高中2024北京八中高二（上）期中物理考試時間90分鐘，滿分100分一、單項選擇題(共10個小題，每小題中只有一個選項符合題意。每小題3分，共30分)1.下列說法正確的是()A.電場是英國物理學(xué)家法拉第提出的假想的、并不存在的物質(zhì)B.可把質(zhì)子、電子叫作元電荷C.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向單位距離上的電勢差D.電源電動勢越大，表明電源儲存的電能越多2.如圖所示，在真空中有兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷，分別置于P、Q兩點(diǎn)，D、E為P、Q連線上的兩點(diǎn)，A、B、C為P、Q連線的中垂線上的三點(diǎn)，且OA=OC,OD=OE。不計重力，下列說法正確的是()A、B兩點(diǎn)電勢相等B.D、E兩點(diǎn)場強(qiáng)相同C.將質(zhì)子在D點(diǎn)靜止釋放，它將在DE之間來回運(yùn)動D.將質(zhì)子在A點(diǎn)靜止釋放，它將在AC之間來回運(yùn)動3.如圖所示，虛線1、2、3、4表示勻強(qiáng)電場的等勢面，一帶正電的粒子只在電場力的作用下從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，軌跡如圖中實線所示。下列說法正確的是()A.粒子運(yùn)動的加速度不變B.粒子所受的電場力沿虛線方向C.粒子從a運(yùn)動到b，電勢能增加D.圖中各虛線代表的電勢高低φ?>φ?>φ?>φ?4.電暈放電在電選礦、靜電除塵等方面均有廣泛應(yīng)用。以針板式電暈放電為例，如圖，針式電極周圍空氣在高電壓作用下發(fā)生電離，在周圍產(chǎn)生電暈區(qū)，生成正離子和負(fù)離子。電暈區(qū)的負(fù)離子在電場力的作用下向集塵極移動，途中黏附在灰塵上，并在電場力作用下繼續(xù)向集塵極移動，最后沉積在集塵極上。下列說法正確的是()A.供電裝置上端為電源正極，下端為電源負(fù)極B.針式電極附近電場較弱C.帶電灰塵飛向集塵極的過程中，電勢能減小D.帶電灰塵飛向集塵極的過程中，做勻加速直線運(yùn)動5.肉眼看到的一次閃電，其過程是很復(fù)雜的。當(dāng)雷雨云移到某處時，云的中下部是強(qiáng)大負(fù)電荷中心，云底相對的下方地面變成正電荷中心，云底會出現(xiàn)大氣被強(qiáng)烈電離的一段氣柱。某次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×10?V,云地間距離約為1km；該過程云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時間約為60μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()A.閃電電流的瞬時值約為1×104AB.被電離的氣柱的阻值約為103ΩC.閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為1×103V/mD.整個閃電過程向外釋放的能量約為6×10?J6.交警使用的某型號酒精測試儀工作原理如圖，電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻，R?=r,，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)駕駛員飲酒后對著測試儀吹氣時，下列說法正確的是()A.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B.飲酒量越多，電壓表示數(shù)越大C.飲酒量越多，電源的輸出功率一定越小D.飲酒量越多，電源的效率越小7.如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R為滑動變阻器。用絕緣細(xì)線將一帶負(fù)電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開關(guān)S，給電容器充電后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是()A.保持S閉合，將滑動變阻器的滑片向a端滑動，θ增大B.保持S閉合，將N板向M板靠近，θ增大C.斷開S,將N板向M板靠近,θ增大D.斷開S，將N板向下移動少許，θ減小8.如圖1所示，R?為定值電阻，R?為滑動變阻器(最大阻值25Ω)，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從最左端滑到最右端的過程中，由電表的測量數(shù)據(jù)得到U-I圖線如圖2所示(電表均為理想電電表)。下列說法不正確的是()A.圖線甲表示的是電壓表V?的示數(shù)隨電流變化的情況B.電源電動勢為6VC.電源內(nèi)電阻的阻值為10ΩD.定值電阻R?為5Ω9.某條電場線是一條直線，上邊依次有O、A、B、C四個點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間距離均為d，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿電場強(qiáng)度方向建立x軸，該電場線上各點(diǎn)電場強(qiáng)度E隨x的變化規(guī)律如圖所示。一個帶電荷量為+q的粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，僅受電場力作用。則()A.若O點(diǎn)的電勢為零，則B點(diǎn)的電勢為?B.粒子從O到A做勻變速直線運(yùn)動C.粒子在OA段電勢能減少量等于BC段電勢能減少量D.粒子運(yùn)動到B點(diǎn)時動能為3q10.對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長為l、電阻率為ρ、橫截面積為S的細(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動的自由電子與金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導(dǎo)線的平均阻力f，在電場力和平均阻力的作用下，自由電子的定向移動速率不變。下列說法不正確的是()A.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流I時導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率v=B.金屬中電場力對電子做的正功與阻力對電子做的負(fù)功大小相等C.金屬中的電子所受平均阻力f與溫度無關(guān)D.某確定金屬中的電子所受平均阻力f與電子定向移動的速率成正比二、多項選擇題(共4個小題，每小題至少有兩個選項符合題意。每小題4分，共16分，少選得2分，錯選或多選不得分)11.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程的說法中不正確的是()A.所有能量守恒的過程都能自發(fā)地發(fā)生B.摩擦生熱的過程是不可逆過程C.水能、風(fēng)能、太陽能為可再生能源D.能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，因此不會發(fā)生能源危機(jī)12.如圖所示為某實驗小組設(shè)計的兩個量程的電流表，已知表頭G的滿偏電流為Ig,定值電阻R?、R?的阻值均等于表頭的內(nèi)阻。當(dāng)使用1和2兩個端點(diǎn)時，電流表的量程為I?，當(dāng)使用1和3兩個端點(diǎn)時，電流表的量程為A.I1=2C.僅使R?變小,則I?和I?均變大D.僅使R?變小,則I?和I?均變大13.電容器是一種重要的電學(xué)元件，在電工和電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。使用圖甲所示電路觀察電容器的充電和放電過程。電路中的電流傳感器(不計內(nèi)阻)與計算機(jī)相連，可以顯示電流隨時間的變化。直流電源電動勢為E，實驗前電容器不帶電。先將開關(guān)K撥到“1”給電容器充電，充電結(jié)束后，再將其撥到“2”，直至放電完畢，計算機(jī)顯示的電流隨時間變化的i-t曲線如圖乙所示。則下列說法正確的是()A.乙圖中陰影部分的面積S?=S?B.乙圖中陰影部分的面積S?<S?C.由甲、乙兩圖可判斷阻值R?>R?D.由甲、乙兩圖可判斷阻值.R?<R?14.如圖甲所示，帶電的物塊P固定在光滑絕緣水平面上，t=0時刻將另一帶電物塊Q從與物塊P距離為d處由靜止釋放，物塊Q在0~2t?時間內(nèi)的速度v隨時間t變化的圖像及t=0時刻和t=2t?時刻該圖像的切線如圖乙中所示，圖乙中v?和t?為已知。若兩物塊均可視為點(diǎn)電荷，帶電量的數(shù)值相等，物塊Q的質(zhì)量為m，靜電力常量為k，兩物塊帶電量始終不變。下列說法正確的是()A.兩物塊帶異號電荷B.兩物塊的帶電量為dC.2t?時刻P、Q相距2dD.0~2t?時間內(nèi)P、Q組成的系統(tǒng)減小的電勢能為mv?2三、實驗題(共2個小題，共18分)15.物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗器材、實驗操作、?shù)據(jù)分析等。(1)實驗課上，同學(xué)們用多用電表正確測量了一個13Ω的電阻后，需要再測量一個阻值約為200Ω的電阻。在用紅、黑表筆接觸該待測電阻兩端之前，必要的操作及其順序應(yīng)當(dāng)是A.將紅表筆和黑表筆接觸B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×10”位置C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)(2)該同學(xué)在做好正確操作后，表盤指針如圖所示，則該電阻阻值為Ω。(3)在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗課上，小明、小華和小陽三人利用銅片、鋅片、馬鈴薯制作了水果電池，銅片為電源的正極，鋅片為電源的負(fù)極。經(jīng)查閱資料，水果電池的內(nèi)阻與選用的水果、兩電極之間的距離及電極面積大小有關(guān)，一般在幾百至幾千歐姆之間。為了估測水果電池的電動勢和內(nèi)阻，先用多用電表進(jìn)行測量，如圖甲所示，組內(nèi)三位同學(xué)的操作如下，你認(rèn)為正確的操作是。A.小明選擇直流電壓擋，直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連接測量電動勢B.小華選擇歐姆擋，直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連接測量內(nèi)阻C.小陽選擇歐姆擋合適的倍率，然后將紅表筆和黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，最后直接將紅表筆與銅片、黑表筆與鋅片連接測量內(nèi)阻小組擬用“伏安法”測定水果電池的電動勢和內(nèi)阻，選用了如下器材：開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器(0~20Ω)、電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)。請回答:應(yīng)選擇(填“圖乙”或“圖丙”)進(jìn)行測量更為精準(zhǔn)。16.某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻率，現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線，待測電阻絲R?阻值約為5Ω。(1)圖甲是未完成的實物連線圖，圖中a為待測導(dǎo)體右端接線柱，b為電流表正極接線柱，c為滑動變阻器左上端接線柱，d為滑動變阻器左下端接線柱。則導(dǎo)線①應(yīng)連接(選填a或b)。導(dǎo)線②應(yīng)連接(選填c或d)。(2)正確接線后某次實驗電流表和電壓表讀數(shù)如圖丙，則電流表讀數(shù)為A，電壓表讀數(shù)為V。(3)請在圖乙的U-I圖線中描出該點(diǎn)坐標(biāo)并畫出擬合圖線，根據(jù)圖像求得Rx的阻值為Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4)某次用螺旋測微器測金屬絲直徑d，示數(shù)如圖丁所示，則d(5)金屬絲的長度為l，寫出該金屬絲的電阻率的表達(dá)式(用U、I、d、l表示)。四、論述計算題(共4個小題，共36分。解答時寫出必要的文字說明和原始公式，只寫出最后答案不得分)17.(6分)如圖所示,電源電動勢E為12V,內(nèi)阻r為1Ω,電阻R?為1Ω,R?為.6Ω。開關(guān)閉合后，電動機(jī)恰好正常工作。已知電動機(jī)額定電壓U為6V,線圈電阻RM為0.5Ω,問:(1)通過電動機(jī)的電流IM大小是多少?(2)電動機(jī)正常工作時產(chǎn)生的機(jī)械功率是多大?18.(8分)如圖所示，在水平絕緣光滑桌面上用一根長為L的輕繩將一個質(zhì)量為m、電量為+q的小球系在O點(diǎn)。平行于桌面方向有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，將小球拉至圖中A點(diǎn)處，此時繩OA與電場方向垂直，OB與電場強(qiáng)度的方向相同。(1)從A點(diǎn)靜止釋放小球，小球運(yùn)動到B點(diǎn)時繩子的拉力多大?(2)要讓小球能夠在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動，小球在A點(diǎn)至少以多大的速度釋放?19.(10分)如圖在xOy平面內(nèi)，有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入電場，A、B為其運(yùn)動軌跡上的兩點(diǎn)，且對應(yīng)的橫坐標(biāo).xB?xA=L,，已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v(1)粒子的初速度v?;(2)粒子從A到B電勢能的變化量E(3)A、B兩點(diǎn)縱坐標(biāo)的變化量△y。20.(12分)目前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的我國空間站天和核心艙，搭載了一種全新的推進(jìn)裝置——離子推進(jìn)器，這種引擎不需要燃料，也無污染物排放。該裝置獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場(初速度忽略不計)，A、B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速過程中引擎獲得推力。單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為N，離子質(zhì)量為m，電荷量為Ze，其中Z是正整數(shù)，e是元電荷。(1)求離子噴出加速電場的速度v及其所形成的等效電流I；(2)求推力器獲得的平均推力大小F；(3)可以用離子推進(jìn)器工作過程中產(chǎn)生的推力與電壓為U的電場對離子做功的功率的比值X來反映推進(jìn)器工作情況。通過計算說明，如果要增大X可以采取哪些措施。

參考答案一、單選題1．C2．C3．A4．C5．D6．D7．B8．C9．D10．C二、多選題11．AD12．BC13．AD14．BC三、實驗題15．（每空2分，共8分）（1）BAD（2）190（3）A、圖丙16．（1）（每空1分）ad（2）0.421.50（3）（描點(diǎn)1分、連線1分、計算1分）描點(diǎn)連線如右圖，4.3（4.1~4.4）（4）（1分）1.843（1.841~1.845均可）（5）（2分）四、解答題17．（6分）（1）設(shè)流過干路的電流為根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：，解得設(shè)流過的電流為，則有則流過電動機(jī)的電流為（2）電動機(jī)的輸入功率為電動機(jī)的熱功率為電動機(jī)的機(jī)械功率為18．（8分）（1）對小球，從A到B由動能定理得：則在B點(diǎn)，有：，則（2）小球在繩子拉力和電場力的作用下在水平桌面上做圓周運(yùn)動，此處與豎直面圓周運(yùn)動情境類似，可以把電場力等效為重力，即。則B點(diǎn)為圓周運(yùn)動的等效最低點(diǎn)；沿OB連線反向延長線與圓