江苏省常州市溧阳中学2023-2024学年高一下学期阶段调研测试物理试卷（含答案）

2023—2024学年第二学期高一年级阶段调研
物理试卷
本试卷分为第I卷和第II卷，满分100分，考试时间75分钟.
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1.物理和生活息息相关，下列有关静电的防止与利用，说法正确的是（ ）
A.甲图中，女生接触带电的金属球时与带电的金属球带有异种电荷
B.乙图中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电离器B上
C.丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象
D.丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力
2.真空中带电荷量分别为+2Q和6Q的两个相同的金属小球（两小球均可视为点电荷），相距为r时相互作用力大小为F.若把它们接触一下后分开，再放原处，它们的相互作用力大小变为（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体.若沿虚线1将导体分成A、B两部分这两部分所带电荷量绝对值分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量绝对值分别为Q'A和Q'B.下列说法正确的是（ ）
A. QA=QB，A部分带正电 B. QA=QB，A部分带负电
C. Q'A4.在研究电容器的带电量与两极板电压的关系时，可采用如图所示的实验电路图.取一个电容器A和数字电压表相连，把开关S1接1，给A充电，充电后电压表示数为U0.然后把开关S1接2，使另一个相同的但不带电的电容器B跟A并联，此时电压表示数变为U1；再断开开关S1，闭合开关S2，此时电压表示数变为U2，随后再断开开关S2，开关S1接2，此时电压表示数变为U3.若忽略实验过程中的漏电，数字电压表可视为理想表，则有（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r.下列说法正确的是（ ）
A.金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电
B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于
C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0
D.如果用导线的两端分别接触球的左右两侧，两侧将都不带电
6.如图所示，A、B是两块平行带电的金属板.A板带负电，B板与大地相接，两板间P点处固定一带负电的油滴，设P点的场强大小为E，电势为φ，油滴在P点的电势能为Ep.现将A、B两板水平错开一段距离（两板间距不变），则（ ）
A.静电计指针张角减小，φ变小
B.静电计指针张角不变，φ变大
C.静电计指针张角变大，E变大
D.静电计指针张角变大，Ep变小
7.如图所示，图甲是示波管的原理图，如果在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX'之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则荧光屏上会看到的图形是（ ）
A. B. C. D.
8.粒子直线加速器原理示意图如图甲所示，它由多个横截面积相同的同轴金属圆筒依次组成，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源相连，交变电源两极间的电压变化规律如图乙所示.在t=0时，奇数圆筒比偶数圆筒电势高，此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）的中央有一自由电子由静止开始发射，之后在各狭缝间持续加速，若电子质量为m，电荷量为e，交变电源电压为U，周期为T.不考虑电子的重力和相对论效应，忽略电子通过圆筒狭缝的时间.下列说法正确的是（ ）
A.电子在圆筒里做加速运动
B.要实现加速，电子在圆筒运动时间必须为T
C.第n个圆筒的长度应满足
D.如果要加速质子，那圆筒长度要变短，并使质子在到时间内从圆板处释放
9.在x轴方向存在一静电场，其图像如图所示，一电子以一定的初速度沿x轴从O点运动到x4，电子仅受电场力，则该电子（ ）
A.在x1处电势能最大
B.从x1到x2过程中电场力做正功
C.在x3处电场沿x轴负方向
D.从x2到x4所受电场力一直减小
10.等量异种点电荷固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，O为A、B连线的中点，PQ为A、B连线的中垂线.现有一个带电粒子从无穷远处射入并穿过此区域，仅在电场力作用下的一段运动轨迹如图中实线所示，该轨迹与AB连线交于M点，与PQ相切于N点，且在切点N处该粒子的速度大小为v，取无穷远处电势为零，则（ ）
A.该粒子带负电
B.N点的电场强度大于M点的电场强度
C.粒子从N点运动到无穷远处时速度大小一定为v
D.在穿越该区域的整个过程中，粒子的电势能先减小后增大
11.如图所示，半径为R的球面均匀带有正电荷，球内场强处处为零，O为球心.在球面最右端a处取下一足够小、带电荷量为q的曲面并将其沿Oa延长线移动至b，ab=R，c是Oa中点，d是O点正上方一点.若球面剩余部分电荷量与电荷分布保持不变，且静电力常量为k，则（ ）
A. d点场强方向由d指向a B. O点场强的大小为
C. d、O两点电势相等 D. c、O两点场强相同
二、非选择题：共5题，共56分.其中第13题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12.（15分）某校学习小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下：
待测电容器；电流传感器（内阻不计）；电压表；干电池（1.5V，内阻忽略不计）；定值电阻R0=3000Ω；单刀双掷开关；导线若干；
实验过程如下：
①按图甲所示的电路图正确连接电路；
②将开关S与“1”端连接，电源向电容器充电；
③将开关S掷向“2”端，测得电流随时间变化的i-t图线如图丙中的实线所示.
请回答下列问题：
（1）充电完成时，电压表示数如图乙所示，则其大小为 V.
（2）在电容器充电与放电过程中，通过电流传感器的电流方向 （选填“相同”或“相反”）.
（3）开关与“2”端相连，电压表示数将 （填“逐渐变大逐渐变小”或“不变”）.
（4）电容器的电容C= F（保留2位有效数字）
（5）若将定值电阻换为R1=5000Ω，重复③.则电流随时间变化的i-t图线应该是图丁中的曲线 （选填“b”或“c”）.
13.（6分）如图所示，直角三角形abc中，∠b=90°、∠c=30°，ab=s，在a处固定一电荷量为+Q的点电荷，c处放置一电荷量为+q的试探电荷.已知静电力常量为k，点电荷Q产生的即电场在与其距离为r处的电势满.求：
（1）试探电荷在c处受到的电场力大小及方向；
（2）从c运动到b的过程中，试探电荷+q的电势能的变化量.
14.（8分）如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，质量为m、电荷量为的带电小球，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入两板间，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出.已知重力加速度为g，求：
（1）两极板M、N间的电势差UMN；
（2）小球运动到B处时速度大小vB.
15.（12分）两块水平平行放置的导体板如图1所示，大量电子（质量m、电量绝对值e）由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间.当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图2所示的周期为2t0，幅值恒为U0的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过，求：
图1 图2
（1）求偏转电场的板长L
（2）求偏转电场的板间距d；
（3）求侧向位移分别为最大值和最小值时，电子在刚穿出两板之间时的动能之比。
16.（15分）如图所示，竖直放置的半圆形轨道AB、水平轨道BC、曲面轨道CD、水平轨道DF依次平滑连接，各轨道均光滑绝缘.已知半圆形轨道AB的圆心为O、半径为R，BC的水平距离为，CD的水平距离、高度差均为，DF足够长.整个空间存在水平向左的匀强电场，现在C处竖直向上抛出一带电量为+q、质量为m的小球（初速度未知），小球恰好从A点无碰撞地进入半圆形轨道AB.已知重力加速度为g，求：
（1）匀强电场强度E的大小；
（2）小球在半圆形轨道AB运动过程中对轨道的最大压力的大小；
（3）若小球从D点飞出时匀强电场的方向突变为竖直向下，大小不变，可以使小球从D点飞出后落回到DF的水平射程最大，求从D点飞出时的速度方向和最大水平射程.
2023—2024学年第二学期高一年级阶段调研
物理试卷参考答案
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分．
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C A D B C B D D C B
二、非选择题
12．（15分）每空3分
1.50 相反 逐渐变小 c
13.（6分）
（1）
联列得：，方向由a指向c
（2）
，
联列得：
14.（8分）
（1）由题意可得：小球所受电场力方向垂直于极板斜向左上方，故电场方向由M板指向N板，即M板电势高于N板电势。
可得：
（2），解得：
根据，解得：
15．（12分）
画出电子在t=0时和t=t0时进入电场的v–t图象进行分析
（1）加速电场：
电子在两板之间的时间为3t0
解得
（2）在偏转电场中有
故起加速度为
由
解得
由
得
侧向最大位移为
（3）水平方向
故最大速度为
最大动能为
最小速度为
最小动能为
解得
16．（15分）
（1）对竖直方向逆向思维列自由落体运动规律
解得
对水平方向列位移时间关系
解得
对水平方向列牛顿第二定律
解得
（2）对小球在A点分析
代入数据解得
方向和竖直方向夹角为37，从A点到等效最低点列动能定理
对等效最低点列牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可得压力为
（3）小球由A点到D点，由动能定理可得
解得
设从D点飞出时的速度方向与水平方向夹角为，则有：
联列得：
所以，当时，水平射程最大，为