北京理工大学附属中学2026-2027学年高二上学期期中物理试题(含答案)

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北京理工大学附属中学2026-2027学年高二上学期期中物理试题(含答案)

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北京理工大学附属中学2026-2027学年高二上学期期中物理试题
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触,把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A,B下部的金属箔都张开()
A. 此时A带正电,B带负电
B. 此时A、B带负电
C. 移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
3.如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知(  )
A. B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B. B球的质量较大
C. B球受到的拉力较大
D. 两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′
4.如图甲所示直线是一条电场线,A、B是该线上的两点。一正电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B,运动过程中的图线如图乙所示,则下列说法中正确的是(  )
A. A、B两点的加速度相比一定是
B. A、B两点的电势相比一定是
C. A、B两点的场强大小相比一定是
D. 该电荷在两点的电势能大小相比一定是
5.如图所示,A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点(其中B为连线中点),C为连线中垂线上的一点.今将一带正电的试探电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C。下列说法中正确的是( )
A. A点的场强比C点的场强大
B. A点的电势比C点的电势低
C. 从A点移到B点的过程中,静电力对该试探电荷做负功
D. 从B点移到C点的过程中,该试探电荷的电势能减小
6.如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长,当与之间接入的电压为时,电流为,若与间接入的电压为时,其电流为(  )
A. B. C. D.
7.如图电路,电源内阻不可忽略,A、B两灯电阻相同,当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时(  )
A. 电灯A将变暗一些 B. 电灯B将变亮一些
C. 通过电源的电流减小 D. 电阻R中的电流减小
8.如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一静电计相接,极板A接地,静电计此时指针的偏角为。下列说法正确的是( )
A. 将极板A向左移动一些,静电计指针偏角不变
B. 将极板A向右移动一些,静电计指针偏角不变
C. 将极板A向上移动一些,静电计指针偏角变大
D. 在极板间插入一块玻璃板,静电计指针偏角变大
9.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
10.为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强,某同学进行了如下操作:取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴,选取x轴上到O点距离为r的P点,以O为圆心、r为半径作圆,如图甲所示。从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势φ和转过的角度θ,可以用此数据绘制φ-θ图。当半径r分别取r0、2r0、3r0.时,分别绘制出图乙中所示的三条曲线。三条曲线均在θ=θ0时达到最大值,最大值分别为4φ0、3φ0、2φ0.下列说法正确的是(  )
A. 曲线①对应的r取值为r0 B. 电场方向沿x轴正方向
C. 坐标原点O的电势为φ0 D. 电场强度的大小为
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
11.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是(  )
A. 粒子是正电荷 B. 粒子受到的电场力为恒力
C. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
12.如图在P板附近有电荷由静止开始向Q板运动,则以下解释正确的是( )
A. 到达Q板的速率与板间距离和加速电压两个因素有关
B. 到达Q板的速率与板间距离无关
C. 两板间距离越大,加速的时间越长,加速度越大
D. 若电荷的电压U、与电量q均变为原来的2倍,则到达Q板的速率变为原来的2倍
13.如图甲所示,某电场中的一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则在之后的运动中( )
A. 电子的电势能将增大 B. 电子将沿Ox方向运动
C. 电子运动的加速度先减小后增大 D. 电子运动的加速度先增大后减小
14.如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与横轴所成夹角为30°。下列说法正确的是( )
A. 甲元件的电阻为
B. 在A点,甲的电阻小于乙的电阻
C. 若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
D. 若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C
15.图甲为某电源的图线,图乙为某小灯泡的图线的一部分,则下列说法中正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 当小灯泡两端的电压为时,它的电阻约为
C. 把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的两端的电压约为
D. 把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为
三、实验题:本大题共2小题,共9分。
16.把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所连接。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电;然后把开关S掷向2端,电容器放电。与电流传感器相连接的计算机(图中未画出)可记录电流随时间变化曲线,逆时针的电流流向为正值。
(1)电容器在充电过程中,下列关于其电容C与所带电荷量Q之间的关系图像,正确的选项是
A. B. C.D.
(2)图乙是某次实验中电流传感器所记录的曲线,请判断该曲线记录的是电容器的 过程(选填“充电”或“放电”)。
17.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径,示数如左上图所示,可知其直径为 mm;用游标卡尺测其长度,示数如右上图所示,可知其长度为 mm。
(2)其电阻约为6 Ω。为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,滑动变阻器采用分压式接法。除待测圆柱体Rx外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3 V,内阻约为15 kΩ)
B.电压表V2(量程15 V,内阻约为75 kΩ)
C.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~5 Ω,2.0 A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~2000 Ω,0.1 A)
F.直流电源(电动势为3 V)
G.开关S,导线若干
则电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填器材前的字母代号A到G)
(3)为要求测量尽可能准确,请将下图实验电路补充完整。
(4)实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为 。(用D、L、R表示)
(5)关于本实验的误差,下列说法正确的是 。
A.对圆柱体的直径多次测量求平均值,可消除误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差
四、计算题:本大题共3小题,共33分。
18.中子流是高能物理研究的对象之一,假定高速中子流控制为圆柱体粒子流,其横截面积为S,每个中子的能量均为e,中子流的运动速度为u。若中子流单位体积内所包含的中子数叫做中子数密度,记为A,则在一段时间内沿运动方向:
(1)通过中子流截面的中子数N是多少?
(2)单位时间通过中子流截面的能量E是多大?
19.如图所示,电源的电动势,电阻,电动机绕组的电阻,电键 S1始终闭合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525 W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336 W,求:
(1)电源的内电阻r;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流I;
(3)电动机的输出功率。
20.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。
已知电子的质量为m,带电荷量为e,MN两端的电压为U0,偏转场区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。
(1)求电子刚进入偏转场时的速度大小;
(2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点。而仪器实际工作时,电压U0会随时间成正弦规律小幅波动,波动幅度为,如图丙所示。电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期,不考虑加速电场变化时产生的磁场,在此情况下,为使电子均能击中靶台,求靶台的最小直径。
(3)如图丙所示,电压波动幅度为,周期为T。这将导致电子打在靶台上形成一条线,已知一个周期T时间内从小孔射出的电子数为N1,若X射线可看成由一种特殊的粒子(光子)组成,设每个打在靶台上的电子平均激发k个X射线光子,求靶台上单位长度的线上平均产生的X射线光子数N2。(电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期,不考虑加速电场变化时产生的磁场)
五、综合题:本大题共1小题,共8分。
21.如图所示,在电场强度的匀强电场中,同一条电场线上A、B两点之间的距离。将电荷量的点电荷放在电场中的A点。
(1)在图中画出点电荷在A点受到的电场力F的方向;
(2)求该点电荷在A点受到的电场力F的大小;
(3)若将该点电荷从A点移到B点,求该过程中,点电荷所受电场力做的功W。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】C
11.【答案】ACD
12.【答案】BD
13.【答案】BC
14.【答案】CD
15.【答案】AC
16.【答案】C
充电

17.【答案】0.434/0.435/0.436
42.40
A
D


C

18.【答案】(1)在 内,中子沿束流方向匀速运动,位移为 。这段时间内通过截面的中子,恰好是初始时位于截面上游、长度为 的一段圆柱体内的中子,该圆柱体的体积为
由中子数密度的定义,这段圆柱体内的中子数为
(2)每个中子的能量均为 ,故 内通过截面的总能量为
题中 表示单位时间通过截面的能量,即中子流的能量传输功率,因此

19.【答案】(1)当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525 W,则 可得I1=5A
根据闭合电路的欧姆定律可知
解得r=1Ω
(2)当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336 W,可知R1两端的电压
流过电源的电流
(3)通过电动机的电流
电动机的输出功率

20.【答案】(1)电子在加速电场中由静止开始加速,只有电场力做功,由动能定理得
解得电子刚进入偏转场时的速度大小
(2)电子进入偏转场后做类平抛运动:水平方向以速度 做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度
电子在偏转场中运动的时间
射出偏转场时竖直方向的偏移量
射出偏转场时竖直方向的分速度
设偏转场右边界到靶台中心点 的水平距离为 ,电子射出偏转场后做匀速直线运动,这段运动中竖直方向的位移
电子从进入偏转场到击中靶台,竖直方向的总位移为 ,由几何关系得
即
解得
当加速电压由 变为 时,设电子落点与 点的水平距离为
同理可得
即落点偏移量与电压的变化量成正比
题述电压波动幅度为 ,即加速电压在 与 之间按正弦规律变化
故电子在靶台上扫描出的线长
为使所有电子都能击中靶台,靶台的直径至少等于扫描线长
故靶台的最小直径
(3)一个周期 内从小孔射出的 个电子全部打在靶台上,每个电子平均激发 个X射线光子,故一个周期内产生的X射线光子数
这些电子在靶台上扫描出的线长
故靶台上单位长度的线上平均产生的X射线光子数

21.【答案】



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