2023-2024學(xué)年北京交大附中高二（上）期中物理試卷
發(fā)布：2024/10/9 7:0:1
一．本題共14小題，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題意的。（每小題3分，共42分）
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1．下列物理量是矢量的是（ ?。?/h2>
組卷：18引用：2難度：0.7 -
2．圖中實(shí)線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。1、2和3點(diǎn)處電場強(qiáng)度大小分別為E1、E2和E3，電勢分別為φ1、φ2和φ3。下列說法正確的是（ ?。?/h2>組卷：60引用：2難度：0.8 -
3．導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一個電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在棒的中心軸線上，它距離導(dǎo)體棒的中心O為L，如圖所示。靜電力常量為k,當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>組卷：146引用：5難度：0.5 -
4．在物理學(xué)中，常用比值定義物理量，用來表示研究對象的某種性質(zhì)。下列關(guān)系式中，不屬于比值定義的是（ ?。?/h2>
組卷：39引用：3難度：0.9 -
5．在如圖所示的電路中，已知電源的電動勢E=6.0V，內(nèi)電阻r=1.5Ω，電阻R=3.5Ω．閉合開關(guān)S后，電路中的電流等于（ ?。?/h2>組卷：286引用：6難度：0.9 -
6．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用電流表和電壓表測導(dǎo)體電阻。在連接電路時，將電壓表的一端a預(yù)留出來，可以選擇接b或接c,電路如圖所示。下列說法正確的是（ ?。?/h2>組卷：258引用：4難度：0.9 -
7．如圖所示，實(shí)線為某孤立點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的幾條電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力的作用，下列說法中正確的是（ ?。?/h2>組卷：63引用：2難度：0.5 -
8．如圖所示，靜電計(jì)指針張角會隨電容器極板間電勢差U的增大而變大?，F(xiàn)使電容器帶電，并保持總電量不變，實(shí)驗(yàn)中每次只進(jìn)行一種操作，能使靜電計(jì)指針張角變大的是（ ）組卷：170引用：4難度：0.3
四．計(jì)算題（共28分）
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23．電子經(jīng)過電場加速后射入偏轉(zhuǎn)電場。已知加速電場兩極板間電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場兩極板間電壓為U2，極板長為L，相距為d,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,（重力不計(jì)）。求：
（1）電子離開加速電場時速度大小v0；
（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時豎直方向的位移大小y；
（3）某同學(xué)認(rèn)為將一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物由靜止開始進(jìn)入該裝置，它們會分離為三股粒子束。你認(rèn)為這位同學(xué)的看法是否正確，請說明理由。組卷：494引用：10難度：0.5 -
24．能量在轉(zhuǎn)化的過程中往往與做功密切相關(guān)，電容器充電過程中的功能關(guān)系同樣如此。電容器不僅可以儲存電荷，也是重要的儲能器件。對電容為C的電容器（原來不帶電）充電，如圖1所示，已知電源的電動勢為E。
（1）圖2中畫出了電容器兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像，在圖中取一電荷量的微小變化量Δq,請類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，說明圖中小陰影矩形的“面積”所表示的物理含義；并計(jì)算電容器電壓為U時電容器儲存的電能Ep。
（2）請結(jié)合電動勢的定義，求電容器充電過程中電源內(nèi)部非靜電力所做的功W；并與充電過程中電容器增加的電能ΔEp相比較，說明兩者“相等”或“不相等”的原因。
（3）電容器的電能是儲存在電場中的，也稱電場能。若定義單位體積內(nèi)的電場能量為電場能量密度ρ。某同學(xué)猜想ρ應(yīng)當(dāng)與該處的場強(qiáng)E場的平方成正比，即。已知平行板電容器的電容ρ∝E2場，s為兩極板的正對面積，d為極板間距，k為常數(shù)，兩極板間為真空，板間電場可視為勻強(qiáng)電場。不計(jì)電容器電場的邊緣效應(yīng)。C=s4πkd
a.請以電容器內(nèi)儲存的電場能為例論證該同學(xué)的猜想是否正確。
b.電容器充電后與電源斷開并保持電荷量不變，已知此時的電場能量密度為ρ0?，F(xiàn)固定其中一極板，緩慢拉開另一極板（保持兩極板正對），使板間距增加Δd,請分析說明，在此過程中電場能量密度如何變化；并求出此過程中外力所做的功W′（用ρ0、s和Δd表示）。
組卷：188引用：2難度：0.4