2023-2024學(xué)年北京十五中高二（上）期中物理（A卷）試題和答案

第1頁/共1頁2023北京十五中高二（上）期中物理（A卷）2023.11一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的）1.真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷分別帶同種電荷，電荷量為Q?，Q?Q?≠A．4F B．F/4 C．F D．16F2.在電場中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電荷量為q，受到的力為F，則該點(diǎn)電場強(qiáng)度為E=F/q。則下列說法正確的是（）A．若移去檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)電場強(qiáng)度變?yōu)榱鉈．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)變?yōu)镋/2C．該點(diǎn)放一電荷量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)場強(qiáng)仍為ED．該點(diǎn)放一電荷量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)場強(qiáng)為2E3.如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示某電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。其中A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC。關(guān)于這三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和電勢高低的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.EA=EBB.EA4.一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流40mA，如將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）A．0.10V B．0.20V C．0.30V D．0.40V5.加在某臺電動機(jī)上的電壓是U（V），電動機(jī)總功率為P（W），電動機(jī)線圈的電阻為R（Ω），則電動機(jī)的輸出功率為（）A.PB.U2RC.P26.如圖甲所示，在某電場中建立x坐標(biāo)軸，A、B為x軸上的兩點(diǎn)，xA、xB分別為A、B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值。一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動，該電子的電勢能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．該電場是孤立點(diǎn)電荷形成的電場B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．電子由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中電場力對其所做的功WD．電子在A點(diǎn)的動能小于在B點(diǎn)的動能7.如圖所示為研究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置。設(shè)兩極板的正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ，平行板電容器的電容為C．實(shí)驗(yàn)中極板所帶電荷量可視為不變，則下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的分析正確的是（）A．保持d不變，減小S，則C變小，θ變大B．保持d不變，減小S，則C變大，θ變小C．保持S不變，增大d，則C變小，θ變小D．保持S不變，增大d，則C變大，θ變大8.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R?A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大9.如圖所示為某同學(xué)利用傳感器研究電容器放電過程的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，待電路穩(wěn)定后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的i-t曲線，這個(gè)曲線的橫坐標(biāo)是放電時(shí)間，縱坐標(biāo)是放電電流。僅由這個(gè)i-t曲線所提供的信息可以估算出（）A．電容器的電容B．一段時(shí)間內(nèi)電容器放電的電荷量C．某時(shí)刻電容器兩極板間的電壓D．一段時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量10.如圖所示，帶箭頭的線段表示電場線，虛線表示等勢面。一帶電粒子僅在電場力作用下由A運(yùn)動到B的徑跡如圖中實(shí)線所示。粒子在A點(diǎn)的加速度為aA，動能為EA，，在B點(diǎn)的加速度為aB，動能為EA．粒子帶正電，aB．粒子帶負(fù)電，aA>aB，EA>EBC．粒子帶正電，aD．粒子帶負(fù)電，a11.電容器充電后就儲存了能量，某同學(xué)研究電容器儲存的能量E與電容器的電容C、電荷量Q及電容器兩極間電壓U之間的關(guān)系。他從等效的思想出發(fā)，認(rèn)為電容器儲存的能量等于把電荷從一個(gè)極板搬運(yùn)到另一個(gè)極板過程中克服電場力所做的功。為此他做出電容器兩極間的電壓u隨電荷量q變化的圖像（如圖所示）。按照他的想法，下列說法正確的是（）A．u-q圖線的斜率越大，電容C越大B．搬運(yùn)Δq的電量，克服電場力所做的功近似等于Δq上方小矩形的面積C．對同一電容器，電容器儲存的能量E與兩極間電壓U成正比D．若電容器電荷量為Q時(shí)儲存的能量為E，則電容器電荷量為Q/2時(shí)儲存的能量為E/212.智能掃地機(jī)器人是一種智能家用電器，能自動在房間內(nèi)完成地板清潔工作，如今已慢慢普及，成為現(xiàn)代家庭的常用家電用品。如圖為某款智能掃地機(jī)器人，其參數(shù)見表，工作時(shí)將電池內(nèi)部化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率；η=60%產(chǎn)品名稱科沃斯地寶塵盒容量0.3L清掃路線自由式液晶顯示有電池容量5000mAh充電器輸出24V/1000mA噪聲≤60Db額定功率40W行走速度20cm/s工作電壓24VA．該掃地機(jī)器人的電池從完全沒電到充滿電所需時(shí)間約為8.3hB．該掃地機(jī)器人最多能儲存的能量為4.32×10?C．該掃地機(jī)器人充滿電后能工作3hD．該掃地機(jī)器人充滿電后能工作4h二、不定項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，可能有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，全部選對得4分，選對但不全得2分，錯選不得分。）13.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示。如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的（）A．極板X應(yīng)帶正電 B．極板X'應(yīng)帶正電C．極板Y應(yīng)帶正電 D．極板Y'應(yīng)帶正電14.在如圖所示的U-I圖中，直線a為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線b為某電阻R的電壓與電流的關(guān)系?，F(xiàn)用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖可知（）A．該電阻R的阻值為2.0ΩB．該電源的電動勢為6.0V，內(nèi)阻為2ΩC．該電源的路端電壓為4.0V，輸出功率為4.0WD．用比R電阻大的電阻與該電源組成閉合回路，電源的輸出功率可能增大15.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積中有n個(gè)自由電子，電子的電量為q，此時(shí)電子的定向移動速率為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A.nvStB.nvtC.ItqD.It16.如圖，當(dāng)K閉合后，一帶電微粒在平行板電容器間處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A．保持K閉合，使P滑動片向左滑動，微粒仍靜止B．保持K閉合，使P滑動片向右滑動，微粒向下移動C．打開K后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動D．打開K后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止17.空間存在著平行于x軸方向的靜電場，其電勢隨x的分布如圖所示，A、M、O、N、B為x軸上的點(diǎn)，|OA|<|OB|，|OM|=|ON|。一個(gè)帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點(diǎn)由靜止開始沿x軸向右運(yùn)動，則下列判斷中正確的是（）A．粒子一定帶正電B．粒子從M向O運(yùn)動過程中所受電場力均勻增大C．粒子一定能通過N點(diǎn)D．粒子從M向O運(yùn)動過程電勢能逐漸減小三、實(shí)驗(yàn)題（本題共1小題，共18分）18.實(shí)驗(yàn)題（18分）（1）螺旋測微器的讀數(shù)是____________mm。（2）用多用電表進(jìn)行了幾次測量，指針分別處于a和b的位置，如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰?。指針位置選擇開關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100mAmA直流電壓2.5VVb電阻×100Ω（3）用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約2Ω），保護(hù)電阻R?（阻值10Ω）和R?（阻值5Ω），滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)主要步驟：①將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；②逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，做U-I圖線（U、I都用國際單位）；④求出U-I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a?；卮鹣铝袉栴}：a.電壓表最好選用_________；電流表最好選用_________。A．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約15kΩ）B．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電流表（0~200mA，內(nèi)阻約2Ω）D．電流表（0~30mA，內(nèi)阻約2Ω）b.滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_________。A．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱B．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱C．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱c.選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=_________，r=_________代入數(shù)值可得E、和r的測量值。四、論述、計(jì)算題（本題共3小題，共26分。解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）19.（8分）如圖所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動變阻器R供電。改變滑動變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。（1）請推導(dǎo)該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。（2）請寫出電源電動勢定義式，并結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。20.（9分）如圖所示，為電動機(jī)提升重物的裝置，電動機(jī)線圈電阻為r=1Ω，電動機(jī)兩端電壓為5V，電路中的電流為1A，物體A重20N，在電動機(jī)的牽引下勻速上升，不計(jì)摩擦力，求：（1）電動機(jī)線圈電阻上消耗的熱功率（2）電動機(jī)輸入功率和輸出功率。（3）重物A勻速上升的速度大小21.（9分）電勢和場強(qiáng)是靜電場中兩個(gè)非常重要的物理量，分別反映了電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，同時(shí)這兩個(gè)物理量的建立為我們解決很多問題提供了方便。（1）若空間中分布的電場為非勻強(qiáng)電場。如圖所示為該電場的一條電場線，場強(qiáng)方向從a到b，a和b兩點(diǎn)的電勢分別為φa和gb。現(xiàn)將一個(gè)電量為q的正試探電荷由a處移至b處，則電場力做功W為多少？（2）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，存在方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），在第一象限內(nèi)有一塊擋板ab，其中a點(diǎn)坐標(biāo)為（0，L），b點(diǎn)坐標(biāo)為3L0。選取坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為O，則a點(diǎn)的電勢為-φ（φ>0），b點(diǎn)的電勢為（?3φ。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源，可在坐標(biāo)平面內(nèi)沿電勢為O的等勢線向兩相反方向發(fā)射不同速度的同種粒子，粒子質(zhì)量均為mA．求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度；B．為使打在擋板上的粒子的動能增量最大，該粒子入射的速度應(yīng)為多大？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的）二、不定項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，可能有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的，全部選對得4分，選對但不全得2分，錯選不得分。）題號1234567891011121314151617答案CCBDDCAABDBBACBCACADCD三、實(shí)驗(yàn)題（本題共1小題，共18分）18.（1）10.293-0.295（2）_23_mA_0.57_V_320-340_Ω（3）a._A_；_C_b._C_c._ak_；_K-R2_四、論述、計(jì)算題（本題共3小題，共26分。解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）19.（8分）（1）電路中的電流強(qiáng)度為I輸出電功率P當(dāng)R=x2R即R（2）電動勢的定義式為E根據(jù)能量守恒，在圖1中，非靜電力做的功W產(chǎn)生的電能等于外電路和內(nèi)電路產(chǎn)生的電熱，即：W所以EIt解得E20.（9分）（1）根據(jù)焦耳定律，熱功率為：P（2）輸入功率等于輸入電流與電動機(jī)兩端電壓的乘積：P入=IU=1×5W=