2022北京八十中高二(上)期中物理(选考)(PDF版)(1)

北京市第八十中学2022—2023学年度第一学期期中考试
高二物理（选考）试卷
(考试时间90分钟满分100分)
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1．下列物理量属于矢量的是
A ．电势
B ．电场强度
C ．电容
D ．电势能
2．如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A 和B ，使它们彼此接触，起初它们不带电。

现把带正电荷的物体C 移近导体A ，再把A 和B 分开，然后移去C 。

则
A ．A 带正电，
B 带负电
B ．A 带负电，B 带正电
C ．A 、B 带同种电荷
D ．A 、B 都不带电
3．真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B (均可看做点电荷)，分别固定在两处，它们之间的距离远远大于小球的直径，两球间静电力大小为F 。

现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C 与A 接触，然后移开C ，此时A 、B 球间的静电力大小为
A ．2F
B ．F
C ．32F
D ．2
F
4．如图所示，真空中，一对平行金属板水平放置，板间电压为U 1，一个电子沿MN 以初速度v 1从两板的左侧射入，经过时间t 1从两板的右侧射出。

若板间电压变为U 2，另一个电子也沿MN 以初速度v 2从两板的左侧射入，经过时间t 2从两板的右侧射出。

不计电子的重力，MN 平行于金属板。

若要使21t t <，则必须满足的条件是
A ．21U U >
B ．21
U U <C ．21
v >v D ．21
<v v A B C －1v
5．如图所示，M 、N 为真空中两个带有等量异号电荷的点电荷，O 点是它们之间连线的中点，A 、B 是M 、N 连线中垂线上的两点，A 点距O 点较近。

用E O 、E A 、E B 和φO 、φA 、φB 分别表示O 、A 、B 三点的电场强度的大小和电势，下列说法中正确的是
A ．E O 等于0
B ．E A 不一定大于E B
C ．φA 一定大于φB
D ．将一电子从O 点沿中垂线移动到A 点，电场力一定不做功
6．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。

在充电开始后的一段时间t 内，充电宝的输出电压U 、输出电流I 可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r ，则时间t 内
A ．充电宝输出的电功率为2UI I r
+B ．充电宝产生的热功率为2I r
C
．手机电池产生的焦耳热为2U t r
D ．手机电池储存的化学能为2UIt I rt
-7．如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是
A ．三个等势面中，等势面a 的电势最高
B ．带电质点一定是从P 点向Q 点运动
C ．带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小
D ．带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小a b c P
Q M N
A B O 图1图2手
机
电
池
充电宝
8．如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区。

图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)，仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A 、B 两点是轨迹与电场线的交点。

若不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，以下正确的是
A ．A 点电势高于
B 点电势
B ．尘埃在A 点的加速度大于在B 点的加速度
C ．尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D ．尘埃在迁移过程中电势能始终在增大
9．如图所示，真空中，平行板电容器上极板MN 与下
极板PQ 水平放置，一带电液滴从下极板P 点射入，恰
好沿直线从上极板N 点射出。

下列说法正确的是
A ．该电容器上极板一定带负电
B ．液滴从P 点到N 点的过程中速度增加
C ．液滴从P 点到N 点的过程中电势能减少
D ．液滴从P 点以原速度的2倍射入时，则液滴不可能做直线运动
10．通常情况下，空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正电、负电的微粒所受的相反静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，空气变成了导体。

这个现象叫做空气被“击穿”。

如图3所示，两金属板之间的点A 、B 分别代表某一气体分子破碎后带正电、负电的两个微粒（为了看得清楚，两个点之间的距离做了放大），两金属板之间的距离为1.5cm ，在两金属板间加6.0×104V 的高电压，两板间就会出现放电现象。

下列说法正确的是
A ．板M 接电源正极，板N 接电源负极
B ．两板间匀强电场的场强大小为4×104V/m
C ．分子破碎过程中，分子内部的电势能增大
D ．空气导电时，两极板间电场力对微粒A
做负功A B M N
M N N 静电计二、不定项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分，每小题至少有一个选项正确，错选不得分，漏选得2分。

）
11．右图是某电场电场线的分布图，其中a 、b 是电场中的两点。

下列说法正确的是
A ．a 点的场强比b 点的场强大
B ．a 点的电势比b 点的电势高
C ．电子在a 点的电势能比它在b 点的电势能大
D ．电子在a 点的电势能比它在b 点的电势能小
12．如图所示，由两块相互靠近正对的平行金属板组成的平行板电容器，极板N 与静电计相接，极板M 接地。

用静电计测量平行板电容器
两极板间的电势差U 。

在两板相距一定距离d 时，给电
容器充电，静电计指针张开一定角度。

在下面整个实验
过程中，保持电容器所带电量Q 不变，则下面哪些操
作将使静电计指针张角变大
A ．将M 板竖直向下平移一小段距离
B ．将M 板沿水平向左方向远离N 板
C ．在金属板M 、N 之间插入云母板（介电常数εr >1）
D ．将M 极板水平向右与N 极板靠近一些
13.如图所示，在真空中的O 点处放置一孤立点电荷+Q
以O 点为球心的同一球面上有a 、b 、c 、d 、e 、f 六个
点。

以下说法正确的是
A ．a 、c 两点的电场强度不同，电势不同
B ．b 、d 两点的电场强度不同，电势相同
C ．e 、f 两点的电场强度相同、电势相同
D ．以上各点的电场强度大小相同、电势相同14．如图所示，R 1和R 2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R 1的尺寸比R 2的尺寸大。

在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是
A ．R 1中的电流小于R 2中的电流
B ．R 1中的电流等于R 2中的电流
C ．R 1中自由电荷定向移动的速率大于R 2中自由电荷定向移动的速率
D ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率
a b E ·······+Q d c
a b f e O
三、实验题（每空2分共16分）
15．小明对2B铅笔芯的导电性能很感兴趣，于是他用伏安法测量其电阻值：
（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用笔画线代替导线，在图1中采用电流表外接法完成接线；
（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U—I图上，如图2所示。

在图中，由电流表外接法得到的数据点是用（填“О”或“×”）表示的；
（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为____Ω。

16．电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图象。

某同学利用电流传感器设计了甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。

当他将开关S接1时，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的I t 图象如图乙所示。

请根据以上操作回答：
（1）电容器充电完毕后，上极板带____（选填“正电荷”或“负电荷”）
（2）电容器放电时，通过电阻R 的电流方向是______（选填“由a 到b ”或“由b 到a ”）
（3）根据图象估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为_______C ；若该同学使用的电源电动势为6V ，该电容器电容为_______F 。

（均保留2位有效数字）
四、计算论证题（本大题共4小题，共38分。

解题要求：写出必要的文字说明、方程式，必要的演算步骤和答案，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

）
17．(8分)电场中某区域的电场线如图所示，A 、B 是电场中的两点。

一个电荷量q =+4.0×10-8C 的点电荷在A 点所受静电力F A =2.0×10-4N ，将该点电荷从A 点移动到B 点，静电力做功W =8.0×10-7J 。

求：
(1)A 点电场强度的大小E A ；
(2)A 、B 两点间的电势差U AB 。

18.（8分）如图所示，电子由静止开始经加速电场
加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从
另一侧射出。

已知电子质量为m ，电荷量为e ，加
速电场电压为U 0。

偏转电场可看做匀强电场，极
板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d 。

（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度0v 和从电场射出时沿垂直
板面方向的偏转距离∆y ；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。

在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。

已知U =2.0×102V ，d =4.0×102m ，m =9.1×1031kg ，e =1.6×1019C ，g =10m/s 2。

（3）极板间既有静电场也有重力场。

电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势ϕ的定义式。

类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”G ϕ的概念，并简要说明电势和“重力势”
的共同特点。

L m,e ∆y U 0U ，d
19.（10分）如图所示，在A 点固定一正电荷，电量为Q ，在离A 高度为H 的C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g 。

已知静电常量为k ，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

求：（1）液珠的比荷；
（2）液珠速度最大时离A 点的距离h 。

（3）若已知在点电荷Q 的电场中，某点的电势可表示成r
kQ =ϕ，其中r 为该点到Q 的距离（选无限远的电势为零）。

求液珠能到达的最高点B 离A 点的高度r B 。

·B A ·C 19题图
20．（12分）如图1，在彩色电视机的显像管中，
从电子枪出来的电子初速度为零，经过阴极与
阳极间电压为U的电场加速后形成阴极射线束
从阳极射出，直线运动直到打在荧光屏上，电
子的质量为m，电荷量为e，阴极射线束单位体
20题图1
积内自由电子数为n，横截面积为S，电子重力
以及电子之间的相互作用可忽略不计。

（1）如果阴极和阳极之间的电场可看做为匀强电场且其间距是可调的，当阴极和阳极之间的距离为d时，电子从阴极到阳极所用的时间为t1；当阴极和阳极间距变为2d，其它条件不变，则电子在阴极和阳极间运动的时间为t2。

求t1与t2的比值。

（2）若把阴极射线束等效成电流，则阴极射线束形成的电流I多大？
（3）假设打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收且电子动能全都转化为荧光屏的热能，请证明：荧光屏的发热功率等于阴极和阳极间电场做功的功率。

（4）如果将荧光屏换成金属板，金属板用导线通过一个电阻r0接地（如图2），阴极射线全都打在金属板上，则当金属板上电荷量达到相对稳定时，测量得出通过电阻r0的电流恒为I0，忽略运动电子间的相互作用和金属板的电阻，求此时金属板的电势φ（取大地电势为零）和金属板的发热功率P 。

20题图2。