天津市2024—2025第一学期高二年级
期中考试物理试卷
第Ⅰ卷（共三部分；满分100分）
一.单项选择题（每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1.比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（ ）
A. B. C. D.
2.某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒（重力不计）的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称。下列说法正确的是（ ）
A.A点电势高于B点电势
B.B点电场强度与C点电场强度相同
C.烟尘颗粒在A点的动能一定小于在B点的动能
D.烟尘颗粒在A点的电势能一定小于在B点的电势能
3.M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点静止释放一个电子，尽在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位置变化的关系如图所示，则该电场分布可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等。有一带正电的微观粒子在电场中运动，实线表示该粒子的运动轨迹。小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于5eV。若取c点为电势零点，则当这个带电小球的电势能等于-6eV时（不计重力和空气阻力），它的动能等于（ ）
A.16eV B.14eV C.6eV D.4eV
5.如图所示，把一个带正电的小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带负电的小球B。现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0，使其在水平桌面上运动，则（ ）
A.B球有可能做匀速直线运动 B.B球一定做匀减速曲线运动
C.B球一定做匀加速直线运动 D.B球有可能做匀速圆周运动
6.长度为l、横截面积为S，单位体积内自由电子数为n的均匀长方形导体。在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子（-e）受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv（k为恒量）。电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中形成了恒定电流I，下列说法不正确的是（ ）
A.导体内的匀强电场场强为 B.导体的电阻为
C.导体的电阻为 D.导体材料的电阻率为
7.如图甲、乙两个电路，是利用一个灵敏电流表G（500μA，200Ω）和一个电阻箱R改装成电压表或电流表，若电压表量程为3V，电流表量程为3mA，则（ ）
A.甲表是电压表，乙表是电流表
B.甲表中R=50Ω，乙表中R=5800Ω
C.若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些，则可适当增大电阻箱R的阻值
D.若使用中发现乙表的示数总比准确值稍或一些，则可适当增大电阻箱R的阻值
8.一船模玩具如图所示，电池组直接给电动机供电，电动机带动螺旋桨使船模在水中前进。已知电池组的电动势为3V、内阻为0.5Ω，电动机线圈的电阻为0.5Ω。接通电源船模正常前进时，电动机两端的电压为2.5V。下列说法正确的是（ ）
A.电动机的输入功率为3W
B.电动机的输出功率为2.5W
C.电池组消耗的总功率为6W
D.电动机线圈发热功率为0.5W
二.不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9.电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是（ ）
A.因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B.因为，所以当I增大时，路端电压下降
C.因为，所以当I增大时，路端电压也增大
D.若外电路断开，则路端电压等于电动势
10.如图所示，将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图像中。若将该电源与定值电阻R串联构成闭合回路，下列分析中正确的是（ ）
A.甲反映定值电阻R的U-I关系，R=2.0Ω
B.乙反映电源的U-I关系，其电动势E=5.0V
C.通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A
D.电源内阻r=1Ω
11.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，R2为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度增大时，下列说法正确的是（ ）
A.电压表示数增大
B.因为总电阻减小，电源的输出功率变小
C.在接触极板前，小液滴的机械能将减小
D.保持光照强度不变，断开开关，放电过程中，电流由b流向a
12.如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A.A、B两点电场强度相等，且都不为零
B.当开关S1闭合时，电子从导体沿导线向地面移动
C.感应电荷产生的附加电场的电场强度大小
D.当开关S2闭合时，电子从大地沿导线向导体移动
三、实验题（每空2分，共18分）
13.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，螺旋测微器的示数如图所示。
（1）由下图读得圆柱体的直径为______mm；
（2）该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如下图所示，对应的读数是______Ω；
（3）除电源（电动势3.0V，内阻不计）、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）
B.电流表（量程0~3.0A，内阻约0.02Ω）
实验中电流表应选用______（选填实验器材前对应的字母），为了使实验误差尽量小，本实验应该选择下面______号电路；
（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D，L表示，则用D，L，I，U表示电阻率的关系式为ρ=______。
14.小华同学新买了两节同一型号的干电池，并用这两节干电池串联起来组成一个电源给手电筒供电，他利用如图1甲所示的电路对这个电源的电动势和内阻进行了测量.所选用的器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电压表V（量程为0~3V，内阻很大），定值电阻R0=5.1Ω，开关，导线若干，正确完成实验操作后利用取得的多组数据得到了如图2所示的图像，并比较准确地测得了电源的电动势和内阻。
（1）测量的结果如图乙、丙，则电压表的读数为______V，电阻箱的读数为______Ω；
（2）根据如图2所示的图像，求出电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（计算结果保留2位有效数字）
四、解答题
15.（12分）如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间所加电压为U1，发射出的电子被电场加速后，从金属板上的小孔S射出.装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长为l，两板间距离为d，偏转电场两极板间所加电压为U2，从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场.已知电子的电荷量-e，电子的质量为m，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力.求：
（1）电子射入偏转电场S时的动能E ；
（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；
（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W.
16.（14分）某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q=-4×10-8C的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W=1.2×10-6J，求：
（1）求A点电场强度；
（2）A、B两点间的电势差UAB；
（3）若取A点为零电势位置，求B点电势能。
17.（16分）如图所示，带电量为2q（q>0）、质量为m的小球A，置于绝缘光滑水平面上与绝缘弹簧右端接触（不粘连），弹簧左端固定，使弹簧开始处于压缩状态并具有弹性势能，释放弹簧，把A弹出，A在M点水平进入场强大小为E1，宽度为L、方向水平向右的匀强电场中，随后A从C点沿切线方向进入绝缘粗糙的圆弧轨道CDG，轨道半径，O为圆心、COD为直径且与竖直方向成53°，圆弧轨道最高点G点与M点在同一水平面上，整个圆弧轨道处于大小为、方向竖直向下的匀强电场中，假设小球A沿圆弧轨道运动到D点开始离开轨道，小球A可视为点电荷，重力加速度为g，带电小球不会改变E1和E2电场的分布，求：
（1）M点与C点的高度差h；
（2）场强E1的大小；
（3）小球A从C到D过程中摩擦力做的功
