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：12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：75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（　　）

  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：72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（　?。?/h2>

  A． F 8

  B． F 4

  C． 3 F 8

  D． 3 F 4
  組卷：325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（　?。?/h2>

  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：41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：162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：26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(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)電場射出時的側移量y；
  （3）電子在偏轉(zhuǎn)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：38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(zhì)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：55引用：3難度：0.4

  解析