精品解析：浙江宁波市镇海中学2025-2026学年高一第二学期期中物理学科试题（选考）

2025学年第二学期宁波市镇海中学期中试题 高一年级物理学科（选考） 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题卷。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 为了纪念库仑对电荷相互作用的贡献，电荷量的单位命名为库仑，如果用国际单位制基本单位的符号来表示电荷单位，正确的是（ ） A. C B. A·s C. kg·m/s D. N·m/V 【答案】B 【解析】 【详解】A．C是库仑本身的符号，不属于基本单位的组合形式，故A错误； B．根据电流的定义式 变形可得 电流单位A，时间单位s，均为国际单位制基本单位，因此，故B正确； C．是动量（）的单位，与电荷量单位无关，故C错误； D．由电场力做功公式 可得 因此 但N（力的单位）、V（电压的单位）均为导出单位，不符合用基本单位表示的要求，故D错误。 故选B。 2. 关于静电场，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比 B. 电场强度为零的点电势一定为零 C. 沿等势面移动电荷，电势能一定不变 D. 电势降低的方向一定是电场强度的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是电场本身的固有属性，仅由场源电荷和空间位置决定，与试探电荷的受力、试探电荷的电荷量均无关。公式是电场强度的定义式，仅用于计算电场强度的大小，不能认为与成正比、与成反比，故A错误； B．电场强度和电势没有直接的决定关系，电势零点是人为选取的。例如等量同种正电荷连线的中点处场强为零，若取无穷远为电势零点，该点电势大于零，故B错误； C．沿等势面移动电荷时，任意两点间电势差，电场力做功 电场力不做功，因此电荷的电势能一定不变，故C正确； D．电场强度的方向是电势降低最快的方向，与电场方向成锐角的方向电势也会降低，但不是电场强度的方向，因此电势降低的方向不一定是电场强度的方向，故D错误。 故选C。 3. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，已知A、B的轨道半径之比为，下列说法正确的是（ ） A. A、B的运行速率之比为 B. A、B的向心加速度大小之比为 C. A、B的运行周期之比为 D. A、B的角速度之比为 【答案】A 【解析】 【详解】A．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 解得，，， 已知两卫星轨道半径之比为 由，可得，故A正确； B．由，可得，故B错误； C．由，可得，故C错误； D．由，可得，故D错误。 故选A。 4. 研究发现，某神经细胞放电时细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10-8 F的电容器，在1 ms内细胞膜两侧的电势差从-60 mV变为30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ） A. 1×10-7 A B. 3×10-7 A C. 6×10-7 A D. 9×10-7 A 【答案】D 【解析】 【详解】细胞膜两侧电势差的变化量为 根据电容定义，可得电容器的电荷量的变化量为 已知，跨膜电流的平均值为 故选D。 5. 我国新能源汽车发展迅猛，某电车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，两车灯突然变暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度，若车灯电阻是电动机电阻的10倍，当汽车启动时，此时（ ） A. 路端电压变小 B. 车灯电流与电动机的电流之比为 C. 电路的总电流变小 D. 电源的效率变大 【答案】A 【解析】 【详解】C．根据闭合电路欧姆定律，可得总电流 S闭合后，电动机与并联车灯再并联，外电路总电阻减小，总电流​变大，故C错误； A．根据闭合电路的欧姆定律，路端电压 总电流​变大，因此路端电压变小，故A正确； B．车灯与电动机并联，电压相等，设为，车灯电流 电动机正常工作时为非纯电阻元件，电能转化为机械能和内能，其电流满足 则 已知，则 则，故B错误； D．电源效率 路端电压减小、不变，因此电源效率变小，故D错误。 故选A。 6. 关于下列各图的描述，正确的是（ ） A. 图甲中，平行板电容器带电时，a、b两点电场强度和电势都相同 B. 图乙中，静电平衡时的导体内部任意a、b两点电场强度和电势都相同 C. 图丙中，离点电荷等距的任意两点a、b电场强度和电势都相同 D. 图丁中，等量同种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点电场强度和电势都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，平行板电容器带电时，a、b两点电场强度相同，a点电势高于b点的电势，故A错误； B．图乙中，处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，故a、b 两点电场强度相同（均为零），处于静电平衡状态的导体是等势体，其内部任意两点电势相等，故B正确； C．图丙中，离点电荷等距的任意两点 a、b 位于同一等势面上，电势相等；根据点电荷场强，可知两点场强大小相等，但电场强度是矢量，a、b 两点场强方向不同（沿半径向外），因此电场强度不同，故C错误； D．图丁中，根据等量同种点电荷电场分布的对称性，中垂线上与连线中点等距的两点 a、b 电势相等；但 a 点电场强度方向沿中垂线向上，b 点电场强度方向沿中垂线向下，方向相反，故电场强度不同，故D错误。 故选B。 7. α粒子散射实验结果带来了卢瑟福原子核式结构模型。如图所示，带正电的原子核位于圆心，虚线圆均以原子核为圆心，实线为α粒子靠近原子核时的轨迹，该实验观测到绝大多数α粒子直接穿透，少数发生较大偏转如M，极少数甚至被弹回如N。a、b、c、d、e、f为M、N轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子在离原子核最近处速度为零 B. M在a点的动能大于它在b点的动能 C. N在d点的电势能大于它在e点的电势能 D. N在从d点运动到f点的过程中一直克服电场力做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．α粒子在库仑斥力作用下做曲线运动，在离原子核最近处，径向速度为零，但切向速度不为零，因此合速度不为零，故A错误； B．由题可知，粒子从a到b的过程中，库仑力对粒子做负功，粒子的动能减小，因此M在a点的动能大于它在b点的动能，故B正确； C．由题可知，粒子在d点距离原子核的距离大于在e点到原子核的距离，则有根据 可知 即N在d点的电势能小于它在e点的电势能，故C错误； D．N粒子从d点运动到f点的过程中，先靠近原子核后远离原子核。靠近过程中电场力做负功（克服电场力做功），远离过程中电场力做正功，即N在从d点运动到f点的过程中，先克服电场力做功，后电场力对粒子做功，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，卫星S沿椭圆轨道运动，地球球心位于椭圆的一个焦点O，近地点A到地球球心距离为a，远地点C到地球球心距离为3a，S的运行周期约为T。已知第一宇宙速度v，地球半径为R，则（ ） A. 赤道表面物体的向心加速度大小为 B. 卫星S经过A、C的速度大小之比为3∶1 C. S在C点的速度比第一宇宙速度大 D. 近地卫星的周期为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据第一宇宙速度可知，近地卫星的向心加速度 赤道表面物体的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律，卫星S经过A、C的速度大小之比，故B正确； C．如果将卫星S在C点的速度和轨道半径为3a的圆轨道的环绕速度比较，其速度小于轨道半径为3a的圆轨道的环绕速度，第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，而圆轨道环绕速度随轨道半径增大而减小，所以卫星S在轨道半径为3a的圆轨道的环绕速度小于第一宇宙速度，则卫星S在C点的速度比第一宇宙速度小，故C错误； D．卫星S的轨道半长轴 近地卫星的轨道半径 根据开普勒第三定律 解得近地卫星的周期为，故D错误。 故选B。 9. 如图为示波管的原理图，在电极和之间所加的电压按下图中的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，电极XX′之间加正弦电压，电极YY′之间加恒定电压，并且有相同的周期，因此，电子在YY′上下偏转恒定（即电子在竖直方向随时间均匀扫描，类似时间轴），XX′的正弦电压使电子在水平方向做简谐振动，因此光屏上看到的图形是选项D。 故选D。 10. 如图所示在竖直y轴上固定两个点电荷，电荷量为+Q的点电荷在2y0处、电荷量为-4Q的点电荷在3y0处。将质量为m、电荷量为+q的小球从坐标原点O静止释放，经过A点后，能到达最低点B。小球可视为点电荷，从O到B的过程中（ ） A. 小球先加速后减速，A点速度最大 B. 最低点B处，小球向上的电场力等于向下的重力 C. 小球电势能先增大后减小 D. B点电势比O点高 【答案】D 【解析】 【详解】A．设坐标为y处电场强度为0，则解得y=y0 即A点场强为0，结合图可知，A点上方场强方向向下，A点到正电荷场强方向向上。因小球在O点和B点的速度均为零，则小球从O点到B点，速度先增加后减小，但是在A点时所受电场力为零，但是合力为mg，不为零，可知A点速度不是最大，A错误； B．最低点B处，小球的加速度向上，则受到的向上的电场力大于向下的重力，B错误； C．由A的分析可知，电场力对小球先做正功后做负功，则小球电势能先减小后增大，C错误； D．小球从O到B过程中，只有重力和电场力做功，则电势能、动能和重力势能之和守恒，动能不变，重力势能减小，可知电势能变大，即B点电势比O点高，D正确。 故选D。 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分，在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意） 11. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理，表述正确的是（ ） A. 甲图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在正电极A上 B. 乙图中，野外高压输电线三条输电线上方还有两条导线，目的主要是增加稳定性 C. 图丙，带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用 D. 图丁为电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图静电除尘装置中，电源正极接A极板，带负电的尘埃会被吸引到正电极A上，故A正确； B．输电线上方两条导线是避雷线，接地后利用静电屏蔽，将雷电引入大地保护输电线，不是为了增加稳定性，故B错误； C．带电作业工人穿戴的工作服包含金属丝，金属丝编织形成导体网状结构，会产生静电屏蔽效应，使工人所处区域电场强度近似为零，保障带电作业的安全，故C正确； D．改装电流表时给表头并联电阻分流，电流表与并联电阻两端电压相等，改装后的电流表总量程为 并联电阻越小，分流能力越强，则改装后电流表量程越大，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（ ） A. R4的滑片向下端移动时，电源的效率在减小 B. R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大，R3功率增大 C. R4的滑片向上端移动时，电源的输出功率一定变大 D. 若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．的滑片向下端移动时，减小，电路的总电阻减小，由，知干路电流增大，由，知路端电压减小，由，知电源的效率减小，A正确； B．的滑片向上端移动时，增大，根据串反并同，可知电流表示数减小，电压表示数增大，通过的电流增大，由，知功率增大，B正确； C．当外电路的总电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，因不知道内阻和外阻的大小关系，故不能判断电源的输出功率一定变大，C错误； D．开关S闭合时，电容器两端的电压等于并联部分的总电压，电场力等于液滴的重力，将开关S断开后，电容器两端的电压等于电源电动势，大于初态的电压，电容器内电场强度增大，电场力大于液滴的重力，液滴将向上极板运动，D正确。 故选ABD。 【点睛】 13. 如图甲所示，真空中有一电子枪连续不断且均匀地发出质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子，经电压大小为的加速电场加速，由小孔射出后，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场。A、B板长均为2L，且板间距为d，两板间的电势差UAB随时间变化的关系图像如图乙所示，变化周期为T，，不计电子的重力和电子间的相互作用力，已知电子始终都没有触碰到AB极板，不考虑电场的边缘效应，下列说法正确的是（ ） A. 电子从加速电场飞出后的速度大小为 B. t=0时射入偏转电场的电子，在两板的中线位置射出偏转电场 C. 在时刻进入时射入偏转电场的电子，粒子向B板运动距离为 D. 只增大U1，使电子射入偏转电场的速度加倍，则一个周期内能够从中线下方离开偏转电场的电子数占这段时间总电子数的 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电子在加速电场中运动，由动能定理： 代入得 ,，故A正确； B．电子穿过偏转电场的总时间 恰好等于偏转电场的周期。 偏转加速度 （，电场向下，电子加速度向上）；，，加速度向下，大小 总偏转位移 ​有 末速度 ​ 有  总位移，即从偏转电场中线位置射出，故B正确； C．​时刻射入偏转电场，总运动时间仍为：加速度向下，，​ 末速度​  加速度向上​， 位移，故C错误； D．此题我们可以理解为一个周期内发射的粒子能够从中线下方离开，而不是必须在这个周期时间内离开，因为选择这个周期不同的时间起点，必须在这个周期时间内可以离开粒子数占比因选择的时间起点不同而不同，但一个周期内发射的粒子不要求必须在这个周期时间内能够从中线下方离开的粒子数占比是固定的，故有如下解题思路： 速度加倍后 ​ 电子穿过电场的时间变为  我们需要计算在一个周期  内，有多少比例的时间进入的电子，其离开时的竖直位移  对于在 进入的电子，其在电场中的时间为 。 经过计算，其离开时的竖直位移为  要使 ，需要 。所以进入时间区间为  ，时长为  对于在  进入的电子，其在电场中的时间为  经过计算，其离开时的竖直位移为  要使 ，需要 ，所以进入时间区间为  ，时长为  。 在一个周期  内，能够从下方离开的总时间为  由于电子是均匀发射的，这个比例即为所求的比例，比例 = ， 故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共16分，把答案填在题中横线上） 14. 某同学采用打点计时器、铁架台、夹子、重物等器材做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）该同学装配的实验器材如图甲所示，对重物的要求是______。 （2）下列关于该实验的一些说法正确的是______。 A. 做实验时，要先释放重物，再接通电源 B. 实验中的误差主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 C. 若某同学通过描绘v2-h图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，并且该直线的斜率应约为g D. 可以用v=gt来计算重物下落的速度 （3）在用物体自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。计数点A、B、C、D到起点O的距离如图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为0.04 s，当地的重力加速度为9.80 m/s2，纸带______（填“左”或“右”）端连接重物；若重物的质量m=0.2 kg，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量为ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=______J。（结果均保留三位有效数字）。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是_________： A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的电压偏大 C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大 【答案】（1）质量大而体积小 （2）B （3） ①. 左 ②. 0.456 ③. 0.452 （4）C 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力的影响，在选择重物时，要选择密度大的实心金属球，即选择质量大体积小的重物。 【小问2详解】 A．在验证机械能守恒定律的实验中，要先接通电源，再释放重物，故A错误； B．实验中重力势能的减小量会稍大于动能的增加量，其误差主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的，故B正确； C．若通过描绘图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，由机械能守恒定律可知 整理得 则该直线的斜率应约为2g，故C错误； D．重物下落的速度需要用平均速度法求解，与某点相邻的两点间的距离除以两点间对应的时间，来求该点的瞬时速度，而不能用匀变速直线运动公式求解，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]释放后重物做加速运动，纸带上相邻两点的距离逐渐增大，所以纸带左端连接重物。 [2]从打点计时器打下起点到打下点的过程中，重力势能减小量 [3]打点计时器打下点时，重物的速度为 动能的增加量为 【小问4详解】 A．机械能是否守恒与重物的质量无关，A错误； B．交流电源的电压高低不影响打点计时器的工作频率，对测量、计算结果没有影响，B错误； C．交流电源的频率偏小，导致计算所用时间间隔偏小，则瞬时速度偏大，会使重物动能的增加量略大于重力势能的减少量，C正确； D．重物下落时受到的阻力过大，则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量，D错误。 故选C。 15. 某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 （1）先用游标卡尺测其长度，如图甲所示，读数是________cm；再用螺旋测微器测其直径如图乙所示，读数是________mm。 （2）已知圆柱形导电材料的电阻约为20~30 Ω，除待测材料外，实验室备有的实验器材如下： A.电源E（电动势16.0 V，内阻约0.5 Ω） B.电压表V1（0~3 V，内阻约3 kΩ） C.电压表V2（0~15 V，内阻约15 kΩ） D.电流表A1（0~0.6 A，内阻约2 Ω） E.电流表A2（0~3 A，内阻约0.4 Ω） F.滑动变阻器R1（0~5 Ω） G.滑动变阻器R2（0~1000 Ω） H.开关S和导线若干 为了使圆柱形导电材料两端电压调节范围更大，并使测量结果尽可能准确，连接电路时，电压表应选_________，电流表应选_________，滑动变阻器应选用_________（均填器材前的选项字母）；应选用下图_________所示的电路进行实验。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该次电阻的测量值_________Ω，测出的Rx比真实值_________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），误差引起的原因是_________。 （4）若根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U-I，得到图像的斜率为k，若导电材料的长为L，横截面直径为d，则得到导电材料的电阻率ρ=_________。 【答案】（1） ①. 5.020 ②. 0.645 （2） ①. C ②. D ③. F ④. 甲 （3） ①. 26 ②. 偏小 ③. 电压表分流 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺的读数为 [2]螺旋测微器读数为 【小问2详解】 [1]因电源的电动势为16V，因此电压表选择0~15V量程的C。 [2]由于待测电阻约为20~30Ω，根据欧姆定律可知，最大电流不超过0.8A，所以电流表选择0~0.6A量程的D。 [3]为了能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，滑动变阻器选择分压式接法，分压接法选小阻值滑动变阻器调节更方便，因此滑动变阻器选F。 [4]由，可知为小电阻，因此选择电流表外接法，因此选用图甲所示电路。 【小问3详解】 [1]电压表量程为15V，最小分度为0.5V，其读数为U=13.0V 电流表量程为0.6A，最小分度为0.02；其读数为I=0.50A 由欧姆定律电阻阻值 [2][3]本实验采用电流表外接法，由于电压表的分流，导致电流表测得的电流大于的真实电流，根据可知，测量值比真实值偏小。 【小问4详解】 图像斜率 电阻定律 横截面积 联立可得 四、计算题（本题共4小题，共42分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 16. 由滑动变阻器R1、定值电阻R2以及电源、电表、电键组成的电路如图甲所示。闭合开关S，从左端向右移动滑动变阻器R1的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图乙所示，电表均为理想电表，滑动变阻器R1的阻值调节范围足够大。求： （1）电压表V1、V2、V3的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图像中的哪一条直线？ （2）电源电动势E和内阻r； （3）电源的最大输出功率时，滑动变阻器R1的接入电路的阻值为多少； （4）滑动变阻器R1的最大功率。 【答案】（1）对应b，​对应c，​对应a （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 电路中​与串联，​测的电压，由欧姆定律得 ​随增大线性增大，对应直线；测路端电压，由闭合电路的欧姆定律得 ​随增大线性减小，斜率绝对值为；​测​的电压，由闭合电路的欧姆定律得 ​随增大线性减小，斜率绝对值为 因此对应的直线斜率小、下降平缓，对应直线；对应的直线斜率大、下降更陡，对应直线。 【小问2详解】 对应直线，由可知，纵轴截距为电动势，时，得 斜率绝对值为内阻 【小问3详解】 电源输出功率 其中，由直线可得 因此 当外电阻大于内阻时，输出功率随外电阻增大而减小，因此外电阻最小时输出功率最大，即时输出功率最大。 【小问4详解】 将与电源内阻合并为等效内阻 等效电动势仍为。滑动变阻器功率最大的条件是 最大功率 17. 如图，粗糙绝缘水平面的上方存在场强大小相等的两匀强电场，其中A、B两点间的电场方向水平向右，B、C两点间的电场方向竖直向下。现将一质量为m=1  kg带正电的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，滑块经过C点时的速度恰好为零。已知滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，两电场区域的宽度之比为，滑块从A点运动到C点所用的总时间为t=5  s，重力加速度取g=10  m/s2，求： （1）滑块从A点运动到B点所用的时间； （2）滑块在A、B两点间的电场中运动的加速度大小； （3）若规定A点的电势为0，求滑块运动到B点时所具有的电势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块在AB段做初速度为0的匀加速直线运动，设到B点速度为，平均速度为，则 滑块在BC段做末速度为0的匀减速直线运动，平均速度也为​，则 因此 总时间 解得 【小问2详解】 由匀变速直线运动速度与时间的关系，可得 滑块在AB段，在电场力和摩擦力的作用下，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 滑块在BC段，在摩擦力的作用下，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得 联立解得 【小问3详解】 由匀变速直线运动位移与时间的关系，滑块在AB段位移 由，解得 滑块从A点运动到B点，电场力做功 根据电场力做功与电势能变化的关系 已知，解得 18. 某固定光滑倾斜轨道装置的竖直截面如图所示，由弧形轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DE平滑连接而成，圆形轨道底端略微错开，在轨道末端E的右侧水平面上紧靠着一固定的长木板EF，长木板上表面与轨道末端E所在的水平面齐平，长木板右端F处固定连有一竖直弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能以原速率反弹。现将一质量为m=0.2 kg的滑块从弧形轨道上高为h的位置静止释放（hAB<1.5 m）。已知圆轨道半径R=0.4 m，长木板EF由特殊材料制成，长度L=0.8 m，滑块与其之间的动摩擦因数μ从E到F随距离变化如图所示。滑块可视为质点，不计其它阻力，重力加速度取。 （1）若h=0.8 m，求滑块第一次经过圆弧轨道最低点D时对轨道的压力F； （2）若滑块恰能通过竖直圆轨道的最高点C，求滑块静止释放的高度h； （3）若滑块从弧形轨道滑下能经过C点，且最终停止的位置与E的距离为s，求s与h的关系式。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 轨道光滑，滑块从释放到D点，由机械能守恒得 解得滑块在D点的速度大小为 在D点，由轨道对滑块的支持力和滑块的重力的合力提供向心力，有 解得轨道对滑块的支持力 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力 方向竖直向下。 【小问2详解】 滑块恰能通过圆轨道最高点C，在C点由滑块的重力提供向心力，有 解得 从释放到C点，由机械能守恒得 解得 【小问3详解】 由图可知滑块与木板间的动摩擦因数为 图线与轴所围面积与的乘积为摩擦力做功的大小，摩擦力做功 滑块在段，单程克服摩擦力做功为 滑块能经过C点，故 由机械能守恒，滑块到达E点的动能 当时，滑块两次到达F，碰撞反弹后停在上，由动能定理得 整理得 当时，滑块在段运动两个来回后，第三次进入后，停在上，由动能定理得 整理得 综上可得 19. 如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料，上、下两板与高压直流电源相连。图乙是装置的截面图。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到上板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间电压或两板间距离可以改变收集率η。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 （1）若保持板间距离为d0不变，通过改变电压实现控制收集率的大小，当两板间电压为U0时，部分带电尘埃没有被收集，求这部分带电尘埃在电场中竖直方向的偏转距离y； （2）若保持电压不变，通过改变板间距离d实现控制收集率的大小。在某一恒定电压下，当d=d1时η为64%。 a.求收集率为100%时，两板间距的最大值dm； b.求收集率η与两板间距d的函数关系； c.若单位体积的尘埃微粒的个数为n，且该恒定电压大小U1已知。试求出：直流电源的输出功率P随两板间距d变化的函数关系。 【答案】（1） （2）a.；b.；c. 【解析】 【小问1详解】 尘埃在电场中做类平抛运动，水平方向匀速运动，有 解得运动时间 两板间电场强度 在竖直方向，由牛顿第二定律得 解得尘埃的加速度 竖直方向匀加速偏转，由匀变速直线运动位移与时间的关系得 解得偏转距离 【小问2详解】 a.若保持电压不变，尘埃走完全程的偏转量始终满足 其中为恒定值，且尘埃均匀分布，则收集率 当时， 解得 收集率100%时，所有尘埃都能打到上板，满足偏转量 可得 因此最大间距 b.当时，所有尘埃都被收集，则 当时，将代入​，得 综上， c.电源输出功率 电流等于单位时间内收集的总电荷量，单位时间流入通道的尘埃体积为 单位体积的尘埃微粒的个数为n，单位时间内的总电荷量为 因此 则 代入，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期宁波市镇海中学期中试题 高一年级物理学科（选考） 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题卷。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1. 为了纪念库仑对电荷相互作用的贡献，电荷量的单位命名为库仑，如果用国际单位制基本单位的符号来表示电荷单位，正确的是（ ） A. C B. A·s C. kg·m/s D. N·m/V 2. 关于静电场，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比 B. 电场强度为零的点电势一定为零 C. 沿等势面移动电荷，电势能一定不变 D. 电势降低的方向一定是电场强度的方向 3. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，已知A、B的轨道半径之比为，下列说法正确的是（ ） A. A、B的运行速率之比为 B. A、B的向心加速度大小之比为 C. A、B的运行周期之比为 D. A、B的角速度之比为 4. 研究发现，某神经细胞放电时细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10-8 F的电容器，在1 ms内细胞膜两侧的电势差从-60 mV变为30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ） A. 1×10-7 A B. 3×10-7 A C. 6×10-7 A D. 9×10-7 A 5. 我国新能源汽车发展迅猛，某电车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，两车灯突然变暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度，若车灯电阻是电动机电阻的10倍，当汽车启动时，此时（ ） A. 路端电压变小 B. 车灯电流与电动机的电流之比为 C. 电路的总电流变小 D. 电源的效率变大 6. 关于下列各图的描述，正确的是（ ） A. 图甲中，平行板电容器带电时，a、b两点电场强度和电势都相同 B. 图乙中，静电平衡时的导体内部任意a、b两点电场强度和电势都相同 C. 图丙中，离点电荷等距的任意两点a、b电场强度和电势都相同 D. 图丁中，等量同种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点电场强度和电势都相同 7. α粒子散射实验结果带来了卢瑟福原子核式结构模型。如图所示，带正电的原子核位于圆心，虚线圆均以原子核为圆心，实线为α粒子靠近原子核时的轨迹，该实验观测到绝大多数α粒子直接穿透，少数发生较大偏转如M，极少数甚至被弹回如N。a、b、c、d、e、f为M、N轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子在离原子核最近处速度为零 B. M在a点的动能大于它在b点的动能 C. N在d点的电势能大于它在e点的电势能 D. N在从d点运动到f点的过程中一直克服电场力做功 8. 如图所示，卫星S沿椭圆轨道运动，地球球心位于椭圆的一个焦点O，近地点A到地球球心距离为a，远地点C到地球球心距离为3a，S的运行周期约为T。已知第一宇宙速度v，地球半径为R，则（ ） A. 赤道表面物体的向心加速度大小为 B. 卫星S经过A、C的速度大小之比为3∶1 C. S在C点的速度比第一宇宙速度大 D. 近地卫星的周期为 9. 如图为示波管的原理图，在电极和之间所加的电压按下图中的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示在竖直y轴上固定两个点电荷，电荷量为+Q的点电荷在2y0处、电荷量为-4Q的点电荷在3y0处。将质量为m、电荷量为+q的小球从坐标原点O静止释放，经过A点后，能到达最低点B。小球可视为点电荷，从O到B的过程中（ ） A. 小球先加速后减速，A点速度最大 B. 最低点B处，小球向上的电场力等于向下的重力 C. 小球电势能先增大后减小 D. B点电势比O点高 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分，在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上答案符合题意） 11. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理，表述正确的是（ ） A. 甲图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在正电极A上 B. 乙图中，野外高压输电线三条输电线上方还有两条导线，目的主要是增加稳定性 C. 图丙，带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝起到静电屏蔽作用 D. 图丁为电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小 12. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则（ ） A. R4的滑片向下端移动时，电源的效率在减小 B. R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大，R3功率增大 C. R4的滑片向上端移动时，电源的输出功率一定变大 D. 若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 13. 如图甲所示，真空中有一电子枪连续不断且均匀地发出质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子，经电压大小为的加速电场加速，由小孔射出后，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场。A、B板长均为2L，且板间距为d，两板间的电势差UAB随时间变化的关系图像如图乙所示，变化周期为T，，不计电子的重力和电子间的相互作用力，已知电子始终都没有触碰到AB极板，不考虑电场的边缘效应，下列说法正确的是（ ） A. 电子从加速电场飞出后的速度大小为 B. t=0时射入偏转电场的电子，在两板的中线位置射出偏转电场 C. 在时刻进入时射入偏转电场的电子，粒子向B板运动距离为 D. 只增大U1，使电子射入偏转电场的速度加倍，则一个周期内能够从中线下方离开偏转电场的电子数占这段时间总电子数的 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 三、实验题（本题共2小题，共16分，把答案填在题中横线上） 14. 某同学采用打点计时器、铁架台、夹子、重物等器材做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）该同学装配的实验器材如图甲所示，对重物的要求是______。 （2）下列关于该实验的一些说法正确的是______。 A. 做实验时，要先释放重物，再接通电源 B. 实验中的误差主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 C. 若某同学通过描绘v2-h图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，并且该直线的斜率应约为g D. 可以用v=gt来计算重物下落的速度 （3）在用物体自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。计数点A、B、C、D到起点O的距离如图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为0.04 s，当地的重力加速度为9.80 m/s2，纸带______（填“左”或“右”）端连接重物；若重物的质量m=0.2 kg，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量为ΔEp=______J，动能的增加量ΔEk=______J。（结果均保留三位有效数字）。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是_________： A. 重物的质量偏大 B. 交流电源的电压偏大 C. 交流电源的频率偏小 D. 重物下落时受到的阻力过大 15. 某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 （1）先用游标卡尺测其长度，如图甲所示，读数是________cm；再用螺旋测微器测其直径如图乙所示，读数是________mm。 （2）已知圆柱形导电材料的电阻约为20~30 Ω，除待测材料外，实验室备有的实验器材如下： A.电源E（电动势16.0 V，内阻约0.5 Ω） B.电压表V1（0~3 V，内阻约3 kΩ） C.电压表V2（0~15 V，内阻约15 kΩ） D.电流表A1（0~0.6 A，内阻约2 Ω） E.电流表A2（0~3 A，内阻约0.4 Ω） F.滑动变阻器R1（0~5 Ω） G.滑动变阻器R2（0~1000 Ω） H.开关S和导线若干 为了使圆柱形导电材料两端电压调节范围更大，并使测量结果尽可能准确，连接电路时，电压表应选_________，电流表应选_________，滑动变阻器应选用_________（均填器材前的选项字母）；应选用下图_________所示的电路进行实验。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该次电阻的测量值_________Ω，测出的Rx比真实值_________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），误差引起的原因是_________。 （4）若根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I，作U-I，得到图像的斜率为k，若导电材料的长为L，横截面直径为d，则得到导电材料的电阻率ρ=_________。 四、计算题（本题共4小题，共42分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 16. 由滑动变阻器R1、定值电阻R2以及电源、电表、电键组成的电路如图甲所示。闭合开关S，从左端向右移动滑动变阻器R1的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图乙所示，电表均为理想电表，滑动变阻器R1的阻值调节范围足够大。求： （1）电压表V1、V2、V3的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图像中的哪一条直线？ （2）电源电动势E和内阻r； （3）电源的最大输出功率时，滑动变阻器R1的接入电路的阻值为多少； （4）滑动变阻器R1的最大功率。 17. 如图，粗糙绝缘水平面的上方存在场强大小相等的两匀强电场，其中A、B两点间的电场方向水平向右，B、C两点间的电场方向竖直向下。现将一质量为m=1  kg带正电的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，滑块经过C点时的速度恰好为零。已知滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，两电场区域的宽度之比为，滑块从A点运动到C点所用的总时间为t=5  s，重力加速度取g=10  m/s2，求： （1）滑块从A点运动到B点所用的时间； （2）滑块在A、B两点间的电场中运动的加速度大小； （3）若规定A点的电势为0，求滑块运动到B点时所具有的电势能。 18. 某固定光滑倾斜轨道装置的竖直截面如图所示，由弧形轨道AB、竖直圆轨道BCD、水平直轨道DE平滑连接而成，圆形轨道底端略微错开，在轨道末端E的右侧水平面上紧靠着一固定的长木板EF，长木板上表面与轨道末端E所在的水平面齐平，长木板右端F处固定连有一竖直弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能以原速率反弹。现将一质量为m=0.2 kg的滑块从弧形轨道上高为h的位置静止释放（hAB<1.5 m）。已知圆轨道半径R=0.4 m，长木板EF由特殊材料制成，长度L=0.8 m，滑块与其之间的动摩擦因数μ从E到F随距离变化如图所示。滑块可视为质点，不计其它阻力，重力加速度取。 （1）若h=0.8 m，求滑块第一次经过圆弧轨道最低点D时对轨道的压力F； （2）若滑块恰能通过竖直圆轨道的最高点C，求滑块静止释放的高度h； （3）若滑块从弧形轨道滑下能经过C点，且最终停止的位置与E的距离为s，求s与h的关系式。 19. 如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料，上、下两板与高压直流电源相连。图乙是装置的截面图。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到上板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间电压或两板间距离可以改变收集率η。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 （1）若保持板间距离为d0不变，通过改变电压实现控制收集率的大小，当两板间电压为U0时，部分带电尘埃没有被收集，求这部分带电尘埃在电场中竖直方向的偏转距离y； （2）若保持电压不变，通过改变板间距离d实现控制收集率的大小。在某一恒定电压下，当d=d1时η为64%。 a.求收集率为100%时，两板间距的最大值dm； b.求收集率η与两板间距d的函数关系； c.若单位体积的尘埃微粒的个数为n，且该恒定电压大小U1已知。试求出：直流电源的输出功率P随两板间距d变化的函数关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $