2022-2023學(xué)年北京交大附中高二（上）期中物理試卷

一、選擇題．本題共15小題．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，至少有一個選項(xiàng)符合題意．（每小題4分，共60分，漏選得2分，錯選不得分）

• 1．關(guān)于元電荷與點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．元電荷就是點(diǎn)電荷

  B．點(diǎn)電荷是最小的電荷

  C．元電荷的數(shù)值最早是由英國物理學(xué)家?guī)靵鰷y出的

  D．迄今為止，實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍
  組卷：238引用：2難度：0.7

  解析

• 2．不帶電的金屬導(dǎo)體MNPQ的內(nèi)部電荷包括自由電子和金屬離子（即金屬原子失去自由電子后的剩余部分），如圖所示為導(dǎo)體內(nèi)部電荷的簡化示意圖，其中“”表示自由電子，“⊕”表示金屬離子。把導(dǎo)體放到電場強(qiáng)度為E₀的勻強(qiáng)電場中，由于庫侖力的作用，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷將重新分布。下圖是同學(xué)們畫出的四幅圖，其中A、B兩圖描述了導(dǎo)體剛放入電場未達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，自由電子和金屬離子的定向運(yùn)動情況（圖中箭頭代表它們定向運(yùn)動的方向）；C、D兩圖描述了導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后，自由電子和金屬離子的分布情況。則圖10的四幅圖中，可能正確的是（　?。?/h2>

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：198引用：6難度：0.7

  解析

• 3．如圖所示，Q是真空中固定的點(diǎn)電荷，a、b,c是以Q所在位置為圓心，半徑分別為r或2r球面上的三點(diǎn)，電荷量為-q的試探電荷在a點(diǎn)受到的庫侖力方向指向Q。則（　?。?/h2>

  A．Q帶負(fù)電

  B．b、c兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

  C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為4：1

  D．將a處試探電荷電荷量變?yōu)?2q,該處電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉韮杀?/label>
  組卷：673引用：7難度：0.8

  解析

• 4．在點(diǎn)電荷Q形成的電場中有一點(diǎn)A，當(dāng)一個-q的試探電荷從無限遠(yuǎn)處被移到A點(diǎn)時(shí)，電場力做的功為W，則試探電荷在A點(diǎn)的電勢能及A點(diǎn)的電勢分別為（　?。?/h2>

  A．EpA=-W，φA= W q	B．EpA=W，φA=- W q
  C．EpA=W，φA= W q	D．EpA=-W，φA=- W q
  組卷：226引用：8難度：0.9

  解析

• 5．如圖所示，用長度不等的絕緣絲線將帶電小球A、B懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別是α和β（α＞β），兩小球恰在同一水平線上，則下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．兩小球一定帶異種電荷

  B．A小球的質(zhì)量一定小于B小球的質(zhì)量

  C．A小球所帶電荷量一定大于B小球所帶電荷量

  D．A小球所受庫侖力一定大于B小球所受庫侖力
  組卷：185引用：3難度：0.6

  解析

• 6．如圖所示，a,b、c為同一電場中的三點(diǎn)，b為ac中點(diǎn)，a、c電勢滿足φ_a＞φ_c。則（　?。?/h2>

  A．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)一定比c點(diǎn)場強(qiáng)大

  B．將一負(fù)電荷從c點(diǎn)無初速釋放，它將沿直線向a點(diǎn)運(yùn)動

  C．同一正電荷，在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能

  D．一定有Uab=Ubc
  組卷：32引用：1難度：0.7

  解析

三、計(jì)算題（18題6分，19題10分，20題12分）

• 19．粒子加速器是借助于不同形態(tài)的電場，將帶電粒子加速到高能量的電磁裝置。粒子加速器可分為直線加速器和圓形加速器等類型。
  
  圖1為多級直線加速器示意圖。橫截面積相同、長度依次增加的金屬圓筒沿軸線依次排列，各筒相間地連接到交變電源的A、B兩極，兩極間電壓u_AB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。t=0時(shí)，序號為0的金屬圓板中央一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在圓板和圓筒之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒1。已知交變電源電壓的絕對值為U，周期為T．帶電粒子的重力和通過圓筒間隙的時(shí)間忽略不計(jì)。如果帶電粒子每次經(jīng)過圓筒之間都能被加速，則：
  （1）求電子進(jìn)入圓筒1時(shí)的速度v₁；
  （2）分析電子從圓板出發(fā)到離開圓筒2這個過程的運(yùn)動；
  （3）求第n個圓筒的長度L_n。
  組卷：118引用：1難度：0.7

  解析

• 20．為研究一均勻帶正電球體A周圍靜電場的性質(zhì)，小明同學(xué)在干燥的環(huán)境中先將A放在一靈敏電子秤的絕緣托盤上（如圖甲所示），此時(shí)電子秤的示數(shù)為N₁；再將另一小球B用絕緣細(xì)線懸掛在一絕緣支架上，使其位于A球的正上方P點(diǎn)，電子秤穩(wěn)定時(shí)的示數(shù)減小為N₂．已知小球B所帶電荷量為-q,且q遠(yuǎn)小于球A所帶的電荷量，球A與球B之間的距離遠(yuǎn)大于兩球的半徑．
  （1）根據(jù)上述信息，求：
  ①球B對球A的電場力大小和方向；
  ②球A在P點(diǎn)處激發(fā)的電場的場強(qiáng)大小E₀．
  （2）現(xiàn)緩慢拉動絕緣細(xì)線，使小球B從P點(diǎn)沿豎直方向逐步上升到Q點(diǎn)，用刻度尺測出P點(diǎn)正上方不同位置到P點(diǎn)的距離x,并采取上述方法確定出該位置對應(yīng)的電場強(qiáng)度E，然后作出E-x圖象，如圖乙所示，其中M點(diǎn)為P、Q連線的中點(diǎn)，x軸上每小格代表的距離均為x₀，且為已知量．
  ①根據(jù)圖象估算P、M兩點(diǎn)間電勢差U_PM的大小；
  ②若M、Q兩點(diǎn)的電勢差為U_MQ，比較U_PM和U_MQ的大小，并由此定性說明球A正上方單位長度的電勢差隨x的變化關(guān)系．
  組卷：239引用：4難度：0.1

  解析