精品解析：江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年高二上学期第一次段考物理试卷

丰城九中2024-2025学年上学期高二第一次段考物理试卷 命题人： 审题人： 考试时间：75分钟 试卷总分：100分 一、选择题（本题共10小题，1-7是单选，8-10是多选，单选每小题4分，共28分，多选每小题6分，对而不全得3分，共18分，总计46分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 由可知，电势升高，电荷的电势能变大 B. 由可知，电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比 C. 由可知，电容C变大，电容器的两极板所带电荷量Q增加 D. 由可知，电阻R两端电压U变大，通过电阻R的电流I变大 2. 某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 导体是非线性元件，曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻 B. 导体两端加5V电压时，导体的电阻为10Ω C. 随着导体两端电压的增大，导体的电阻不断减小 D. 导体两端加12V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1.5C 3. 如图所示，材质均匀的某种长方体金属材料样品，长为，宽为，厚为。恒定电流沿方向通过时，样品两端电压大小为；恒定电流沿方向通过时，样品两端电压大小为（　　） A. B. C. D. 4. 假设某空间有一静电场的电势随变化情况如图所示，且带电粒子的运动只考虑受电场力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（　　） A. 从到，场强的大小均匀增加 B. 正电荷沿轴从运动到x1的过程中，做匀加速直线运动 C. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力做正功，电势能减小 D. 处场强大小为，处场强大小为，则 5. 一个带电粒子（不计重力）射入一点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图实线所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场中的等势面，下列判断正确的是（　　） A. 粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 B. 粒子在b点的速率一定大于在a点的速率 C. 粒子在a点和c点的动能相等 D. 粒子在b点所受的电场力小于在a点所受的电场力 6. 如图D是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向。平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在点处于静止。以表示两极板间的电场强度，表示两极板间的电压，表示电荷在点的电势能。若保持板B不动，将板A稍向上平移，则下列说法正确的是（　　） A. 变小 B. 不变 C. 不变 D. 电荷向上运动 7. 平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 一段材料、截面均匀的导线中，通过的电流为I，导线的横截面积为S，单位长度导线内的电子数量为n，电子的电荷量为e，单位时间内通过导线中某横截面的电子数为N。则导线中电子运动的速率v为（　　） A. B. C. D. 9. 示波管原理如图所示，当两偏转电极XX'、YY'电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的O点，其中x轴与XX'电场的场强方向平行，y轴与YY'电场的场强方向平行。则下列说法正确的是（　　） A. 若XX'电压为零时，只在YY'加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上 B. 若YY'电压为零时，只在XX'加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上 C. 要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使X'、Y'接电源的负极 D. 要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使X'、Y'接电源的正极 10. 如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷，一带负电的试探电荷q从b点由静止释放，仅在静电力作用下运动。则（ ） A. d、h两点的电场强度大小相等 B. 试探电荷q从b点运动到g点过程，电势能先减少后增加 C. 试探电荷q从b点运动到g点过程，加速度一直减小 D. 若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 小明同学欲将满偏电流、内阻的电流计G改装成量程为的电流表，他应选择下面_________（填“甲”或“乙”）实验电路设计图，电阻R的阻值应为_________（保留两位有效数字）：改装完成后，在某次测量中，电流表的指针指到图丙所示位置，则该电流为_________。 12. 一个小灯泡上标有“4 V 0.5 A”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的完整的I－U图线。现有下列器材供选择： A.电压表（0~5 V，内阻约10 kΩ） B.电压表（0~15 V，内阻约20 kΩ） C.电流表（0~3 A，内阻约1 Ω） D.电流表（0~0.6 A，内阻约0.4 Ω） E.滑动变阻器（10 Ω，2 A） F.滑动变阻器（500 Ω，1 A） G．电源（直流6 V）、开关、导线若干 （1）实验时，选用图中__________（填“甲”或“乙”）电路图来完成实验。 （2）实验中所用电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选________。（用字母序号表示） （3）将下图所示的实物电路图补充完整，使之能按要求完成本实验______。 三、解答题（10分+12分+16分=38分） 13. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为，一带电量为的点电荷沿电场线从点运动到点，电场力做功为。间距离为，间距离为，不计重力。求 （1）CD两点间电势差； （2）仅将A板移动到处后，A板的电势。 14. 如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中，轨道半径为R。一质量为m、电荷量为（）的带电小球（可视为质点）在轨道内侧的P点处于静止，过P点的轨道半径与竖直方向的夹角，，，重力加速度为g。某时刻，沿轨道切线方向给小球一大小为v的速度，使小球能沿轨道做完整的圆周运动。 （1）求电场强度的大小； （2）求小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小； （3）设P点的电势为零，求小球在运动过程中的最大电势能。 15. 如图（a）所示，A、B两足够大平行金属板水平放置，A板中心有一小孔，AB两板间的距离为d=1.2m，两板间的电压变化如图（b）所示，B板接地。一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+0.1C的小球，在t=0时刻从A板中心处的小孔静止释放。不计一切阻力，重力加速度大小为10m/s2，求： （1）在0~0.2s内小球运动的位移大小； （2）在0~0.2s内和0.2s~0.4s内电场力对小球所做功之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城九中2024-2025学年上学期高二第一次段考物理试卷 命题人： 审题人： 考试时间：75分钟 试卷总分：100分 一、选择题（本题共10小题，1-7是单选，8-10是多选，单选每小题4分，共28分，多选每小题6分，对而不全得3分，共18分，总计46分。） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 由可知，电势升高，电荷的电势能变大 B. 由可知，电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比 C. 由可知，电容C变大，电容器的两极板所带电荷量Q增加 D. 由可知，电阻R两端电压U变大，通过电阻R的电流I变大 【答案】D 【解析】 【详解】A． 如果电荷为正电荷，电势φ升高，电荷q的电势能变大；如果电荷为负电荷，电势φ升高，电荷q的电势能变小，故A错误； B．为电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与电场力和试探电荷的电荷量无关，故B错误； C．电容器的两极板所带电荷量由电容C和两板间电压共同决定，故C错误； D．为电流的决定式，电阻R两端电压U变大，通过电阻R的电流I变大，故D正确。 故选D。 2. 某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 导体是非线性元件，曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻 B. 导体两端加5V电压时，导体的电阻为10Ω C. 随着导体两端电压的增大，导体的电阻不断减小 D. 导体两端加12V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1.5C 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体是非线性元件，曲线上某点切线的斜率不表示相应状态的电阻，电阻为该状态下的，故选项A错误； B．导体两端加5V电压时，导体的电阻为 故选项B错误； C．随着导体两端电压的增大，导体的电阻不断增加，故选项C错误； D．导体两端加12V电压时，电流为，故每秒内通过导体横截面的电量为 故选项D正确； 故选D。 3. 如图所示，材质均匀的某种长方体金属材料样品，长为，宽为，厚为。恒定电流沿方向通过时，样品两端电压大小为；恒定电流沿方向通过时，样品两端电压大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据电阻定律 样品两端电压大小 又 样品两端电压大小 联立以上各式得 故选A。 4. 假设某空间有一静电场的电势随变化情况如图所示，且带电粒子的运动只考虑受电场力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（　　） A. 从到，场强的大小均匀增加 B. 正电荷沿轴从运动到x1的过程中，做匀加速直线运动 C. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力做正功，电势能减小 D. 处场强大小为，处场强大小为，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知图像中图线的斜率表示静电场的电场强度，由图可知，沿x轴方向，从到，场强的大小恒定。故A错误； B．同理可知沿x轴方向的电场强度为零，正电荷沿轴从运动到x1的过程中，沿x轴方向的电场力为零，一定不做匀加速直线运动。故B错误； C．由图可知，移到的过程中电势降低，根据 可知负电荷沿轴从移到的过程中，电场力做负功，电势能升高。故C错误； D．根据A选项分析可知，处图线斜率绝对值大于处图线斜率绝对值，所以 故D正确。 故选D。 5. 一个带电粒子（不计重力）射入一点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图实线所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场中的等势面，下列判断正确的是（　　） A. 粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 B. 粒子在b点的速率一定大于在a点的速率 C. 粒子在a点和c点的动能相等 D. 粒子在b点所受的电场力小于在a点所受的电场力 【答案】C 【解析】 【详解】D．从等势面形状可知，该电场为点电荷的电场，b点距离点电荷更近，因此粒子在b点所受的电场力大于在a点所受的电场力，D错误； AB．粒子运动轨迹为曲线，受力的方向指向凹侧，因此该粒子受到向外的排斥力，从a到b的运动过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减小，A、B错误； C．由于a、c处于同一等势面上，从a到c过程中，电场力做功为零，因此粒子在a点和c点的动能相等，C正确。 故选C。 6. 如图D是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向。平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在点处于静止。以表示两极板间的电场强度，表示两极板间的电压，表示电荷在点的电势能。若保持板B不动，将板A稍向上平移，则下列说法正确的是（　　） A. 变小 B. 不变 C. 不变 D. 电荷向上运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．将极板A稍向上平移，板间距离d增大，根据电容的决定式 可知，电容C减小；若电容器的电压不变时，则电容器所带电量将要减小，由于二极管具有单向导电性，电容器上电荷放不掉，电荷不能流回电源，所以电容器的电量保持不变，根据 可知板间场强E不变，故A错误； B．由于电容C减小，由电容的定义式 可知，U变大，故B错误； CD．板间场强E不变，电荷所受的电场力不变，仍保持静止状态，P与B板间电势差 UPB=Ed E、d都不变，UPB保持不变，P点的电势保持不变，则电荷在P点电势能不变，故C正确，D错误。 故选C。 7. 平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于电压在一段时间内是常数，所以电场强度也是常数，带电粒子受到的电场力也是常数，根据牛顿第二定律 F=ma 可知带电粒子的加速度也是常数；带电粒子匀加速后，电压反向了，电场力也反向，该粒子做匀减速直线运动。由于加、减速时间相同，该粒子的速度恰好减为零，没有反向运动的机会；下一周期又开始匀加速。 故选A。 8. 一段材料、截面均匀的导线中，通过的电流为I，导线的横截面积为S，单位长度导线内的电子数量为n，电子的电荷量为e，单位时间内通过导线中某横截面的电子数为N。则导线中电子运动的速率v为（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．取一段长为L的导线，其中的电子刚好全部通过这段导线的时间为 由已知条件可得这段导线中的电子数为Ln，电荷量为Lne，这些电荷量在t时间内通过，则根据电流的定义可得 由此解得电子速度为 故A正确，B错误； CD．单位时间内通过这段导线的电荷量也可以写作Ne，根据电流定义有 即 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 示波管原理如图所示，当两偏转电极XX'、YY'电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏正中间的O点，其中x轴与XX'电场的场强方向平行，y轴与YY'电场的场强方向平行。则下列说法正确的是（　　） A. 若XX'电压为零时，只在YY'加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上 B. 若YY'电压为零时，只在XX'加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上 C. 要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使X'、Y'接电源的负极 D. 要使电子打在图示坐标系的第III象限内，应使X'、Y'接电源的正极 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的y轴上，故A正确； B．若电压为零时，只在加电压，电子只能打在荧光屏的x轴上，故B错误； CD．要使电子打在图示坐标系的第III象限内，则电子在经过之间时向方向偏转，应使Y接电源的负极，接电源的正极；之后电子在经过之间向方向偏转，应使接电源的正极，X接电源的负极，故D正确，C错误。 故选AD。 10. 如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，若在e、i点固定电荷量相等的正点电荷，一带负电的试探电荷q从b点由静止释放，仅在静电力作用下运动。则（ ） A. d、h两点的电场强度大小相等 B. 试探电荷q从b点运动到g点过程，电势能先减少后增加 C. 试探电荷q从b点运动到g点过程，加速度一直减小 D. 若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．e、i点固定电荷量相等的正点电荷，d、h两点位置不对称，电场强度大小不相等，A错误； B．试探电荷q从b点运动到g点过程，电势能先减少后增加，B正确； C．试探电荷q从b点运动到g点过程，经过i、e连线中点时加速度为零，不可能一直减小，C错误； D．若在b点给试探电荷q一个合适的初速度，正好与所受电场力方向垂直，且电场力提供向心力，它可以做匀速圆周运动，D正确。 故选BD。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 小明同学欲将满偏电流、内阻的电流计G改装成量程为的电流表，他应选择下面_________（填“甲”或“乙”）实验电路设计图，电阻R的阻值应为_________（保留两位有效数字）：改装完成后，在某次测量中，电流表的指针指到图丙所示位置，则该电流为_________。 【答案】 ①. 甲 ②. 0.50 ③. 1.70 【解析】 【详解】[1][2]根据并联分流的原理知，小明同学欲将电流计G改装成量程为的电流表，他应选择下面甲实验电路设计图，有 解得电阻R的阻值应为 [3]改装完成后，在某次测量中，电流表的指针指到图丙所示位置，则该电流为。 12. 一个小灯泡上标有“4 V 0.5 A”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的完整的I－U图线。现有下列器材供选择： A.电压表（0~5 V，内阻约10 kΩ） B.电压表（0~15 V，内阻约20 kΩ） C.电流表（0~3 A，内阻约1 Ω） D.电流表（0~0.6 A，内阻约0.4 Ω） E.滑动变阻器（10 Ω，2 A） F.滑动变阻器（500 Ω，1 A） G．电源（直流6 V）、开关、导线若干 （1）实验时，选用图中__________（填“甲”或“乙”）电路图来完成实验。 （2）实验中所用电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选________。（用字母序号表示） （3）将下图所示的实物电路图补充完整，使之能按要求完成本实验______。 【答案】 ①. 甲 ②. A ③. D ④. E ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]描绘小灯泡伏安特性曲线，需要电压从零开始变化，采用分压式接法，故选甲。 （2）[2][3][4]小灯泡额定电压为4V，电源电动势为6V，则应选择5V量程电压表，故选A；小灯泡额定电流为0.5A，则应选择0.6A量程的电流表，故选D；滑动变阻器采用分压式接法，应选择小阻值，故选E。 （3）[5] 三、解答题（10分+12分+16分=38分） 13. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B，B极板接地。两板间距为，一带电量为的点电荷沿电场线从点运动到点，电场力做功为。间距离为，间距离为，不计重力。求 （1）CD两点间电势差； （2）仅将A板移动到处后，A板的电势。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由电场力做功与电势差的关系得，CD两点间电势差为 【小问2详解】 由场强公式得，两极板间的场强大小为 两极板间的场强不变，所以仅将A板移动到处后，A板的电势为 14. 如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于水平向右的匀强电场中，轨道半径为R。一质量为m、电荷量为（）的带电小球（可视为质点）在轨道内侧的P点处于静止，过P点的轨道半径与竖直方向的夹角，，，重力加速度为g。某时刻，沿轨道切线方向给小球一大小为v的速度，使小球能沿轨道做完整的圆周运动。 （1）求电场强度的大小； （2）求小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小； （3）设P点的电势为零，求小球在运动过程中的最大电势能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在P点对小球进行受力分析如图所示 则有 解得 （2）根据题意可知，在P点有 根据牛顿第三定律有 解得小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小 （3）根据电场力做功与电势能的关系，若电势能最大，则小球克服电场力做功最多，由于电场方向水平向右，小球带正电，可知小球在运动过程中的最大电势能位置位于圆周水平直径的左端点，根据 解得 15. 如图（a）所示，A、B两足够大平行金属板水平放置，A板中心有一小孔，AB两板间的距离为d=1.2m，两板间的电压变化如图（b）所示，B板接地。一质量为m=0.1kg、电荷量为q=+0.1C的小球，在t=0时刻从A板中心处的小孔静止释放。不计一切阻力，重力加速度大小为10m/s2，求： （1）在0~0.2s内小球运动的位移大小； （2）在0~0.2s内和0.2s~0.4s内电场力对小球所做功之比。 【答案】（1）0.4m；（2）1 【解析】 【详解】（1）在0~0.1s内：小球运动的加速度a1满足 解得 小球运动的位移 0.1s末小球的速度为 在0.1~0.2s内：小球运动的加速度a2满足 解得 小球运动的位移 0.2s内小球运动的位移为 （2）在0.2s~0.3s内： 小球加速度大小等于 0.2s末小球的速度为 0.3s末小球的速度为 小球运动的位移 在0.3~0.4s内：小球加速度大小等于 0.4s末小球的速度为 小球运动的位移 在0~0.2s内电场力对小球做的功 在0.2~0.4s内电场力对小球做的功 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $