精品解析：湖南衡阳市耒阳市正源学校2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题

正源学校高一年级期末考试物理试卷问卷（A） 一、选择题：（1-6题为单项选择题，每题4分，7-10题为多项选择题，每题5分，选对不选全得3分，选错得0分，共44分） 1. 下列说法是对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（ ） A. 电场强度公式只适用于匀强电场，即在匀强电场中E与U成正比 B. 根据电势能公式，电势高处电势能大 C. 根据电场力做功公式W=qU，一个电子在1V电压下加速，电场力做功为1eV D. 电场线实际并不存在，只是初速度为零的正电荷在仅有电场力作用下运动的轨迹 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式的确仅适用于匀强电场，但匀强电场的电场强度E是由电场本身性质决定的，和两点间的电势差U没有正比关系，故A错误； B．由可知，电势能的大小不仅和电势φ有关，还和电荷的电性、电荷量有关：若电荷为负电荷，电势越高的位置，负电荷的电势能反而越小，故B错误； C．电子的电荷量大小为元电荷e，根据电场力做功公式，电子在1V电压下加速，电场力做功，故C正确； D．电场线是人为假想、实际不存在的物理模型，但电场线不一定是初速度为零的正电荷仅受电场力的运动轨迹：只有当电场线为直线，且电荷初速度为零或初速度方向与电场线方向共线时，两者才重合，故D错误。 故选 C。 2. 如图所示，为一点电荷的电场，其中实线箭头表示电场线，三条虚直线等间距，，那么以下说法成立的是（　　） A. 该场源电荷为正电荷 B. 电势 C. D. 沿着电场线的方向，电场强度逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场线的分布特征可知，该场源电荷为负点电荷，故A错误； B．点电荷等势线是以点电荷为圆心的一簇同心圆，由于沿电场线电势降低，可知，电势 故B正确； C．根据 由于ED之间的电场强度均小于DB之间的电场强度，可知 故C错误； D．图中沿着电场线的方向，电场线分布逐渐变密集，则电场强度逐渐增大，故D错误。 故选B。 3. 某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 导体的电阻率随电压的增大而减小 B. 随着导体两端电压的增大，该导体的电阻不断减小 C. 该导体是非线性元件，曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻 D. 该导体两端加5V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1.0C 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图线读出，端电压为时电流为，端电压为时电流为。由电阻定义，代入两组读数得。所以和 对同一导体，几何尺寸不变时有，因此电阻率与电阻同向变化；图中电阻随电压增大而增大，故AB错误； C．图线不是直线，说明该导体是非线性元件；但纵轴为、横轴为，曲线上某点切线的斜率表示该处电流随电压变化的快慢，而该状态的电阻由确定，故C错误； D．在时，图线对应。由电流强度的定义，每秒通过导体横截面的电荷量为，故D正确。 故选D。 4. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为 B. 流过A、B的电流之比为 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为 D. 单位时间通过A、B的电量之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电阻定律有 可知，两导体的电阻之比为，故A错误； B．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为1∶1，故B错误； C．由电流的微观表达式有 结合上述分析解得 通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4，故C正确； D．根据 单位时间通过A、B的电量之比为1∶1，故D错误。 故选 C。 5. 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容增加 B. A、B两板间的电场强度增大 C. 平行板电容器的电量减小 D. 在A板上移过程中，电阻R中有向下的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电容决定式 当A板上移一小段距离，间距d增大，其他条件不变，则导致电容器电容变小，故A错误； BC．闭合开关，与电源相连，两极板间电压始终与电源电压相等，U不变，根据公式 电压不变，电容减小，则电容器的电量也减小，场强 变小，故B错误，C正确； D．因为电容器电量减小，处于放电状态，B板带负电，电子从B板流出，电阻R中有向上的电流，故D错误。 故选C。 6. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图。、两点各固定一正点电荷，一电量为的负点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示，若将该负点电荷移到点，则点处场强的大小和方向分别为（ ） A. ，沿轴正向 B. ，沿轴负向 C. ，沿轴正向 D. ，沿轴负向 【答案】A 【解析】 【详解】因负点电荷在点时，点的场强为零，则可知、两点的正点电荷在点形成的电场的合场强与负点电荷在点产生的场强等大反向，大小为 将该负点电荷移到点，负点电荷在点的场强大小为 由对称性可知，、两点的正点电荷在点的场强与在点的场强等大反向，则点的合场强大小为 方向沿轴正向。 故选A。 7. 用多用电表测量某一电阻，将选择开关旋转到“”区域的×100的位置。下列说法正确的是（　　） A. 使用前进行机械调零，使指针停在表盘左侧零刻度处 B. 若此时不小心将红、黑表笔接孔插反，会损坏多用电表 C. 测量时发现指针偏角过小，应将选择开关重新旋转到×1k的位置 D. 测量二极管电阻时，如果示数接近零，此时红表笔接在二极管的正极处 【答案】AC 【解析】 【详解】A．多用电表使用前需要进行机械调零，调节指针定位螺丝，使指针停在表盘左侧零刻度处，故A正确； B．将选择开关旋转到“”区域的×100的位置，需要进行欧姆调零，此时电源由欧姆表内部提供，若此时不小心将红、黑表笔接孔插反，不会损坏多用电表，故B错误； C．测量时发现指针偏角过小，通过待测电阻的电流过小，表明待测电阻过大，为了减小测量误差，使指针指在中央刻线附近，应将选择开关重新旋转到×1k的位置，故C正确； D．测量二极管电阻时，如果示数接近零，表明测量的是二极管的正向电阻，根据“红进黑出”规律可知，此时红表笔接在二极管的负极处，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示的实线表示某静电场的等势中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线（ ） A. 粒子必定带正电荷 B. 粒子在M点速度大于N点速度 C. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能 D. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的反方向，所以电荷为负电荷，粒子做减速运动，故A错误，B正确； C．由M运动到N，电场力做负功，电势能增加，故N点的电势能大于M点的电势能，故C错误； D．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，在N点的受力大于在M的受力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故D正确． 9. 如图所示，平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带电荷量为的小球自水平面上的O点以初速度竖直向上抛出，最终落在水平面上的A点（未画出），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球被抛出后做类平抛运动 B. 小球运动过程中在水平方向做匀变速直线运动 C. 小球上升到最高点时的速度大小为 D. 小球上升时间内水平方向运动的距离等于下降时间内水平方向运动的距离 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球被抛出后受到重力与水平向左的电场力，合力斜向左下方，合力大小与方向均一定，其中合力方向与抛出初速度夹角为钝角，可知，小球被抛出后做类斜抛运动，故A错误； B．结合上述可知，小球运动过程中在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，即小球水平方向上做匀变速直线运动，故B正确； C．小球上升到最高点过程有 ， 解得 故C正确； D．结合上述可知，小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可知，上升时间与下降时间相等，均为，在上升过程，水平位移为 在小球下降过程，水平位移为 解得 故D错误。 故选BC。 10. 有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴；y轴，其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由a点开始沿a→b→c→d路线运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. c点的电势为10V B. 点电荷在d点的电势能为 C. 匀强电场的方向为a指向b D. 该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由于该电场是匀强电场，故沿着同一个方向相同距离的两点间电势差相等，则有 解得 则点电荷在d点的电势能为，故AB正确； C．由于，可知bd 连线为等势线，根据电场方向与等势面垂直且由高电势指向低电势，由图中几何关系可知匀强电场的方向为b指向a，故C错误； D．该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为，故D错误。 故选AB。 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器充电后与电源断开。 （1）图甲中当开关S接“1”达到稳定后，电容器下极板带___________（选填“正”或“负”）电。 （2）图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是___________。 （3）已知电源电压为3V，测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容C=___________F（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）负 （2）电荷量 （3）0.00083 【解析】 【小问1详解】 图甲中电源符号的长线表示正极。开关接“1”稳定后，电容器上极板与电源正极相连而带正电，因此下极板带负电。 【小问2详解】 图像的纵坐标为电流、横坐标为时间。根据电流强度的定义，电流随时间变化时，图像与横轴围成的面积表示整个过程中通过导体横截面的电荷量；本题中该电荷量也等于电容器初始所带电荷量的大小。 【小问3详解】 开关接“2”后电容器放电，图像与横轴围成的面积对应放出的电荷量，因此初始电荷量大小为 电容器稳定充电后两极板间电压等于电源电压，故。根据电容定义式，代入得 按两位有效数字，填 12. 某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下： （1）首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图所示，则铜棒直径______mm，铜棒的长度______mm。 （2）为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为10Ω，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A.电压表（量程3V，内阻约为15kΩ） B.电压表（量程15V，内阻约为75kΩ） C.电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程600mA，内阻约为1Ω） E.滑动变阻器R（0-5Ω，0.6A） F.输出电压为3V的直流稳压电源 G.电阻箱 H.开关S，导线若干 为尽量减小实验误差，电压表选______；电流表选______，（填器材前的字母） （3）若要求在实验中获得较大的电压调节范围，在方框内画出电路图_____。 （4）用正确的电路测量金属丝的电阻，该电阻的测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】（1） ①. 6.122 ②. 33.10 （2） ①. A ②. D （3） （4）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精确值为，由图可知铜棒的直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知铜棒的长度为 【小问2详解】 [1][2]由于电源电压为，则电压表应选择A；该金属丝的电阻约为，根据 则电流表应选择D。 【小问3详解】 要求实验过程电压有较大的调节范围，则滑动变阻器应采用分压接法，由于两表与电阻关系，为减小系统误差，电流表应采用外接法。另需要在控制电路中串个电阻箱，若不使用电阻箱可能会导致测量时滑动变阻器超过最大限制电流。综上所述，电路图如图所示 【小问4详解】 因为采用的电流表外接法，电压测量值准确，电流值偏大，所以根据欧姆定律可知，电阻测量值偏小。 三、解答题（共38分） 13. 如图所示，电流计的内阻Rg = 1400 Ω，满偏电流Ig = 300 μA，R1 = 1600 Ω，R2 = 200 Ω。 （1）当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？ （2）当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 【答案】（1）电压表，0 ~ 0.9 V （2）电流表，0 ~ 2.4 mA 【解析】 【小问1详解】 S1和S2断开时，表头与R1串联，串联电阻具有分压作用，改装成的应是电压表，则 代入数据可得 即电压表的量程是0 ~ 0.9 V； 【小问2详解】 当S1和S2均闭合时，表头与电阻R2并联，并联电阻具有分流作用，改装成的应是电流表，则 代入数据可得 即电流表的量程是0 ~ 2.4 mA。 14. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的小球用长为L的绝缘细线悬挂在天花板上，空间存在水平向右的匀强电场，小球静止时位于P点，此时细线与竖直方向的夹角，不计小球的大小，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）若把小球向右移到与O点等高的位置且细线刚好拉直，由静止释放小球，运动过程中小球速度最大值是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析，如图所示 根据受力平衡可得 解得匀强电场的电场强度大小为 【小问2详解】 若把小球向右移到与O点等高的位置且细线刚好拉直，由静止释放小球，小球做圆周运动，由于P点是圆周运动等效最低点，则到达P点时速度达到最大，由动能定理得 解得小球速度最大值为 15. 如图，光滑绝缘圆弧轨道ABC位于竖直平面内，半径，B为轨道最低点，最高点C的切线水平。一平行板电容器MN水平放置，其内有竖直向下的匀强电场、场强大小，下极板N的右端与圆弧轨道的A端紧挨着，极板长度，两极板间的距离。在圆弧轨道直径BC的右侧有水平向左的匀强电场，场强大小。质量、电荷量的绝缘带电小球紧贴电容器的极板M左端以某一初速度水平抛出，恰无碰撞的从A点进入光滑圆弧形轨道内。已知重力加速度g取10m/s2，小球可视为质点，不计电容器的边缘效应，求： （1）小球水平抛出的初速度； （2）小球进入电场后所受的最小弹力； （3）M板正上方处有一与M板平行且等长的板，判断小球能否落在板上，若能，则求小球在板上表面的落点到板左端的距离s；若不能，请通过计算说明原因。 【答案】（1） （2）0.5N （3）能， 【解析】 【小问1详解】 在平行板电容器MN中，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 小球在电容器中做类平抛运动，则有 ， 解得 【小问2详解】 小球在A点，令速度方向与水平方向夹角为，结合上述有 解得 则小球在A点的速度 小球进入电场后所受电场力方向水平向左，大小为 由于 可知，电场力与重力的合力方向斜向左下方，与竖直方向夹角也为，结合上述可知，圆周上与A点关于圆心O对称的点为等效物理最高点，小球处于该点时，所受轨道弹力最小，根据牛顿第二定律有 小球从A点到等效物理最高点过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 小球从A运动到C过程，根据动能定理有 解得 假设小球能够落在板上，则有 解得 此时的水平位移 解得 由于 假设成立，即小球能落在板上，小球在板上表面的落点到板左端的距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 正源学校高一年级期末考试物理试卷问卷（A） 一、选择题：（1-6题为单项选择题，每题4分，7-10题为多项选择题，每题5分，选对不选全得3分，选错得0分，共44分） 1. 下列说法是对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是（ ） A. 电场强度公式只适用于匀强电场，即在匀强电场中E与U成正比 B. 根据电势能公式，电势高处电势能大 C. 根据电场力做功公式W=qU，一个电子在1V电压下加速，电场力做功为1eV D. 电场线实际并不存在，只是初速度为零的正电荷在仅有电场力作用下运动的轨迹 2. 如图所示，为一点电荷的电场，其中实线箭头表示电场线，三条虚直线等间距，，那么以下说法成立的是（　　） A. 该场源电荷为正电荷 B. 电势 C. D. 沿着电场线的方向，电场强度逐渐减小 3. 某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 导体的电阻率随电压的增大而减小 B. 随着导体两端电压的增大，该导体的电阻不断减小 C. 该导体是非线性元件，曲线上某点切线的斜率表示相应状态的电阻 D. 该导体两端加5V电压时，每秒内通过导体横截面的电量为1.0C 4. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电阻之比为 B. 流过A、B的电流之比为 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为 D. 单位时间通过A、B的电量之比为 5. 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容增加 B. A、B两板间的电场强度增大 C. 平行板电容器的电量减小 D. 在A板上移过程中，电阻R中有向下的电流 6. 直角坐标系中，、两点位于轴上，、两点坐标如图。、两点各固定一正点电荷，一电量为的负点电荷置于点时，点处的电场强度恰好为零。静电力常量用表示，若将该负点电荷移到点，则点处场强的大小和方向分别为（ ） A. ，沿轴正向 B. ，沿轴负向 C. ，沿轴正向 D. ，沿轴负向 7. 用多用电表测量某一电阻，将选择开关旋转到“”区域的×100的位置。下列说法正确的是（　　） A. 使用前进行机械调零，使指针停在表盘左侧零刻度处 B. 若此时不小心将红、黑表笔接孔插反，会损坏多用电表 C. 测量时发现指针偏角过小，应将选择开关重新旋转到×1k的位置 D. 测量二极管电阻时，如果示数接近零，此时红表笔接在二极管的正极处 8. 如图所示的实线表示某静电场的等势中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线（ ） A. 粒子必定带正电荷 B. 粒子在M点速度大于N点速度 C. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能 D. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 9. 如图所示，平面内存在着电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带电荷量为的小球自水平面上的O点以初速度竖直向上抛出，最终落在水平面上的A点（未画出），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球被抛出后做类平抛运动 B. 小球运动过程中在水平方向做匀变速直线运动 C. 小球上升到最高点时的速度大小为 D. 小球上升时间内水平方向运动的距离等于下降时间内水平方向运动的距离 10. 有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴；y轴，其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为的点电荷由a点开始沿a→b→c→d路线运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. c点的电势为10V B. 点电荷在d点的电势能为 C. 匀强电场的方向为a指向b D. 该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器充电后与电源断开。 （1）图甲中当开关S接“1”达到稳定后，电容器下极板带___________（选填“正”或“负”）电。 （2）图甲开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图，丙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是___________。 （3）已知电源电压为3V，测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容C=___________F（结果保留两位有效数字）。 12. 某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下： （1）首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图所示，则铜棒直径______mm，铜棒的长度______mm。 （2）为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为10Ω，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A.电压表（量程3V，内阻约为15kΩ） B.电压表（量程15V，内阻约为75kΩ） C.电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω） D.电流表（量程600mA，内阻约为1Ω） E.滑动变阻器R（0-5Ω，0.6A） F.输出电压为3V的直流稳压电源 G.电阻箱 H.开关S，导线若干 为尽量减小实验误差，电压表选______；电流表选______，（填器材前的字母） （3）若要求在实验中获得较大的电压调节范围，在方框内画出电路图_____。 （4）用正确的电路测量金属丝的电阻，该电阻的测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”） 三、解答题（共38分） 13. 如图所示，电流计的内阻Rg = 1400 Ω，满偏电流Ig = 300 μA，R1 = 1600 Ω，R2 = 200 Ω。 （1）当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？ （2）当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 14. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的小球用长为L的绝缘细线悬挂在天花板上，空间存在水平向右的匀强电场，小球静止时位于P点，此时细线与竖直方向的夹角，不计小球的大小，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度大小； （2）若把小球向右移到与O点等高的位置且细线刚好拉直，由静止释放小球，运动过程中小球速度最大值是多少？ 15. 如图，光滑绝缘圆弧轨道ABC位于竖直平面内，半径，B为轨道最低点，最高点C的切线水平。一平行板电容器MN水平放置，其内有竖直向下的匀强电场、场强大小，下极板N的右端与圆弧轨道的A端紧挨着，极板长度，两极板间的距离。在圆弧轨道直径BC的右侧有水平向左的匀强电场，场强大小。质量、电荷量的绝缘带电小球紧贴电容器的极板M左端以某一初速度水平抛出，恰无碰撞的从A点进入光滑圆弧形轨道内。已知重力加速度g取10m/s2，小球可视为质点，不计电容器的边缘效应，求： （1）小球水平抛出的初速度； （2）小球进入电场后所受的最小弹力； （3）M板正上方处有一与M板平行且等长的板，判断小球能否落在板上，若能，则求小球在板上表面的落点到板左端的距离s；若不能，请通过计算说明原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $