精品解析：黑龙江省齐齐哈尔市衡齐高级中学2023-2024学年高一下学期7月（期末）考试物理试题

衡齐高中2023-2024学年高一下学期7月（期末）物理考试 一、单选题 1. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场的电场线分布图，下列说法正确的是(　　) A. a一定带正电荷，b一定带负电荷 B. a一定带负电荷，b一定带正电荷 C. 从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变小后变大 D. 从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变大后变小 【答案】C 【解析】 【分析】解决本题的关键是熟练掌握电场线的特点：从正电荷出发到负电荷终止，明确电场线疏密的意义，即电场线越密，电场越强． 【详解】A、B项：根据电场线的特点：从正电荷出发到负电荷终止，可知a、b是异种点荷，由于不知道电场线方向，所以不能判断a、b的电性，故A、B错误； C、D项：电场线密集程度反映电场强弱，电场线较密，场强较大，所以从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变小后变大，故C正确，D错误． 【点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，知道电场线的方向和疏密的意义，即可解决本题． 2. 物体在下列四种运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 物体沿光滑斜面自由上滑 B. 直升飞机载着物体匀速上升 C. 起重机拉着物体匀速下降 D. 放在电梯中的物体随电梯加速上升 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．物体沿光滑斜面自由上滑，只有重力做功，机械能守恒，A正确； B．直升飞机载着物体匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，B错误； C．起重机拉着物体匀速下降，动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，C错误； D．电梯中的物体随电梯加速上升过程中，电梯对物体的支持力做功，机械能不守恒，D错误。 故选A。 3. 以下说法正确的是（ ） A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由可知电场中某点的电势φ与q成反比 C. 由，电容器两极板间电势差U与电容器的电量大小Q成正比 D. 由Uab = Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式 为电场强度的计算式，电场强度大小与试探电荷受到的电场力无关，A错误； B．公式 是电势的定义式，采用比值法定义，φ与Ep、q无关，由电场本身决定，B错误； C．因为电容器的电容恒定，所以电势差U与电容器的电量大小Q成正比，C正确； D．公式 U = Ed 中d是两点沿电场线方向的距离，可知，在匀强电场中两点间沿电场线方向的距离越大时，两点的电势差才一定越大，若沿等势面，电势差为零，没有变化，D错误。 故选C。 【考点】考查了电场强度、电容、电势差 请阅读下述文字，完成下列小题。 点电荷是最简单的场源电荷，下图为描述某负点电荷产生静电场的电场线。、、为同一条电场线上的三个点，点到场源电荷的距离为r，点到场源电荷的距离为。其电场强度大小分别为、、。 4. 将一试探电荷置于点，试探电荷所受静电力大小为，则该试探电荷在点所受静电力的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 现将一电荷量为的试探电荷置于点，受到的静电力为。若把试探电荷换成电荷量为的试探电荷，则点的电场强度为（　　） A. ，方向与方向相同 B. ，方向与方向相反 C. ，方向与方向相同 D. ，方向与方向相反 6. 关于、、的比较，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. ， 7. 以点为坐标原点，建立如图所示轴，设无穷远处电势为零。下列关于坐标轴上各点电势随的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】4. D 5. B 6. A 7. A 【解析】 【4题详解】 将一试探电荷置于点，试探电荷所受静电力大小为，根据库仑定律有 该试探电荷在点所受静电力的大小为，根据库仑定律有 解得 故选D。 【5题详解】 点的电场强度大小 由于试探电荷为负点电荷，则方向与方向相反。由于电场强度与试探电荷没有本质的决定关系，若把试探电荷换成电荷量为的试探电荷，则点的电场强度的大小与方向均不变。 故选B。 【6题详解】 电场线分布的密集程度能够间接表示电场的强弱，根据图中所示可知，电场强度的大小关系为 故选A。 【7题详解】 无穷远处电势为零，沿电场线电势降低，可知，、、三点电动势依次增大，均为负值，图像中，图像上某点切线斜率的绝对值表示电场的强弱，结合上述有 可知，图像斜率的绝对值逐渐减小，综合上述，只有第一个选择项符合要求。 故选A。 8. 如图所示，匀强电场中、两点相距，其电势、。、间的电势差和该电场的电场强度大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】依题意，可求得、间的电势差和该电场的电场强度大小分别为 故选D。 9. 如图所示，真空中的正四面体ABCD边长为L，在C、D两点分别放置电荷量为q的正点电荷，已知静电力常量为k，则A点电场强度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两个正点电荷在A点产生的场强大小均为 夹角为，根据场强的叠加可得A点的电场强度的大小为 故选A。 10. 下列说法中错误的是（　　） A. 静电力做的功跟电荷移动的路径有关 B. 静电力做正功时电荷电势能减少，减少的电势能转化为其它形式的能 C. 电荷在同一个等势面上两点间移动时，静电力做的总功等于零 D. 电场中某点的电势跟零势面的选择有关，它是相对量 【答案】A 【解析】 【详解】A．无论匀强电场还是非匀强电场，静电力的功都只与电荷的初末位置有关，跟电荷经过的路径无关，A错误，符合题意； B．根据电场力做功与电势能变化的关系可知，静电力做正功，电势能减小；减少的电势能转化为其它形式的能，B正确，不符题意； C．由W=qU，等势面电势差为零，故电场力做功为零，C正确，不符题意； D．电势是相对量，电势的大小与与零点的选择有关，D正确，不符题意。 本题选错误的，故选A。 二、多选题 11. 如图所示，在竖直面内，长为的轻杆一端用铰链固定在点，另一端连接带正电的小球M，与点等高的、点距离点距离均为，在点固定带正电小球，轻杆初始与水平方向夹角为。小球M由静止释放，运动到点速度恰好为零。小球M由静止运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球M的电势能先减小后增大 B. 小球运动到点时动能最大 C. 小球M的机械能守恒 D. 小球M重力功率为零的位置有3处 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球M在运动过程中，受到在点固定带正电小球的库仑力的作用，库仑力先做正功，再做负功，故小球M的电势能先减小后增大。故A正确； B．小球运动到点，竖直方向有向下的加速度，故小球仍然可以加速向下运动，动能继续增大，故B错误； C．全过程中，小球动能不变，重力势能减少了，故小球的机械能是减少的。故C错误； D．设小球速度方向与水平方向的夹角为，根据 可知小球在初始点、Q点和最低点时重力的功率为零。故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（　　） A. 弹簧的弹性势能不断增大 B. 小球到达B处时动能达最大值 C. 小球动能与重力势能之和逐渐减小 D. 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小球从B到C的过程中，弹簧不断被压缩，形变量不断变大，弹簧的弹性势能不断增大。故A正确； B．小球从B到C的过程中，先加速后减速。在BC之间某处，速度达到最大值，此时动能最大。故B错误； C．从B到C的过程中，弹簧的弹性势能不断增大，由于机械能守恒，小球动能与重力势能之和逐渐减小。故C正确； D．由于不计空气阻力，小球和弹簧组成的系统只受重力和弹力作用，系统机械能守恒，系统机械能保持不变。故D正确。 故选ACD。 13. 如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，且-=->0，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子在P点的动能大于Q点动能 C. 粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能 D. 粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力 【答案】BD 【解析】 【详解】电场线与等势面垂直，根据电势的高低可知电场线的方向如图 A．由于做曲线运动的粒子，受力的方向总是指向凹侧，可知粒子受力沿着电场线，因此粒子带正电荷，A错误； BC．若粒子从P向Q运动，电场力做负功，电势能增加，动能减少，因此粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，在P点的动能大于Q点动能，B正确，C错误； D．等差等势面越密集，电场强度越大，粒子所受电场力越大，Q点的电场力大，D正确。 故选BD。 三、填空题 14. 如图所示，用带负电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B的金属小球，B的金属箔片张开，这时金属箔片带______电，若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A这时B的金属箔片也能张开，它带______电。 【答案】 ①. 负 ②. 正 【解析】 【详解】[1]用带负电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B的金属小球，由于静电感应，验电器两端出现等量正负感应电荷，近端的电荷电性与A相反，带正电，远端的金属箔片电荷电性与A相同，带负电。 [2]人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属球B时，人、地球和验电器构成一个整体，在带负电荷棒A的影响下发生静电感应，近端带正电，金属箔片不带电。移开手指后，验电器上的正电荷不会再改变，故验电器带正电，再移开棒A后，验电器上的正电荷不会再改变，金属箔片上此时也带正电。 四、实验题 15. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门“验证机械能守恒定律”，装置如图所示。已知滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为l，滑块通过光电门A、B的时间分别为、。 （1）滑块通过光电门A时的速度大小vA = ______（用相关物理量的符号表示）。 （2）要验证系统机械能守恒，需要______和______在误差范围内相等。（均用相关物理量的符号表示） 【答案】 ①. ②. mgl ③. 【解析】 【详解】（1）[1]滑块通过光电门的时间很小，平均速度近似等于瞬时速度，则有滑块经光电门A时的速度大小 （2）[2]要验证系统机械能守恒，需要系统重力势能的减少量 [3]滑块经光电门B的速度大小为 系统动能的增加量 在误差范围内相等。 五、解答题 16. 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g。 （1）求小球在电场中受到的电场力大小F； （2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球所受的电场力 （2）根据平行四边形定则，小球受到的重力和电场力的合力 根据牛顿第二定律 所以小球的加速度大小 17. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为的小球以的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点，（不计空气阻力，重力加速度为）求： （1）小球通过B点时对半圆槽的压力大小； （2）A、B两点间的距离； （3）小球落到A点时的速度大小。 【答案】(1)60N；(2)1m；(3)5m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)对小球在B点受力分析，根据牛顿第二定律，有 代入数据，得 根据牛顿第三定律，有小球通过B点时对半圆槽的压力大小为60N。 (2)小球在C点时，满足 解得 从C到A小球做平抛运动，有 代入数据，有 (3)竖直方向的速度为 则故小球落到A点时的速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 衡齐高中2023-2024学年高一下学期7月（期末）物理考试 一、单选题 1. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场的电场线分布图，下列说法正确的是(　　) A. a一定带正电荷，b一定带负电荷 B. a一定带负电荷，b一定带正电荷 C. 从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变小后变大 D. 从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变大后变小 2. 物体在下列四种运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 物体沿光滑斜面自由上滑 B. 直升飞机载着物体匀速上升 C. 起重机拉着物体匀速下降 D. 放在电梯中的物体随电梯加速上升 3. 以下说法正确的是（ ） A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由可知电场中某点的电势φ与q成反比 C. 由，电容器两极板间电势差U与电容器的电量大小Q成正比 D. 由Uab = Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 请阅读下述文字，完成下列小题。 点电荷是最简单的场源电荷，下图为描述某负点电荷产生静电场的电场线。、、为同一条电场线上的三个点，点到场源电荷的距离为r，点到场源电荷的距离为。其电场强度大小分别为、、。 4. 将一试探电荷置于点，试探电荷所受静电力大小为，则该试探电荷在点所受静电力的大小为（　　） A. B. C. D. 5. 现将一电荷量为的试探电荷置于点，受到的静电力为。若把试探电荷换成电荷量为的试探电荷，则点的电场强度为（　　） A. ，方向与方向相同 B. ，方向与方向相反 C. ，方向与方向相同 D. ，方向与方向相反 6. 关于、、的比较，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. ， 7. 以点为坐标原点，建立如图所示轴，设无穷远处电势为零。下列关于坐标轴上各点电势随的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，匀强电场中、两点相距，其电势、。、间的电势差和该电场的电场强度大小分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 9. 如图所示，真空中的正四面体ABCD边长为L，在C、D两点分别放置电荷量为q的正点电荷，已知静电力常量为k，则A点电场强度的大小为（　　） A. B. C. D. 10. 下列说法中错误的是（　　） A. 静电力做的功跟电荷移动的路径有关 B. 静电力做正功时电荷电势能减少，减少的电势能转化为其它形式的能 C. 电荷在同一个等势面上两点间移动时，静电力做的总功等于零 D. 电场中某点的电势跟零势面的选择有关，它是相对量 二、多选题 11. 如图所示，在竖直面内，长为的轻杆一端用铰链固定在点，另一端连接带正电的小球M，与点等高的、点距离点距离均为，在点固定带正电小球，轻杆初始与水平方向夹角为。小球M由静止释放，运动到点速度恰好为零。小球M由静止运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球M的电势能先减小后增大 B. 小球运动到点时动能最大 C. 小球M的机械能守恒 D. 小球M重力功率为零的位置有3处 12. 如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（　　） A. 弹簧的弹性势能不断增大 B. 小球到达B处时动能达最大值 C. 小球动能与重力势能之和逐渐减小 D. 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变 13. 如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为、、，且-=->0，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子在P点的动能大于Q点动能 C. 粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能 D. 粒子在P点受到电场力小于Q点受到的电场力 三、填空题 14. 如图所示，用带负电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B的金属小球，B的金属箔片张开，这时金属箔片带______电，若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A这时B的金属箔片也能张开，它带______电。 四、实验题 15. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门“验证机械能守恒定律”，装置如图所示。已知滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d，光电门A、B之间的距离为l，滑块通过光电门A、B的时间分别为、。 （1）滑块通过光电门A时的速度大小vA = ______（用相关物理量的符号表示）。 （2）要验证系统机械能守恒，需要______和______在误差范围内相等。（均用相关物理量的符号表示） 五、解答题 16. 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g。 （1）求小球在电场中受到的电场力大小F； （2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a； 17. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为的小球以的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点，（不计空气阻力，重力加速度为）求： （1）小球通过B点时对半圆槽的压力大小； （2）A、B两点间的距离； （3）小球落到A点时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $