C D、40 C

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6. 一电荷量为＋q的试探电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该试探电荷换为电荷量为-2q的试探电荷，则A点的电场强度E为（）

A、 $\frac{F}{q}$ ，方向与F相反 B、 $\frac{F}{q}$ ，方向与F相同 C、 $\frac{F}{2 q}$ ，方向与F相反 D、 $\frac{F}{2 q}$ ，方向与F相同

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7. 如图既可以看成是用来描述山坡地势的等高线图，也可以看成是用来描述电场中电势高低的等势线图。若该图为等势线图，下列说法正确的是（）

A、M点的电势比N点高 B、M点的电势比P点低 C、a侧的电势降落比b侧慢 D、a侧的电场强度比b侧大

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8. 如图所示，两平行带电金属板相距为d，两板间有A、B、C三点，AC连线平行于两板，BC连线垂直于两板。AB间距为d_AB ， BC间距为d_BC ， AC间距为d_AC_。已知两板间的电场可视为匀强电场，且电场强度大小为E，则下列说法正确的是（）

A、AB两点间电势差为Ed_AB B、BC两点间电势差为Ed_BC C、AC两点间电势差为 $\frac{E}{d_{AC}}$ D、两板间电势差为 $\frac{E}{d}$

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9. 图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为E_a、E_b、E_c ，关于E_a、E_b、E_c的比较，下列说法正确的是（）

A、 $E_{a} > E_{b} > E_{c}$ B、 $E_{a} < E_{b} < E_{c}$ C、 $E_{a} = E_{b} = E_{c}$ D、 $E_{a} = E_{b} > E_{c}$

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10. 图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为E_a、E_b、E_c ，电势分别为φ_a、φ_b、φ_c ．关于φ_a、φ_b、φ_c的比较，下列说法正确的是（）

A、 $φ_{a} > φ_{b} > φ_{c}$ B、 $φ_{a} < φ_{b} < φ_{c}$ C、 $φ_{a} = φ_{b} = φ_{c}$ D、 $φ_{a} = φ_{b} > φ_{c}$

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11. 图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为E_a、E_b、E_c ，电势分别为φ_a、φ_b、φ_c ．把正点电荷沿电场线由a点移至b点的过程中，关于电场力对电荷所做的功和电荷电势能的变化，下列说法正确的是（）

A、电场力做正功，电势能增加 B、电场力做正功，电势能减少 C、电场力做负功，电势能增加 D、电场力做负功，电势能减少

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12. 干电池的电动势为1.5 V，这表示（）

A、电路中每通过1 C的电荷量，电源把1.5 J的电能转化为化学能 B、干电池在1s内将1.5 J的化学能转化为电能 C、干电池中非静电力将1 C的正电荷，从电池的负极移到正极做功为1.5 J D、干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强

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13. 一台电动机，线圈的电阻为r，当它两端所加的电压为U时，通过的电流是I。则下列说法正确的是（）

A、电动机的发热功率为UI B、电动机的发热功率为 $\frac{U^{2}}{r}$ C、电动机消耗的电功率为 I ²r D、电动机对外做功的功率为UI-I ²r

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14. 在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）

A、电流表的示数变小，电压表的示数变大 B、电流表的示数变小，电压表的示数变小 C、电流表的示数变大，电压表的示数变大 D、电流表的示数变大，电压表的示数变小

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15. 用图所示的电路测量电阻 $R_{x}$ 的阻值，图中电压表的内阻为 $R_{V}$ ，电流表内阻为 $R_{A}$ ，测量时把电压表示数U和电流表示数I的比值作为电阻的测量值，忽略实验操作中的偶然误差，则下列说法正确的是（）

A、电阻 $R_{x}$ 的测量值大于真实阻值 B、电阻 $R_{x}$ 的测量值小于真实阻值 C、电阻 $R_{x}$ 的真实阻值为 $\frac{U}{I} - R_{A}$ D、电阻 $R_{x}$ 的真实阻值为 $\frac{U R_{A}}{I R_{V} - U}$

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16. 电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。关于电容器，下列说法正确的是（）

A、电容器所带的电荷量越多，电容就越大 B、电容器所带电荷量为0时，电容就为0 C、电容器所带电荷量减小为原来一半时，两极板间的电压就变为原来的2倍 D、电容器的电容在数值上等于两极板间的电压为1 V时电容器需要带的电荷量

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17. 电容器是一种重要的电学元件，它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示，在研究电容器充、放电的实验中，使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电。下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（）

A、 B、 C、 D、

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18. 如图所示，甲图中直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图像。用此电源与电阻R连接成如图乙所示闭合电路。根据甲图中的直线Ⅰ，求出电源的电动势和内阻分别是（）

A、3 V，0.5 Ω B、3 V，1 Ω C、2 V，1 Ω D、2 V，0.5 Ω

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19. 如图所示，甲图中直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图像。用此电源与电阻R连接成如图乙所示闭合电路。下列说法中正确的是（）

A、电阻R的阻值为1.5 Ω B、乙图所示电路中，电源的总功率为4 W C、乙图所示电路中，电源的输出功率为4 W D、乙图所示电路中，若将电阻R换一个阻值更小的电阻，电源的输出功率一定减小

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20. 如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为＋q的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处的场强大小为（k为静电力常量）（）

A、 $\frac{k Q}{R^{2}}$ B、 $\frac{k q}{R^{2}}$ C、 $\frac{8 k q}{9 R^{2}}$ D、 $\frac{10 k q}{9 R^{2}}$

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二、实验题

21. 在金属丝电阻率测定的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，测量读数如图所示，则d =mm ；用伏安法测量金属丝的电阻，当通过金属丝的电流为I时，金属丝两端的电压为U，已知金属丝的长度为l，由此可得到金属丝的电阻率ρ =。（用题目所给字母表示）

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三、填空题

22. 已知某小量程的电流表满偏电流为1 mA，内阻R_g = 50 Ω。若要将该电流表改装成量程为3 V的电压表，则应联一个阻值为 $Ω$ 的电阻。

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23. 如图所示，平行金属板通过一开关与电池相连，板间有一带电液滴处于平衡状态．若开关闭合，将两板拉开一定距离，则粒子将；若开关打开，将两板拉开一定距离，则粒子将．（填“静止不动、向上运动、向下运动”）

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四、解答题

24. 如图所示，一个点电荷形成的电场中有a、b两点。一个电荷量q=+4.0×10^-8C的试探电荷在b点所受静电力F_b = 8.0×10^-4N。现将该试探电荷从a点移到b点，静电力做功W = 1.6×10^-6 J。求：

(1)、b点电场强度的大小E_b；

(2)、a、b两点间的电势差U_ab。

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25. 如图所示，电源电动势E = 6.0 V， $R$ 为电阻箱。当电阻箱读数R = 2.0 Ω时，电压表读数U = 4.0 V（电压表为理想电表），求：

(1)、此时电路中的电流I和电阻 $R$ 所消耗的电功率P；

(2)、电源的内阻r。

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26. 如图所示，用一条绝缘细线悬挂一个质量m = 0.2kg的带电小球 $P$ ，小球处于水平向右的匀强电场中，静止时细线与竖直方向的夹角为 $37 °$ 。已知电场强度大小E =1×10⁴ N/C，sin37º = 0.6，cos37º = 0.8。求：

(1)、判断小球带正电荷还是带负电荷；

(2)、细线的拉力大小F；小球所带电荷量q。

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27. 如图所示，由电子枪发出的电子从静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U₀ ，偏转电场可视为匀强电场，偏转电极YY＇之间电压为U，极板长度为L，两极板间距离为d。不计电子重力和电子间相互作用，求：

(1)、电子离开加速电场时的速度大小v₀；

(2)、电子在偏转电场中的加速度大小a；

(3)、电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y。

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28. 电荷之间的作用力是通过电场产生的，地球对物体的万有引力也可认为是通过“引力场”来实现的。请类比电场强度的定义方法，写出地球“引力场强度E_引”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为r（r>R）处的引力场强度的表达式。已知万有引力常量为G。（请对其中涉及的物理量做出必要说明）

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29. 经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生分布不随时间变化的恒定电场。恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，它的基本性质与静电场相同。在恒定电场的作用下，金属中的自由电子做定向加速运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，每次碰撞后定向移动的速度减为0。碰撞阻碍了自由电子的定向运动，结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，所带电荷量为e。如图所示，由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U。为了简化问题，假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t₀_。

(1)、自由电子从静止开始加速时间为t₀时的速度v；

(2)、求金属导体中的电流I。

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