2024北京理工大附中高二（上）期中物理（等级考）（教师版）

第1页/共1页2024北京理工大附中高二（上）期中物理（等级考）考试时间90分钟一、不定项选择题（共36分，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对得3分，选不全得2分，有选错得0分）1.真空中某区域的电场线分布如图所示，M、N为电场中的两点，下列说法正确的是（）A.该电场为匀强电场 B.该电场为非匀强电场C.M点的场强比N点的场强小 D.M点的电势比N点的电势低2.一个点电荷在电场中由A点移到B点的过程中，静电力做正功，则以下说法正确的是（）A.电荷的电势能一定增加B.电荷的电势能一定减少C.电荷在A点时所受的静电力一定比在B点时大D.电荷在B点时所受的静电力一定比在A点时大3.如图所示，在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转会指示出电容器两板间的电势差的变化。现保持B极板不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是（）A.A板向右移一些B.A板向左移一些C.A板向上移一些D.在A、B之间插入一片有机玻璃板4.一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计，则（）A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 B.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80V D.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V5.如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN是曲线上的两点，过M点的切线和M、N两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是（）A.该金属导体的电阻是B.该金属导体两端的电压是2.0V时对应的电阻是C.该金属导体的电阻随电压的增大而增大D.该金属导体在M点和N点对应的电阻之比是6.如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表的示数为0.20A，已知电源内阻，电阻，电流表和电压表均视为理想电表，下列说法正确的是（）A.电压表的示数为1.8V B.电源的电动势为1.8VC.电阻R的电功率为0.4W D.电路消耗的总功率为0.4W7.某手机电池充满电以后，若只播放视频，可以播放约17小时，其说明书的部分内容如右表所示。关于该手机，下列说法正确的是（）……手机类型智能手机、4G手机屏幕分辨率1920×1080像素电池容量4000mAB电池类型不可拆卸式电池待机时间约22天……A.充满电时电池可储存的最大能量为4JB.放电时电池可输出的最大电荷量为4CC.播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的1.3倍D.播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的30倍8.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P向上缓慢滑动的过程中（）A.小灯泡L变亮B.电压表的示数增大C.电流表的示数增大D.电容器C的电荷量增大9.如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的12；的阻值等于电流表内阻的2倍；的阻值与电流表内阻相等。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.08AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.10A10.如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的偏转电场中，在满足电子能射出平行极板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（）A.变大，变大 B.变小，变大C.变大，变小 D.变小，变小11.如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极之间的电势差按照如图乙所示的规律变化，水平偏转电极之间的电势差按照如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）A.B.C.D.12.两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上，其中Q2所在位置为坐标原点。将一电子放在x正半轴上，该电子的电势能随位置变化的曲线如图所示，其中x0是电势能为零的点的坐标，x1是电势能为极值的点的坐标。由图像可知（）A.Q2一定带负电B.两个点电荷可能为同种电荷C.两个点电荷在x0处的合场强为零D.Q1带电量的绝对值必大于Q2带电量的绝对值二、实验题（每空2分，共34分）13.某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率时，先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，所使用的多用电表欧姆挡共有“”“”“”“”四个挡。实验小组的主要操作步骤有如下三步：[请填写第(2)步操作](1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔，选择“”倍率的欧姆挡；(2)___________；(3)把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到欧姆挡___________的挡位；在一系列正确操作后表针指在如图中虚线②的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是___________；14.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为5Ω，均匀金属丝的电阻率。(1)用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图所示，该次测量值为______mm；(2)实验小组的同学采用如图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻Rx，现有电源（电动势为3.0V，内阻可忽略不计），开关和导线若干，以及下列器材：A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.025Ω）D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）E．滑动变阻器R1（0～5Ω，3A）F．滑动变阻器R2（0～1000Ω，0.5A）①为减小测量误差，在实验中，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填各器材前的字母）②图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线______；(3)测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ=______，考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值______真实值（选填“大于”或“小于”）；(4)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为0～100mA的毫安表，依据上图连接了电路，调整滑动变阻器R后保持R的阻值不变，然后，将电压表右侧导线分别接在M点和N点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中，根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在M点比接在N点实验误差更小，请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由。______接M点接N点0.80.9848315.现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。（1）第一组采用图所示电路。①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是_______。A．一个定值电阻B．电阻箱C．滑动变阻器②为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选____（选填选项前的字母）。A．电流表（0~0.6A），电压表（0~3V）B．电流表（0~0.6A），电压表（0~15V）C．电流表（0~3A），电压表（0~3V）D．电流表（0~3A），电压表（0~15V）③经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了U-I图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E=_______V（保留三位有效数字），内阻的测量值r=_______Ω（保留两位有效数字）。（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图所示的电路，完成了对同一电池的测量。①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。关于第二组测量内阻产生的偏差及其原因，下列分析中正确的是_______（选填选项前的字母）。A．第二组内阻的测量结果小于第一组的测量结果B．第二组内阻的测量结果大于第一组的测量结果C．造成这个偏差的原因是实际电流表内阻不能近似为零D．造成这个偏差的原因是实验小组读取电流表读数时眼睛没有正对表盘，使读数有时候偏大，有时候偏小②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是_______（选填选项前的字母）。A.B.C.D.三、计算题（共30分，要求有必要的文字说明、原始公式和计算结果）16.一台电动机，线圈的电阻是，当它两端所加的电压为时，通过的电流是。这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？17.如图所示，一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为ρ。已知金属棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为v。（1）求电阻的大小；（2）请证明金属棒内的电流I=neSv；（3）求金属棒内的电场强度大小。18.如图所示，长为l的绝缘轻细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，小球静止时处于O点正下方的点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，带电小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。（1）请说明小球所带电荷的电性，并求小球所带的电荷量q；（2）若将小球从点由静止释放，求小球运动到A点时的动能Ek；（3）若将小球从点由静止释放，其运动到A点时细线突然断开，试定性分析说明小球此后做什么样的运动。19.如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。平行金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，P、Q两板的长度和两板间的距离均为d，P、Q两板间加电压可形成偏转电场；距金属板P和Q右边缘d处固定有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；屏上O点与S1、S2共线。加热的阴极K发出的电子经小孔S1进入M、N两板间，通过M、N间的加速电场加速后，进入P、Q间的偏转电场。已知电子的质量为m，电荷量为e，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为n，初速度可以忽略。整个装置处于真空中，偏转电场可视为匀强电场，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v0；（2）a．若在P、Q两板间加一恒定电压，使电子刚好从P板的右边缘离开偏转电场，打在荧光屏上，求P、Q两板间的恒定电压U1；b．若在P、Q两板间加一周期为T0的交变电压，电子穿过偏转电场的时间远小于T0，可以认为每个电子在P、Q间运动过程中两板间的电压恒定，不考虑电场变化时产生的磁场，求0～T0时间内打在荧光屏上的电子数目A。

参考答案一、不定项选择题（共36分，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对得3分，选不全得2分，有选错得0分）1.【答案】BD【详解】AB．由区域的电场线分布可知，该电场为非匀强电场，A错误，B正确；C．根据电场线与场强的关系，电场线越密的地方电场越强，可知M点的场强比N点的场强大，C错误；D．根据电势与电场线的关系，沿着电场线的方向电势降低，可知M点的电势比N点的电势低，D正确。故选BD。2.【答案】B【详解】AB．根据静电场中电场力做功与电势能变化的关系可知，静电力对电荷做正功，电荷电势能减少，A正确，B错误；CD．根据题目描述，无法确定A点和B点的场强E的大小关系，又因为静电力，所以无法比较电荷在AB两点所受静电力大小，CD均错误。故选B。3.【答案】BC【详解】根据题意可知，两极板上的电荷量不变，要使静电计指针的偏角增大，根据可知，需让电容减小：AB．根据可知，应该增大两板间距离，即A板向左移一些，故A错误，B正确；C．根据可知，A板向上移一些，正对面积减小，可以使静电计指针的偏角增大，故C正确；D．根据题意可知，两极板上的电荷量不变，由电容器的决定式可知，在MN之间插入薄金属板或有机玻璃板，电容变大，根据可知，两极板间电压减小，即静电计指针的偏角减小，故D错误。故选BC。4.【答案】AC【分析】【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构为电阻R2、R3并联后与R1串联，则等效电阻为A正确；B．当ab端短路时，cd之间电路结构为电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为B错误；C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为C正确；D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为D错误。故选AC。5.【答案】CD【分析】【详解】A．由于伏安特性曲线不是直线，所以该金属导体的电阻是变化的，A项错误；B．该金属导体M点对应的电压是2.0V，对应的电流是0.3A，根据欧姆定律得电阻B项错误；C．根据欧姆定律由图可知该金属导体的电阻随电压的增大而增大，C项正确；D．根据欧姆定律得N点对应电阻是金属导体在M点和N点对应的电阻之比是D项正确。故选CD。6.【答案】AD【详解】A．根据欧姆定律A正确；B．根据闭合电路欧姆定律解得B错误；C．电阻R的电功率为C错误；D．电路消耗的总功率为D正确。故选AD。7.【答案】D【详解】A．由于缺少电池的电动势，所以无法求出充满电时电池可储存的最大能量，故A错误；B．放电时电池可输出的最大电荷量为故B错误；CD．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流为电流之比为故C错误，D正确。故选D。8.【答案】BCD【详解】AB．滑片P向上缓慢滑动，滑动变阻器接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内电压减小，则路端电压增大，即小灯泡L变暗，电压表的示数增大，故A错误，B正确；C．结合上述，干路电流减小，小灯泡两端电压减小，由于路端电压增大，则并联部分电压增大，可知，电流表的示数增大，故C正确；D．结合上述可知，并联部分电压增大，根据可知，电容器C的电荷量增大，故D正确。故选BCD。9.【答案】D【详解】AB．设电流表A的内阻为RA，总电流为，用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，电流表A先与串联后再与R1并联，根据并联电路的特点可得代入数据，解得则每一小格表示0.10A，故AB错误；CD．若将接线柱1、3接入电路时，电流表A先与串联后再与R1并联最后再和串联，则代入数据，解得则每一小格表示0.10A，故C错误，D正确。故选D。10.【答案】C【详解】在加速电场中，根据动能定理解得在偏转电场中，根据牛顿第二定律则偏转角的正切为若使偏转角变小即使变小，由上式看出可以增大U1减小U2。故选C。11.【答案】D【详解】电子在偏转场中运动时，只受电场力作用，那么在初速度方向做匀速运动，即电子运动时间始终不变。根据牛顿第二定律得可知，电子在偏转场中加速度a与电压成正比，根据可知，电子偏转的位移与电压成正比。故由，可得，所以，，故选D。12.【答案】AD【详解】A．电子带负电，在原点附近，电子的电势能为正，则电势为负，因此Q2一定带负电，故A正确；B．在x=x0处电子电势能为0，即此处电势为0，因此两个电荷一定是异种电荷，故B错误；C．Ep-x图线的斜率即为静电力qE，由图可知，在x=x1处图线的斜率为0，即合场强为0，故C错误；D．在x=x1处两电荷的场强等大反向，由图可知Q1到x=x1位置的距离大于Q2到x=x1位置的距离，因此由库仑定律可知，Q1带电量的绝对值必大于Q2带电量的绝对值，故D正确。故选AD。二、实验题（每空2分，共34分）13.【答案】①.将红、黑表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向0。或（将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零）②.×1③.6.0【详解】(2)[1]将红、黑表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向0。或（将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零）(3)[2]指针偏转角度太大，代表“”倍率的电阻阻值较小，为了指针指向中央附近而减小误差，则应降挡选“”挡；[3]指针所示的数字为6.0，则电阻阻值为14.【答案】①.0.550##0.551##0.549②.A③.D④.E⑤.⑥.⑦.小于⑧.见解析【详解】(1)[1]金属丝的直径为(2)[2]因为电动势为3.0V，为减小测量误差，在实验中，电压表应选用A；[3]金属丝的最大电流约为电流表选择D；[4]为了方便调解电路，滑动变阻器选择E；[5]因为所以采用电流表外接法；测量金属的电阻率时电流表和电压表必须从零开始调解，所以滑动变阻器采用分压接法，实物图连线如下图所示(3)[6]根据电阻定律根据欧姆定律又因为解得[7]由于电压表分流，电流表的测量值偏大，电阻率的测量值偏小，所以测量值小于真实值；(4)[8]该小组同学的结论正确。对电压表右侧导线接在M点和接在N点进行比较，电压表示数的相对变化为电流表示数的相对变化为可见电压表变化明显，是小电阻，采用外接法较小，所以将电压表右侧导线接在M点误差小。15.【答案】①.BC②.A③.1.48（1.48或1.49）④.0.80（0.78~0.82）⑤.BC⑥.AC【详解】（1）①[1]a、b两点间接入电阻箱或滑动变阻器，通过改变阻值，改变电路中电压表和电流表的示数，测量多组数据；②[2]电动势约，电压表选择即可，根据题中描绘的图像可知，电流表的量程选用即可，故A正确，BCD错误；③[3]根据闭合电路欧姆定律推导：图线与纵轴的交点即为电动势：[4]斜率为内阻：；（2）①[5]第二组采用的电路中将电阻箱的分压作为路端电压，实际测量的是电源和电流表组成的等效电源两端的电压，测量的内阻也是电源内阻和电流表内阻之和，所以测量的内阻偏大，故BC正确，AD错误；②