2023-2024学年北京交大附中高二（上）期中物理试卷
发布：2024/10/9 7:0:1
一．本题共14小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共42分）
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1．下列物理量是矢量的是（ ）
组卷：18引用：2难度：0.7 -
2．图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。1、2和3点处电场强度大小分别为E1、E2和E3，电势分别为φ1、φ2和φ3。下列说法正确的是（ ）组卷：60引用：2难度：0.8 -
3．导体棒原来不带电，现将一个电荷量为+q的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心O为L，如图所示。静电力常量为k,当导体棒达到静电平衡后，下列说法错误的是（ ）组卷：147引用：5难度：0.5 -
4．在物理学中，常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列关系式中，不属于比值定义的是（ ）
组卷：48引用：4难度：0.9 -
5．在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.5Ω，电阻R=3.5Ω．闭合开关S后，电路中的电流等于（ ）组卷：287引用：6难度：0.9 -
6．某同学在实验室利用电流表和电压表测导体电阻。在连接电路时，将电压表的一端a预留出来，可以选择接b或接c,电路如图所示。下列说法正确的是（ ）组卷：263引用：4难度：0.9 -
7．如图所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是（ ）组卷：64引用：2难度：0.5 -
8．如图所示，静电计指针张角会随电容器极板间电势差U的增大而变大。现使电容器带电，并保持总电量不变，实验中每次只进行一种操作，能使静电计指针张角变大的是（ ）组卷：170引用：4难度：0.3
四．计算题（共28分）
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23．电子经过电场加速后射入偏转电场。已知加速电场两极板间电压为U1，偏转电场两极板间电压为U2，极板长为L，相距为d,电子质量为m,电荷量为e,（重力不计）。求：
（1）电子离开加速电场时速度大小v0；
（2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移大小y；
（3）某同学认为将一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始进入该装置，它们会分离为三股粒子束。你认为这位同学的看法是否正确，请说明理由。组卷：508引用：10难度：0.5 -
24．能量在转化的过程中往往与做功密切相关，电容器充电过程中的功能关系同样如此。电容器不仅可以储存电荷，也是重要的储能器件。对电容为C的电容器（原来不带电）充电，如图1所示，已知电源的电动势为E。
（1）图2中画出了电容器两极间的电势差u随电荷量q的变化图像，在图中取一电荷量的微小变化量Δq,请类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，说明图中小阴影矩形的“面积”所表示的物理含义；并计算电容器电压为U时电容器储存的电能Ep。
（2）请结合电动势的定义，求电容器充电过程中电源内部非静电力所做的功W；并与充电过程中电容器增加的电能ΔEp相比较，说明两者“相等”或“不相等”的原因。
（3）电容器的电能是储存在电场中的，也称电场能。若定义单位体积内的电场能量为电场能量密度ρ。某同学猜想ρ应当与该处的场强E场的平方成正比，即。已知平行板电容器的电容ρ∝E2场，s为两极板的正对面积，d为极板间距，k为常数，两极板间为真空，板间电场可视为匀强电场。不计电容器电场的边缘效应。C=s4πkd
a.请以电容器内储存的电场能为例论证该同学的猜想是否正确。
b.电容器充电后与电源断开并保持电荷量不变，已知此时的电场能量密度为ρ0。现固定其中一极板，缓慢拉开另一极板（保持两极板正对），使板间距增加Δd,请分析说明，在此过程中电场能量密度如何变化；并求出此过程中外力所做的功W′（用ρ0、s和Δd表示）。
组卷：208引用：2难度：0.4
