精品解析：吉林省长春希望高中2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2024—2025学年度下学期希望高中期末考试试题 高一物理 一、单选题 1. 下列说法正确的是（　　） A. 库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 B. 感应起电的本质是电荷的转移 C. 高压作业穿绝缘衣服比穿金属衣服更安全 D. 电场力做功与移动电荷的路径有关 2. 如图是等量异种电荷电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点．则（　　） A. E、F两点电场强度不同 B. B、C两点电势相等 C. E、F两点电势相等，且比D点的电势高 D. 电子在B点的电势能大于在C点的电势能 3. 图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a点到b点的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　） A. b点的电场强度比a点的电场强度小 B. 该试探电荷带负电 C. 试探电荷在a点的加速度比在b点的加速度大 D. 该试探电荷从a点到b点的过程中速度先增加后减少 4. 某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器，如图所示。将电容器可动电极（上极板）与静电计连接，下极板图定，上极板在压力作用下会向下移动，引起电容的变化，压力越大，移动距离越大（设两电极始终不接触），上极板带正电且电荷量保持不变，为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时，下列说法正确的是（ ） A. 电容器的电容变小 B. 极板间电场强度变大 C. 点的电势不变 D. 静电计指针张角变大 5. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C. 手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D. 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 6. 一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的动能随坐标x变化的关系如图所示，和分别表示该电子在A、B两点时的动能。下列说法正确的是（ ） A. A点的电势能小于B点的电势能 B. A点的电势低于B点的电势 C. 该电子在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 该电子在A点的电场强度大于在B点的电场强度 7. 如图所示，水平向右的匀强电场中固定倾角为30°的足够长斜面，质量为m、带电量为+q的小球以初速度从斜面底端斜向上抛出，初速度方向与水平方向间的夹角为60°。已知匀强电场的电场强度，重力加速度为g，不计空气阻力。小球从抛出到落回斜面的过程中，下列说法正确的是（　　） A 机械能不变 B. 离斜面最远时动能最小 C. 运动的时间为 D. 运动的时间为 二、多选题 8. 关于电势差的计算公式，下列说法正确的是 A. 电势差的公式说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B. 把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有 C. 电势差的公式中，UAB与移动电荷的电荷量q有关 D. 电场中A、B两点间电势差等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功 9. 如图所示，正方形的三个顶点、、分别固定三个点电荷、、，若点合场强为0，则下列说法正确的是（　　） A. 三电荷的电性相同 B. 与电性相同，与相反 C. D. 10. 某静电场中x轴上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，处电势最低，处电势为，处电势为。一质量为m、带电量绝对值为q的带电粒子仅在电场力作用下，从沿x轴正方向运动，运动至处时速度恰好减小为0。下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子在处初速度大小为 C. 粒子经过坐标原点时的动能为 D. 自至粒子的电势能先增大后减小 三、实验题 11. 如甲图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，在释放纸带前，重物应靠近打点计时器，手捏住纸带上部释放，打出一条清晰的纸带如图乙所示，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，若重物质量为m，重力加速度为g，相邻打点时间间隔为T。 （1）从O到B的过程中，重物减小的重力势能为_____________。（请用题中和图中字母表示） （2）打点计时器打B点时，重物的瞬时速度为____________。（请用题中和图中字母表示） 12. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b、其中b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。 （1）若a球质量为，半径为；b球质量为，半径为。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则___________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （2）为了验证碰撞过程遵循动量守恒，本实验中必须测量的物理量有___________。（填选项前的字母） A. 小球a的质量和小球b的质量 B. 小球飞出的水平距离、、 C. 桌面离地面的高度h D. 小球飞行的时间 （3）关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是___________。（填选项前的字母） A. 重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同 B. 重复操作时发现小球落点并不完全重合，说明实验操作中一定出现了错误 C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，线段的长度越长 （4）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式___________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示） （5）该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能为___________。（用题中已测量的物理量表示） 四、解答题 13. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求： （1）小球受到的电场力大小； （2）匀强电场的电场强度大小。 14. 如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，ab=4cm，bc=12cm。现将一个电量为4×10-4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10-3J。求： （1）该电场的场强大小； （2）ac间的电势差Uac； （3）若b点的电势为3V，则该正电荷在c点电势能Ep。 15. 如图甲是某XCT机的实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙所示， 图中P、Q 之间的加速电压为U0，M、N两板之间的偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线OO'射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量m，电荷量为e，偏转极板M、N长L，间距也为L，虚线OO'距离靶台竖直高度为h=2L，靶台水平位置可以调节，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时的初速度大小，不计空气阻力。求： （1）电子进入偏转电场区域时速度大小； （2）若M、N两板之间电压大小U=2U0时，为使X射线击中靶台中心点C， 靶台中心点C离N板右侧的水平距离s； （3）在（2）中，电子刚出偏转电场区域时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度下学期希望高中期末考试试题 高一物理 一、单选题 1. 下列说法正确的是（　　） A. 库仑发现了库仑定律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值 B. 感应起电的本质是电荷的转移 C. 高压作业穿绝缘衣服比穿金属衣服更安全 D. 电场力做功与移动电荷的路径有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．库仑发现了库仑定律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故A错误； B．感应起电是电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分，故B正确； C．高压作业的工人全身穿戴由金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽的作用，使人安全作业，故C错误； D．电荷在电场中运动时，电场力对电荷做功的大小与路径无关，只与始末位置有关，故D错误。 故选B。 2. 如图是等量异种电荷电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点．则（　　） A. E、F两点电场强度不同 B. B、C两点电势相等 C. E、F两点电势相等，且比D点的电势高 D. 电子在B点的电势能大于在C点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷电场的电场线分布可知，结合对称性，则E、F两点电场强度大小方向均相同，选项A错误； BD．沿电场线电势逐渐降低，可知B点电势高于C点，负电荷在高电势点的电势能较小，可知电子在B点的电势能小于在C点的电势能，选项BD错误； C．E、F两点电势相等且为零，因D点电势小于零，可知E、F两点电势比D点的电势高，选项C正确； 故选C。 3. 图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a点到b点的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　） A. b点的电场强度比a点的电场强度小 B. 该试探电荷带负电 C. 试探电荷在a点的加速度比在b点的加速度大 D. 该试探电荷从a点到b点的过程中速度先增加后减少 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度反应电场强度的大小，由图可知，b点的电场强度比a点的电场强度大，A错误； B．由图可知，试探电荷受到的电场力指向曲线的凹侧，与电场强度的方向相反，故试探电荷带负电，B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得 结合上述分析可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，因此试探电荷在a点的加速度比在b点的加速度小，C错误； D．由于试探电荷从a到b的过程中，电场力做正功，动能增大，因此试探电荷从a点到b点的过程中速度一直增大，D错误。 故选B。 4. 某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器，如图所示。将电容器可动电极（上极板）与静电计连接，下极板图定，上极板在压力作用下会向下移动，引起电容的变化，压力越大，移动距离越大（设两电极始终不接触），上极板带正电且电荷量保持不变，为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时，下列说法正确的是（ ） A. 电容器的电容变小 B. 极板间电场强度变大 C. 点的电势不变 D. 静电计指针张角变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 在受到的压力变大时，减小，则电容器电容C变大，故A错误； B．极板带电量不变，根据极板间电场强度 可知场强不变，故B错误； C．电场强度不变，和固定电极的距离不变，点电势不变，故C正确； D．极板上受到的压力变大时，变小，电容C变大，Q一定，根据Q=CU可知极板间电压U变小，静电计指针张角变小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（　　） A. 导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开 B. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电 C. 手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电 D 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电 【答案】B 【解析】 【详解】A．将一个带正电的导体球C靠近导体A，由于静电感应，导体A带负电，导体B带正电，故导体A、B下面的金属箔均张开，故A错误； B．手摸一下导体A后，拿开手，由于球C不动，根据静电感应原理可知，导体A带负电，故B正确； C．根据B选项分析可知，手摸一下导体B后，拿开手，则导体A仍然带负电，故C错误； D．将导体A、B分开后，再移走C，此时导体A、B不接触，电荷不发生转移，则A带负电，B带正电，故D错误。 故选B。 6. 一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的动能随坐标x变化的关系如图所示，和分别表示该电子在A、B两点时的动能。下列说法正确的是（ ） A. A点的电势能小于B点的电势能 B. A点的电势低于B点的电势 C. 该电子在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 该电子在A点的电场强度大于在B点的电场强度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于仅有电场力做功，电子的动能与电势能总和不变，电子在A点的动能小于在B点的动能，则电子在A点的电势能大于在B点的电势能，故A错误； B．电子在电势高的地方电势能小，故A点的电势低于B点的电势，故B正确； CD．图像的斜率表示电场力的大小，A点的斜率小于在B点的斜率，可知 故A点的电场强度小于在B点的电场强度，由牛顿第二定律可知电子在A点的加速度小于在B点的加速度，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，水平向右的匀强电场中固定倾角为30°的足够长斜面，质量为m、带电量为+q的小球以初速度从斜面底端斜向上抛出，初速度方向与水平方向间的夹角为60°。已知匀强电场的电场强度，重力加速度为g，不计空气阻力。小球从抛出到落回斜面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机械能不变 B. 离斜面最远时动能最小 C. 运动的时间为 D. 运动的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从抛出到落回斜面的过程中，电场力做功会改变机械能，故机械能不守恒，故A错误； B．以斜面为参考系，建立沿斜面向上（x 轴）和垂直斜面向上（y 轴）的坐标系，小球受重力 mg（竖直向下）和电场力 qE（水平向右），沿斜面方向（x 轴）：电场力分量：（沿斜面向上） 重力分量：（沿斜面向下） 根据牛顿第二定律 解得加速度（沿斜面向下） 垂直斜面方向（y 轴）： 电场力分量（垂直斜面向下） 重力分量：（垂直斜面向下） 根据牛奶第二定律 解得加速度（垂直斜面向下） 初速度与斜面方向夹角为，分解到斜面坐标系，沿x轴为 沿y轴为 离斜面最远时（y 方向速度为 0），时间  此时x方向速度  设合力与竖直方向的夹角为，则 故 此时合力与速度成钝角，速度大小继续减小，故离斜面最远时动能不是最小，故B错误； CD． 落回斜面时 由  解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 8. 关于电势差的计算公式，下列说法正确的是 A. 电势差的公式说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B. 把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有 C. 电势差的公式中，UAB与移动电荷的电荷量q有关 D. 电场中A、B两点间的电势差等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】电势差的大小是由电场本身决定的，两点间的电势差与电场力做功无关，与移动电荷的电荷量q无关，故AC错误；把正电荷从A点移到B点电场力做正功，根据，，故B正确；根据，电场中A、B两点间的电势差等于把单位正电荷q（电荷量为1C的电荷）从A点移动到B点时电场力所做的功，故D正确；故选BD. 9. 如图所示，正方形的三个顶点、、分别固定三个点电荷、、，若点合场强为0，则下列说法正确的是（　　） A. 三电荷的电性相同 B. 与电性相同，与相反 C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据场强叠加可知，若三电荷的电性相同，则d点的场强不可能为零，选项A错误； BCD．若与电性相同，与相反，则与在d点的合场强与在d点的场强等大反向，则此时d点的场强为零，此时与在d点的场强大小相等，相互垂直，则由场强叠加可知 可得 即 选项BC正确，D错误。 故选BC。 10. 某静电场中x轴上各点电势随坐标x变化的关系如图所示，处电势最低，处电势为，处电势为。一质量为m、带电量绝对值为q的带电粒子仅在电场力作用下，从沿x轴正方向运动，运动至处时速度恰好减小为0。下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子在处的初速度大小为 C. 粒子经过坐标原点时的动能为 D. 自至粒子的电势能先增大后减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．沿电场线电势降低，沿x轴正向电势先降低后升高，则x轴负半轴电场线向右，x轴正半轴的电场线向左，离子在x正半轴做减速运动，则受电场力向左，则粒子一定带正电，选项A正确； B．由能量关系 解得粒子在处的初速度大小为 选项B正确； C．设粒子经过坐标原点时的动能为，根据能量守恒得 粒子在坐标原点的电势未知，故不能确定粒子在坐标原点的动能，选项C错误； D．自至电场力先做正功后做负功，则粒子的电势能先减小后增大，选项D错误。 故选AB。 三、实验题 11. 如甲图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，在释放纸带前，重物应靠近打点计时器，手捏住纸带上部释放，打出一条清晰的纸带如图乙所示，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，若重物质量为m，重力加速度为g，相邻打点时间间隔为T。 （1）从O到B的过程中，重物减小的重力势能为_____________。（请用题中和图中字母表示） （2）打点计时器打B点时，重物瞬时速度为____________。（请用题中和图中字母表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从O到B的过程中，重物减小的重力势能为 【小问2详解】 打点计时器打B点时，重物的瞬时速度为 12. 某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个小球a和b、其中b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为A、B、C。 （1）若a球质量为，半径为；b球质量为，半径为。b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则___________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （2）为了验证碰撞过程遵循动量守恒，本实验中必须测量的物理量有___________。（填选项前的字母） A. 小球a的质量和小球b的质量 B. 小球飞出的水平距离、、 C. 桌面离地面的高度h D. 小球飞行的时间 （3）关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是___________。（填选项前的字母） A. 重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同 B. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中一定出现了错误 C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，线段的长度越长 （4）在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式___________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示） （5）该同学还想探究弹簧锁定时具有弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能为___________。（用题中已测量的物理量表示） 【答案】（1）A （2）AB （3）B （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 为保证两球碰后均向前水平飞出，则必须满足，为保证两球发生对心正碰，则必须满足。 故选A。 小问2详解】 小球沿桌面飞出后做平抛运动，水平方向有 求得 由于各小球沿桌面飞出后竖直方向下落的高度相等，所以在空中运动的时间t相等，本实验需要验证的表达式为 即 即 因此，本实验中必须测量的物理量有小球a的质量和小球b的质量，小球飞出的水平距离、、。 故选AB。 【小问3详解】 A．为保证小球b每次与小球a碰撞前的速度相等，所以重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，故A正确； B．因实验存在误差，所以重复操作时小球的落点并不完全重合，这是正常现象，并不说明实验操作中一定出现了错误，故B错误； C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C正确； D．由于小球b在未与小球a碰撞的情况下沿桌面水平飞出时的速度相同，桌面越高，小球b在空中运动时间越长，线段的长度就越长，故D正确。 故选B。 【小问4详解】 由（2）的推导可得，本实验最终需要验证的表达式为 【小问5详解】 根据机械能守恒，可得 根据平抛运动知识，可得 联立，求得 四、解答题 13. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求： （1）小球受到的电场力大小； （2）匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1）；（2）N/C 【解析】 【详解】（1）根据受力分析得 解得 （2）根据电场力公式 解得N/C 14. 如图所示，水平向右的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°，ab=4cm，bc=12cm。现将一个电量为4×10-4C的正电荷从a移动到b，电场力做功1.2×10-3J。求： （1）该电场的场强大小； （2）ac间的电势差Uac； （3）若b点的电势为3V，则该正电荷在c点电势能Ep。 【答案】（1）75V/m （2）7.5V （3）-6×10-4J 【解析】 【小问1详解】 带电粒子从从a移到b时，电场力做正功，根据 W=qU，U=Edab 解得 E=75V/m 【小问2详解】 ac间的电势差 Uac=E（dab+dbccos60°） 解得 Uac=7.5V 【小问3详解】 若b点的电势为3V，有bc间电势差 Ubc=Edbccos60°=4.5V 又由于 Ubc=φb—φc，Ep=qφc 解得 φc=-1.5V，Ep=-6×10-4J 15. 如图甲是某XCT机的实物图。其产生X射线主要部分的示意图如图乙所示， 图中P、Q 之间的加速电压为U0，M、N两板之间的偏转电压为U，电子从电子枪逸出后沿图中虚线OO'射入，经加速电场、偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，产生X射线（图中虚线箭头所示）。已知电子质量m，电荷量为e，偏转极板M、N长L，间距也为L，虚线OO'距离靶台竖直高度为h=2L，靶台水平位置可以调节，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪逸出时的初速度大小，不计空气阻力。求： （1）电子进入偏转电场区域时速度的大小； （2）若M、N两板之间电压大小U=2U0时，为使X射线击中靶台中心点C， 靶台中心点C离N板右侧的水平距离s； （3）在（2）中，电子刚出偏转电场区域时的速度。 【答案】（1）； （2）； （3），速度方向与初速度的方向成 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 解得 【小问2详解】 若M、N两板之间电压大小时，根据类平抛运动规律有 根据牛顿第二定律有 进而解得 根据几何关系可知 解得 【小问3详解】 结合（2）中的类平抛运动规律有 则电子刚出偏转电场区域时的速度大小为 则电子刚出偏转电场区域时的速度方向与初速度的夹角的正切值为 解得速度大小为 速度方向与初速度方向成 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$