河北衡水市武强中学2025-2026学年高一下学期期末综合素质监测物理试题

**基本信息** 以静电场、动量守恒等核心知识为载体，通过指纹密码锁、空间电场技术等真实情境，考查物理观念与科学思维，实现基础巩固与能力提升的梯度设计。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|静电场性质、动量守恒条件、电场图像分析|结合匀强电场公式辨析（如U=Ed适用条件），考查物理观念| |多选题|3/18|动量守恒系统分析、电场线与电势能、等量电荷电场分布|通过空间电场技术情境（如带电微粒运动轨迹），体现科学推理| |实验题|2/14|验证动量守恒、电容器充放电规律|注重实验操作细节（如复写纸使用）和数据处理（I-t图像面积意义），落实科学探究| |计算题|3/40|点电荷电场叠加、动量能量综合、电子在电场中的运动|综合加速与偏转电场（如电子枪问题），考查模型建构与问题解决能力|

高一物理期末考试范围 1 电场强度和电势差的关系基本概念 2 判断系统动量是否守恒;判断系统机械能是否守恒 3 静电平衡静电屏蔽概念 4 比较电势能的大小;φ-x图像 5 人船模型及其变式 6 等效重力场的圆周运动 7 电容器的动态分析(U不变） 8 凹槽小球模型 9 电场线、等势面和运动轨迹的定性分析 10 等量同种电荷电场及带电粒子的运动 11 平抛后落在水平面验证动量守恒定律 12 观察电容器充、放电现象 13 利用静电平衡求场强 14 板块/子弹打木块模型 15 带电粒子在匀强电场中加速和偏转运动 学科网（北京）股份有限公司 $ 武强中学2025--2026学年度下学期期末综合素质监测 高一物理试题 出题人：韩晓莉 一、单选题（每题4分，共28分） 1．“场”的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一，下列关于静电场的说法中正确的是（　　） A．由U＝Ed可知，匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 B．电荷在电势高处，其电势能大 C．若电场力对电荷做了正功，则该电荷的电势能一定减少 D．匀强电场中，电势降低的方向一定是电场强度的方向 2.如图所示，木块A置于光滑水平面上，水平轻质弹簧左端固定于竖直墙壁上，右端与木块A相连接，弹簧处于原长状态。子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧一起作为研究对象（系统），在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，该系统（　　） A．动量不守恒，机械能不守恒 B．动量守恒，机械能守恒 C．动量守恒，机械能不守恒 D．动量不守恒，机械能守恒 3．关于图中四幅图像的说法正确的是（     ） A．甲图中，将带正电的小球C靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A所带电荷量小于B所带电荷量 B．乙图中，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，箔片会张开 C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的内表面感应出等量异种电荷，导体壳内腔电场强度为0 D．丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理 4．某空间存在一静电场，其沿x轴方向的电势随x变化的情况如图所示，且带电粒子的运动只受电场力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（　　） A．在O到的范围内存在着沿x轴正方向的匀强电场 B．正电荷沿x轴从移到的过程中，电势能增大 C．沿x轴从移到的过程中，电场强度减小，负电荷的电势能增大 D．电荷沿x轴从移到的过程中，一定受电场力的作用 5.如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为L的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态，将小球由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，已知小球运动过程中，始终未与杆相撞。则下列说法正确的是（　　） A．小球向左摆动的过程中，小车速度也向左 B．小球向左摆动到最高点瞬间，小车速度向右 C．小球摆到最低点的速率为 D．小球向左摆到最低点的过程中，小车向右移动的距离为 6.如图所示，将绝缘细线的一端O点固定，另一端拴一带电的小球P，空间存在着方向水平向右的匀强电场E。刚开始小球静止于P处，与竖直方向的夹角为45°，给小球一个沿圆弧切线左下方的瞬时速度，让小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动，下列分析正确的是（    ） A．小球可能带负电 B．当小球运动到最高点a时，小球的电势能与动能之和最小 C．当小球运动到最高点a的速度v≥时，小球才能做完整的圆周运动 D．小球在右半圈从d运动到c的过程中其速度先减小后增大 7.指纹密码锁（甲图）是防盗门的核心配件，其内部电路如图乙所示。当手指的指纹与锁表面接触时，指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器与电源相连，手指挤压锁表面，指纹与小极板之间的距离变小，有关该过程下列说法正确的是（     ） A．电容器电容变小 B．电容器极板间的电场强度变小 C．电容器存储的电荷Q变小 D．电流从流向 二、多选题（每题6分，共18分，漏选3分，多选或错选不得分） 8.如图所示，半径为R的四分之一圆弧体A放在光滑的水平面上，在圆弧体的右侧固定挡板，轻弹簧连在挡板上。让质量为m的小球B从圆弧体的顶端由静止释放沿圆弧面滚下，圆弧体的质量为，圆弧面光滑，圆弧面底端刚好与水平面相切，不计小球的大小，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．小球与圆弧体组成的系统动量守恒 B．小球与弹簧作用的整个过程中，弹簧对小球的冲量大小为0 C．小球不可能再次滚上圆弧体的最高点 D．小球再次滚上圆弧体并与圆弧体相对静止时，共同速度大小为 9.“空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。虚线为某一带电微粒只在电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒带正电荷 B．带电微粒在A点的加速度大于在B点的加速度 C．带电微粒在A点的速度大于在B点的速度 D．带电微粒在A点的电势能大于在B点的电势能 10.如图所示、等量正点电荷分别置于P、Q两点、O点为两点电荷连线中点；a、b、c、d四点到P点距离相等，a、c分别位于P的正上方和正下方，d位于连线上，b与d关于P对称；M、N在连线中垂线上且关于O对称。下列说法正确的是（　　） A．a点与c点的电场强度相同 B．沿直线由P到Q，电势先降低后升高 C．带电量为的试探电荷在b点的电势能小于在d点的电势能 D．带电量为的试探电荷从M无初速度释放，它将在M、N之间往复运动 三．实验题（每空两分，共14分） 11.某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，调节斜槽末端水平，利用重锤线，找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从斜槽轨道上C处由静止释放，a球从轨道右端水平飞出后落在位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作多次，得到小球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端，将a球从斜槽上C处由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，分别得到两球的平均落点位置，三次落点位置如图乙所示。 (1)对于本实验， 下列说法正确的是___________。 （填选项前的字母） A．实验中复写纸不能移动 B．两个小球半径可以不相等 C．两个小球质量必须相同 D．斜槽轨道可以不光滑 (2)小球三次平均落点分别为M、P、N，测得OM、OP、ON的长度分别为L1、L2、L3，还需要测量的物理量有___________。 （填选项前的字母） A．a球质量m1和b球质量m2 B．a球和b球在空中飞行的时间t C．小球抛出点距地面的高度h D．C处相对于水平槽面的高度H (3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 （用L1、L2、L3及问题（2）中测得物理量所对应符号表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 (4)若满足L2 = （用L1和L3表示），则可认为两小球发生的是弹性碰撞。 12.某同学利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象。实验时，电流传感器与计算机相连，可以显示出电流随时间变化关系的图线。 (1)在对该电容器充电的过程中，充电电流随时间变化关系的图线可能是图中的（　　） A．B． C．D． (2)充电后为使电容器放电，应将开关S与2端相连，经过的电流方向为 。（选填“到”或“到”） (3)图像法是处理实验数据的重要方法，（1）问中-图像对应的图线和横轴（时间）围成的“面积”表示（　　） A．充电过程结束时电容器的带电量 B．充电过程结束时电容器两极板间的电压 C．充电过程结束时电容器所储存的电场能 四：计算题 13.(12分)如图所示，电荷量为Q的点电荷与均匀带电（绝缘）薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。为探究他们形成的电场情况，现将一质量为m带电量为的试探点电荷放在图中A点发现其能保持静止，静电力常量为k，求： (1)带电薄板在A点产生的电场强度大小； (2)该试探电荷放在图中B点时受到的电场力。 14.（12分）如图甲所示，一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上，一质量为m=0.4kg的木块以一定的水平速度滑上小车，最后与小车以相同的速度运动，它们的运动速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2。求： (1)小车的质量M； (2)木块与小车上表面的动摩擦因数； (3)这个过程中系统损失的机械能。 15.（16分）如图所示，电子枪的加速电压，平行极板A与B的间距且。一电子从电子枪的电热丝无初速逸出，经电压加速后以从M点沿平行于板面的方向射入板间电场。电子从N点射出电场时，沿垂直于板面方向偏移的距离。已知电子的比荷，两板间的电场可看作匀强电场。已知。不计电子的重力。求： (1)平行极板A与B的长度； (2)M、N两点间的电势差； (3)电子从N点射出电场时的动能。 第 1 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D C D B D CD BC BD 1．C 【详解】A. 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积，故A错误 B. 正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能反而小，故B错误； C. 电场力做功与电势能变化的关系为 ，电场力做正功（）时，电势能一定减少，故C正确； D. 电势降低最快的方向才是电场强度的方向，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】整个运动过程中，由于墙壁对弹簧有作用力，系统所受合外力不为零，所以动量不守恒，子弹射入木块的过程有摩擦生热，系统机械能不守恒。 故选A。 3.D 【详解】A．根据电荷守恒定律，甲图中，将带正电的小球靠近不带电的导体，再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后，A、B带等量异种电荷，故A错误； B．根据静电屏蔽，乙图中，用金属网把验电器罩起来，其内部不受影响，故带电金属球靠近验电器，箔片不会张开，故B错误； C．丙图中，处于静电平衡状态的导体腔的外表面感应出等量异种电荷，内表面没有电荷，导体壳内空腔电场强度为0，故C错误； D．避雷针的工作原理是尖端放电，即尖锐的金属棒容易聚集电荷，使空气电离，从而将云层中的电荷导入大地，避免建筑物被雷击，故丁图中，将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针，利用的是尖端放电原理，故D正确。 故选D。 4.C 【详解】A．根据图线的斜率表示电场强度的大小可知，在O到的范围内存在匀强电场；根据沿着电场线的方向电势降低，结合题图可知，在O到的范围内存在着沿x轴负方向的匀强电场，故A错误； B．由图可知，正电荷沿x轴从移到的过程中，电势先增大后不变再减小，根据可知，正电荷的电势能先增大后不变再减小，故B错误； C．根据图线的斜率表示电场强度的大小可知，沿x轴从移到的过程中，电场强度减小；由图可知，从移到的过程中，电势降低，根据可知，负电荷的电势能增大，故C正确； D．根据图线的斜率表示电场强度的大小可知，从移到的过程中，电场强度为零，所以电荷一定不受电场力的作用，故D错误。 5.D 【详解】A．小球向左摆动的过程中，根据水平方向动量守恒，由于初动量为零，则小车速度向右，故A错误； B．小球与车组成系统水平方向动量守恒，当小球向左摆到最高点瞬间，水平方向速度为零，所以此时小车速度也为零，故B错误； C．取水平向右为正方向，设当小球到达最低点时速度大小为v1，此时小车的速度大小为v2。则根据动量守恒和能量守恒定律可知 解得小球摆到最低点的速率为 故C错误； D．当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，根据水平动量守恒有 且有 解得 故D正确。 故选D。 6.B 【详解】A．小球受重力、绳子的拉力和电场力三个力的作用，刚开始小球静止于P处，由受力平衡可知电场力方向水平向右，与电场方向相同，所以小球带正电，A错误； B．小球运动过程中，重力势能、电势能、动能的总和保持不变，最高点a时小球的重力势能最大，则电势能与动能之和最小，B正确； C．当小球运动到弧ab中点，且细线弹力为零时，有 小球能做完整的圆周运动，在该点的速度为 小球从该点运动到a点，由动能定理得 解得 因此，当小球运动到最高点a的速度时，小球才能做完整的圆周运动，C错误； D．小球静止于P处，与竖直方向的夹角为45°，可知电场力和重力的合力方向斜向右下方45°角，大小为 小球从d运动到c的过程中，绳子拉力不做功，合力做功即F做功，可以判断F先做正功再做负功，故小球的速度先增大后减小， 7.D 【详解】A．电容器极板间距d减小，由可知，电容器的电容C增大，故A错误； B．因为两板电压U一定，根据可知，电容器极板间的电场强度增大，故B错误； CD．因为两板电压U一定，根据可知，电容C增大，电容器的带电量Q增加，电容器充电，则图中电流从A流向B，故C错误，D正确。 故选D。 8.CD 【详解】A．小球在圆弧面上向下滚动的过程中，由于系统在竖直方向外力之和不为零，故动量不守恒，A项错误； B．设小球滚到水平面上时的速度大小为，圆弧体的速度大小为，根据水平方向动量守恒，有 ， 解得 则小球与弹簧作用的过程中，弹簧对小球的冲量大小，B项错误； CD．设小球再次滚上圆弧体并与圆弧体有共同速度v，根据动量守恒有 解得 设小球在圆弧面上上升的高度为h，则 可见，C、D项正确． 故选CD。 9.．BC 【详解】A．植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，可知钾、钙离子等受到的电场力方向向下，电场线方向向下，根据带电微粒轨迹可判断其所受电场力向上，带电微粒带负电荷，A错误； B．根据电场线疏密表示电场强弱可知，A点的电场强度大，根据可知，带电微粒在A点的加速度大于在B点的加速度，B正确； D．根据沿电场线方向电势降低可知，A点电势高于B点电势，带电微粒在A点的电势能小于在B点的电势能，D错误； C．根据能量守恒可知，带电微粒在A点的动能大于在B点的动能，则带电微粒在A点的速度大于在B点的速度，C正确。 故选BC。 10．BD 【详解】A．根据题意，由对称性可知，a点与c点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．根据沿电场线方向电势逐渐降低，结合等量正电荷连线上电场分布情况可知，沿直线由P到Q，电势先降低后升高，故B正确； C．根据题意可知，由于b点和d点关于点电荷对称，d点离点电荷较近，则d点电势高于点电势，由公式可知，带电量为的试探电荷在b点的电势能大于在d点的电势能，故C错误； D．在M点静止释放一负电荷（不计重力），该电荷在电场力作用下从M点到O点做加速运动，O点场强是零，负电荷在O点速度最大，从O点到N点受电场力方向与运动方向相反，做减速运动，由于M、N两点对称，到N点速度减到零，接下来又向O点做加速运动，这样将在M、N之间往复运动，故D正确。 故选BD。 11.(1)AD (2)A (3) (4) 【详解】（1）A．实验中复写纸若移动，会改变小球落点记录位置，影响实验结果，所以复写纸不能移动，A正确； B．为保证两球正碰，两个小球半径必须相等，B错误； C．为防止碰撞后入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量，不是必须相同，C错误； D．只要每次让a球从同一位置由静止释放，斜槽轨道是否光滑不影响a球到达轨道末端时的速度，D正确。 故选AD。 （2）验证动量守恒定律，即验证 小球平抛运动时间相同，两边乘时间t得 也就是 所以还要测得a球质量m1和b球质量m2，故选A。 （3）验证动量守恒定律，即验证 小球平抛运动时间相同，两边乘时间t得 也就是 （4）弹性碰撞满足动量守恒且机械能守恒，结合动量守恒 机械能守恒 对应水平位移 联立推导可得 12.(1)A (2)a 到 b (3)A 【详解】（1）电容器充电时，初始时刻电容器两端电压为 0，充电电流最大；随着充电进行，电容器电压逐渐接近电源电压，充电电流逐渐减小，最终趋于 0。因此电流随时间变化的图线是逐渐减小并趋近于 0 的曲线。 故选A。 （2）充电时，电容器上极板（接开关端）带正电、下极板带负电。放电时，开关接 2 端，电子从电容器下极板经R0的b端流向a端，因此电流方向为a到b。 （3）电流的定义式为，因此i−t图像与时间轴围成的面积为q=，表示充电过程结束时电容器的带电量。 故选A。 13.(1) (2)，方向向左 【详解】（1）设带电薄板在A点产生的电场强度为E，对试探电荷受力分析可得 解得 （2）带电薄板在A点产生的电场强度为E，方向向右，由对称性可知在B点产生的电场强度也为E，方向向左，对B点的试探电荷受力分析得 方向向左。 14.(1)1.2kg (2)0.3 (3)0.6J 【详解】（1）二者相互作用过程中，二者构成的系统满足动量守恒，故有 由图乙可知， 解得 （2）由图乙可知木块的加速度为 对木块，由牛顿第二定律可得 解得 （3）由能量守恒定律可知这个过程中系统损失的机械能为 代入数据解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）电子加速过程，根据动能定理有 电子在平行极板间运动时，由牛顿第二定律得 又 电子在平行极板间做类平抛运动， 解得 （2）平行板A、B间的电场强度 则M、N两点间的电势差 （3）电子从开始运动至N点的过程应用动能定理得 解得 第 1 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 $