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2026-2027学年上海市进才中学高二（上）阶段素养测评物理试卷（等级考）
一、实验题：本大题共1小题，共15分。
1.某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，按图1所示方式连接电路。直流电源电压为4.5V，内阻可以忽略。
(1) 先将开关S与1端相连，电源对电容器充电；再把开关S掷向2端，此时通过电流传感器的电流方向为 （选填“A.由A到B”或“B.由B到A”）
(2) 开关S掷向2后，传感器采集到电流随时间变化的图像如图2所示。实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量约为 C，可估算出本实验中所使用的电容器的电容约为 F
(3) 在实验电路中，通过只改变参数电阻R或电源电压U对同一电容器进行两次充电，对应的q-t曲线如图中①②所示。①②两条曲线不同的是 。（选填“A.直流电源电压U”、“B.电阻R”）
(4) （多选）如图甲，平行板电容器充电后与电源断开。C表示电容器的电容。Q表示电容器所带电荷量。U表示电容器两板间的电势差。E表示电容器两板间的电场强度。现正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离x0，则电容C、电势差U、电荷量Q、电场强度E与负极板向左移动的距离x的关系图像（图乙）可能正确的是 。
二、计算题：本大题共5小题，共85分。
2.将水面波视作简谐横波
(1) 水波在深水区的传播速度更快。如图为某时刻水波的折射图样，深水区为______。
A. A区 B. B区 C. 无法判断
(2) 水槽实验。
①两块挡板间构成一狭缝，改变波源的频率。观察水波通过狭缝后的传播情况，得到甲、乙两幅图样。则波源频率的关系是 。
A、f甲＞f乙
B、f甲=f乙
C、f甲＜f乙
②频率相同的波源S1、S2在水面上沿竖直方向振动，分别产生两列以波源为中心向外扩散的水波，振幅分别为A1、A2（A1＞A2）。如图为某时刻两列水波相遇的图样。波峰、波谷分别用实线、虚线表示。
ⅰ.质点B的加速度 。
A、方向竖直向上
B、方向竖直向下
C、为零
D、不确定
ⅱ.BC连线上的P点振幅为
(3) 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=2.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s,则该波的波速为 m/s；x=20m处的质点在t=22s时的振动方向沿y轴 （选填“正方向”或“负方向”）。
3.库仑定律是电磁学中的基本定律之一，是电学发展史上的第一个定量定律
(1) 下列物理量属于标量且单位正确的是______
A. 电场强度（N/C） B. 电势能（eV） C. 电势差（J） D. 电场力（N）
(2) 下列说法正确的是______
A. 场中某处的电场强度与放置在该处的检验电荷有关
B. 在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
C. 由库仑定律的表达式F=k可知，当r→0时，F→∞
D. 在库仑定律的表达式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小
(3) 如图1所示，正点电荷电场中的一条电场线上各位置的电场强度和电势与坐标r的变化规律图像可能正确的是（图2） （以无穷远电势为零），以x轴的正方向为电场强度的正方向。
(4) 如图所示，一圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷。已知d点处的电场强度为零，静电力常量为k,则圆环带 电荷，b点的电场强度大小为 。
(5) 如图甲所示，均匀带电小球B静止在光滑绝缘水平面上，质量m的带电小球A以水平向右的速度4v0正对B的球心运动。在0～t0时间内，A、B两球的v-t图像如图乙所示，若A、B不相碰，且半径相同，则下列说法正确的是______。
A. 小球A、B带异种电荷
B. 小球B的质量为4m
C. 系统的最小动能为2
D. 0～t0时间内，小球A减少的动能等于小球B增加的动能
(6) 将质量为m、电荷量为q、带负电的小球（可视作质点），用长为l的绝缘细线悬挂，在其正下方固定一个电荷量为Q、电性为正的均匀带电大球。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g。拉开小球，让其在竖直面内做小角度摆动。摆动过程中近似认为小球到大球中心的距离始终为r,且小球受到大球的库仑力方向始终竖直向下。
①带电小球的振动周期T= 。
②验证库仑定律：多次改变r,并测量对应的周期T，画出T- 图像，若为线性图像，则库仑力大小与电荷间距离的平方成反比。
A、“r”
B、“r2”
C、“”
D、“”
4.带电粒子在电场中受力，会发生加速和偏转，可以通过分析带电粒子的运动轨迹来研究其性质特点
(1) 某同学将密立根油滴实验简化为如图所示的装置，在真空环境下带电油滴落到平行的两极板间。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度为g。
①（多选）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有 。
A.油滴质量m
B.两板间的电压U
C.两板间的距离d
D.两板的长度L
②用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量的多少q=
(2) M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿电场线由M点运动到N点。
①电子电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是 。
A.该电场的电场强度EM＜EN
B.电子运动的轨迹可能为曲线
C.电子在M、N点电势φM＜φN
D.电子运动过程中机械能守恒
②已知电子带电量为1.6×10-19C，一个电子从N点运动到M点，克服电场力做功3.2×10-17J，则电子的电势能增加 eV，若规定N点的电势为零，则M点的电势为 V
(3) （多选）如图所示，图中虚线是某一电场区域的等势面分布，各等势面上的电势值已在图中标出。实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，从P点运动到Q点。关于该段运动过程，下列描述正确的是______。
A. 电子的速度不断增大
B. 电子的加速度一直增大
C. 电子的电势能不断增加
D. 该电场可能是真空中一孤立点电荷产生的电场
5.松鼠是自然界中极具运动天赋的动物，林间穿梭的它们常常完成高难度的跳跃、攀爬与下落动作，而这些灵动的行为背后，都遵循着经典物理学的核心运动规律。重力加速度g取9.8m/s2
(1) 一只松鼠在一根与水平方向夹角为60°的倾斜树枝上，从静止开始沿树枝向上做匀加速直线运动；已知它在2s内沿树枝运动了2m。则松鼠的加速度大小 m/s2；若已知松鼠的质量为0.3kg,求该过程中树枝对松鼠的作用力大小为 N。（结果均保留2位有效数字）
(2) 生物学家通过研究发现：当松鼠受到地面的平均作用力小于自身重力的15倍时，不会受到永久性伤害。某次实验中，一只质量为0.3kg的松鼠从静止开始下落，其速度随位移的变化关系如图所示。
①（计算）求松鼠下落10m的过程中，空气阻力对它做的功；
②（计算）若松鼠下落10m后落地且不反弹，与地面的作用时间为90ms,请通过计算论证该松鼠落地后是否会受到永久性伤害？
6.在生产生活中，人们既利用静电进行除尘、喷漆和打印，又通过接地、避雷等措施防范其带来的火灾与电击隐患
(1) 下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是 。
(2) 某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、B、C在圆筒的直径上，PB=BC，则______。
A. M、N两点的电场强度相同
B. 若一带负电的粉尘在M点仅受电场力由静止开始运动，将会沿该条电场线运动
C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为FA＞FB＞FC
D. P、B、C三点的电势满足φC-φB＜φB-φP
(3) 某款喷墨打印机的简化结构如图所示。
该打印机墨盒发出质量为m的微小墨滴，经带电室后所带电荷量为-q。随后以一定的初速度v0进入长为L、间距为d、电压为U的带电平行金属板，最终到达纸面，金属板右端与纸的距离为L1。不计空气阻力、忽略墨滴所受重力和偏转电场的边缘效应。
①（计算）求偏转电场对墨滴做的功？
②（计算）求墨滴到达纸面上离中心的距离Y？
③（多选）下列操作中能使纸上的文字尺寸放大的是______。
A.仅增大d
B.仅增大U
C.仅增大L1
D.仅增大q
1.【答案】【小题1】
由B到A
【小题2】
0.0048
1.1×10-3
【小题3】
B
【小题4】
ABD

2.【答案】【小题1】
A
【小题2】
C
B
A1-A2
【小题3】
4
正方向

3.【答案】【小题1】
B
【小题2】
D
【小题3】
C
【小题4】
负
【小题5】
C
【小题6】
D

4.【答案】【小题1】
ABC
【小题2】
C
200
-200
【小题3】
BC

5.【答案】【小题1】
1.0
3.2
【小题2】
①由图像可知，松鼠下落10m时的速度为v=9m/s。下落过程中，重力做正功，空气阻力做负功，由动能定理有，解得空气阻力做的功为Wf=-17.25J。
②取竖直向上为正方向。松鼠触地前的速度为v0=-9m/s,停止后的速度为v1=0，与地面的作用时间为Δt=0.090s。忽略触地短时间内的空气阻力，松鼠受到地面向上的作用力和竖直向下的重力。
设地面对松鼠的平均作用力为，由动量定理有，解得。
由G=mg,解得松鼠的重力为G=2.94N，其重力的15倍为15G=44.1N。由于，因此该松鼠落地后不会受到永久性伤害

6.【答案】【小题1】
D
【小题2】
D
【小题3】
①；②；③BCD

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