2022-2023學(xué)年上海市復(fù)旦附中高二（上）期中物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共24分）

• 1．提出“電場(chǎng)線”的科學(xué)家是（　?。?/h2>

  A．庫(kù)侖

  B．法拉第

  C．麥克斯韋

  D．愛(ài)因斯坦
  組卷：7引用：1難度：0.9

  解析

• 2．如圖，該電路元器件對(duì)應(yīng)的符號(hào)是（　?。?/h2>

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：16引用：1難度：0.9

  解析

• 3．a、b和c三個(gè)帶電小球，c帶負(fù)電，a和b相互排斥，b和c相互吸引．則（　　）

  A．a(chǎn)和b均帶正電	B．a(chǎn)和b均帶負(fù)電
  C．a(chǎn)帶負(fù)電，b帶正電	D．a(chǎn)帶正電，b帶負(fù)電
  組卷：111引用：11難度：0.9

  解析

• 4．一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同，將它們并聯(lián)接入電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流與通過(guò)電爐的電流的關(guān)系為（　?。?/h2>

  A．電動(dòng)機(jī)的電流大于電爐的電流

  B．電動(dòng)機(jī)的電流等于電爐的電流

  C．電動(dòng)機(jī)的電流小于電爐的電流

  D．無(wú)法判斷
  組卷：30引用：1難度：0.7

  解析

四、簡(jiǎn)答題（共39分，本大題答題中請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和推理過(guò)程）

• 12．本題對(duì)靜電場(chǎng)的性質(zhì)進(jìn)行討論。我們引入物理量電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)φ定量描述靜電場(chǎng)，也可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描繪。如圖所示，兩帶電小球A，B，質(zhì)量相等，可視為點(diǎn)電荷和質(zhì)點(diǎn)模型，固定在光滑的水平面上，A的電量是B的電量的4倍，小球B帶電量為q。實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線。以點(diǎn)電荷A位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)，A指向B為x軸正方向，AB距離為L(zhǎng)。
  （1）請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度E的定義和庫(kù)侖定律推導(dǎo)出距場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式。
  （2）用E_A和E_B分別表示點(diǎn)電荷 A、B產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)。請(qǐng)求出在x軸上E_A與E_B相同的點(diǎn)的坐標(biāo)x₁以及合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)x₂。
  （3）請(qǐng)求出AB連線上，在0＜x＜L的范圍內(nèi)，電勢(shì)最低的點(diǎn)的坐標(biāo)x₃，并定性畫(huà)出該點(diǎn)的等勢(shì)線。
  （4）若點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)公式是φ=k

  Q

  r

  ，Q為場(chǎng)源電荷電量，r為場(chǎng)點(diǎn)與場(chǎng)源電荷的距離，k為靜電力常數(shù)。請(qǐng)寫(xiě)出點(diǎn)電荷A和B的電勢(shì)能。（取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零）
  （5）若同時(shí)靜止釋放兩小球，當(dāng)它們距離為2L時(shí)，請(qǐng)分別求出兩小球的速度大小。
  組卷：30引用：1難度：0.6

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• 13．美國(guó)科學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)，首次測(cè)量了最小電荷量，并獲得了1923年的諾貝爾獎(jiǎng)。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，用噴霧器向一個(gè)透明的圓柱形容器里噴入帶電油滴，油液被噴射撕裂成油滴時(shí)，一般都是帶負(fù)電的。將容器中 A、B板接入電路。我們可以通過(guò)改變極板間的電壓來(lái)控制油滴的運(yùn)動(dòng)，假設(shè)極板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)。
  
  （1）在虛框內(nèi)畫(huà)出控制電路圖，可用的器材有：滑動(dòng)變阻器、電壓表；并標(biāo)出直流電源的正負(fù)極。
  （2）調(diào)節(jié)電壓，使油滴處于懸浮狀態(tài)。兩極板電壓為U，極板間距為d,設(shè)油滴質(zhì)量為m,帶電量為q。請(qǐng)畫(huà)出油滴的受力分析圖，并寫(xiě)出平衡方程。
  （3）由此可知，為測(cè)得電荷量q,需要測(cè)量油滴質(zhì)量m。因m很小，需用如下方法測(cè)定：兩極板不加電壓，若油滴在下落時(shí)只受到重力和空氣阻力，空氣阻力與下落速度成正比。請(qǐng)定性分析油滴由靜止開(kāi)始下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況。
  （4）根據(jù)斯托克斯定律可得空氣阻力f=6πrηv,其中η是空氣的黏滯系數(shù)，r是油滴半徑（油滴近似成球形），v為油滴下降的速率。請(qǐng)通過(guò)已有的知識(shí)，寫(xiě)出黏滯系數(shù)η的單位（用國(guó)際基本單位表示）。
  （5）油滴近似看成球形（半徑未知），密度為ρ。測(cè)得油滴穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)在t時(shí)間內(nèi)向下通過(guò)的位移為l,請(qǐng)寫(xiě)出油滴質(zhì)量m的表達(dá)式。（表達(dá)式中含有ρ、t、l、η等物理量）。
  （6）寫(xiě)出油滴電量q的表達(dá)式。
  （7）重復(fù)對(duì)許多油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)油滴電荷量皆為某最小固定值的整數(shù)倍。此最小帶電量數(shù)值為

  C，我們稱(chēng)之為

  。
  組卷：37引用：1難度：0.4

  解析