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北京市人大附中2025-2026学年高一下学期期末物理试题
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.电子伏特（符号：eV）属于下列哪一个物理量的单位（）
A. 能量 B. 电压 C. 电流 D. 电荷量
2.在某静电场中把一个电荷量为+q的检验电荷从电场中A点移到无限远处时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为（　　）
A. B.
C. D.
3.同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点，得到了如图所示的、、、四个点，其中电阻值最大的是（　　）
A. 点对应的电阻 B. 点对应的电阻 C. 点对应的电阻 D. 点对应的电阻
4.关于下列四个现象，说法正确的有（）
A. 甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 乙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服
C. 丙图中，在燃气灶中安装电子点火器，是利用了摩擦起电的原理
D. 丁图中，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走汽车的静电
5.如图所示，电子在电势差为的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，电子重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏移量变大的方案是（　　）
A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小
6.一正点电荷只受静电力作用，从静电场中的点由静止释放。在它沿直线运动到点的过程中，动能随位移变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是（　　）
A. B.
C. D.
7.为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B，在B上装一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），D是带有绝缘柄的金属小球，如图所示。实验前他们都不带电，实验时首先将带正电的玻璃棒（图中未画出）与C接触使C带电。以下说法正确的是（）
A. 若将带正电的玻璃棒接触C外表面，则B的箔片带负电
B. 若将带正电的玻璃棒接触C内表面，则B的箔片不会带电
C. 使D接触C的外表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
D. 使D接触C的内表面，然后接触A，操作若干次，观察到A的箔片张角变大
8.如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图，图中M点是两点电荷连线的中点，N点和M点到正电荷的距离相等．若M、N两点电场强度的大小分别为EM和EN，电势分别为φM和φN，则（）
A. EM >EN，φM >φN B. EM >EN，φM <φN
C. EM =EN，φM >φN D. EM =EN，φM <φN
9.如图所示，与静电场中的等势线类似，在地理学中，将同一高度上气压相等的点连接起来形成等压线，若相邻等压线之间的气压差相等，则等压线越密，气压随水平距离变化越快。大气作水平运动会形成风，若没有其他外力的作用，风向沿气压降低最快的方向。若图示为某时刻某地区的平面等压线图（图中数字的单位是百帕），下列说法正确的是（）
A. A处气压随水平距离变化比B处慢
B. A处气压随水平距离变化快慢与B处相同
C. 若没有其他外力的作用，A处风向沿等压线方向
D. 若没有其他外力的作用，A处风向垂直于等压线
10.如图所示，电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成，某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏小一点，若要校准，可采用的措施是（　　）
A. 在电阻R上串联一个比其大得多的电阻 B. 在电阻R上串联一个比其小得多的电阻
C. 在电阻R上并联一个比其大得多的电阻 D. 在电阻R上并联一个比其小得多的电阻
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
11.电容器充电时，有人用如下所示图像描述电荷量、电压、电容之间的相互关系，其中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
12.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（）
A. 静电力做正功 B. 重力和静电力的合力做正功
C. 重力势能的减少量小于动能的增加量 D. 重力势能的减少量大于电势能的增加量
13.如图所示，三个同心圆是固定的点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三个点在同一条电场线上。已知这三个圆的半径关系是。现将一电荷量为的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只在点电荷Q的静电力作用下开始运动，则（　　）
A. 三点的电场强度大小关系是
B. 三点的电势大小关系是
C. 该试探电荷在三点的电势能大小关系是
D. 该试探电荷在三点的动能大小关系是
14.如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势
B. B板最多吸收个电子
C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小
D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q
三、实验题：本大题共2小题，共9分。
15.某同学在实验室做“测量金属丝的电阻率”实验。
(1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻挡进行测量，指针位置如图1所示，则该电阻的阻值约为 。
(2)然后用螺旋测微器测量金属丝直径，如图2所示，测量值 mm。
(3)为测量金属丝的电阻，实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
A．电源（）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E.滑动变阻器（最大阻值约为）
为使金属丝的电压能从零开始增大，并使测量结果尽量准确，上面器材中电流表应选用 （填器材前的字母）。测量电路选用下图中的 。
(4)测得金属丝的直径为、长度为、阻值为，则电阻率 。
16.把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器充、放电过程。
(1)先将开关S接1，观察到电流表示数
A．逐渐增大到某一值后保持不变
B．逐渐增大到某一值后迅速减小
C．迅速增大到某一值后保持不变
D．迅速增大到某一值后逐渐减小
(2)待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过R的电荷量 C（结果保留2位有效数字）。
(3)该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量，他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断 （选填“>”或“<”），产生这一差异是由于 的影响（选填“电流表”、“电压表”或“电阻”）。
四、简答题：本大题共1小题，共6分。
17.在物理实验室中，有一绝缘支架上的带正电小球A（视为点电荷），其周围存在较强的电场。距其不远处的桌面上，放置着一个灵敏验电器B。由于小球的静电场的影响，验电器 B的箔片张角发生了明显变化。在不移动小球A和验电器B的位置、且不改变小球A电荷量的前提下，请你展开想象的翅膀，设计两种不同的方案，消除小球A的静电场对验电器B的干扰。可通过文字与示意图相结合叙述设计方案。
五、计算题：本大题共4小题，共49分。
18.电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在丝线上的带电小球挂在铁架台的点。小球静止时与带电球处于同一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为。已知球的质量为，电荷量为，重力加速度为，静电力常量为，两球可视为点电荷。
(1)求带电球C对小球A的静电力的大小：
(2)求带电球C在小球A处产生的静电场的场强；
(3)若已知小球静止时与带电球的距离为，求带电球 C所带的电荷量。
19.若距地面高约2km的空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差约为3×109V且保持不变。已知空气的电场强度达到3×106V/m将被击穿放电，请对以下问题进行估算。
（1）当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
（2）若某次闪电，两块乌云之间通过的电荷量为500C，可释放多少能量？
（3）这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？
20.研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获得很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器。图1为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图2所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1.为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若电子的质量为m，电荷量为-e，交变电源的电压为U，周期为T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场，圆筒内场强均为0.不计电子的重力和相对论效应。
（1）求电子进入圆筒1时的速度v1，并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动。
（2）若忽略电子通过圆筒间隙的时间，则第n个金属圆筒的长度Ln应该为多少？
（3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d，在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同的情况下，该装置能够让电子获得的最大速度是多少？
21.通过科学实践，人们建立起了各种能量的概念，总结出了一些能量守恒的规律。势能是一种由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能量，如我们学过的重力势能和电势能就是典型代表。
(1)如图1所示，光滑直导轨和在底部处平滑连接，形成凹槽结构，导轨的两端在同一水平面上，到水平面距离为。有一质量为的小球（可视为质点）从处以初速度沿轨道向上运动，能使小球在凹槽轨道上一定范围内来回运动。已知重力加速度为，以、两点所在水平面为零势能参考面，求小球在底部处的机械能。
(2)一静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图2所示，图中和为已知量。一个带负电的粒子在电场中以为中心、沿轴方向做周期性的来回运动。已知该粒子质量为、电量为，其动能与电势能之和为。忽略重力。求：
a.粒子所受静电力的大小；
b.粒子的运动区间；
c.粒子经历一次完整来回运动所用时间。
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】BCD
12.【答案】BD
13.【答案】BD
14.【答案】BD
15.【答案】 /
/ /
C
甲


16.【答案】 D
<
电压表

17.【答案】方案一：用接地金属网罩屏蔽验电器B
用一个金属网罩（或金属盒）将验电器B完全罩住，并用导线将金属网罩与大地相连。
由于静电屏蔽作用，接地导体空腔内部电场为零，外部电场无法影响内部物体，验电器B不受小球A电场影响，箔片张角恢复原状。
方案二：用金属网罩屏蔽验电器B（不接地）
用一个金属网罩（或金属盒）将验电器B完全罩住，使金属网罩与验电器B无接触，且金属网罩不与大地连接。金属网罩在小球A电场中发生静电感应，内部形成等势体，验电器B处于内部，不受小球A电场影响，箔片张角恢复原状。
方案三：用接地金属网罩屏蔽带电小球A
用一个金属网罩将小球A完全罩住并接地。由于静电屏蔽作用，外部空间场强为零，验电器B不受小球A电场影响，箔片张角恢复原状。

18.【答案】【详解】（1）小球A静止，受力平衡。重力竖直向下，丝线拉力沿丝线方向，静电力水平向右，由平衡条件，竖直方向 ，水平方向
解得
（2）电场强度定义
代入
解得 ，方向水平向右。
（3）由库仑定律 ，其中 ，
解得
由于A带正电且受斥力，C也带正电。

19.【答案】(1)由U=Ed
可得乌云之间的距离为
(2)释放的能量为电场力做功W=Uq=3×109×500J=1.5×1012J
(3)平均电流约为

20.【答案】【详解】（1）电子由金属圆板经电场加速进入圆筒1，根据动能定理
解得
电子从圆板开始先做匀加速直线运动，进入圆筒1，筒内场强为0，电子不受外力做匀速直线运动，在圆筒1、2之间间隙再做匀加速直线运动，进入圆筒2再做匀速直线运动。
（2）电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理
解得
由于不计电子通过圆筒间隙的时间，则电子在圆筒内做匀速直线运动的时间恰好是半个周期，则
解得
（3）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要比（2）中对应的时间延后一些，如果延后累计时间等于 ，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。
方法1：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均相同，则电子的加速度为：
则

累计延后时间为 ，则电子的加速时间为 ，所以电子的最大速度为：
可得
方法2：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，经过N次加速到最大速度，则：
根据动能定理
解得


21.【答案】【详解】（1）以A、C所在水平面为零势能参考面，B处在该平面下方 处，高度为
小球在底部B处的动能 ，重力势能
机械能
（2）[1]由图2， 图像，在 内， ，电势分布为线性函数。
电场强度大小
粒子带负电，电荷量为 ，所受静电力大小 ，方向始终指向
[2]粒子动能与电势能之和为 ，电势能
粒子沿 轴方向做周期性的来回运动，则在最大位移 处，动能为零，有
解得
代入电势表达式，有
解得
因此运动区间
[3]粒子在 内受恒力作用，加速度大小
运动具有对称性：从最大位移 静止释放，运动到原点的时间 与从原点到另一侧最大位移的时间相等。
由匀变速运动公式
解得
一次完整来回运动的时间
代入 ，
解得

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