2021-2022学年湖北省宜城一中、南漳一中高一（下）5月联考物理试题含解析

这是一份2021-2022学年湖北省宜城一中、南漳一中高一（下）5月联考物理试题含解析，共19页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高一年级五月联考物理试题一、选择题（每小题4分，共44分。1——7为单选题，8——11为多选题）1. 在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】无穷远为零势面，－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为可得根据电势的定义可得故A正确，BCD错误。故选A。2. 两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2:3的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导线以下说法中错误的是（　　）
 A. 它们的电阻之比为3∶2B. 它们的电流之比为1∶1C. 它们的电子移动速率之比为3∶2D. 单位时间通过它们的电量之比为2∶3【答案】D【解析】【详解】A．根据电阻定律得，它们的电阻之比为3∶2，A正确，不符合题意；B．由于两导体串联，所以它们的电流之比为1∶1，B正确，不符合题意；C．根据电流的微观表达式，速率与横截面积成反比，它们的电子移动速率之比为3∶2，C正确，不符合题意；D．根据电流公式，单位时间通过它们的电量之比为1∶1，D错误，符合题意。故选D。3. 空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场。实线为其电场线，虚线为其等势线（相邻等势面间的电势差相等），A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线对称，则（　　）A. A点和B点的电势相同 B. C点和D点的电场强度相同C. 正电荷从A点移至B点，静电力做正功 D. 负电荷从C点移至D点，电势能增大【答案】C【解析】【详解】A．A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，故A错误；B．根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，则电场强度不同，故B错误；C．从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，故C正确；D．C点和D点在同一个等势面上，负电荷在C、D两点电势能相等，故D错误。故选C。4. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，其电势能随位移变化关系如图所示，其中段是关于直线对称的直线，段是曲线，则下列说法正确的是（    ）A. 处电场强度最小B. 在、、、处电势、、、的关系为：C. 段带电粒子做匀变速直线运动D. 段电场强度方向不变，大小变化，段的电场强度大小、方向均不变【答案】B【解析】【详解】A．根据电势能与电势的关系场强与电势的关系可得由数学知识可知图象切线的斜率表示电场力，处的斜率可以认为与前段相等，故此时电场强度并不是最小的，故A错误；B．根据电势能与电势的关系粒子带负电则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有故B正确；C．由图可知，段和段电场方向相反，故加速度并不相同，不是一直做匀变速运动，故C错误；D．段电场方向不变，大小不变，段图象的斜率减小，故电场强度大小减小，方向不变，故D错误。故选B。5. 如图所示，在O点处放置一点电荷+Q， a、b、c、 d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是（　　）A. b、d两点的电场强度相同B. a、f两点的电势相等C. 点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功D. 图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同【答案】B【解析】【详解】A. b、d两点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；B．a、b、c、 d、e、f是以O点为球心的球面上的点，这些点都在同一个等势面上，所以a、f两点的电势相等，故B正确；C．整个球面是等势面，所以点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力不做功，故C错误；D．a、b点在同一个等势面上，所以Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差相同，故D错误。故选B。6. 如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则该电场的场强是（　　）A. 方向与y轴负方向的夹角为45°B. 方向与y轴负方向的夹角为60°C. 大小为D. 大小为200V/m【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．OA的中点C的电势为将C点与B点连接，如图BC连线为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高电势处指向电势处，可知，电场线方向垂直于BC向下，设电场方向与y轴正方向的夹角为α，根据几何关系可知故知电场方向与y轴负方向的夹角为30°，AB错误；CD．OB沿电场线方向上的距离所以电场强度大小C错误D正确。故选D。7. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（　　）A. 带电油滴所受静电力不变 B. P点的电势将降低C. 带电油滴在P点时的电势能不变 D. 电容器的电容减小，极板带电荷量减小【答案】D【解析】【详解】A．平行板电容器两端电压U不变，将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，根据可知两极板间电场强度减小，则带电油滴所受静电力减小，故A错误；B．A板接地，电势为零，设P到A板的距离为x，根据沿电场强度方向电势降低可知P点电势为因为x不变，而E减小，所以P点的电势将升高，故B错误；C．带电油滴所受电场力方向竖直向上，则油滴带负电，因为P点电势升高，则带电油滴在P点时的电势能降低，故C错误；D．根据可知电容器的电容减小，再根据可知极板带电荷量减小，故D正确。故选D。8. 某一导体的伏安特性曲线如图中的段（实线）所示，关于该导体的电阻，下列说法正确的是（　　）A. A点对应的导体的电阻为 B. B点对应的导体的电阻为C. 在段，导体的电阻变化了 D. 在段，导体的电阻随电压的增大而增大【答案】CD【解析】【详解】ABC．根据部分电路欧姆定律可知，A点对应的导体的电阻为B点对应导体的电阻为在AB段，导体的电阻变化了AB错误C正确；D．根据图像的斜率的倒数可以表示电阻的变化，所以在AB段，导体的电阻随电压的增大而增大， D正确。故选CD。9. 如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个粒子（带正电荷）以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点。在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出（　　）A. 粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小。B. M点的电势高于N点的电势C. 粒子在N点电势能比在M点的电势能大D. 粒子在M点的速率小于在N点的速率【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．根据电场线或等势面的疏密程度可知N点的电场强度较大，故带电粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力小，故A正确；B．由粒子的运动轨迹可知，带正电的粒子所受的电场力方向指向右下方，则电场线的方向指向右下方，根据“顺着电场线的方向电势降落”，可知N点的电势高于M点的电势，故B错误；C．粒子从M到N，电场力对粒子做负功，电势能增加，所以N点的电势能比在M点的电势能大，故C正确；D．粒子从M到N，电场力做负功，速度减小，所以M点的速率大于在N点的速率，故D错误。故选AC。10. 如图甲所示，P、Q为真空中两固定点电荷，O为PQ连线的中点，MN为PQ连线的中垂线，从MN上的C点由静止释放一试探电荷，电荷仅在电场力作用下运动，运动过程中的速度-时间图像如图乙所示（已知图像关于虚线对称），下列说法正确的是（　　）
 A. P、Q为等量同种电荷 B. P、Q为等量异种电荷C. t1时刻，试探电荷位于O点 D. t2时刻，试探电荷位于O点【答案】AC【解析】【详解】AB．从MN上的C点由静止释放一试探电荷，电荷仅在电场力作用下运动，运动过程中的速度-时间图像如图乙所示，因为图像关于虚线对称，所以可以判断试探电荷在MN上运动，两电荷对试探电荷同为引力，所以P、Q为等量同种电荷，故A正确B错误；CD．t1时刻，试探电荷速度最大，所以合力做功最多，所以试探电荷位于O点，t2时刻，试探电荷速度为零，到达关于O的对称点，故C正确D错误。故选AC。11. 如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为，板长为L。为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量即）可采用的方法是（　　）A. 增大两板间的电势差 B. 尽可能使板长L短些C. 使加速电压降低些 D. 尽可能使板间距离d小些【答案】CD【解析】【详解】电子加速电场中加速，根据动能定理可得所以电子进入偏转电场时速度的大小为电子进入偏转电场后的偏转量为则有所以示波管的灵敏度为所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d和减小U1。故选CD。二、实验题（12小题每空2分，13小题每空3分，共14分。）12. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素。平行板电容器已经充电，静电计指针的偏转角度反映电容器两极板间的电势差的大小。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。（1）保持S不变，增大d，则___________；（2）保持d不变，减小S，则___________；（3）保持S、d不变，在两极板间插入玻璃，则___________；（4）保持S、d不变，在两极板间插入一块金属板，则___________。（以上4个空都填“变大”、“不变”或者“变小”）【答案】    ①. 变大    ②. 变大    ③. 变小    ④. 变小【解析】【详解】平行板电容器电容的定义式和决定式分别为（1）[1]保持S不变，增大d，则C减小，而Q不变，则U增大，所以θ变大。（2）[2]保持d不变，减小S，则C减小，同（1）理可知θ变大。（3）[3]保持S、d不变，在两极板间插入玻璃，即增大，则C增大，而Q不变，则U变小，所以θ变小。（4）[4]保持S、d不变，在两极板间插入一块金属板，由于金属板是导体，静电平衡时内部场强为零，则两极板间存在由正极板到负极板的电场强度区域变短，等效于减小了电容器的极板间距，则C增大，同（3）理可知θ变小。13. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，测量出油滴质量为m，重力加速度为g。
 （1）设油滴受到气体的阻力，其中k为阻力系数，___________；（2）油滴所带电荷量___________。【答案】    ①.     ②. 【解析】【详解】（1）[1]油滴速度为v1时所受阻力油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有解得（2）[2]设油滴所带电荷量为q， 油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡则油滴所带电荷量三、解答题（共42分）14. 如图所示匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一电荷量为的正电荷从a点移到b点电场力做功为J。求：（1）匀强电场的场强E；（2）电荷从b点移到c点，电场力做的功；（3）a、c两点间的电势差。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由得（2）电荷从b点移到c点，电场力做功（3）由a点到c点电场力做功又有联立得15. 所示，一个电荷量为的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，间距离为，静电力常量为k。求：（1）试说明点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能怎样变化？（2）试说明点电荷乙从A点向B运动的过程中，加速度怎样变化？（3）B点的电场强度的大小（4）间的距离（5）在点电荷甲形成的电场中，间电势差
 【答案】（1）电场力做正功，电势能减小；（2）加速度减小；（3）；（4）；（5）【解析】【详解】（1）电场力做正功，电势能减小；             （2）由题A到B做减速运动，加速度向右，由牛顿第二定律可得知r减小，加速度减小；        （3）由题知B点加速度为0，在B点处解得（4）由可得（5）点电荷从A运动到B的过程中，根据动能定理有解得16. 如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成角的绝缘直杆，其下端（端）距地面高度。有一质量的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过端的正下方点处。（取）求：（1）小环离开直杆后的加速度大小和方向；（2）小环从运动到过程中的动能增量；（3）小环在直杆上匀速运动速度的大小。【答案】（1），加速度方向垂直杆向下；（2）4J；（3）【解析】【分析】详解】（1）小环沿杆匀速下滑，受重力，电场力及支持力如图所示，由平衡条件可得 ，小环离开直杆后，只受重力及电场力作用，小环的加速度为解得， 加速度方向垂直杆向下（2）小环从运动到过程中，由动能定理可得解得（3）小环从运动到过程中，做类平抛运动，如图所示有代入数据联立解得