2022-2023学年江苏省无锡市重点中学高一(下)期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年江苏省无锡市重点中学高一(下)期末物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.  如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为的匀强电场时下列说法正确的是(    )
 

A. 验电器的箔片张开
B. 金属网罩内部空间存在向右的匀强电场
C. 金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左
D. 金属网罩内外表面都存在感应电荷

2.  如图所示，质量相等的两个带电液滴和从水平方向的匀强电场中点自由释放后，分别抵达、两点，若，则它们带电荷量之比等于(    )
 

A. ： B. ： C.  D.

3.  在轴上和处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在处电势最低，下列说法正确的是(    )
 

A. 两个点电荷是异种电荷
B. 点电荷的电荷量大于
C. 处的位置电场强度为零
D. 将一正的试探电荷从处移到，电场力先做正功后做负功

4.  已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边和上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向，则顶点和两处的磁感应强度大小之比为(    )
 

A. ： B. ： C. ： D. ：

5.  某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图甲所示。该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器使毫安表指针满偏，再将阻值为的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是(    )
 

A. 该电源电动势为 B. 该电源电动势为
C. 刻度处标注 D. 刻度处标注

6.  匀强电场中的三点、、是一个直角三角形的三个顶点，的长度为，点为的中点，如图所示，已知电场线的方向平行于所在的平面，、、三点的电势分别为、、，设电场强度的大小为，一电荷量为的正电荷从点移到点，带电力做功为，则(    )
 

A. ， B. ，
C. ， D. ，

7.  如图所示，一平行板电容器的两极板、水平放置，在上方，在下方，上极板接地，电容器、理想的二极管、开关与电源相连，已知和电源正极相连，理想二极管具有单向导电性。现将开关闭合，位于、两板之间点的带电粒子恰好处于静止状态。下列说法正确的是(    )
 

A. 断开开关，将板向上移动一小段距离，带电粒子将向下运动
B. 断开开关，将板向左移动一小段距离，、两板间的电压值始终不变
C. 保持开关闭合，将板向左移动一小段距离，、两板间的电压不变
D. 保持开关闭合，将板向上移动一小段距离，带电粒子将轴上运动

8.  在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和不计一切阻力，则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(    )
 

A. 电动机的内电阻为
B. 电动机正常工作时的效率为
C. 电动机的输出功率为
D. 若电动机拉着重物以速度匀速上升，则

9.  在“测定金属的电阻率”的实验中，按图所示的电路图测量金属丝的电阻。将滑动变阻器、分别接入实验电路，，调节滑动变阻器的滑片的位置，以表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以表示滑动变阻器接入电路的电阻值，以表示两端的电压值，下图中实线表示接入时的情况，虚线表示接入时的情况。在图中随变化的图像可能正确的是(    )
 

A.  B.
C.  D.

10.  如图所示电路，为滑动变阻器，为定值电阻，从左向右移动变阻器的滑片，根据电表数据得到图像如图所示，则(    )
 

A. 的最大功率为 B. 的最大功率为
C. 电源的最大输出功率为 D. 电源的输出功率先增大后减小

二、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

11.  某实验小组选用以下器材测定干电池的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。实验室提供的实验器材：

干电池一节电动势约，内阻小于；

电压表量程，内阻约；

电流表量程，内阻约；

滑动变阻器最大阻值为；

定值电阻阻值等于；

定值电阻阻值等于

开关一个，导线若干。

该小组连接的实物电路如图甲所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是_________。

改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的_________端填“”或者“”

该小组按照改正后的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_________。单选，填正确答案标号

A.电压表分流      干电池内阻较小      滑动变阻器最大阻值较小     电流表内阻较小

针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用该实验提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。

问题：

请按照改进后的方案，在图乙方框内画出实验电路原理图；

实验数据中，有组数据的对应点已经标在如图丙的坐标纸上，请标出余下数据的对应点，并画出图线；

根据实验数据可知，所选的定值电阻为_________填“”或“”，电源电动势_________，电源内阻_________。结果均保留位小数

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

12.  如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，求：

电动机消耗的总功率；

电动机线圈的电阻电动机；

电动机的效率．

13.  如图所示，电源的电动势、内阻，电阻，电容器的电容．

当开关断开时，求两端的电压；

当开关闭合时，求干路中的电流；

开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻的电荷量。

14.  如图所示，水平轨道上段光滑，段粗糙，且，为竖直平面内半径为的光滑半圆轨道，两轨道相切于点，右侧有电场强度的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在点，另一端与带负电滑块接触但不连接，弹簧原长时滑块在点，现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块运动到点瞬间对轨道压力为。已知滑块的质量为，电荷量的绝对，与轨道间的动摩擦因数为，忽略滑块与轨道间电荷转移。已知，，。求：

滑块从点抛出后落点高的距离；

滑块运动到与点等高的点时对轨道的压力；

欲使滑块在进入圆轨道后不脱离圆轨道且能从点飞出，弹簧释放弹性势能的取值范围．

15.  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”初速度为电压为的加速电场，粒子经加速后从点水平射入两块问距、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乙所示，所有粒子均能从平行金属板右侧射出并垂直打在荧光屏上被吸收、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；

粒子从点到打在屏上的最短时间。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】略
 

2.【答案】 

【解析】略
 

3.【答案】 

【解析】略
 

4.【答案】 

【解析】略
 

5.【答案】 

【解析】略
 

6.【答案】 

【解析】略
 

7.【答案】 

【解析】略
 

8.【答案】 

【解析】略
 

9.【答案】 

【解析】略
 

10.【答案】 

【解析】略
 

11.【答案】，，，，， 

  ， 

【解析】略
 

12.【答案】；；． 

【解析】解由题意知此时电路中的电流

则电源的总功率  

电源的内功率为  

则电动机消耗的总功率为  

由题意知，电动机的输出功率为  

所以电动机热功率为 

解得 

电动机的效率为 

13.【答案】；； 

【解析】开关断开时的等效电路图如图甲所示

解得  

开关闭合时的等效电路图如图乙所示，设  与  串联后再与  并联的总电阻为  ，

则有  ，  ，  ，

解得

开关断开时，电容器与  并联，  与  电压相等，则有  ，

端电势高，开关闭合时，电容器与  并联，根据上述分析可得  两端的电压为，

端电势高，通过电阻的电荷最  ．

14.【答案】  ；，方向沿连线向右；  ．

解：点时，由牛顿第二定律 

从点开始做平抛运动，有  ，  ，

可解得 

滑块从到的过程中，根据动能定理，有 

在点时，有 

可解得  

根据牛顿第三定律知，滑块对轨道的压力大小为，方向沿连线向右。

重力和电场力可看作等效重力斜向左下方，此时  ，

设等效重力的方向与竖直方向夹角为，则有 

可得 

设点为等效最高点，要使滑块沿半圆轨道运动到点时不与轨道分离，有

可得 

滑块从压缩时到点的过程中，由动能定理得：

联立可得  

所以要使滑块沿光滑半圆轨道运动时不脱离圆弧轨道，应满足  。

【解析】本题是一道力电综合题，考查平抛运动的应用、竖直面内圆周运动、等效重力场等。
由点受力根据向心力方程求出滑块在点速度，再根据平抛运动求水平位移；
由动能定理、向心力方程和牛顿第三定律求滑块到点时对轨道的压力；
根据等效重力场找到等效最高点及等效与圆心等高点，根据动能定理求不脱离轨道时弹性势能的大小。
 

15.【答案】  ；  ；  

【解析】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，水平方向 

竖直方向 

根据牛顿定律有 

联立解得 

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打在荧光屏上，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，如图所示

水平方向 

设射出电场时速度与水平方向夹角为，则有 

竖直分速度 

由于速度反向延长线过水平位移中点，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