北京市第二十中学2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题（启承）

北京市第二十中学2025-2026学年度第二学期五月月考试卷 高一启承 物理 一、单项选择题（本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，每小题3分，共30分） 1．下列说法正确的是（ ） A．物体所带的电荷量的数值可以为任意实数 B．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 C．公式适用于匀强电场 D．单位时间通过导体某一截面的自由电荷的数量叫做电流 2．有一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为。设每单位体积的导线有个自由电子，电子电量为，此时电子的定向移动速度为，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ） A． B． C． D． 3．如图所示，图线1表示的导体1的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体2的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（ ） A． B．把导体1拉长为原来的3倍后其电阻等于2的电阻 C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 4．如图所示，虚线、、代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点，由此可知（ ） A．该电场由负点电荷形成 B．带电粒子一定是从向运动 C．带电粒子在点时的速度大于在点时的速度 D．带电粒子在点时的加速度小于在点时的加速度 5．静电除尘原理是设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来。如图所示，静电除尘器由板状收集器和线状电离器组成，、之间接有高压电源，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，最后被吸附到正极上。下列选项正确的是（ ） A．尘埃向收集器运动的过程中，其运动轨迹为抛物线 B．收集器吸附大量尘埃的原因是尘埃带上了负电 C．收集器和电离器之间形成的是匀强电场 D．静电除尘过程是机械能向电场能转化的过程 6．如图所示，平行板电容器与电源连接，其中板接地。开关闭合后，在两板间点有一个质量为、电荷量为的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A．保持闭合，将两板平行错开一些，电容器的电容增加 B．保持闭合，将板向上平移一小段距离，点电势降低 C．若将断开，再将两板平行错开一些，电容器带电量减少 D．若将断开，再将板向上平移一小段距离，油滴会向下运动 7．如图为观察电子在电场中偏转的实验，高压感应线圈接在阴极射线管、的两端，使阴极发射的电子加速。感应发电机接在平行板电容器、两端，使电子偏转。某次实验时，在阴极射线管内的荧光屏上观察到的轨迹如图中虚线所示，轨迹恰好经过荧光屏的点，、、为荧光屏边缘上的三点。下列说法正确的是（ ） A．平行板电容器端接感应发电机的正极 B．阴极射线管端接高压感应线圈的正极 C．仅增大高压感应线圈电压，电子从边射出 D．仅减小感应发电机电压，电子从边射出 8．如图甲，多级直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数和偶数的圆筒分别与图乙所示交变电源两极相连。时，位于金属圆板（序号为0）中央的电子，由静止开始加速。若已知电子的质量为、电荷量为、交流电周期为，电子通过圆筒间隙的时间不计，忽略相对论效应，下列说法正确的是（ ） A．电子在圆筒内做匀加速直线运动 B．电子在第2个与第4个圆筒中的速度之比为1∶2 C．电子在各圆筒中的运动时间均为 D．图甲中各圆筒的长度之比为1∶∶…… 9．如图甲所示，两平行金属板、竖直放置，两板间的电压随时间变化的规律如图乙所示。时刻，将一个带电量为（）、质量为的粒子从、两板正中间的点由静止释放，粒子在运动过程中恰好不与金属板相碰。已知两板所加电压的大小为、周期为，忽略粒子的重力，下列说法正确的是（ ） A．、两板间的距离为 B．若在时刻释放粒子，粒子将与板相碰 C．若在时刻释放粒子，粒子恰好不与板相碰 D．若在时刻释放粒子，粒子将在两板间做往复直线运动 10．如图所示，两带等量正电荷的小球分别固定在、两点，点为其连线中点，和、和分别为竖直中垂线上对称的点。现将另一质量为、电荷量为的小球从点由静止释放，小球经过、两点时的加速度大小均为。已知、、三点的电势分别为、和。、两点间距为，、两点间距为。小球均可视为质点。重力加速度为。不计空气阻力。若该小球从点以某一初动能竖直下落，则（ ） A．小球从点运动到点的过程中所受静电力逐渐增大 B．小球从点运动到点的过程中速度先减小后增大 C．若小球能从点运动到点，其初动能至少大于 D．小球从点运动到点的过程中机械能的变化量为 二、多项选择题（本题共5小题，每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的，每小题3分，共15分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。如图所示为某品牌扫地机器人，已知其工作时额定电压为，额定功率为，充电时额定电压为，额定电流为，充电时间约为，锂电池容量为，则下列说法正确的是（ ） A．电池容量是指电池储存电能的大小 B．机器人正常工作的电流为 C．机器人充满电时储存的化学能为 D．机器人充满电后一次工作时间约为 12．在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环、组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等），为水平虚线与竖直虚线的交点，、两点关于点中心对称。现有一束电子经电场加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环。下列说法正确的是（ ） A．点电势比点电势低 B．点场强与点场强相同 C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用 D．电子在穿越电子透镜的过程中电势能减少 13．如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头的满偏电流为，定值电阻、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为。下列说法正确的是（ ） A． B． C．若仅使阻值变小，则和均变大 D．若仅使阻值变小，则和均变大 14．在水平向左的匀强电场中，一带电颗粒以速度从点水平向右抛出，不计空气阻力，颗粒运动到点时速度大小仍为，方向竖直向下。已知颗粒的质量为，电荷量为，重力加速度为，则颗粒从运动到的过程中（ ） A．做匀变速运动 B．速率先增大后减小 C．电势能增加了 D．点的电势比点高 15．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为、电荷量为的小球，系在一根长为的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕点做圆周运动。为圆周的水平直径，为竖直直径。已知重力加速度为，电场强度。下列说法正确的是（ ） A．若小球在竖直平面内绕点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B．若小球在竖直平面内绕点做圆周运动，则小球在点动能最大 C．若将小球在点由静止开始释放，它将沿直线运动到点 D．若将小球在点以大小为的速度竖直向上抛出，它将到达点 三、实验题（共16分） 16．某实验小组做“测量金属丝的电阻率”的实验。 用电流表（内阻约为）和电压表（内阻约为）测量金属丝的电阻（阻值约为），要求尽量减小实验误差，应该选择的部分测量电路是图中的________（填“甲”或“乙”），若用图中的甲电路测量金属丝电阻，不考虑偶然误差，测量值与真实值相比较将________（填“偏大”“偏小”或“不变”），误差主要是由________（填“电流表”或“电压表”）的内阻引起的。 17．某兴趣小组利用如图1所示装置观察电容器的放电过程。先使开关与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成。然后把开关掷向2端，电容器通过电阻放电，电流传感器（可视为理想电流表）将电流信息传入计算机，电流随时间变化图像如图2所示。 （1）在图2所示的电流随时间变化的图像中，曲线与两坐标轴围成的面积大小代表电容器的________。 A．电容 B．释放的电荷量 C．两极间的电压 （2）实验中所用电阻的阻值为，时电容器两端电压约为________（结果保留2位有效数字）。若测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则电容器的电容约为________。 （3）若只更换电阻重复上述实验。当电阻为时，电容器放电的图像如图3中的虚线所示。若将电阻更换为（），请在图3中用实线定性画出电容器放电的图像________，并简要说明作图依据________。 四、论述题（共39分。请在答题纸上写出必要的文字说明，重要的方程式、重要的演算过程，明确的数值和单位。只有答案，没有过程的不得分，书写不认真、无法辨认的不得分） 18．（6分）如图所示，长为的绝缘细线一端悬于点，另一端系一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在点，此时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为，，。 （1）请判断电场强度的方向，并求电场强度的大小； （2）求两点间的电势差； （3）若在点对小球施加一个拉力，将小球从点拉起至与点处于同一水平高度释放，求小球运动至点正下方时的速度大小。 19．（6分）如图1所示，水平放置的两平行金属板相距为，充电后带电量保持不变，其间形成匀强电场。一带电量为、质量为的液滴以速度从下板左边缘射入电场，沿直线运动恰好从上板右边缘射出。已知重力加速度为。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）求静电力对液滴做的功； （3）如图2所示，若将上极板上移少许，其他条件不变，请在图2中画出液滴在两板间的运动轨迹。 20．（9分）密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时，油滴、在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为、；两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率的关系式为，为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用力。 （1）求油滴和油滴的质量之比； （2）判断油滴和油滴所带电荷的正负，并求、所带电荷量的绝对值之比。 （3）求油滴速率减为时加速度的大小。 21．（9分）某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示，来自质子源的质子初速度为零，经加速电压加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，质子只能从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为，方向沿半径指向圆心，圆与相切于点，，圆形区域的半径为，点位于上方处，质子质量为、电荷量为。不计质子间相互作用。 （1）求质子在辐向电场中做匀速圆周运动的速度大小； （2）求加速电场的电压； （3）为击中位于圆上处（上方为）的肿瘤细胞，需要同时调节加速电场的电压与辐向电场的电场强度，求调节后的加速电场电压和辐向电场。 22．（9分）“电场”和“电路”看似毫不相关，实则紧密联系。电路中的宏观现象和规律可从微观角度用电场知识给出合理解释。 （1）如图（a）、（b）、（c）所示为外电路中的某段金属导体内建立恒定电场的过程示意图。 （a）中表示电路闭合瞬间由电源正负极电荷所激发电场的场强，将分解为沿导线方向和垂直于导线方向的分量、；（c）表示最终在导线中形成了沿导线方向的恒定电场。自由电荷在此恒定电场的作用下定向移动形成电流。已知的大小以及图（b）中与的夹角为，求金属导体内的感应电场的强度的大小。 （2）恒定电场的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与场强的关系，例如在恒定电场中仍适用。欧姆定律的宏观形式为。小物同学通过翻阅大学教材，发现欧姆定律还有微观形式，即，称为“电流密度”，其大小为单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电荷量，为恒定电场的场强，为导体电阻率。请利用已有知识从欧姆定律宏观形式出发推导其微观形式。 （3）小理同学对导线中的恒定电场产生了疑问：“导线中恒定电场的电场线沿导线方向，因此沿导线方向电势降落，为何在分析电路问题时不考虑导线两端的电势差呢?”小物同学首先根据给出了宏观解释：“因导线电阻相比用电器电阻小得多，因此不考虑导线上的电势降落”。他又建立了如图所示的模型尝试从微观角度给出解释。两段横截面积和长度均相同的导体、串联，其电阻率分别为、（），通过导体的电流恒为。请你结合小物同学的模型和，从导体中“场的视角”解答小理同学的疑问。 学科网（北京）股份有限公司 $