2023-2024學年北京市日壇中學高二（上）期中物理試卷

一、選擇題：本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。把答案用2B鉛筆填涂在答題卡上。

• 1．下列物理量屬于矢量的是（　?。?/h2>

  A．電勢

  B．電容

  C．電場強度

  D．電流強度
  組卷：11引用：3難度：0.8

  解析

• 2．比值定義法是定義物理概念常用的方法，下列哪個表達式屬于比值定義式（　?。?/h2>

  A．電場強度E= U d	B．電場強度E= F q
  C．電容 C = ε r S 4 πkd	D．電流I= U R
  組卷：71引用：4難度：0.9

  解析

• 3．關于各種“電荷”，下列說法中正確的是（　?。?/h2>

  A．元電荷就是電子

  B．公式 E = k Q r 2 中，Q指的是試探電荷的電荷量

  C．體積很小的帶電小球一定可以看成點電荷

  D．檢驗電荷既要求電量足夠小，又要求體積足夠小
  組卷：65引用：3難度：0.8

  解析

• 4．如圖所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量大小相等的電荷（可視為點電荷），相隔一定的距離，兩球之間的相互吸引力大小為F，今用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個球接觸后移開，這時，A、B兩個球之間的相互作用力大小是（　　）

  A． F 8

  B． F 4

  C． 3 F 8

  D． 3 F 4
  組卷：322引用：64難度：0.9

  解析

• 5．電量值為q的點電荷，在如圖所示的兩個固定的等量異種電荷+Q和-Q的連線的垂直平分線上從A移動到B，則下列說法正確的是（　　）

  A．電場力先做正功后做負功

  B．電場力先做負功后做正功

  C．電場力始終不做功

  D．電場力做功的正負，取決于q正負
  組卷：38引用：3難度：0.5

  解析

• 6．截面積為S的導線中，通有電流為I的電流。已知導線每單位體積中有n個自由電子，每個自由電子的電量是e,自由電子定向移動的速率是v,則在時間Δt內(nèi)通過導線截面的電子數(shù)是（　?。?/h2>

  A．nSvΔt

  B．nvΔt

  C． ISΔ t e

  D． IΔ t S e
  組卷：155引用：4難度：0.8

  解析

• 7．在下列四種情況中，a、b兩點電場強度和電勢都相同的是（　?。?br />

  A．距離正點電荷等距離的a、b兩點

  B．帶等量異種電荷的無限大平行金屬板之間的a、b兩點

  C．靜電平衡狀態(tài)下的導體中的a、b兩點（兩點都在導體內(nèi)部）

  D．等量異號電荷周圍的電場，關于兩電荷連線的中點對稱的a、b兩點
  組卷：20引用：3難度：0.8

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三、計算題（共4題，40分）要求寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案，有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。

• 22．如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U₁加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U₁，M、N兩板間的電壓為U₂，兩板間的距離為d,板長為L₁，板右端到熒光屏的距離為L₂，電子的質量為m,電荷量為e。求：
  （1）電子穿過A板時的速度大小v_A；
  （2）電子從偏轉電場射出時的側移量y；
  （3）電子在偏轉電場運動的過程中電場力對它所做的功W；
  （4）P點到O點的距離y′。
  組卷：30引用：3難度：0.4

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• 23．電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。實際中的電容器在外形結構上有多種不同的形式，但均可以用電容描述它的特性。
  （1）在兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質就組成一個最簡單的電容器，叫做平行板電容器。圖1為一平行板電容器的充電電路，在充電過程中兩極板間電勢差u隨電荷量q的變化圖像如圖2所示。類比直線運動中由v-t圖像求位移的方法，在圖中畫網(wǎng)格線表示當電荷量由Q₁增加到Q₂的過程中電容器增加的電勢能。
  （2）同平行板電容器一樣，一個金屬球和一個與它同心的金屬球殼也可以組成一個電容器，叫做球形電容器。如圖3所示，兩極間為真空的球形電容器，其內(nèi)球半徑為R₁，外球內(nèi)半徑為R₂，電容為

  C

  =

  R

  1

  R

  2

  k

  （

  R

  2

  -

  R

  1

  ）

  ，其中k為靜電力常量。請結合（1）中的方法推導該球形電容器充電后電荷量達到Q時所具有的電勢能E_p的表達式。
  （3）孤立導體也能儲存電荷，也具有電容。
  a.導體球看作另一極在無窮遠的球形電容器，根據(jù)球形電容器電容的表達式推導半徑為R的孤立導體球的電容C′的表達式。
  b.金屬小球用導線與大地相連，我們就會認為小球的電荷量減小為0。請結合題目信息及所學知識解釋這一現(xiàn)象。
  c.我們知道，金屬導體帶電后，尖端特別容易放電，其原因是導體表面突出部分越尖銳的地方電荷的密度（即單位面積的電荷量）越大。請結合（b）問中的結論，分析為何在尖端部分電荷密度較大？以下公式可能會用到：球體表面積公式為S=4πr²。
  
  組卷：41引用：2難度：0.4

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