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2022级高一六月阶段性检测

物理试卷

（本试卷满分100分，考试时间75分钟）

一、单项选择题：本题共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。

1. 如图所示，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R，接通电路后，则（　　）

A. 电压表读数一定是1.5V

B. 电流表读数可能达到2.0A

C. 电源每秒钟有1.5J的化学能转化为电能

D. 1C正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J

【答案】D

【解析】

【详解】A．电压表测量路端电压，读数小于电动势1.5V，A错误；

B．外电阻和内电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得

B错误；

C．电路的电流未知，无法求出每秒钟转化为电能的数值，C错误；

D．根据电动势的定义可知，电动势为1.5V，表明1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做的功为1.5J，D正确。

故选D。

2. 在带电量为+Q的金属球的电场中，为测量球附近某点的电场强度E，现在该点放置一带电量为的点电荷，点电荷受力为F，则该点原来的电场强度（　　）

A. B. C. D. 不能确定

【答案】B

【解析】

【详解】试探电荷会引起金属球上电荷的重新分布。同种电荷相互排斥，使得金属球上的电荷远离放置的点电荷，导致此时的电场强度变小。则该点原来的电场强度应满足

故选B。

3. 如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大是（　　）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】由电路图可知R₃与R₄串联后与R₂并联，再与R₁串联。并联电路部分的等效电阻为

由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R₁的电流为

并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则

四个灯泡的实际功率分别为

，，，

故四个灯泡中功率最大的是R₁。

故选A。

4. 如图电路中，为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器的滑片，V、V₁、V₂和A四个电表的示数分别记为、、和，则必有（　　）

A. B.

C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据欧姆定律可得

根据闭合电路欧姆定律可得

所以有

，

由于和的大小关系未知，所以无法判断和的关系，但一定有

所以一定有

故选B。

5. 如图，水平面上有一水平均匀带电圆环，带电量为+Q，其圆心为O点。有一带电量q，质量为m的小球，在电场力和重力作用下恰能静止在O点正下方的P点。OP间距为L，P与圆环边缘上任一点的连线与PO间的夹角为θ。静电力常量为k，则带电圆环在P点处的场强大小为（　　）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】AB．如图所示

选取圆环上某一小微元，所带电荷量为∆Q，该微元在P点的场强大小为

由于整个圆环上所有带电微元在P点的场强在水平方向的合场强为零，故带电圆环在P点处的场强大小为

故A错误，B正确；

CD．小球恰能静止在P点，根据平衡条件可得

解得

即带电圆环在P点处的场强大小为，故CD错误。

故选B。

6. 如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器的A、B两极板间有一点电荷，在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势。若保持极板B不动，第一次将极板A稍向上平移，第二次将极板A稍向下平移（移动后极板A的位置还在P点上方），则（　　）

A. 两次移动后U相同

B. 两次移动后点电荷都保持静止

C. 第一次移动后φ减小，第二次移动后φ增大

D. 第一次移动后Q不变，第二次移动后Q增大

【答案】D

【解析】

【详解】将极板A稍向上平移，极板间距d增大，由电容器决定式

可知，电容C减小，若电容器两端电压U不变，电容器所带电量Q将减小，由于二极管具有单向导电性，电容器的电荷不能回到电源，所以电容器的电量Q不变。由于电容C减小，由电容的定义式

可知，U变大。

又

得

可知板间场强不变，电荷保持静止。

因为极板B接地，电势为零，P点到极板B的距离不变，场强不变，则P点到极板B的电势差不变，故P点电势不变。

若极板A稍向下平移，可知电容C增大，电荷可通过二极管对电容器充电，Q增大，电压U不变，故两次移动后U不同。

因为两极板间距d减小，故场强减小，电荷向下移动。同样，P点到极板B的电势差减小，P点电势降低，故D正确，ABC错误。

故选D。

7. 如图所示，两个电荷量相等的点电荷固定在直线上的两点，虚线为线段的垂直平分线，交于O，曲线为一质子的运动轨迹，轨迹与两点均关于O点对称。除电场力外，质子受到的其他力均可不计。下列说法正确的是（　　）

A. 两个点电荷一定是异种电荷

B. 质子在两点的加速度相同

C. 质子在a点的电势能大于在b点的电势能

D. 运动过程中质子经过两点时的速度大小一定相等

【答案】D

【解析】

【详解】A．由曲线的弯曲情况可知，质子与两点电荷之间均存在吸引力，因此两个点电荷均带负电，故A错误；

B．由等量负点电荷周围电场分布规律可知，两点处电场强度等大反向，且质子在两点处的电势相等，故质子在a点受到的电场力与在b点受到的电场力等大反向，结合牛顿第二定律可知，质子在a点的加速度与在b点的加速度等大反向，故B错误；

CD．由于两点的电势相等，则质子在两点的电势能相等，由能量守恒定律可知，质子在两点的动能相等，速度大小相等，故C错误，D正确。

故选D。

8. 如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为圆的两条直径，。将一电荷量为q的正点电荷从a点移到b点，电场力做功为W（）；若将该电荷从d点移到c点，电场力做功也为W。下列说法正确的是（　　）

A. a、c两点的电势相等

B. 电场强度方向由a指向d

C. a、O两点间电势差大于

D. 将该电荷从d点移到圆周上不同点时，电场力做功最大值为W

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据可知

即

整理得

可得连线中点和连线中点电势相等，则为等势线，电场线垂直等势线斜向左下，如图所示

由图结合几何关系可知，点电势低于点电势，电场线沿着方向，故AB错误；

C．根据匀强电场的特点，沿着一个方向电势降低是均匀的，可知a、O两点间的电势差等于，故C错误；

D．由图可知，当该电荷从d点移到点时，电场力做功最多，根据几何关系可知

故D正确。

故选D。

9. 如图，两对等量异号点电荷+q、-q（q>0）固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（　　）

A. L和N两点处的电场方向相互垂直

B. M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向右

C. 将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功

D. 将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零

【答案】A

【解析】

【详解】A．两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方形两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确；

B．正方形底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B错误；

C．由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误；

D．由图可知，L点靠近负电荷，N点靠近正电荷，则L点的电势低于N点电势，所以将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电势能增大，电场力做负功，故D错误。

故选A。

10. 如图所示，固定光滑直杆上套有一个质量为m，带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均，小球在距B点的P点处于静止状态，Q点距A点，小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（　　）

A. 匀强电场的电场强度大小为

B. 小球在Q点的加速度大小为

C. 小球运动的最大动能为

D. 小球运动到最低点的位置离B点距离为

【答案】C

【解析】

【详解】A．依题意，小球在距B点的P点处于静止状态，小球受到两根弹簧的弹力合力大小为

对小球由共点力平衡可得

解得

故A错误；

B．根据对称性，可知小球在Q点的受两弹簧弹力合力情况与P点大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律，有

求得

故B错误；

C．小球从Q点由静止下滑时，运动到P点受力平衡，加速度0，速度最大，动能最大，从Q到P过程中，根据动能定理可得

由几何关系可求得

联立求得

故C正确；

D．依题意，可判断知小球从Q点静止运动到最低点时，小球做简谐振动，P点为平衡位置，根据简谐运动的对称性可知，小球运动最低点到P点距离为，所以小球运动到最低点的位置离B点距离为

故D错误。

故选C。

11. 在“用传感器观察电容器的放电过程”的实验中，所用的器材有∶8V直流电源E、电容器C、单刀双掷开关S、定值电阻R、电流传感器、计算机。实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，把开关S掷向1端电源向电容器充电完毕后，再把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。

（1）请按照图甲所示的电路在图丙中完成实物图连线。（      ）

（2）电路中的定值电阻R=____________kΩ（保留2位有效数字）；若其他器材不变，换用阻值更大的定值电阻R做该实验，则电容器的放电时间____________（选填“变长”“变短”或“不变”）。

（3）电容器C的电容约为____________μF（保留2位有效数字）。

【答案】    ①.     ②. 2.5    ③. 变长    ④. 4.9×10²~5.1×10²

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]实物图连接如下图所示

（2）[2][3]已知电容器的起始电压为8V，刚开始放点时电流由图可得为3.2mA，根据

得

因为电容的电量是一定的，由

可得阻值越大，电流越小，时间会变长；

（3）[4]电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积，确定每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标每个小格为0.4s，则每个小格所代表的电荷量的数值为

曲线下方包含的小正方形的个数为50个，由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷

根据电容的定义式

12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。

（1）该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是__________Ω。

（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径。测量过程中，当测微螺杆靠近导体，改用如图所示的部件__________ （选填“ A” 、“ B” 、“ C” 或“ D” ） ，直到听到“喀喀”的声音停止旋转。从图2中的示数可读出导体的直径为__________mm。

（3）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：

A. 电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω）

B. 电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0.02 Ω）

C. 滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）

D. 滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。（选填实验器材前对应的字母）

（4）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请作出该金属丝的图线__________，根据图线得出该金属丝电阻R =__________Ω（结果保留小数点后两位）。

（5）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图4所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图5所示，请分析说明小灯泡的电流随时间呈现这样的变化的原因：_____________________。

【答案】（1）6    （2）    ①. D    ②. 0.410    

（3）    ①. A    ②. C    

（4）    ①. 见解析    ②. 5.80    

（5）刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变

【解析】

【小问1详解】

该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，由图1可知对应的读数为

【小问2详解】

[1]用螺旋测微器测量金属丝的直径。测量过程中，当测微螺杆靠近导体，改用如图所示的部件D，直到听到“喀喀”的声音停止旋转。

[2]螺旋测微器的精确值为，由图2可知导体的直径为

【小问3详解】

[1]由于金属丝的电阻约为，根据欧姆定律可得

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用A；

[2]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的C。

【小问4详解】

[1] 该金属丝的图线如图所示

[2]根据图线可得该金属丝电阻为

【小问5详解】

小灯泡的电流随时间呈现如图5的变化的原因是：刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。

13. 如图所示，为一线圈电阻的电动机，，电源电动势．当断开时，电流表的示数，当开关闭合时，电流表的示数为求：

（1）电源内阻；

（2）开关闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率；

（3）开关闭合时电源的输出功率和电动机的机械效率。

【答案】（1）；（2），；（3）， 

【解析】

【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律

；

代入数据解得

；

（2）开关闭合后路端电压：

流过的电流强度为：

，

流过电动机的电流强度为：

电动机发热消耗的功率为：

电动机转化为机械能的功率：

（3）开关闭合时电源输出功率为

电动机的机械效率

14. 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U₁加速， 从A板中心孔沿中心线KO射出， 然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场）， 电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直， 电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U₁，M、N两板间的电压为U₂，两板间的距离为d，板长为L₁，板右端到荧光屏的距离为L₂，电子的质量为m，电荷量为e。求：

（1）电子穿过A板时的速度大小；

（2）电子从偏转电场射出时的竖直偏移量 y₁；

（3）P点到O 点的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设电子经电压加速后的速度为，根据动能定理得

解得

（2）设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为，电子的加速度为，离开偏转电场时的侧移量为，根据牛顿第二定律和运动学公式得

，，

解得

（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为，根据运动学公式得

电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为，电子打到荧光屏上的侧移量为，如图所示，且

，

解得P至O点的距离为

15. 如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距为，上板带正电荷、下板带负电荷，且两极板带电量相同。上板中间开有一小孔，小孔正上方有长度为的绝缘轻杆，轻杆两端各固定一个带电小球和质量为，带电何量的质量为，带电荷量。开始轻杆竖直，到小孔的距离为，然后两球由静止释放，在下降过程巾轻杆始终保持竖直。已知两板间电压为重力加速度，不计空气阻力。求：

（1）小球的最大速度；

（2）小球下降的最大距离（两小球始终没有接触两金属板）。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意可知

小球P进入电场后受到的电场力为

竖直向下，小球Q进入电场后受到的电场力为

竖直向上。

由

可知，Q进入电场后做减速运动，则Q刚进入电场时P、Q的速度最大，设最大速度为

根据动能定理有

解得

（2）从开始到最低点，设Q进入电场的位移为x，应用动能定理有

解得

则全过程中小球P下降的距离为