四川省成都市第七中学2024-2025学年高一上学期12月阶段性测试物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省成都市第七中学2024-2025学年高一上学期12月阶段性测试物理试卷（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，5B等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1.答题前，用蓝色或黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上的指定位置，并用2B铅笔把准考证号对应的标号涂黑；
2.选择题的作答：用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；
3.非选择题的作答：用蓝色或黑色签字笔直接答在答题卡上对应的区域内。
一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7小题，每题只有一个选项符合题意，每题4分；8-10小题，每题有两个或两个以上的选项符合题意，选对得6分，选对不全得3分，选错或不选得0分。）
1. 关于物理学家及其重要成就，下列说法正确的是（ ）
A. 法拉第发现了电流的磁效应
B. 密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
C. 奥斯特发现了电磁感应现象
D. 安培引入了电场线的概念
【答案】B
【解析】
【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故B正确；
C．法拉第发现了电磁感应现象故C错误；
D．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故D错误。
故选B。
2. 如图，一根通电导线AB竖直放置，它周围的磁场强度大小为，I为通电导线的电流，r为某点到通电导线的距离，在竖直平面内还有一矩形金属线圈，当线圈在做下述运动的过程中，从图示开始的一小段时间内，关于线圈中的电流，下列说法错误的是（ ）
A. 线圈绕转动，线圈有电流
B. 线圈绕转动，线圈有电流
C. 线圈沿方向运动，线圈有电流
D. 线圈绕导线AB转动，线圈有电流
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据安培定则判断线圈所在位置磁场垂直纸面向里，线圈绕转动，磁通量发生变化，回路有电流，故A正确，不符合题意；
B．线圈绕转动，磁通量发生变化，线圈有电流，故B正确，不符合题意；
C．线圈沿方向运动，靠近导线磁场增大，远离导线磁场变小，回路磁通量发生变化，线圈有电流，故C正确，不符合题意；
D．线圈绕导线AB转动，与导线相对距离不变，回路磁通量不发生变化，线圈无电流，故D错误，符合题意。
故选D。
3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一试探电荷（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A. a、b、c三条等势线中，a的电势最低
B. 试探电荷在电场中P点处受到的电场力比Q点处大
C. 该试探电荷一定带正电
D. 该试探电荷在Q点具有的动能比在P点具有的动能大
【答案】B
【解析】
【详解】AC．做曲线运动的物体受力指向轨迹凹侧，但不知道带电质点的电性，所以无法判断电场强度的方向，也就无法判断这三条等势线电势的高低，故AC错误；
B．等势线的疏密程度可以表示场强的大小，等势线越密集的地方电场强度越大，所以P点的场强大于Q点的场强，则该试探电荷在P点处受到的电场力比在Q点处大，故B正确；
D．电场线与等势线处处垂直，带电质点受到的电场力垂直等势线指向轨迹弯曲的凹侧。若带电质点从P向Q运动，电场力的方向与速度方向的夹钝角，电场力做负功，动能减小；若从Q向P运动，则电场力做正功，动能增加，故在Q点具有的动能比在P点具有的动能小，故D错误。
故选B。
4. 某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示，压敏电阻会随秤台上所受压力的变大而线性变小，G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器，是定值电阻，电源电动势为E，内阻，当压力变大时（ ）
A. 电流计示数随压力大小变化而线性变化
B. 电容器C放电
C. 电源的输出功率变大
D. 电源的效率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意得，压敏电阻成线性变化减小，由于电源电动势一定，电流与总电阻成反比，总电阻减小，电流会增大，但是不会程线性变化，故A错误；
B．电容器C与并联，由串反并同可得，R减小了，两端电压会增大，则C两端电压变大，根据可知，电容器的电量增大，电容器处于充电状态， 故B错误；
C．设外电阻为，则电源的输出功率
当外电路总电阻与内阻相同时，此时功率最大，当压力变大时R的电阻变小，外电路总电阻减小，又，则外电阻更接近内阻，所以电源输出功率变大， 故C正确；
D．电源的效率为
当压力变大时，则R的电阻变小，总电流增大、内电压增大、路端电压U减小，则电源的效率减小， 故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点，图乙为波源S的振动图像。已知S到P、Q两点的距离分别为。已知波在该介质中传播的速度为，则在时，P、Q两点间的波形图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该列波的周期为
所以波长为
波传到P、Q两点所需要的时间
，
时P、Q已振动时间为
，
由图乙可知质点起振方向向上，所以此时P点处于波谷处，Q处于波峰处。又PQ两点间距离为1.2m，可知
故选C。
6. 如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带正电微粒恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 微粒电荷量为
D. 若在运动过程中磁场突然消失，则微粒可能做匀减速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．带电粒子受到重力，电场力，洛伦兹力，三者平衡，因重力向下，电场力向右，所以洛伦兹力方向为左上方，如图所示
根据左手定则可判断匀强磁场的方向垂直纸面向里，故A错误；
B．由平衡条件可知
解得
故B错误；
C．由平衡条件可知
解得
即
故C正确；
D．若粒子运动过程中磁场突然消失，重力和电场力的合力与速度方向垂直且恒定，则粒子做类平抛运动，故D错误。
故选C。
7. 如图，a、b、c三条长平行线间有匀强磁场，bc间磁场感应强度方向垂直于纸面向外，ab间磁感应强度垂直于纸面向里，磁感应强度大小相等。一带正电的粒子垂直于a边界进入磁场，仅在磁场力的作用下到达c线上的Q点（图中未标出）时速度方向竖直向下，且已知线段PQ垂直于abc线。则ab线与bc线间距的比值为（ ）
A. 0.5B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，由于磁感应强度大小相等，故粒子在磁场中运动半径相等，设半径为r，因为在磁场力的作用下粒子到达c线上的Q点时速度方向竖直向下，且已知线段PQ垂直于abc线。分析可知，轨迹如图
A为在b虚线左侧做匀速运动时的圆心，B为在b虚线右侧做匀速运动时的圆心，由几何关系可知
故
所以
故选C。
8. 下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的（ ）
A. 甲图是一种速度选择器，当的正电荷从左侧射入，将向上偏转
B. 乙图是一种磁流体发电机的装置，一束等离子体（含有大量正、负带电粒子）射入磁场，则通过电阻的电流从a流向b
C. 丙图是常见的质谱仪，可以把质量不同，比荷相同的带电粒子分开
D. 丁图是金属导体制成的霍尔元件，通以如图所示的电流，则a面电势低于b面电势
【答案】AD
【解析】
【详解】A．当电荷从左侧射入的速度满足
即
恰好沿直线穿过速度选择器，当速度时，所受的洛伦兹力大于电场力，正电荷将向上偏转，A正确；
B．一束等离子体射入磁场，根据左手定则，正电荷偏向B极板，负电荷偏向A极板，通过电阻电流的从b流向a，B错误；
C．粒子经过加速电场，进入磁场，根据
，
可得粒子在磁场中的轨道半径
质量不同，比荷相同的带电粒子，打到同一个位置，不会被分开，C错误；
D．由于金属导体导电的是电子，电子运动方向与电流的方向相反，根据左手定则可知，电子向a面偏转，因此a面电势低于b面电势，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，带电荷量为Q的等量同种正电荷固定在水平面上，在其连线的中垂线（竖直方向）上固定一光滑绝缘的细杆，细杆上套一个质量为m，带电荷量为的小球，小球从细杆上某点a由静止释放，到达b点时速度为零，b间的距离为h，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A. 等量同种正电荷在a、b两处产生电场强度大小关系
B. a、b两处的电势差
C. 小球向下运动到最大速度的过程中小球电势能的增加量等于其重力势能的减少量
D. 若把两电荷的位置往里移动相同距离后固定，再把带电小球从a点由静止释放，则小球速度减为零的位置将在b点的上方
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球由a到b先加速再减速，a点加速度向下，b点加速度向上，所以，A错误；
B．由a到b根据动能定理
得
B错误；
C．根据能量守恒，小球向下运动到最大速度的过程中小球重力势能转化为电势能和动能，所以小球电势能的增加量小于其重力势能的减少量，C错误；
D．若把两同种电荷的位置往里移动相同距离后固定，根据电场强度叠加原理在中垂线上相同位置电场强度变大了，再由动能定理可知小球速度减为零的位置将在b点的上方，选项D正确。
故选D。
10. 光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场；M为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈C的匝数为N。沿水平方向的长度为L，细杆D的长度为s，圆弧PQ的半径为r，r ≫ s ≫ Δx（弹簧长度改变量的绝对值）。下列说法正确的是（ ）
A. 若线框通入顺时针方向电流，则PQ上的反射光斑将上移
B. 若入射光不变，小平面镜绕O′轴转动θ角，则其反射光线转过角度也为θ
C. 若线框通入顺时针方向微电流I，则反射光斑在PQ上偏移的弧线长度为
D. 若线框通入顺时针方向微电流I，则反射光斑在PQ上偏移的弧线长度
【答案】AD
【解析】
【详解】A．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，若线框通入顺时针方向电流，根据左手定则可知，线框所受安培力方向向下，镜面将逆时针旋转，则PQ上的反射光斑将上移，故A正确；
B．若入射光不变，小平面镜绕O′轴转动θ角，根据几何关系可知，其反射光线转过的角度为2θ，故B错误；
CD．若线框通入顺时针方向微电流I，根据左手定则可知，线框所受安培力方向向下，大小为
根据胡克定律有
作出示意图，如图所示
设此时杆转过的弧度为θ，则反射光线转过的弧度为2θ，由于
可知，θ非常小，则有
，
可知
反射光斑在PQ上偏移的弧线长度近似为
则有
结合上述解得
故C错误，D正确。
故选AD。
二、实验题（每空2分，共16分）
11. 某同学用以下实验器材及电路图测量一节于电池的电动势和内阻：

电压表V（量程）；
电流表A（量程）；
滑动变阻器R（最大阻值）；
干电池；开关S；导线若干；
（1）测得的7组数据已标在如图所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势__________V和内阻_________。（结果保留两位有效数字）；
（2）按照图的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像：虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中__________是该实验的分析。
A. B.
C. D.
【答案】（1） ①. 1.5 ②. 1.0 （2）A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律得
根据图像的纵截距可知干电池的电动势
根据图像的斜率绝对值表示干电池的内阻
【小问2详解】
题中图的实验误差来自于电压表的分流作用，当电压表示数为零时无电流通过电压表，此时短路电流的测量值等于真实值，电压表的示数越大，实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大，故电动势的测量值小于真实值，故对应的图像是A。
故选A。
12. 某同学用电动势为的干电池给一个欧姆表供电。若欧姆表内部结构如图1所示，已知灵敏电流计G（满偏电流，内阻），表盘刻度如图2所示，C、D为两表笔插孔，应将__________（选填“红”或“黑”表笔插入C孔中。若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角__________（选填“过大”或“过小”），若想测量时指针位于图示位置，则需要在图中与G表__________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_________的电阻。改装后，根据图中显示可知电阻阻值为__________。
【答案】 ①. 红 ②. 过大 ③. 并联 ④. 10 ⑤. 220
【解析】
【详解】[1]根据“红进黑出”规律，可知应将红表笔插入C孔中。
[2]欧姆表的内阻与中值电阻相等
由于200欧姆的电阻比中值电阻小得多，可知若用该欧姆表来测量一个阻值约为200欧姆的电阻则会出现指针偏角过大。
[3]想测量时指针位于图示位置，即指针指在中央刻线附近，即减小通过G表中的电流，则需要在图中与
G表并联一个定值电阻。
[4]由于待测电阻阻值约为200欧姆，根据图4可知在图中与G表并联一个定值电阻后，欧姆表的中值电阻为150欧姆，根据
解得
[5]根据欧姆表的读数规律，结合上述，可知改装后，根据图中显示可知电阻阻值为。
三、解答题（共38分）
13. 如图所示，M为一线圈电阻的电动机，定值电阻，电源电动势。当S断开时，理想电流表的示数为。当开关S闭合时，电流表的示数为。求：
（1）电源的内阻r；
（2）开关S闭合时，电动机的输出功率。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
开关断开时，由闭合电路欧姆定律得
解得
【小问2详解】
开关闭合后，根据闭合电路欧姆定律有
流过电动机的电流
解得
电动机的发热功率
解得
电动机的输入功率
解得
电动机的输出功率
解得
14. 如图所示，AC水平轨道上AB段光滑，BC段粗糙，且LBC=2m，CDF为固定在竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度E=2×10³N/C的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电的滑块P（可视为质点）接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，已知滑块P的质量为m=0.2kg，电荷量为q＝-1.0×10-3C，与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2，忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g=10m/s²。
（1）若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为3N，求滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力；
（2）欲使滑块Р能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道（即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道），求弹簧最初释放弹性势能的取值范围。（结果可用根号表示）
【答案】（1）3N，方向水平向右；（2）或
【解析】
【详解】（1）滑块在F点时由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
根据牛顿第三定律知
=3N
解得
m/s
滑块从D点到F点，由动能定理得
解得
在D点，对滑块由牛第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力大小为3N，方向水平向右。
（2）如图所示
滑块的等效重力大小为
与竖直方向夹角θ为45°。M、N两点分别为等效最高点和等效圆心等高点。要使滑块P恰好沿半圆轨道运动到M点时不与轨道分离，可得
解得
滑块P从释放到M点的过程中，由能量守恒得
联立可得
若小球达到等效圆心等高点（N点）的速度为零，由能量守恒得
解得
滑块P恰好到达C点时满足
所以欲使滑块P在进入圆轨道后不离开圆轨道，弹性势能的取值范围为
或
15. 如图甲，在平面直角坐标系中，在第一、二象限内存在沿轴正方向，大小的匀强电场（图中未画出）；在第一象限内存在周期性变化的磁场（图中未画出），方向与坐标系所在平面垂直，以磁场方向垂直于坐标系所在平面向外为正方向，磁场强度随时间的变化规律如图乙所示。在坐标原点锁定一质量为的带正电小球，电荷量为。从解除对小球的锁定开始计时，时仅改变电场强度的大小并保持恒定，小球恰好在第内做匀速圆周运动。重力加速度取。
（1）求带电小球第末距离坐标原点的距离以及速度大小；
（2）求小球做匀速圆周运动的周期并在图甲中定性地画出带电小球在内的运动轨迹；
（3）若磁场区域为矩形区域且下边界为，区域左边界与轴重合，为保证带电小球离开磁场时的速度方向沿轴正方向，求矩形区域磁场的水平及竖直边长应满足的条件。
【答案】（1），
（2），
（3），
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，小球在内做匀加速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式得
解得
【小问2详解】
根据题意可知，小球第末进入磁场后，小球所受重力和电场力平衡，小球在洛伦兹力、重力和电场力的作用下做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得
又
得圆周运动的周期
分析可知，小球在内顺时针转过四分之一圆周，内做匀速直线运动，内逆时针转过半个圆周，内做匀速直线运动，内顺时针转过四分之一圆周，之后做周期性运动，则带电小球进入磁场后的运动周期，且可知小球在、时间内的位移大小
小球在内的运动轨迹，如图所示
【小问3详解】
分析可知，要使带电小球沿轴正方向离开磁场需满足
联立解得