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定远育才学校2025-2026学年高二上学期期末考试
物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 电场强度的公式采用了比值定义法
B. 法拉第提出了电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的
C. 库仑通过扭秤实验测出了静电力常量
D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷，并通过油滴实验测得元电荷的数值
2.如图所示，实线为某点电荷产生的电场中的一条电场线，虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下从到的运动轨迹，其与电场线相交于点．下列说法中正确的是
A. 点的电势高于点的电势
B. 点的电场强度大于点的电场强度
C. 粒子在点受到的电场力方向沿电场线由指向
D. 从运动到的过程中，粒子的电势能可能减少
3.如图所示为带异种电荷的平行金属板忽略电场的边界效应，在电场内紧贴板左端内侧，向垂直于板和平行于板两个方向分别发射速度大小均为的相同粒子、，分别打中板左端和右端。若不计重力和粒子之间的相互作用，粒子到达板的速度大小为，则( )
A. 、粒子到达板的时间相等
B. 粒子到达板的时间大于粒子到达板的时间
C. 、粒子到达板的速度大小相等
D. 粒子到达板的速率小于粒子到达板的速率
4.空间存在沿轴分布的电场线，一带负电粒子在处由静止释放，仅在电场力作用下运动到，其电势能随变化如图。规定轴正方向为正，则电场中轴上的电势、电场强度、带电粒子加速度、动能随位置坐标变化图线正确的( )
A. B.
C. D.
5.在如图所示的电路中，和为定值电阻，电表均为理想电表。电源电动势和内电阻不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向下移动时( )
A. 电压表示数变小，电流表示数变小 B. 电压表示数变大，电流表示数变大
C. 电阻的电功率变大 D. 电源的输出功率一定增大
6.单板大跳台是一项紧张刺激项目。北京冬奥会期间，一观众用手机连拍功能拍摄运动员从起跳到落地的全过程，合成图如图所示。忽略空气阻力，且将运动员视为质点。则运动员
A. 在空中飞行过程是变加速曲线运动
B. 在斜向上飞行到最高点的过程中，其动能全部转化为重力势能
C. 运动员从起跳后到落地前，重力的瞬时功率先减小后增大
D. 运动员在空中飞行过程中，动量的变化率在不断变化
7.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框，，，磁场方向垂直于线框平面向外，、两点接一直流电源，电流方向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 导线受到的安培力大于导线所受的安培力
B. 导线受到的安培力的合力等于导线受到的安培力
C. 导线、所受安培力的大小之比为

D. 导线受到的安培力的合力方向垂直于向上
8.如图所示，边长为的的正方形区域中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从边的中点点以一定速度垂直于边射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从边中点点射出磁场。忽略粒子受到的重力，下列说法中正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. 洛伦兹力对粒子做正功
C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为
D. 如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒子做圆周运动的半径也将变大
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，在真空中平面左侧宽的区域内可分别或同时施加沿轴或轴方向、强度不同的匀强磁场。质量为、电荷量为的带正电粒子以一定的初速度垂直于平面射入该区域。若不加磁场时，粒子恰好经过坐标原点；若只加沿轴正方向、磁感应强度大小为的磁场，粒子在磁场中运动的时间为，经过平面时的速度偏转角为；若只加沿轴正方向、磁感应强度大小为的磁场，粒子在磁场中运动的时间为，经过平面时的速度偏转角为；若同时施加沿轴正方向和沿轴正方向的磁场，粒子在磁场中运动的时间为，经过平面上的点未画出时的速度偏转角为，不计粒子受到的重力，下列判断正确的是
A. B.
C. D. 点的坐标为
10.如图甲所示，光滑水平面上两物块、用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，以水平向左的初速度开始运动，的初速度为，已知的质量为，时二者发生碰撞并粘在一起，、运动的图像如图乙所示。则( )
A. 橡皮绳的最大弹性势能为 B. 橡皮绳的最大弹性势能为
C. 橡皮绳的原长为 D. 橡皮绳的原长为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.（10分）某实验小组要测量未知电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的测量电路。可供选择的器材有：
待测电源电动势约为，内阻约为
电阻箱阻值范围，
电流表量程，内阻等于
定值电阻
开关，导线若干。
电路中将电流表改装成量程为的电流表，则定值电阻的阻值
闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值及对应的电流表示数，作图像如图乙所示，则电池的电动势 ，电池的内阻 结果均保留到小数点后两位
实验测得的电动势 填“大于”“小于”或“等于”真实值，实验测得的电池内阻 填“大于”“小于”或“等于”真实值。
12.（6分）碰撞恢复系数，其中和分别为碰撞前两物体的速度，和分别为碰撞后两物体的速度。某同学利用如图所示的实验装置测量半径相同的钢球和玻璃球的碰撞恢复系数。实验步骤如下：
用电子天平测量出钢球和玻璃球的质量分别为、。
调节斜槽末端水平并找到斜槽末端在白纸上的竖直投影点。
将钢球从斜槽上某一位置由静止释放，落到复写纸上并在白纸上留下痕迹。重复上述操作多次，得到多个落点痕迹，找到平均落点。
将玻璃球放在斜槽末端，再将钢球从位置由静止释放，两球碰撞后落到复写纸上并在白纸上留下痕迹：重复上述操作多次，分别找到、两球的平均落点、。
用刻度尺测量出线段、和的长度分别记为、和。试分析下列问题。
关于实验操作和过程，下列说法正确的是
A.实验时需测量小球开始释放时距离斜槽末端的高度
B.实验装置中的铅垂线是用来判断斜槽末端是否水平的
C.实验时每次释放钢球的位置必须相同，斜槽是否光滑对实验结果无影响
两球的碰撞恢复系数 用、、表示
将玻璃球换成大小相同的其它材质小球，测得其质量为。重复实验，发现落点和重合，则两球的碰撞恢复系数 结果保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.（12分）相距为的两块金属极板正对竖直放置，构成带电量为、电容为的平行板电容器，为极板上端连线中点，极板间形成水平向右的匀强电场，如图。一长为的绝缘轻细线一端固定于点，另一端与质量为、带电量为的小球相连，，空气阻力不计。现将细线水平向右拉直，从点由静止释放小球，之后小球运动到极板中心线图中虚线左侧的最高点为，点未画出。求：
小球在电场中受电场力的大小；
小球的最大向心加速度值；
、间的电势差。
14.（14分）如图所示，质量为的木板静置于光滑水平地面上，板右方有一固定竖直挡板。质量为的小物块以初速度从木板左端水平向右滑行，、之间的动摩擦因数为。与竖直挡板每次碰撞时，与均已达到共同速度，且每次与碰撞前后速率不变。假设滑块不会从木板上掉下，重力加速度为。求
第二次刚要与挡板碰撞时的速度大小；
木板的最小长度；
与第一次碰后的总路程。
15.（16分）如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限内有沿轴负方向的匀强电场，其他区域内有垂直纸面向外的匀强磁场。在轴上垂直平面放置一块足够长的金属板，金属板上点有一粒子源，可在平面内向轴右侧的任意方向发射速度大小在已知之间，质量为、电荷量为的同种粒子。金属板上被粒子击中的最远点距点。在轴负半轴上磁场与电场之间有薄隔离层，带电粒子每次穿越隔离层时，其电荷量和运动方向都不变，但速率减小为原来的，不计粒子的重力和相互间作用。
求磁感应强度的大小
金属板上的点有一小孔，粒子源发射的部分粒子能经过小孔进入第二象限，求这部分粒子发射速度沿轴方向的分速度
在第问基础上，经足够长时间，求轴负半轴上有粒子通过的点的坐标范围结果可用根式表示。
答 案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
11. （2） （3） 等于 等于

12. （2） （3）

13.根据电容的定义式可得极板间的电压，
结合电势差与电场强度关系可得电场强度大小，
故小球在电场中受电场力的大小。
将重力与电场力的合力等效为一个新的重力，即等效重力，其大小，
设与竖直方向成 角，几何关系可知，
小球向心加速度最大时速度也最大，速度最大在等效重力最低点，最大速度为，从点到等效重力最低点过程，由动能定理 ，
向心加速度表达式 ，
联立解得。
小球从点静止释放运动到极板中心线左侧的最高点为时，根据对称性和几何关系可知水平方向距离为，
结合以上电场强度，所以电势差。

14.解：设第一次刚要与挡板碰撞时的速度为，由动量守恒定律，
解得，
设第二次刚要与挡板碰撞时的速度为，由动量守恒定律，
解得。
设木板的最小长度为，从左端滑上到系统静止，全过程利用功能关系，
解得。
与第一次碰后向左的最大距离为，对由动能定理得，
解得，
与第二次碰后向左的最大距离为，对由动能定理得，
，
同理得
与第一次碰后的总路程为
解得。
15.解：速度最大的粒子在磁场中做圆周运动的半径
由牛顿第二定律
联立，解得
根据单边界磁场时圆的对称性，可知圆心必在轴上，如图所示，发射速度与轴的夹角为，粒子轨道半径为。
有
而

将式代入，解得
离点最近的点是由最大速度的粒子与轴负方向夹角发射达到的，如图所示。
由几何关系，
，
，
因为，，
所以随单调递增，
所以当最小取时这时取最大，

离点最远的点是由最大速度粒子与轴正方向夹角发射，经过足够长的时间达到的，如图所示。
由几何关系
每进出电场一次，速率变为原来的，
即，
又，
解得，
而，
即，
当取无穷大时，
所以，能够打在轴负半轴的坐标范围为。

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