内容正文:
余姚中学2025学年第二学期期中考试高一物理学科(选考)试卷
考试时间:90分钟
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物理量是矢量且单位正确的是( )
A.电场强度 B.电流
C.力 D.质量
2.如图所示,光滑水平面上有、两个带正电点电荷,质量均为,电荷量分别为和,在真空中相距。已知静电力常量为。现引进第三个点电荷,正好使三个点电荷均处于平衡状态,则点电荷( )
A.带正电 B.应放在的左侧处
C.电荷量大小为 D.电荷量大小为
3.如图所示,静电除尘器由板状收集器和线状电离器组成,、间接有高压电源,它们之间形成很强的电场,能使空气中的气体分子电离,进而使通过除尘器的尘埃带电,最后被吸附到收集器上,下列选项正确的是( )
A.尘埃颗粒带正电
B.尘埃颗粒运动过程中速度越来越小
C.尘埃颗粒向收集器运动过程为匀加速运动
D.尘埃颗粒运动过程中加速度变小
4.如图所示,轻弹簧竖直固定在地面上,一小球从它正上方的点自由下落,到达点开始与弹簧接触,到达点速度减为零,不计空气阻力,则在小球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能一直减小
B.小球反弹后的最高点比点低
C.小球的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小
D.小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大
5.真空中存在点电荷、产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中、两点关于点电荷水平对称。、两点电场强度的大小分别为、,电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从移动至,则( )
A.,
B.和带同种电荷,
C.从移动至,加速度先减小再增大
D.粒子带负电,从至它的电势能先变大后变小
6.如图所示为、两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是( )
A.电阻的阻值恒定
B.电阻的阻值随电压的增大而减小
C.在两图线交点处,电阻的阻值小于电阻的阻值
D.在电阻两端加电压时,流过电阻的电流是
7.两根长度相等材质相同的均匀铜棒、,按如图所示的方式连接在电路中,横截面积之比为。当电路通入电流时,下列说法正确的是( )
A.通过铜棒和铜棒的电流之比为
B.铜棒和铜棒两端电压之比为
C.铜棒和铜棒内电场强度之比为
D.铜棒和铜棒内自由电子定向移动的平均速率之比为
8.如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管连接,电源负极接地。初始电容器不带电,闭合开关,电路稳定后,一带电油滴位于电容器中的点且处于静止状态。下列说法不正确的是( )
A.将下极板上移,则点的电势不变
B.将上极板下移,则带电油滴在点的电势能减小
C.减小极板间的正对面积,点的电势升高
D.减小极板间的正对面积,带电油滴将向上加速运动
9.某直线电场线上有、、、四个点,相邻两点间距离均为。以点为坐标原点,沿电场线建立轴,电场线上各点电场强度随变化的关系如图所示。质量为、带电量为的粒子静止在原点处,由于受到微小的扰动,仅在电场力作用下沿轴运动,粒子运动到点的速度为,下列说法正确的是( )
A.粒子先做加速度减小的加速运动,后做匀速运动
B.粒子经点速度为
C.粒子经点速度为
D.粒子在段的电势能减小量大于在段的电势能减小量
10.如图所示,一对平行金属板长为,两板间距为,两板间所加交变电压为,交变电压的周期,大量质量为、电荷量为的电子先后从平行板左侧以速度沿两板的中线持续不断的进入平行板之间,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出,不计重力和电子间的相互作用,则( )
A.所有电子在极板间运动的时间均为
B.所有电子离开电场时的动能都不相同
C.时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
D.时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,质量相同的物体分别自斜面和的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部点时的动能分别为和,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为和,则( )
A. B. C. D.
12.如图甲,同一竖直平面内、、、四点距点的距离均为,为水平连线的中点,、在连线的中垂线上。、两点分别固定有一点电荷,电荷量均为()以为原点,竖直向下为正方向建立轴。若取无穷远处为零电势点,则上的电势随位置的变化关系如图乙所示。一电荷量为()的小球以一定初动能从点竖直下落,一段时间后经过点,且在点的加速度大小为,为重力加速度,为静电力常量,则( )
A.小球在点的加速度为零
B.从点到点,电场力对小球一直做负功
C.从点到点小球的动能增加了
D.从点到点小球的动能增加了
13.“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为和的同心金属半球面,两球面通过一个稳定电压连接,产生强度稳定的径向电场,其半径处电场强度大小为(为常数)。电荷量均为、初速度大小均为,质量分别为、、的三种正离子束,垂直左边界沿两球面中心(虚线)入射,经电场偏转后分别以、、到达右侧探测板,出口处相邻离子束间距相等,其中离子沿虚线切向射出。下列说法正确的是( )
A.内侧球面电势低于外侧球面电势
B.、两离子动能变化量大小相等
C.若将离子的电荷量加倍,使其仍沿虚线射出,则需将电压调为
D.现仅调节稳定电源电压为,使质量为的离子能沿虚线射出,则
非选择题部分
三、实验题(本题共2小题,共14分)
14.小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,其操作步骤如下:
①在铁架台的点固定一个力传感器,将一根细线一端与力传感器相连,另一端系住一个小钢球;
②将小钢球静止时的球心的位置记为点,测得点的距离为,此时力传感器的示数为;
③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放(绳子一直保持紧绷状态);
④改变高度,记录小钢球每次经过点时力传感器的示数,通过分析与之间的关系,来验证机械能是否守恒。
(1)某次实验中,释放点球心与点的高度差为,小钢球在运动过程中传感器示数随时间变化的规律如图乙所示,图中点为图像最高点,点对应的力传感器示数为,求:
①本次实验中小钢球经过点时对应图乙中的________(填“”、“”、“”、“”或“”)点;
②本次实验中,小钢球经过点时的动能为________(用字母、、表示);(2)若小钢球运动过程中机械能守恒,则图像应为________(填标号)。
A. B. C. D.
15.在“观察电容器的充、放电现象”实验中,某同学利用图1所示电路来探究一个电容器的充放电能力,其中直流电源电压。
(1)开关接1时,电流传感器测得的电流随时间变化的图像如图2所示,图线与坐标轴围成的面积大小为,则该电容器的电容________(保留两位有效数字);电容器充电时,通过电阻两端的电流方向是________(选填“从左到右”、“从右到左”);若增大电阻箱的阻值重做实验,电路稳定后曲线与坐标轴所围面积相较之前________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)充电结束开关接2时,电流传感器测得的电流随时间变化的图像如图3所示,且图中、区域的面积之比为,则电阻箱阻值________。
四、解答题(本题共4小题,共44分)
16.将一个带电量为的正电荷从点移动到点,克服静电力做的功是,再将电荷从点移到点,电场力做功,则:
(1)、两点间的电势差是多少;
(2)以点为零电势点时,、两点的电势各为多少。
17.如图所示,在电场强度为的水平向左的匀强电场中,有一半径为的光滑四分之三圆弧绝缘轨道竖直放置,圆弧轨道与水平绝缘轨道相切于点,圆弧轨道所在竖直平面与电场线平行。一带电荷量为的小滑块,质量为,滑块从水平轨道上的某处由静止释放。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数,重力加速度取。
(1)小滑块从水平轨道上距离点处释放,求滑行至点时滑块对轨道的压力;
(2)若小滑块能够从点离开圆弧轨道(运动过程中不脱离圆弧轨道),求小滑块的释放位置到点的最小距离。
18.如图所示,物体和带负电的物体用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,、的质量分别是和,劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体相连,倾角为的斜面处于沿斜面上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦。开始时,物体在一沿斜面向上的外力的作用下保持静止且轻绳恰好伸直无拉力,然后撤去外力,直到物体获得最大速度,弹簧始终在弹性限度内。已知弹性势能的表达式为(其中为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量)
(1)撤去外力的瞬间,物体的加速度;
(2)物体的最大速度。
19.现有大量均匀分布在板附近的硫离子由静止开始,经过平行板间的电场加速后获得速度,从板上均匀分布的小孔射出,沿水平方向进入某竖直电场发生偏转。硫离子质量为,电荷量为,不计粒子重力和粒子间相互作用。以图中坐标原点建立坐标系,偏转电场场强方向沿轴正向,电场只在区域存在。在范围内,离子束沿轴正方向射入偏转电场。
(1)求加速电压的大小;
(2)若偏转电场为匀强电场,电场强度为,求射入电场的离子打在轴上的范围;
(3)若偏转电场为梯度电场(电场强度随改变),离子穿过梯度电场的过程中,离子的坐标变化很小,可认为途经区域为匀强电场。研究发现,进入梯度电场的离子通过电场后,将聚焦到轴上的点,点的横坐标为(),求梯度电场与之间的关系式。
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《余姚中学2025-2026学年第二学期高一物理期中(选考)试卷》
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
D
D
B
D
A
D
C
题号
11
12
13
答案
AC
AD
AD
14.(1)
(2)D
15.(1) 从右到左 不变
(2)2000
16.(1)
(2),
【详解】(1)将正电荷从点移动到点,电场力做功为
根据
可得、两点间的电势差为
(2)、两点间的电势差为
、两点间的电势差为
由,
以点为零电势点时,、两点的电势各为,
17.(1)0.5 N,方向水平向左(不写“牛三”扣1分)
(2)
【详解】(1)从释放位置到点动能定理得,根据圆周运动得,解得;
根据牛顿第三定律得滑块对轨道的压力,方向水平向左
(2)点是等效的最低点,与点关于点对称的点是滑块不容易通过的等效最高点,只要能通过点,就不会脱离圆弧轨道。如图所示
所以
当小滑块恰好通过点时,滑块从释放后到运动到点过程,由动能定理可知
在点对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有
解得
18.(1)
(2)
【详解】(1)外力作用下,绳子张力为零,对物体,
根据平衡条件可得
其中
解得
撤去外力的瞬间,弹簧弹力为零,故物块、的加速度为
(2)物块、一起运动,、的合外力为零,速度最大。
故当弹簧弹力
弹簧伸长量为
对、整体由能量守恒可得
解得
19.(1)
①;
②
【详解】(1)在电场中,根据动能定理得
解得
(2)①分类讨论:的大小决定了离子能否射出电场,从进入的离子打到电场边界时,水平方向有,竖直方向有,,,解得临界值。
Ⅰ、离子都不能射出电场:时,所有离子在电场中做类平抛运动,从处射入电场的离子打到最远处,有,,,联立解得。
Ⅱ、有离子能射出电场:时,从处射入电场的离子能射出电场打到最远处,在电场中做类平抛运动,竖直方向有,。出电场后做匀速直线运动,根据平抛运动速度偏转角的反向延长线推论,速度偏转角正切值,联立解得;
从处入射的离子打在最近处,不包括在内,即最近处无限趋近于。
②由①中平抛运动的推论可知:从处射入电场的离子都能汇聚于点,有
,可得
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(用户名和初始密码均为准考证号)
余姚中学2025学年第二学期期中考试
高一物理学科(选考)答题卡
姓名:
班级:
考场/座位号:
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考号
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口
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4
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回▣
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61
6
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7
7
7
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8
87
L8]
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91
91
9
91
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T97
「91
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注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、准考证号填写清楚
2.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。
3.必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效
一、
选择题I(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出
的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得
分)
1[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
2[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[A][B][C][D]
二、
选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的
四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对
但不全的得2分,有选错的得0分)
I1[A][B][C][D]
12[A][B][C][D]
13[A][B][C][D]
三、实验题(本题共2小题,共14分)
14.(6分)(1)①
②
(2)
15.(8分)(1)
(2)
ㄖㄖ■
四、解答题(本题共4小题,共44分)
16.(8分)
囚囚■
■
17.(10分)
M
■
囚■ㄖ
■
0
0
0
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●
(9ZI)
81
■
19.(14分)
E
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d/2
囚■ㄖ
■
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