四川省眉山市仁寿第一中学校南校区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题
第Ⅰ卷（选择题共52分）
一、选择题（本大题共10小题，共52分。1-6小题为单选题，每题4分，每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；7-10题为多选题，全部选对得7分，选不全的得4分，有错选或不答的得0分。）
1．关于元电荷，下列论述正确的是（ ）
A．把质子或电子称为元电荷 B．元电荷是一个电子所带电荷量的大小，没有正负之分
C．电子带有最小的负电荷，其电荷量称为元电荷 D．物体所带的电荷量称为元电荷
2．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上，小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法不正确的是（ ）
A．摩擦使笔套带电 B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异种电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受吸引力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
3．如图，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是（ ）
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片闭合
C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
4．下列说法中正确的是（ ）
A．点电荷是一种理想模型，真正的点电荷是电子
B．点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体
C．两带电荷量分别为Q1、Q2的球体间的作用力在任何情况下都可用公式计算
D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
5.两个电荷量分别为和的相同金属小球(均可视为点电荷)位于相距为的两处时,它们间的库仑力大小为,现将两球接触,再使两球的距离变为2r,则此时两球间的库仑力大小为（ ）
A. B.32F C. D.16F
6.如图所示,在边长为的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a和b的电荷量均为和d的电荷量均为,静电力常量为。则a点电荷受到的其他三个点电荷的静电力的合力大小是（ ）
A.0 B. C. D.
7.如图,位于直角三角形的三个顶点上,。在三点分别放置电荷量为的点电荷,测得点处点电荷受到的静电力方向平行于AB向左、大小为,则（ ）
A．A、C两点的点电荷一定带异种电荷 B．A、C两点的点电荷一定带同种电荷
C．将均增大为原来的2倍，受到的静电力变为
D．仅将增大为原来的2倍，受到的静电力变为
8．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．运动员到达最低点前重力势能始终减少
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力对运动员做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员的机械能守恒
D．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能一直减少
9．甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（ ）
A．力F对甲物体做功多 B．力F对甲、乙两个物体做的功一样多
C．甲物体获得的动能比乙大 D．甲、乙两个物体获得的动能相同
10．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．不计空气阻力，则小球（ ）
A．下落至C处速度最大 B．由A至D的过程中机械能守恒
C．由B至D的过程中，动能先增大后减小
D．由A运动到D时，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
第Ⅱ卷（非选择题共48分）
二、实验题：本题共7个空，每空2分，共14分。
11．某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作：
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）该实验采用的方法是_____________。（填正确选项前的字母）
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）若球质量为m，在位置偏离竖直方向的夹角为α，则带电体受的库仑力大小为_____________。
（3）在实验中，同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式来计算两球之间的库仑力，你认为该值与第二问的结果相比应该_____________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12．利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点测得三点到起始点O的距离分别为。已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的变化量=_____________，动能的增加量=_____________。
（2）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本实验的图像应是下图中的_____________；若阻力不可忽略，那么图像应是下图中的。
A． B．
C． D．
三、计算题（本题共3小题，共34分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算过程。）
13．（8分）如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将小球A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：
（1）A球刚释放时的加速度为多大？
（2）当A球的速度最大时，A球与B点的距离？
14．（12分）.如图所示，质量m＝50kg的跳水运动员从距水面高h＝10m的跳台上以的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽略运动员的身高，取g＝10m/s2，不计空气阻力．求：
(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为零势能面)；
(2)运动员起跳时的动能；
(3)运动员入水时的速度大小；入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗？
15.（14分）如图所示，均可视为质点的三个物体A，B、C放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，开始A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为kg，kg，其中A绝缘且不带电，B、C的电荷量分别为，且保持不变，开始时三个物体均保持静止，现用一平行于斜面向上的力F拉物体A，使它沿斜面向上做匀加速直线运动，运动2m后F不再变化。已知静电力常量为
k=9.0×109N2·m2/C2，g取10m/s2，求:
（1）开始时BC间的距离L；
（2）物体A向上运动2m所用的时间；
（3）此过程中F的最大值和最小值。
2026届高一期末考试物理答案
1.答案 B
解析 质子或电子是带电粒子，所带的电荷量的绝对值称为元电荷，选项A.C错误；物体带电是因为得失电子，所带电荷量均为电子电荷量的整数倍，故把电子所带电荷量的大小称为元电荷，电子带有最小的负电荷，选项B正确，选项D错误。
2.答案 D
解析 笔套与头发摩擦后，由于摩擦起电使笔套带电。带电的笔套靠近圆环的时候，圆环发生静电感应，上下部分感应出等量的异种电荷，故A、B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，圆环加速度向上，所受吸引力大于圆环重力，故C正确；笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有被全部中和，仍带有部分电荷，故D错误。
3.答案 A
解析 感应起电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端带正电，导体A的左端带负电，所以导体两端的金属箔片都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔片还是张开，故A正确B错误；先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电；若再把A、B分开，A、B上的金属箔片都不会张开，故C错误；先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。
4.答案 D
解析 点电荷不是客观存在的，是理想模型；一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，则点电荷不一定是体积和带电荷量都很小的带电体，选项A错误、D正确，B错误；库仑定律适用于真空中静止的点电荷之间的相互作用，选项C错误。
5.答案 A
解析 接触前,相距为时,根据库仑定律得,接触后,各自的电荷量变为,则此时根据库仑定律有,可得,故选A。
6.答案 D
解析 a和b的电荷量均为和d的电荷量均为,根据库仑定律,则c点电荷对a的库仑力大小为点电荷对a的库仑力大小为根据力的合成法则,点电荷a所受的库仑力大小为,故A、B、C错误,D正确。
7.答案 AC
解析 由题意可知,对的库仑力沿方向,对的库仑力沿方向,则、两点的点电荷一定带异种电荷,A正确,B错误;,将均增大为原来的2倍,则变为原来的2倍,可知受到的静电力变为正确;,仅将增大为原来的2倍,则变为原来的2倍,即,与相等,与夹角为,得,由,联立得错误。
8.答案 AB
解析 运动员到达最低点前一直向下运动，高度在降低，所以重力势能始终减少，A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，绳子对人的力为拉力，方向向上，所以拉力对人做负功，由于弹性绳的形变量增大，所以弹性势能增加，B正确；蹦极过程中，运动员与弹性绳组成的系统机械能守恒，运动员机械能不守恒，C错误；蹦极绳张紧后的下落过程中，当弹力小于重力时，运动员的动能增加，当弹力大于重力时，运动员的动能减少，故D错误．
9.答案 BC
解析 由功的公式W＝Fxcosα＝Fs可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多，A错误，B正确；根据动能定理，对甲有，对乙有，可知，即甲物体获得的动能比乙大，C正确，D错误．
10.答案 ACD
解析 小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球做加速运动，小球从C至D过程，重力小于弹力，合力向上，小球做减速运动，所以小球由B至D的过程中，动能先增大后减小，在C点动能最大，速度最大，故A、C正确；由A至B下落过程中小球只受重力，其机械能守恒，从B至D过程，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故B错误；在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，则从A运动到D时，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确．
11.B mgtanα 偏大
【详解】（1）[1]该实验采用的方法是控制变量法，即探究静电力与两电荷间的距离的关系时，应保证两电荷的带电量不变。
故选B。
（2）[2]对带电小球受力分析，受力示意图如图所示
由平衡条件可得，带电体受的库仑力大小为
（3）[3]在实验中，同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态,利用公式来计算两球之间的库仑力,该值与第二问的结果相比应该偏大,因为同种电荷相互排斥,电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际值小于。
12. A D
【详解】(1)[1]重锤重力势能的减少量为
[2]B点的瞬时速度为
则动能的增加量为
（2）[3]若实验中忽略阻力因素,则
整理可得
图线为过原点的一条倾斜直线,故选A。
[4]若实验中重锤所受阻力不可忽略,根据动能定理,有
整理得
当速度越大,阻力会越大,故在图像中图线斜率会逐渐减小,故选D。
13.(1);(2)
【详解】(1)根据牛顿第二定律
得
（2）当A球的速度最大时,加速度为零,则
得
5000J 625J 15m/s 无关
解析(1)以水面为零势能面,则运动员在跳台上时具有的重力势能为
(2)运动员起跳时的速度为,
则运动员起跳时的动能为
(3)运动员从起跳到入水过程中,只有重力做功,运动员的机械能守恒,则
解得.
此速度大小与起跳时的方向无关.
15.(1)3m;(2)1s;(3)
【详解】（1）对A、B整体分析有
解得
（2）由题意可知物体A运动了2m后AB开始分离,恰分离时对B有
解得
所以AB一起匀加速直线运动的加速度大小为。物体A向上运动2m所用的时间为
（3）开始运动时,有最小值,此时对B分析有
解得
对A分析有
解得
当AB分离后,有最大值,对A分析有
解得
