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2024-2025学年江苏省天一中学高一（下）期末物理试卷（领军班）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示为静电除尘器原理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，尘埃在电场中易带上电子，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电场线方向未标，一颗尘埃在向集尘极迁移过程中先后经过、两点。若电场力远大于重力，下列说法正确的是( )
A. 电场方向由放电极指向集尘极 B. 尘埃在位置的加速度比位置小
C. 尘埃在位置的电势能比位置大 D. 尘埃在位置的动能比位置大
2.水切割又称水刀，即高压水射流切割技术，现已逐渐成为工业切割技术方面的主流切割方式已知水流为柱状，水流以速度垂直射到被切割的钢板上，之后垂直钢板的速度减为零，水的密度为，则水流对钢板的压强大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，足够长、质量一定的长木板静止在光滑水平面上，一子弹以一定的水平速度射入木板，子弹相对木板穿行的距离后与木板相对静止，则越大( )
A. 木板对子弹的阻力越小 B. 木板对子弹的阻力越大
C. 子弹和木板组成的系统损失的机械能越多 D. 子弹和木板组成的系统损失的机械能越少
4.如图甲所示，、为两个固定点电荷，其中带正电，它们连线的延长线上有、两点。一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从点开始经点向远处运动，其速度图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 的电荷量可能小于的电荷量
B. 点右侧的电势先降低后升高
C. 在、之间放置一个点电荷，该点电荷可能处于平衡状态
D. 在左侧的连线延长线上不存在电场强度为零的点
5.如图，一质量为、半径为的光滑半圆槽滑块放置于光滑水平桌面上，设质量为的小球可视为质点从端由静止开始释放，则小球从到的过程中( )
A. 小球运动的位移为
B. 滑块运动的位移是
C. 滑块先向右运动再向左运动，最终回到原处
D. 小球运动到半圆槽最低点时，其速度为
6.轴上固定两个点电荷和，电荷带正电且固定在原点，电荷与电荷的电荷量大小之比为。通过电势传感器测出轴上各点电势随坐标的变化规律并描绘出图像。已知图线与轴的交点横坐标为和，处的切线与轴平行，电荷仅受静电力作用。下列说法正确的是( )
A. 电荷带负电，固定在处
B. 同一负电荷在处电势能大于其在处电势能
C. 在处无初速度释放一正电荷，该正电荷的加速度先减小后增大再减小
D. 在轴上的任意位置无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处
7.如图所示，、为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔、，为理想二极管，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从、的正上方点由静止释放，小球恰好能运动至小孔处。下列说法正确的是( )
A. 若仅将板稍微上移，带电小球仍可以运动至处
B. 若仅将板稍微上移，带电小球仍可以运动至处
C. 若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至处
D. 断开开关，从处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至处
8.某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球，标记下小球撞击在挡板上的位置，再在水平轨道上放上质量为的小球，从同一高度释放小球，标记两球撞击挡板的位置、，关于本实验下列说法正确的是( )
A. 两小球的质量需满足
B. 实验中可以用这个表达式验证动量守恒定律。
C. 位置为小球撞击挡板的位置
D. 小球在轨道上受到的摩擦力越小，对实验结果的误差影响就越小
9.如图所示为一满偏电流为、内阻为的小量程电流表改装成、的两量程电流表的电路。下列说法正确的是( )
A. 开关接时电流表量程为
B.
C.
D. 用量程改装表测出的电流为时，流过表的电流为
10.如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得( )
A. 在、时刻两物块达到共同速度且弹簧都处于压缩状态
B. 从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长
C. 两物块的质量之比为
D. 在时刻两物块的动量大小之比为
11.在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关，在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电压表、电压表、电流表示数的变化量分別为、、。下列说法正确的是( )
A. 大于
B. 不变，增大
C. 的功率先增大后减小，最大值为
D. 电源的输出功率先增大后减小，最大值为
二、实验题：本大题共1小题，共18分。
12.某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。

用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为_______。
用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为_______。
为了精确地测量金属丝的电阻，实验室提供了下列器材：
A.电流表量程，内阻
B.电流表量程，内阻约
C.滑动变阻器，额定电流
D.滑动变阻器，额定电流
E.电阻箱阻值范围为
F.电源输出电压恒为
G.开关、导线若干
实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱改为量程为的电压表，则电阻箱的阻值调为_______。滑动变阻器应选择_______选填“”或“”

正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得组电流表、的值，，数据见下表。请根据表中的数据，在方格纸上作出图像_______，并由图像求出_______结果保留位有效数字，进而可以求出金属丝的电阻率。
关于本实验的误差，下列说法正确的是_______。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.用图像处理实验数据求出金属丝阻值可以减小偶然误差
C.需要将得到的几组电表示数取平均值以减小误差
D.为减小读数时的误差，电表读数时应多估读几位数
三、计算题：本大题共4小题，共38分。
13.如图所示，为电动机，为电阻丝，电流表为理想电表。当、闭合、断开时，电流表示数；当、闭合、断开时，电动机正常运转，电流表示数。已知电源电动势，内阻，电动机内阻。求：
电阻丝的阻值；
电动机正常运转时的输出功率。
14.某示波管简化装置由加速板、，偏转板、及圆弧荧光屏组成，如图所示，加速电场电压为，、两板间距和板长均为，荧光屏圆弧的半径为，其圆心与正方形偏转区域的中心点恰好重合，、板间电压随时间的变化规律如图所示。质量为、电荷量为、初速度为零的粒子从时刻开始连续均匀地“飘入”加速电场，粒子通过偏转电场的时间远小于，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求：
粒子进入偏转电场时的速度大小；
在电压变化的一个周期内，能穿过偏转电场的粒子数占总粒子数的百分比精确至；
粒子从进入偏转电场到打在屏上的最长时间与最短时间之差。
15.如图所示，质量为的长木板静止在光滑水平面上，质量为的木块可视为质点静止在长木板的最左端，右侧质量也为的光滑四分之一圆弧槽静止在光滑水平面上，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，现给木块一水平向右的初速度，木块与木板之间的动摩擦因数为，木块恰好没有从长木板上滑落，共速之后长木板与圆弧槽相碰并粘在一起，碰撞时间极短，木块滑上圆弧槽，恰好没有离开圆弧槽，重力加速度。求：
长木板的长度；
圆弧槽的半径；
当物块再次返回长木板时，能否滑离长木板。
16.如图，光滑绝缘水平桌面位于以、为边界的匀强电场中，电场方向垂直边界向右。两小球和放置在水平桌面上，其位置连线与电场方向平行。两小球质量均为，带电荷量为，不带电。初始时小球距边界的距离为，两小球间的距离也为。已知电场区域两个边界、间的距离为，电场强度大小为。现释放小球，在电场力作用下沿直线加速运动，与小球发生弹性碰撞。两小球碰撞时没有电荷转移，碰撞的时间极短。求：
两小球发生第一次碰撞后，获得的动量大小；
两小球发生第一次碰撞后至第二次碰撞前，、间的最大距离；
当小球离开电场区域时，在电场中的位置。
参考答案
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13.解：根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得 。
根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
根据能量守恒定律可得 。

14.根据动能定理可得
解得；
粒子通过偏转电场的时间远小于，故在 板间运动时电压可视作恒定。粒子恰好极板右侧边缘射出时
解得
故所占百分比为；
由于所有出射粒子进入偏转电场后沿轴线方向的运动相同，故该方向的分位移之差最大时，时间差最大，如图所示
则
得。

15.解：根据动量守恒有 ，
根据能量守恒有 ，
联立解得 ；
长木板与圆弧槽相碰 ，
恰好没有离开圆弧槽，根据动量守恒有
，
根据能量守恒有 ，
联立解得 ；
若未滑离，则三者的速度相同且为，根据动量守恒有
，
根据能量守恒有
，
解得 ，
有：
即物块未能滑离长木板。

16.解：设小球的加速度为，与小球第一次碰前速度为，根据牛顿运动定律和运动学公式，有


设碰撞后、的速度大小分别为、，由动量守恒和能量守恒，有


联立式，得，
小球获得的动量大小为
设、两个小球发生第一次碰撞后经时间两者速度相同，此时两小球相距最大距离为，根据运动学公式，有：

由式得：
设、两小球第一次碰撞后，经时间发生第二次碰撞，有：
由式得
设、两小球第二次碰撞前后的速度分别为，，，，有：

由动量守恒和能量守恒，有：

由式可得：，
在时间内，、小球的位移均为：
可知与第二次碰撞位置距电场边界的距离为：
假设经时间发生第三次碰撞，由运动学规律，得：
得：
由于 ，故两小球不会发生第三次碰撞
设两小球第二次碰后经时间离开电场，则：
在时间内，的位移为：
解得：
即离开电场时，距边界的距离为：
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