第=page11頁，共=sectionpages11頁2025-2026學年北京市交大附中高二（上）期中物理試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.下列哪些是描述場的性質(zhì)的物理量(

)A.電勢能、電場強度 B.電勢、電場強度 C.電場力、電勢 D.電勢能、電勢2.某不規(guī)則的導體置于電場中，由于靜電感應，在導體周圍出現(xiàn)了如圖所示的電場分布，圖中虛線表示電場線，實線表示等勢面，A、B、C為電場中的三個點，則A、B、C三點處的場強和電勢大小關系正確的是(

)

A.EA>EB B.EB=3.下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是(

)A.由E=Fq知，電場中某點的電場強度與檢驗電荷所受電場力成正比，與其所帶的電荷量成反比

B.由C=QU知，電容器電容與極板所帶電荷量成正比，與極板間電壓成反比

C.由E=kQr2知，在以點電荷Q為球心，以r為半徑的球面上各點電場強度均相同

D.由UAB=WABq知，帶電荷量為1C4.如圖為一塊嶄新的手機電池的背面印有的一些符號，下列說法正確的是(

)

A.該電池充滿電后所儲存的能量為500J

B.該電池的額定電壓為3.6V，每小時放電500mA?h

C.該電池在工作時的電流為500mA

D.若電池以10mA的電流工作，可連續(xù)工作50小時5.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三條等差等勢線，實線為一帶負電荷的粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，下列判斷錯誤的是(

)

A.電場中等勢線的電勢φc>φbB.粒子通過Q點時動能較小

C.粒子通過P點時電勢能較大 D.粒子通過P點時加速度較大6.如圖所示，內(nèi)置金屬網(wǎng)的高壓靜電防護服接地(電勢為零)，O為防護服內(nèi)的一點，把一帶電量為+Q的金屬小球移動到距離O點的r處。金屬小球可視為點電荷，靜電力常量為k，下列說法正確的是(

)

A.感應電荷在O點處產(chǎn)生的電場強度大小等于0

B.金屬小球在防護服內(nèi)O點產(chǎn)生的電場強度方向水平向左

C.金屬小球與O點連線的中點(不在人體上)電勢大于0

D.防護服內(nèi)金屬網(wǎng)左側(cè)外表面帶負電，右側(cè)外表面帶正電7.如圖所示，電荷量為q的正點電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心，垂線上的A、B兩點到薄板的距離均為d。已知A點的電場強度為0，下列說法正確的是(

)

A.薄板帶正電 B.B點電勢高于A點電勢

C.B點電場強度的方向向右 D.B點電場強度的大小為kq8.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0.4A.R1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=1V9.如圖所示，平行板電容器極板與水平面成θ角放置，充電后與電源斷開。有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，從極板左側(cè)沿水平方向飛入電場并沿直線飛出。下列推斷正確的是(

)

A.小球做勻速直線運動

B.僅使小球的電荷量加倍，小球依然做直線運動

C.僅使板間距加倍，小球依然做直線運動

D.僅使電容器轉(zhuǎn)至水平，小球依然做直線運動10.如圖所示，A、B、C是勻強電場中一個等邊三角形的三個頂點，邊長為23m。已知電場線平行于△ABC所在的平面，一個電荷量q=?1×10?6C的點電荷由A移到B的過程中，電勢能增加了1.2×10?5J，由B移到C的過程中電場力做功6×10?6J，下列說法正確的是(

)

A.B、A兩點的電勢差UBA=12V

B.該電場的場強為23V/m

二、多選題：本大題共4小題，共16分。11.研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示。實驗中，下列說法正確的是(

)

A.只將電容器b板向左平移，靜電計指針的張角變大

B.只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小

C.只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變小

D.只增加極板帶電荷量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大12.如圖所示是有兩個量程的電表的原理圖，測量時分別接入“A、B”或“A、C”，下列說法正確的是(

)

A.此為電流表，接“A、B”時量程更大

B.此為電壓表，接“A、C”時量程更大

C.若R2被短路，接“A、B”時電表測量值仍正確

D.若R2=2R1，則接“A、C”時量程是接“A、B”時量程的13.示波器可以用來觀察電信號隨時間變化，如圖是它核心部件示波管的原理圖，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏等組成，管內(nèi)抽真空。電子槍產(chǎn)生熱電子，當兩對偏轉(zhuǎn)電極不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子正好打在熒光屏中心。設熱電子初速度為零，經(jīng)過加速電壓U0加速后進入偏轉(zhuǎn)電極YY′和XX′，最終打在熒光屏上某處出現(xiàn)亮點以便觀察，電子穿過偏轉(zhuǎn)電場的時間遠小于偏轉(zhuǎn)電壓變化的周期，電子電量為e，不計電子重力、電子間相互作用。下列說法正確的是(

)

A.電子加速后進入兩對偏轉(zhuǎn)電極后，均做勻變速運動

B.電子到達熒光屏的動能Ek=eU0+eUYY′+eUXX′

C.當偏轉(zhuǎn)電極14.在圖甲的直角坐標系中，x軸上固定兩等量的點電荷M、N，距坐標原點O均為L，y軸上有P1、P2、P3三點，其縱坐標值分別為32L、22L、?22L。y軸上各點電場強度E隨y變化的關系如圖乙所示，圖中0～22L的陰影部分面積為a，A.M、N是等量正電荷

B.帶電粒子在P1、P2兩點處的加速度大小之比為3:2

C.帶電粒子運動過程中在y=2三、實驗題：本大題共2小題，共18分。15.在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實驗中，按圖1所示連接電路。電源電壓為8.0V，內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開關S先跟2相接，某時刻開關改接1，一段時間后，把開關再改接2。實驗中使用了電流傳感器來采集電流隨時間的變化情況。

(1)先使開關S接計算機與1端相連，電源向電容器充電，在充電過程中電容器極板A帶

電(選填“正”或“負”)。

(2)開關S改接2后，電容器進行的是

(選填“充電”或“放電”)過程。

(3)電容器放電電流隨時間的變化關系如圖2所示。則該電容器在放電2s時剩余的電荷量約為

C；

若整個放電過程中釋放的電荷量約為3×10?3C，可計算該電容器的電容約為

μF。

(4)用C表示電容器的電容，在放電過程中，當電容器兩極間電壓降為電源電壓U的一半時，電容器儲存的電能的表達式為

。

(5)若僅增大電容器的電容值，重復上述實驗步驟，圖中實線為(3)中得到的實驗圖線，虛線為增大電容之后得到的實驗圖線，則在下列四個圖像中可能正確的是

。

16.在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中，實驗小組的同學測量一段阻值約為6Ω、粗細均勻的金屬絲的電阻率。

(1)實驗小組的同學首先用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，用游標卡尺測量圓柱體的長度，分別如圖甲和乙所示，讀數(shù)分別為

mm，長度L為

mm。

(2)實驗小組的同學采用圖1所示的電路圖，用伏安法測金屬絲的電阻R，現(xiàn)有電源(電源兩端電壓保持3V不變)，開關導線若干，以及下列器材：

A.電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)

B.電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)

C.電流表A1(量程0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)

D.電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)

E.滑動變阻器R1(0～5Ω,3A)

F.滑動變阻器R2(0～1000Ω,0.5A)

①為減小測量誤差，在實驗中，電壓表應選用

，電流表應選用

，滑動變阻器應選用

。

(三個空白處均選填各器材前的序號)

②圖1是測量R的電路圖，圖2是實驗器材實物圖，兩圖中均已連接了一部分導線。請根據(jù)實驗需要，在圖1中畫線將電壓表正確接入電路，并補充完成圖2中實物間的連線

。

③測量出金屬絲直徑為d、長度為L，電壓表示數(shù)為四、計算題：本大題共4小題，共40分。17.如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。

(1)求帶電粒子所受的靜電力的大小F；

(2)求帶電粒子到達N板時的速度大小v；

(3)如果兩金屬板距離增大為原來的2倍，板間電壓不變，設此時帶電粒子到達N板時的速度大小v′，請分析比較v′與v的大小關系。

18.如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為L=0.5m的絕緣細線把質(zhì)量為m=1.0×10?2kg、電荷為q=+2.0×10?8C的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為θ=37?°，sin(1)勻強電場的電場強度大小E；(2)將小球拉至水平位置A，由靜止釋放，小球運動到最低點C時受到的拉力大小T；(3)在(2)中小球擺到最左端時擺線與豎直方向的夾角θ′19.研究靜電場性質(zhì)時，可以用電場強度E和電勢φ定量描述，也可以用電場線和等勢面形象描繪靜電場。如圖所示，點電荷B帶電量為+q，點電荷A的帶電量是B帶電量的4倍，A、B距離為L。實線為電場線，虛線為等勢線。以點電荷A所在位置為坐標原點，A指向B的方向為x軸正方向。

(1)請根據(jù)電場強度E的定義和庫侖定律，推導與場源點電荷Q的距離為r處的電場強度表達式；

(2)分別用E1和E2表示點電荷A、B在圖中某點產(chǎn)生的場強。求在x軸上E1和E2相同的點的坐標x1；

(3)求A、B連線上0<x<L的范圍內(nèi)電勢最低的點的坐標x2；

(4)已知取無限遠處為引力勢能零點時，質(zhì)量分別為m1和m2、間距為r的兩質(zhì)點組成的系統(tǒng)具有的引力勢能可表示為Ep=?Gm1m2r，式中G為引力常量。根據(jù)類比的思想，已知靜電力常數(shù)k，取無限遠處為電勢零點，請寫出與電量為20.電荷的定向移動形成電流，電流是物理量中的基本量之一。電流載體稱為載流子，大自然有很多種承載電荷的載流子，例如，金屬導體內(nèi)可自由移動的電子、電解液內(nèi)的離子、等離子體內(nèi)的正負離子，半導體中的空穴，這些載流子的定向移動，都可形成電流。

(1)電子繞氫原子核做圓周運動時，可等效為環(huán)形電流，已知靜電力常量為k，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在半徑為r的軌道上做圓周運動。試計算電子繞氫原子核在該軌道上做圓周運動形成的等效電流大小；

(2)如圖，給一段粗細均勻的導體AD兩端加上電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷所帶的電荷量為e。試證明導體中電流強度I=nesv；

(3)有一圓柱形的純凈半導體硅，其橫截面積為2.5cm2通有電流2mA時，其內(nèi)自由電子定向移動的平均速率為7.5×10?5m/s，空穴定向移動的平均速率為2.5×10?5m/s。已知硅的密度為2.4×103kg/參考答案1.B

2.D

3.D

4.D

5.B

6.C

7.B

8.C

9.C

10.B

11.AC

12.BC

13.AD

14.AD

15.正放電5.6×3751B

16.1.74341.4ADEUπ

17.(1)金屬板M、N之間電場強度大小為E=Ud

則帶電粒子受到的靜電力的大小為F=qE=qUd；

(2)帶電粒子從M板到N板的過程，根據(jù)動能定理得qU=12mv2

解得v=2qUm；

(3)根據(jù)第(2)問可知v=2qUm

帶電粒子到達N板時的速度大小與兩金屬板距離大小無關，則此時帶電粒子到達N板時的速度大小v′=v。

答：(1)帶電粒子所受的靜電力的大小F為qUd；

(2)帶電粒子到達N板時的速度大小18.(1)根據(jù)力的合成與分解和平衡條件可得tanθ=qEmg

解得：E=mgtan?θq=1.0×10?2×10×0.752×10?8N/C=3.75×106N/C

(2)設小球運動到最低點C時的速度大小為vC，根據(jù)動能定理有12mvC2=mgL?qEL

在最低點C根據(jù)牛頓第二定律有T?mg=(2)小球運動到最低點C時受到的拉力大小為T=0.15N；(3)小球擺到最左端時擺線與豎直方向的夾角θ′=16°。

19.(1)根據(jù)庫侖定律，檢驗電荷受到的電場力F=kQqr2

根據(jù)電場強度的定義E=Fq

解得E=kQr2；

(2)在x軸上E1與E2相同的點的坐標x1位置，根據(jù)點電荷場強公式有k4qx12=kq(x1?L)2

兩電場強度大小相等，方向相同，則該點坐標必定大于L，解得x1=2L；

(3)沿著電場線方向電勢逐漸降低，結合上述可知，電勢最低點坐標必定處于連線上電場強度為O的位置，根據(jù)電場疊加原理有k4qx22?kq(x2?L)2=0

兩電場強度大小相等，方向相反，則該點坐標必定小于L，解得x2=23L；

(4)根據(jù)類比引力勢能，可得正電荷在某點的電勢能Ep=kQqr

電勢的表達式φ=Epq=kQr

x2處的電勢為φ220.(1)截取電子做圓周運動軌道上的任一橫截面，在電子運動一周的時間T內(nèi)，通過這個橫截面的電荷量q=e，則有等效電流I=qt=eT

電子繞氫原子核做圓周運動時，由靜電力提