2024届北京市丰台区重点中学物理高二第一学期期中统考试题含解析

2024届北京市丰台区重点中学物理高二第一学期期中统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、输电线的电阻为r,输送的电功率为P,用电压U输送电,则用户得到的功率为()A．P B． C．P-U2r D．2、关于元电荷和点电荷的理解正确的是A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量绝对值相等的电量C．体积很小的带电体就是点电荷D．点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷3、如图所示，处于纸面内水平放置的通电直导线与竖直向下的磁场垂直，则该导线所受安培力的方向是()A．向上B．向下C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里4、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A．蓄电池两极间的电压为2VB．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能C．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转化为电能D．电路中通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功少5、如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是，由此可确定电场强度的方向及大小为A．竖直向下，E=40N/CB．水平向右，E=40N/CC．水平向左，E=40N/CD．水平向右，E=400N/C6、如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知（）A．导体的电阻是25ΩB．导体的电阻是0.04ΩC．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.5AD．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.0V二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（）A．带正电B．在b点的电势能大于在c点的电势能C．由a点到b点的动能变化等于由b点到c点的动能变化D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化8、A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示，图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称，则下列说法中正确的是（）A．A、B点电荷的带电量一定相等B．C、D两点的电场强度相同C．C、D两点的电势一定相等D．C、D两点电势高低由A、B电荷的正负决定9、关于电场强度E的说法正确的是（）A．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同B．根据E=F/q可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比；C．用负电荷所受电场力跟它的电量的比值也能求出电场强度的大小；D．公式E=kQ/r2对任何电场都适用；10、如图所示,平行板电容器与电压为U的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则()．A．带电油滴将沿竖直方向向下运动 B．P点的电势将增高C．带电油滴的电势能将减少 D．若电容器的电容减小,则极板带电荷量将减少三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律．使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图．实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为θ，B球质量为m，重力加速度为g；先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大.(1)实验中需要用到_____________的科学方法．(2)根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=________________（用m、g、θ表示）．（3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷．它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果__________（选填“偏大”“偏小”“正确”），原因是：_________________．12．（12分）为了测量一个量程为3.0V的直流电压表的内阻RV（约为几千欧），所用的电路如图甲所示．（1）请将图乙的器材连成完整的电路__________；（2）该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是_____________(用步骤前的字母表示)A．闭合开关SB．将电阻箱R0的阻值调到零C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0VD．断开开关SE．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端（3）若在实验步骤E中，如图丙读出R0的阻值为______Ω，则该电压表的内阻RV的测量值为______Ω，由于系统误差，测量值______（选填“偏大”或“偏小”）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。现在A球右侧区域加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电场力作用下由静止开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：（1）A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；（2）从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功；14．（16分）一束初速不计的电子在经U的加速电压加速后，在两极板间的中点处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d，板长l，偏转电场只存在于两个偏转电极之间已知电子质量为m，电荷量为e，求：（1）电子离开加速电场时的速度大小；（2）电子经过偏转电场时的时间；（3）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压U′？15．（12分）2010年10月我国“嫦娥二号”探月卫星成功发射．“嫦娥二号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过若干次变轨、制动后，最终使它绕月球在一个圆轨道上运行．设“嫦娥二号”距月球表面的高度为h，绕月圆周运动的周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G．（1）求月球的质量M（2）求月球的密度ρ

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】

用户得到的功率，故选B2、B【解题分析】

元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子。元电荷是带电量的最小单元。没有电性之说。故A错误；元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量，故B正确；当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，并不是体积小就是点电荷，故C错误；当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布。故D错误；故选B。3、C【解题分析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向左侧，大拇指垂直于纸面指向外，故安培力方向垂直纸面向外，故ABD错误，C正确。故选：C。点睛：正确应用左手定则是解答本题的关键，在应用时为防止手忙脚乱，可以先让四指和电流方向一致，然后通过旋转手让磁感线穿过手心，从而进一步确定大拇指的指向即安培力方向．4、C【解题分析】

电动势是一个表征电源特征的物理量．电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功．当电池不接入外电路时，蓄电池两极间的电压等于电动势；当蓄电池接入电路时，两极间的电压小于电动势。【题目详解】A.当电池不接入外电路时，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，两极间的电压小于2V.故A错误；B.铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关，故B错误；C.电路中每通过1C电荷量，铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，非静电力做功w=qU=1C×2V=2J，故电势能增加2J，即2J化学能转化为电能，故C正确；D.电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势大，转化本领大。干电池的电动势为1.5V，则蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大。电路中通过相同的电荷量时，蓄电池转化的能量比1节干电池多，非静电力做的功多，故D错误。故选：C.5、B【解题分析】

根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，由图中可知电场方向是水平向右；匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线，且沿着电场线，电势降低的最快，且每前进相同距离，电势降低相等的值，由图可知电势差为10V，由场强与电势差关系公式可知：A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。6、A【解题分析】

AB.根据图象，由欧姆定律可得导体电阻：，故A正确，B错误；C.当导体两端电压是10V时，通过导体的电流：，故C错误；D.当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压：U=IR=0.1A×25Ω=2.5V，故D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解题分析】

A．根据轨迹弯曲方向判断知，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同种电荷相互排斥，故知该粒子带正电荷，故A正确；B．粒子从b到c电场力做正功，电势能减小，则在b点的电势能大于在c点的电势能，故B正确；CD．根据点电荷的电场的特点可知，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，所以ab之间的电电势差大于bc之间的电势差，则由a点到b点的电场力做的功大于由b点到c点电场力做的功，所以a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化，故C错误，D正确。8、AC【解题分析】由题意可知，电场线的分布关于MN左右对称，所以A、B点电荷的带电量一定相等，故A正确；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故B错误；等量异号电荷连线的中垂线为等势线，与所以C点的电势等于D点的电势，与A、B电荷的正负无关，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。9、AC【解题分析】电场中某点场强方向就是该点所放正电荷电荷受到的电场力的方向，与负电菏受力的方向相反，故A正确；公式E=Fq是电场强度的定义式，场强的大小是由电场本身决定的，不与电场力F成正比，与电量q成反比，故B错误；由公式E=Fq，用负电荷所受电场力跟它的电量的比值也能求出电场强度的大小，选项C正确；公式E=kQr2是点电荷的电场强度的计算式，所以E与Q成正比，与r210、AD【解题分析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故A正确．P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故B错误；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故C错误；因间距增大，则电容器的电容减小，根据Q=UC，由于电势差不变，故带电量减小，故D正确；故选AD．点睛：本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）控制变量法（2）mgtanθ（3）偏大；两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R．【解题分析】

（1）做这个实验是时，“先保持两球电荷量不变”和“再保持两球距离不变”，可见，实验中需要用到控制变量法的科学方法．（2）A球受重力，绳的拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=mgtanθ．（3）当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，根据库仑定律F=k，可知，它们相互作用的库仑力大小F＜．即该同学的计算结果偏大，原因是：两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R．【题目点拨】本题应知道控制变量法在实验中的应用，明确当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义．12、BFACED或者FBACED29002900偏大【解题分析】

（1）如图所示：

（2）B．将电阻箱R0的阻值调到零；F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端；A．闭合开关S；C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0V；E．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值；D．断开开关S（注意先调零与先移动滑动变阻器到最大阻值，前后不影响，故BF的顺序可以颠倒），则合理的顺序是BFACED．

（3）由如图丙读出R0的阻值为2900Ω，因是串联关系，则电阻与电压成正比：电压表示数为1.5V，则电阻箱R0分压为1.5V．则

Rv=R0=2900Ω，因该支路实际电压要比原电压变大