北京市2016~2017学年高二上学期期中物理试卷

一、null

1. 难度：中等

下列有关机械波的现象说法正确的是（   ）

A. 在水塘里，微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播，好像它们并不存在，这是波的多普勒效应

B. 把两块石子在不同的地方投入池塘，就有两列波在水里传播．这两列波相遇时，就像两个小球相碰时那样，同时反向运动，而不能继续向前传播

C. 在空旷的操场上安装两个相同的扬声器，并且使它们由同一个信号源带动，发出相同频率的声音．在操场上散步的同学感觉到某些位置声音很强，而某些位置声音很弱．这种现象实际上是由于两列声波发生干涉引起的

D. 当一辆汽车响着喇叭从身边疾驰而过的时候，人会感觉到耳朵听到的音调由高到低发生变化，这是声波的衍射现象

2. 难度：中等

采用不同的方式可以使原来不带电的物体带上电荷．关于带电，下列说法正确的是（   ）

A. 用丝绸摩擦玻璃棒，可以使玻璃棒上的电子转移到丝绸上，玻璃棒带上了正电荷，丝绸则带上了负电荷

B. 用带有负电荷的橡胶棒接触一个原来不带电的金属球，橡胶棒上的负电荷将全部转移到金属球上，从而使金属球带负电，橡胶棒不再带电

C. 将带有正电的玻璃棒靠近验电器的金属球，玻璃棒上的正电荷将转移到验电器上，使金属球下方的金属箔片因带正电发生排斥而张开

D. 自然界中，只有金属导体能够带电；绝缘体的内部没有电子，所以无法带上电荷

二、单选题

3. 难度：中等

如图所示，两个电荷量均为的小球用长为的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上．两个小球的半径． 表示静电力常量．则轻绳的张力大小为（    ）

A.     B.     C.     D.

三、null

4. 难度：中等

某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面．电场中A 、B、C 三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是（ ）

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

5. 难度：中等

如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，左侧极板带有负电荷，右侧极板带有正电荷．带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，能够分落在收集板中线的两侧，对矿粉在两极板内部空间进行分离的过程，下列表述正确的是（    ）

 

A. 带正电的矿粉落在中线的右侧

B. 电场力对带正电、带负电的矿粉都做负功

C. 带正电和带负电的矿粉电势能都变大

D. 带正电和带负电的矿粉电势能都变小

四、单选题

6. 难度：中等

如图所示，取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴近A、B下面的金属箔片是闭合的．现在把带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔片都张开了．下列说法正确的是(　　)

 

A. A内部的场强比B内部的场强大

B. A、B内部的场强均为零

C. A左端的电势比B右端的电势低

D. A左端的电势比B右端的电势高

五、null

7. 难度：中等

把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图（甲）所示进行连接．先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器开始放电．与电流传感器相连接的计算机所记录的充、放电电流随时间变化的I-t曲线如图（乙）所示．下列关于这一过程的分析，正确的是（    ）

A. 电源给电容器充电过程中，电容器两极板间的电压逐渐减小

B. 曲线1与横轴所围面积等于充电过程中电容器极板间的电压值

C. 曲线1表明充电时回路电流越来越大，曲线2表明放电时回路电流越来越小

D. 将曲线1和曲线2进行对比，能发现电容器充、放电的电流方向相反

8. 难度：中等

平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个直流电源相连，若一个带电油滴恰能沿如图所示的水平直虚线 通过该电容器，在此过程中下列说法正确的是（   ）

 

A. 油滴所受的重力完全可以忽略不计

B. 油滴运动的加速度大小不变、方向水平向左

C. 油滴一直水平向右做匀速直线运动

D. 油滴在电场中的电势能逐渐减小

六、单选题

9. 难度：中等

如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是(    )

A．保持d不变，减小S，则C变小，θ变大

B．保持d不变，减小S，则C变大，θ变大

C．保持S不变，增大d，则C变小，θ变大

D．保持S不变，增大d，则C变大，θ变大

七、null

10. 难度：中等

如图，平行板电容器经开关S与电源连接，C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中，选取B板的电势为零，关于C点电势的变化情况，以下说法正确的是（    ）

 

A. 开关S闭合，将A 板上移一小段距离，极板间电场强度变弱，C 点电势升高

B. 开关S闭合，将B板上移一小段距离，极板间电场强度变强，C点电势升高

C. 开关S先闭合后断开，然后将A 板上移一小段距离，场强不变，C点电势升高

D. 开关S先闭合后断开，然后将B板下移一小段距离，场强不变，C点电势升高

11. 难度：中等

图中的导线是工程施工中经常使用的单股铜芯导线，导线的外层紧套着一层塑料，这层塑料皮起绝缘作用，现选取一根长度为x的导线进行研究，已知铜导线的横截面积为α，电阻率为ρ．铜导线单位体积内所包含的自由电子数为n，每个电子的电量为e，现将该段导线接入电路，使之导通，电流强度为I ，则下列说法正确的是（   ）

A. 该段导线的电阻大小为

B. 该段导线的电阻大小为R=ρax

C. 导线内部自由电子定向移动的速率

D. 导线内部自由电子定向移动的速率

八、单选题

12. 难度：简单

如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I，图线上点A的坐标为（U₁，I₁）过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I₂．小灯泡两端电压为U₁时，电阻等于（  ）

A．         B．          C．        D．

九、null

13. 难度：中等

如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯炮L上标有“6V，12W”字样，直流电动机内部线圈的电阻RM=0.50Ω，若灯泡恰能正常发光，下列说法中正确的是（）

A. 电动机的输入功率为12W

B. 电动机的输出功率为12W

C. 电动机的发热功率为12W

D. 整个电路消耗的电功率为12W

14. 难度：中等

有两个带电粒子以平行于金属板的速度飞入已充电的平行金属板电容器中，在不计重力作用的情况下，为使它们从两板的另一端飞出时有相同的偏角，这两个带电粒子必须具备下列初始条件中的哪一种（  ）

A. 有相同的电量

B. 有相同的初速度

C. 有相同的初动能

D. 进入平行板前由同一加速电场从静止开始加速

十、单选题

15. 难度：中等

小太阳同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v₀，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是

A. 只增大电压U

B. 只增大长度L

C. 只增大高度d

D. 只增大尘埃被吸入的水平速度v₀

16. 难度：困难

示波器是一种用来观察电信号的电子仪器，其核心部件是示波管，下图是示波管的原理图．示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空．电子从灯丝K发射出来（初速度可不计），经电压为U₀的加速电场加速后，以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY'、XX'．当偏转电极XX´、YY´上都不加电压时，电子束从电子枪射出后，沿直线运动，打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑．若要荧光屏上的A点出现亮斑，则

A. 电极X、Y´接电源的正极，X´、Y接电源的负极

B. 电极X、Y接电源的正极，X´、Y´接电源的负极

C. 电极X´、Y接电源的正极，X、Y´接电源的负极

D. 电极X´、Y´接电源的正极，X、Y接电源的负极

十一、实验题

17. 难度：中等

用游标卡尺测量某钢管的外径，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图所示，其读数为_____cm．

18. 难度：中等

某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率．

（1）由图可知电阻丝的直径D= ____mm ；

（2）应用等效法测量电阻丝的阻值Rx，将如下实验操作补充完整：

①按图连接电路，将滑动变阻器R₁的滑片P 置于B端；

②将S₂拨向接点1，然后闭合S₁，调节R₁，使电流表的示数为一合适的数值I₀；

③将电阻箱R₂的阻值调至最大，S₂拨向接点2，R₁保持不变；

④调节R₂使电流表的示数仍为I₀，将此时电阻箱的示意R₀记录下来．则电阻丝的电阻测量值R_x等于_____；电阻丝的电阻率表达式ρ=_____．（用已知量和所测物理量的字母表示）

19. 难度：中等

某同学利用图所示的电路描绘一个标有“3V  0.6W ”小灯泡的伏安特性曲线．现在有：

电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0～3V ，内阻约3kΩ）、开关和导线若干：其它可供选用的器材如下：

A．电流表（0～250mA，内阻约5Ω）

B．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）

C．滑动变阻器（0～10Ω）

D．滑动变阻器（0～200Ω）

请回答下列问题：

（1）为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用____（选填器材前的字母）；滑动变阻器应选用_____（选填器材前的字母）；

（2）如图是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线．请根据电路原理图，用笔画线代表导线补充完成图中实物间的连线__________；

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，结合曲线进行分析，能够发现随着回路电流强度的增加，小灯泡的电阻值在逐渐地______（选填增大、减小）；

（4）小灯泡阻值发生变化的主要原因是（______）

A.由于热胀冷缩，灯丝的长度比没通电时增加很多．

B.由于灯丝材料的升华，灯丝比原来变粗了很多．

C.由于灯丝温度升高很多，灯丝材料的电阻率变大

十二、解答题

20. 难度：中等

如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放．g取10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：

（1）小球所受电场力的大小；

（2）小球通过最低点C时的速度大小；

（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小．

21. 难度：中等

电容器是一种重要的电学元件，有广泛的应用．不同的电容器储存电荷的本领不同，使电容器的两极电势差增加1V所需要的电荷量越多，表示电容器的电容大；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，用符号C表示，注意，它不是表征容纳电荷多少的物理量．我们用符号Q表示电容器的带电量，它的数值与电容C、两极电压U有关．

请回答下列问题：

（1）对某一具体电容器，请结合Q与C、U的关系，作出C−U图像和Q−U图像；

（2）电源对电容器充电的过程中，电源必须克服电场力做功，把电源的能量以电势能的形式储存在电容器中；电源克服电场力做的功等于电容器电势能的增加值，这些能量分布在电容器内的电场中，也称为电场能．若电容器的电容为C，充电后两极的电压为U，试求：电容器所储存的能量．

22. 难度：中等

如图所示，电子由静止开始经电场加速后，沿平行于板面的方向入射偏转电场，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U₀．偏转电场可看作匀强电场，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v₀和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy ；

（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 = 2.0×10⁻²m，m = 9.1×10⁻³¹kg，e= 1.6×10⁻¹⁹ C ，g = 10m/s²

（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，在电场中建立“重力势”φG的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．

23. 难度：中等

在19世纪末发现电子后，美国物理学家密立根在1907 − 1913年间进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量．密立 根并没有直接测量电子的电荷量，而是测定很小的带电油滴所带的电荷量，他发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这一数值e为基本电荷量．

如图所示，两块完全相同的金属极正对着水平放置，板间的距离为d用喷雾器将油滴从小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电，在电场中受静电力的作用．当质量为m微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比，油滴的重力不可忽略．

两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离s所用时间为t₁；当两板间加电压U （上极板的电势高）时，可以观察到同一油滴改做竖直向上的匀速运动，通过距离s所用时间为t₂．忽略空气浮力，重力加速度为g．

（1）判断上述油滴的电性，要求说明理由；

（2）求上述油滴所带的电荷量Q；

（3）用X射线照射极板空间可以改变油滴的带电量．再采用上述方法测量油滴的电荷量．如此重复操作，测量出油 滴的电荷量Q_i如下表所示．如果存在基本电荷，请根据现有数据求出基本电荷的电荷量e(保留到小数点后两位）．

实验次序	1	2	3	4	5
电荷Q i(10^−18)	0.95	1.10	1.41	1.57	2.02