精品解析：河北省衡水市故城县河北郑口中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

郑口中学高一年级下学期质检三考试物理试卷 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题纸上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A. 富兰克林验证了闪电是放电的一种形式，发明了避雷针 B. 库仑提出电荷的周围存在一种特殊物质叫电场，电场对放入其中的电荷有力的作用 C. 物理学家密立根最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 D. 物理学家法拉第最先测出了元电荷e的数值 【答案】A 【解析】 【详解】A．富兰克林通过风筝实验验证了闪电是放电的一种形式，把天电与地电统一起来，发明了避雷针，故A正确； B．法拉第提出电荷的周围存在电场，故B错误； C．物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故C错误； D．物理学家密立根用油滴实验最早精确地测出了元电荷e的数值，故D错误。 故选A。 2. 下列说法正确的是（ ） A. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在 B. 从公式来看，场强大小与成正比，与成反比 C. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可以看成点电荷 D. 根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场是客观存在的，电场线是人为设想出来的，其实并不存在，故A错误； B．是电场强度的定义式，场强只有电场自身决定，与、均无关，故B错误； C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可以看成点电荷，故C正确； D．当两点电荷间的距离趋近于零时，不再成立，不能得到电场力将趋向无穷大的结论，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，在绝缘且光滑水平地面上有两个带异种电荷的小球A、B，质量分别为、带电量分别为、当用力 F向右拉着A时，A、B小球共同运动，两小球之间的间距为。当用力F向左拉着B时，A、B小球共同运动，两小球之间的间距为，则和的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对A、B整体由牛顿第二定律有 可知，无论拉力作用在A上还是作用在B上两球共同运动的加速度大小相同，则当拉力作用在A上时，对小球B由牛顿第二定律有 当拉力作用在B上时，对小球A由牛顿第二定律有 解得 故选C。 4. 如图所示，一个绝缘的金属球壳内放置一个带正电的小球B，球壳外用绝缘细线悬挂一个带正电的检验电荷A。a、b分别位于球壳内外。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电荷A向右偏离竖直方向 D. 球壳内表面各点电势相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．a处电场线较密，故电场强度，故A错误； B．沿电场线方向电势降低，故电势，故B错误； C．正电荷在金属球壳外产生水平向左的电场，故电荷A向左偏离竖直方向，故C错误； D．球壳处于静电平衡，球壳内表面各点电势相等，故D正确 故选D。 5. 反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着放电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，反天刀周围的电场线分布示意图如图所示，A、B、C为电场中的点，下列说法不正确的是（　　） A. 头部带正电，尾部带负电 B. 负离子运动到A点时，其加速度方向向左 C. A点电场强度小于B点电场强度 D. 图中从A点到C点的虚线可能是正离子的运动轨迹 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于负电荷或无穷远处，根据题中电场线由鱼的头部出发，终止于鱼的尾部，可知头部带正电，尾部带负电，故A正确，不符合题意； B．负离子在A点受到的电场力向左，其加速度方向向左，故B正确，不符合题意； C．电场线疏密程度表示电场强度大小，A点电场线比B点密，故A点电场强度大于B点电场强度，故C错误，符合题意； D．带电粒子运动时受力指向运动轨迹的凹侧，可得图中受力与电场线方向相同，则从A点到C点的虚线可能是正离子的运动轨迹，故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，带正电的点电荷在外力作用下沿x轴运动，则点电荷（　　） A. 在和处电势能相等 B. 由运动到的过程中电势能增大 C. 由运动到的过程中电场力一直减小 D. 在处电势能最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，处右侧的电场强度方向沿x轴负方向，根据沿电场方向电势降低可知，处电势低于处电势，根据 可知带正电的点电荷在处势能比在处势能小，故A错误； B．由于处右侧的电场强度方向沿x轴负方向，可知带正电的点电荷由运动到的过程中，电场力做负功，电势能增大，故B正确； C．由图像可知，点电荷由运动到的过程中，场强先变大后变小，则电场力先变大后变小，故C错误； D．由于处右侧电场强度方向沿x轴负方向，根据沿电场方向电势降低可知，处的电势不是最大，所以带正电的点电荷在处电势能不是最大，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在竖直平面内存在电荷量分别为+Q1和-Q2的两个点电荷，两点电荷连线水平，在Q1，Q2之间放置内壁光滑的绝缘细管，细管的上、下端口恰好在Q1，Q2连线的中垂线上。电荷量为+q的小球（可视为点电荷）以初速度v0从上端管口无碰撞进入细管，小球在细管中运动的过程中机械能始终守恒，且细管上、下端口高度差为h，重力加速度为g，则（　　） A. 细管各处的电势为0 B. 小球在细管中运动时，电势能先增大后减小 C. 小球离开细管的速度大小为 D. Q1<Q2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．带电小球在运动过程中始终机械能守恒，则小球在运动过程中电势能保持不变，故图中细管所在的弧线是同一等势线，细管各处的电势相等，但不一定为0，故AB错误； C．小球在细管中的机械能始终守恒，则有 解得 故C正确； D．小球机械能始终守恒，说明电场力不做功，即电场力与速度方向始终垂直，则小球在初始位置的电场强度方向为右上方，说明+Q1在该位置的电场强度大于-Q2在该位置的电场强度，则有 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 段的电场强度在逐渐减小 B. 段的电场强度大小不变，方向沿着x轴负方向 C. 段，粒子运动过程中的动能先增大后减小 D. 若O、、、处电势为、、、，则 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 ， 可知 可知图像斜率的绝对值等于粒子受到的电场力大小，段图像斜率的绝对值逐渐减小，粒子受到的电场力逐渐减小，电场强度在逐渐减小，故A正确； B．段图像斜率的绝对值不变，电场强度大小不变，负电荷在高电势处电势能反而小，可知段电势逐渐减小，根据沿电场线电势降低，方向沿着x轴正方向，故B错误； C．段，粒子运动过程中电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，动能先增大后减小，故C正确； D．粒子的电势能为 则 故D错误。 故选AC。 9. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定小于在b点的加速度 D. 粒子在c点的速度一定小于在a点的速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知粒子受到电场力大致向左，故粒子一定带正电，故A正确； B．粒子可能从a点运动到b点，也可能从b点运动到a点，故B错误； C．电场线越密，电场强度越大，c点电场线较密，则粒子在c点的电场强度较大，根据 故粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度，故C错误； D．若粒子从a点运动到c点，速度方向与电场力方向的夹角为钝角，电场力做负功，粒子速度减小，故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。现将B球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡。与移动前相比，下列说法正确的是（　　） A. 斜面对A的弹力增大 B. 水平面对B的弹力增大 C. 推力F变小 D. 两球之间的距离变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．如图所示 对小球A受力分析，由平行四边形定则可知，当A小球到达虚线位置时，斜面对A的弹力减小，A错误； B．对AB整体受力分析，和的竖直分量之和等于AB的重力之和，减小，则的竖直分量减小，则水平面对B的弹力增大，B正确； C．对B受力分析，F等于库仑力的水平分量，因为减小且与水平方向的夹角变大，则的水平分量减小，即推力F减小，C正确； D．由A受力可知，两球之间的库仑力减小，根据库仑定律得，两球之间的距离变大，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示为研究平行板电容器电容的实验。 （1）当在充电后与电源断开的平行板电容器的两极板间插入电介质板时，电容器的电容将________，与电容器相连的静电计指针偏角将________；若只将左极板向上移动少许，则与电容器相连的静电计指针偏角将________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （2）有一充电的平行板电容器，两板间电压为10V，当电容器的电荷量减少时，电容器两板间的电压降为5V，则此电容器的电容是________μF。 【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 增大 ④. 20 【解析】 【详解】（1）[1]依题意，电容器极板间的电荷量保持不变，根据 两极板间插入电介质板时，电容器的电容增大。 [2]由 可知极板间电压减小，即与电容器相连的静电计指针偏角将减小。 [3]同理可知，若只将左极板向上移动少许，极板的正对面积减小，电容器的电容减小。极板间电压将增大，与电容器相连的静电计指针偏角将增大。 （2）[4]根据 依题意，极板上电压减小量为 联立，解得 12. 在科学探究电容器的实验中： （1）如图甲所示，电容器上标有“200µF，10V”，下列说法正确的是（　　） A. 电容器电压为5V时，电容是200µF B. 电容器电压为5V时，电容是100µF （2）利用如图乙所示电路观察电容器的充、放电现象。其中E为电池、R为电阻箱、C为电容器、G为电流计、S为单刀双掷开关。 ①将开关S接1，观察到电流计指针偏转情况为____ A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到零 C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零 ②将开关S接2，观察到电流计指针偏转方向与接1的偏转方向__________（填“相同”或“相反”）； ③将电流计G表换成电流传感器，充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图丙所示，则这一过程中电容器释放的电荷量约为________C。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2） ①. D ②. 相反 ③. 【解析】 【小问1详解】 电荷量不同时，电容器两端电压不同，但无论电压多少电容器的电容都保持不变，是200µF。 故选A。 【小问2详解】 [1]使开关S接1，电池给电容器充电，电流顺时针方向，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零。 故选D。 [2]将开关S接2，电容器放电，放电电流方向为逆时针方向与充电电流方向相反，故观察到电流计指针偏转方向与接1的偏转方向相反。 [3]由I-t图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示电容器所带的电荷量，图中图线与坐标轴围成的部分大约有43个小方格，则电容器所带的电荷量为 13. 如图所示，把一电荷量为小球A用绝缘细绳悬起来，若将电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向夹角，取，，且A、B两小球均可看成点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A球的质量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据库仑定律可得 （2）对A受力分析，根据平衡条件可得 解得 14. 空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小，一带电粒子从A点移动到B点时，电场力做功，平行于电场线且A、B间的距离为，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的距离为且BC与电场线方向的夹角为，求： （1）粒子所带电荷量； （2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功； （3）A、C两点的电势差。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）A、B两点间的电势差为 根据可得，粒子所带电荷量为 （2）B、C两点沿电场线方向的距离为 则B、C两点间的电势差为 粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功为 （3）A、C两点电势差为 15. 如图，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等。一个质量为m，电荷量大小为q的带电质点以初速度v0从x轴上P（-L，0）点射入第二象限，已知带电质点在第二象限中做匀速直线运动，在第一象限中做匀变速直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q（未画出），重力加速度为g。求： （1）判断带电质点的电性。 （2）计算电场强度的大小E； （3）确定Q点的位置坐标； （4）带电质点由P点射入电场到返回P点所用的时间T。 【答案】（1）负电；（2）；（3）（0，L）；（4） 【解析】 【详解】（1）带电质点在第二象限中做匀速直线运动，则质点受电场力向上，可知质点带负电； （2）在第二象限内对质点受力分析有 mg=qE 解得 （3）质点在第一象限中做匀变速直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q，则在第一象限内对质点受力分析有，运动轨迹与水平方向夹角为，则Q点位置为（0，L）处； （4）在第二象限内质点做匀速直线运动 在第一象限内质点做匀变速直线运动 速度减为零时 0=v0-at2 则带电质点由P点射入电场到返回P点所用的时间 T=2t1+2t2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 郑口中学高一年级下学期质检三考试物理试卷 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题纸上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A. 富兰克林验证了闪电是放电的一种形式，发明了避雷针 B. 库仑提出电荷的周围存在一种特殊物质叫电场，电场对放入其中的电荷有力的作用 C. 物理学家密立根最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 D. 物理学家法拉第最先测出了元电荷e的数值 2. 下列说法正确的是（ ） A. 电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在 B 从公式来看，场强大小与成正比，与成反比 C. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体可以看成点电荷 D. 根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 3. 如图所示，在绝缘且光滑水平地面上有两个带异种电荷的小球A、B，质量分别为、带电量分别为、当用力 F向右拉着A时，A、B小球共同运动，两小球之间的间距为。当用力F向左拉着B时，A、B小球共同运动，两小球之间的间距为，则和的比值为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一个绝缘的金属球壳内放置一个带正电的小球B，球壳外用绝缘细线悬挂一个带正电的检验电荷A。a、b分别位于球壳内外。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电荷A向右偏离竖直方向 D. 球壳内表面各点电势相等 5. 反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着放电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，反天刀周围的电场线分布示意图如图所示，A、B、C为电场中的点，下列说法不正确的是（　　） A. 头部带正电，尾部带负电 B. 负离子运动到A点时，其加速度方向向左 C. A点电场强度小于B点电场强度 D. 图中从A点到C点的虚线可能是正离子的运动轨迹 6. 某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，带正电的点电荷在外力作用下沿x轴运动，则点电荷（　　） A. 在和处电势能相等 B. 由运动到的过程中电势能增大 C. 由运动到的过程中电场力一直减小 D. 在处电势能最大 7. 如图所示，在竖直平面内存在电荷量分别为+Q1和-Q2的两个点电荷，两点电荷连线水平，在Q1，Q2之间放置内壁光滑的绝缘细管，细管的上、下端口恰好在Q1，Q2连线的中垂线上。电荷量为+q的小球（可视为点电荷）以初速度v0从上端管口无碰撞进入细管，小球在细管中运动的过程中机械能始终守恒，且细管上、下端口高度差为h，重力加速度为g，则（　　） A. 细管各处的电势为0 B. 小球在细管中运动时，电势能先增大后减小 C. 小球离开细管的速度大小为 D. Q1<Q2 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（　　） A. 段的电场强度在逐渐减小 B. 段的电场强度大小不变，方向沿着x轴负方向 C. 段，粒子运动过程中动能先增大后减小 D. 若O、、、处电势为、、、，则 9. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子一定从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定小于在b点的加速度 D. 粒子在c点的速度一定小于在a点的速度 10. 如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。现将B球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡。与移动前相比，下列说法正确的是（　　） A. 斜面对A的弹力增大 B. 水平面对B的弹力增大 C. 推力F变小 D. 两球之间的距离变小 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示为研究平行板电容器电容的实验。 （1）当在充电后与电源断开的平行板电容器的两极板间插入电介质板时，电容器的电容将________，与电容器相连的静电计指针偏角将________；若只将左极板向上移动少许，则与电容器相连的静电计指针偏角将________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （2）有一充电的平行板电容器，两板间电压为10V，当电容器的电荷量减少时，电容器两板间的电压降为5V，则此电容器的电容是________μF。 12. 在科学探究电容器的实验中： （1）如图甲所示，电容器上标有“200µF，10V”，下列说法正确的是（　　） A. 电容器电压为5V时，电容是200µF B. 电容器电压为5V时，电容是100µF （2）利用如图乙所示电路观察电容器的充、放电现象。其中E为电池、R为电阻箱、C为电容器、G为电流计、S为单刀双掷开关。 ①将开关S接1，观察到电流计指针偏转情况为____ A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到零 C.迅速偏转到某一刻度后保持不变 D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到零 ②将开关S接2，观察到电流计指针偏转方向与接1偏转方向__________（填“相同”或“相反”）； ③将电流计G表换成电流传感器，充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图丙所示，则这一过程中电容器释放的电荷量约为________C。（结果保留两位有效数字） 13. 如图所示，把一电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起来，若将电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向夹角，取，，且A、B两小球均可看成点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力大小； （2）A球的质量。 14. 空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小，一带电粒子从A点移动到B点时，电场力做功，平行于电场线且A、B间的距离为，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的距离为且BC与电场线方向的夹角为，求： （1）粒子所带电荷量； （2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功； （3）A、C两点的电势差。 15. 如图，第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场，两电场的电场强度大小相等。一个质量为m，电荷量大小为q的带电质点以初速度v0从x轴上P（-L，0）点射入第二象限，已知带电质点在第二象限中做匀速直线运动，在第一象限中做匀变速直线运动，并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q（未画出），重力加速度为g。求： （1）判断带电质点的电性。 （2）计算电场强度的大小E； （3）确定Q点的位置坐标； （4）带电质点由P点射入电场到返回P点所用的时间T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$