2024-2025学年江苏省无锡市某校高一（下）期末考试
物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是( )
A. 静电除尘的原理是静电屏蔽
B. 避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷稀疏、附近空间电场较弱的特点
C. 为了安全加油站工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装
D. 印刷车间的空气应保证适当潮湿，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电
2.取一对用绝缘支柱支持的金属导体和，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在它们下部的金属箔是闭合的，现在把带正电荷的球移近导体，可以看到、上的金属箔都张开了，下列说法正确的是( )
A. 导体的电势比导体的电势低
B. 导体内部的场强比导体内部的场强大
C. 若先用手摸一下端，再移走，带正电
D. 若先用手摸一下端，再移走，带负电
3.将不带电的金属球靠近带正电的金属球，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线分布如图所示，、两点关于两金属球的连线对称，、两点在连线上且与金属球球面距离相等下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电场强度方向相反
C. 点电势比点电势高
D. 将带正电的试探电荷从沿直线移到点，电场力先做正功后做负功
4.两电荷量分别为和的点电荷，放在轴上的、两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随变化的关系如图。其中，、两点的电势为零，段中点的电势最高。则下列说法中正确的是( )
A. 为正点电荷，为负点电荷
B. 、两点的电场强度大小可能为零
C. 从点沿轴正方向，电场强度大小先增大后减小
D. 将一负点电荷从点移到点，电场力先做负功后做正功
5.“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备的总质量为，点燃火箭后在极短的时间内，质量为的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，要增大火箭的发射速度大小，下列操作中可行的是( )
A. 减小的同时减小 B. 增大的同时减小
C. 增大的同时减小 D. 同比例增大、
6.平行板电容器两极板水平放置，与电源、电阻及开关组成如图所示的电路，闭合开关，待电容器充电结束后，将一带电油滴置于两板之间，油滴处于静止状态。接着进行三步操作：第一步，断开开关；第二步，将板向上平移一小段距离；第三步，再闭合开关。关于三步操作过程及操作后的现象，下列说法正确的是
A. 第二步操作后，板间的电场强度减少 B. 第二步操作过程中，油滴的电势能不变
C. 第三步操作后，中有向左的电流 D. 第三步操作后，油滴会向下运动
7.一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和，到两极板距离均为，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是( )
A. ：：
B. ：：
C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为
D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变
8.如图甲所示电路中，两定值电阻，电容器的电容。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最上端向最下端缓慢滑动过程中，分别记录电压表和电流表的示数，得到图像如图乙所示。已知电表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为，内阻为
B. 滑动变阻器的最大值为
C. 当滑片滑到最下端时，电容器的带电量为
D. 滑片从最上端向最下端滑动过程中，电流表示数最大值为
9.图甲所示为某电容器的充、放电过程示意图。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化规律。电源电动势、内阻不计，充电前电容器带电量为零，先使与“”端相连，电源向电容器充电，充电结束后，使与“”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示，下列正确的是( )
A. 在电容器充电与放电过程中，通过电阻的电流方向相同
B. 图乙中阴影部分的面积
C. 若，则该电容器的电容值为
D. 由甲、乙两图可判断阻值
10.如图所示，某同学利用一块表头和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表，该电表有、两个量程．当只增大电阻的阻值时，下列说法中正确的是( )
A. 两个量程均变大 B. 两个量程均变小
C. 的量程变大，的量程变小 D. 的量程变小，的量程变大
11.质量为的半圆形凹槽静置在光滑水平面上，质量为的光滑小球静止在凹槽底部。初始时刻给小球一个水平初速度，计算机模拟得到小球的部分轨迹如图，已知图中轨迹顶点与凹槽端口等高，则( )
A.
B. 仅增大值后重新模拟，小球能飞离凹槽
C. 长时间观察，有些时间段内凹槽对地向左运动
D. 小球从图中到运动过程中，凹槽先加速后减速
二、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力时的电阻值。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小。
A.压敏电阻，无压力时阻值
B.滑动变阻器，最大阻值约为
C.滑动变阻器，最大阻值约为
D.灵敏电流计，量程，内阻为
E.电压表，量程，内阻约为
F.直流电源，电动势为，内阻很小
G.开关，导线若干
实验电路如图所示，滑动变阻器应选用_____选填“”或“”；
实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程的电流表，需要 ____选填“串联”或“并联”一个电阻，_______结果保留两位有效数字；
多次改变压力，在室温下测出对应电阻值，可得到如图所示压敏电阻的图线，其中表示压力为时压敏电阻的阻值，表示无压力时压敏电阻的阻值；
若利用图所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若质量，则应标在电压值_____选填“较大”或“较小”的刻度上。该同学认为表示物体质量的示数刻度均匀，你是否同意他的观点？并说明理由。_____
三、计算题：本大题共4小题，共48分。
13.如图，物块、并排放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，用一长的细线将小球可看成质点竖直悬挂在轻杆上点，、、质量均为。初始时，物块、均固定在水平面上，质量为的子弹以某一水平初速度射入小球射入时间极短且未射出，小球恰能到达与点等高的点。取重力加速度，不计空气阻力。
求子弹初速度的大小。
若解除物块、的固定，子弹仍以相同初速度射入小球射入时间极短且未射出，求：
Ⅰ小球能上升的最大高度；
Ⅱ物块速度的最大值和刚达到最大值瞬间细线中拉力的大小。
14.如图所示，电源电动势，内电阻，定值电阻，电动机的内电阻，水平放置的平行板电容器电容，板长，板间距，质量为，带电量的微粒源源不断的从电容器左侧中央以一固定速度平行于板进入板间，电容器不带电时恰好从极板右侧下边缘射出电容器；闭合开关电动机稳定工作后，带电微粒从极板右侧上边缘射出电容器。若电动机除内电阻外其他损耗不计，，求：
电动机稳定工作时电容器的电荷量；
电动机稳定工作时电路的路端电压和电动机输出的机械功率结果保留位有效数字。
15.如图所示，不可伸长的轻质细线下方悬挂一电荷量为的带正电小球，另一端固定在点，点左侧某处有一钉子，直线上方存在竖直向上的匀强电场，开始时，小球静止于点。现给小球一方向水平向右、大小的初速度，使其在竖直平面内绕点做圆周运动。途中细线遇到钉子后，小球绕钉子在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到钉子正下方时，细线的拉力达到最大值，且刚好被拉断，然后小球会再次经过点。已知小球的质量为，细线的长度为，重力加速度大小为。求：
、两点的距离；
细线的最大拉力；
匀强电场的电场强度大小的范围。
16.如图甲所示，点处有质量为、电荷量为的带电粒子连续不断地“飘入”电压为的加速电场，粒子经加速后从点水平射入两块间距、板长均为的水平金属板间，为两板左端连线的中点。荧光屏为半圆弧面，粒子从点沿直线运动到屏上点所用时间为。若在、两板间加电压，其电势差随时间的变化规律如图乙所示，所有粒子均能从平行金属板右侧射出，并且垂直打在荧光屏上。已知粒子通过板间所用时间远小于，粒子通过平行金属板的过程中电场可视为恒定，粒子间的相互作用及粒子所受的重力均不计，求：
粒子在点时的速度大小；
图乙中的最大值；
取中最大值，所有粒子均能从平行金属板右侧射出，并且垂直打在荧光屏上。求粒子从点到垂直打在屏上的最短时间。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.；并联；；较小； 不同意，根据图可知，压力与压敏电阻的电阻值的倒数成线性关系，即物体质量与压敏电阻的电阻值不是线性关系，由图电路中电压表示数可知，即物体质量与电压不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是均匀变化。
13.解：设子弹的速度为，击中后，二者共同的速度为
由动量守恒
当达到点时，由机械能守恒
联立求解得：，
：设小球到最高点时速度为
由动量守恒
由机械能守恒
解得：
Ⅱ：设再次回到最低点时速度为，此时木块、恰好分离，的速度有最大值
由动量守恒
由机械能守恒
解得
在最低点，由牛顿第二定律
代入数据可得
答：求子弹初速度的大小为。
Ⅰ小球能上升的最大高度为；
Ⅱ物块速度的最大值和刚达到最大值瞬间细线中拉力的大小为。
14.解：设微粒的初速度为，电容器不带电时，根据平抛运动规律有
解得
电动机稳定工作时，设电容器两板间电压为，粒子做类平抛运动，则有
根据牛顿第二定律有
则电容器所带电荷量为
联立以上各式代入数据解得
根据电路结构知电动机两端的电压等于电容器两板间电压，所以电路中的总电流为
根据闭合电路的欧姆定律有
解得
通过电动机的电流为
电动机输出的机械功率为
解得
15.小球的运动轨迹如图所示
小球从点出发到再次回到点的过程中，所受各个力做功均为零，所以小球再次回到点时速度大小仍为 ，其速度方向与水平方向的夹角设为 ， 、 两点的距离设为 ，小球由点运动到点过程中做平抛运动，根据平抛运动推论，经过点时速度的反向延长线必过的中点，根据题意可知
小球由点运动至点的过程中，水平方向和竖直方向分别有
联立求得
小球经过点时的速度为
小球绕点圆周运动的半径为
小球经过点时，重力与最大拉力的合力提供向心力，有
求得
设电场强度大小为 时小球恰好能通过最高点，则小球由点运动到点过程中，由动能定理得
小球经过最高点时，有
联立求得
设电场强度大小为 时小球通过最高点时细线恰好断裂，这种情况下，小球由点运动到点过程中，由动能定理得
小球经过最高点时，有
其中
联立求得
综合以上，匀强电场的电场强度大小的范围为
16.由动能定理得
解得
粒子从极板右侧边缘射出时，对应的电压最大，此时竖直偏转量
水平方向
竖直方向
解得；
半圆荧光屏的圆心与两极板中心重合，才能使粒子全部垂直撞击在屏幕上，当粒子从极板右侧边缘射出时，水平总位移最小，故时间最短，如图
由题意得
设出电场时速度与水平方向夹角为 ，则有
解得
水平由于速度反向延长线过水平位移中点，且由几何关系得
为圆弧的圆心，由几何关系可得
则有
则水平位移有
最短时间为。
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