2022-2023学年陕西省宝鸡教育联盟高一（下）联考物理试卷（含解析）

2022-2023学年陕西省宝鸡教育联盟高一（下）联考物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.  如图所示，两个不带电的导体和用一对绝缘柱支持，使它们彼此接触，把一带正电荷的物体置于附近，贴在、下部的金属箔都张开，下列说法正确的是(    )
 

A. 此时带正电，带负电
B. 此时带正电，带正电
C. 移去，贴在、下部的金属箔仍然张开
D. 先把和分开，然后移去，贴在、下部的金属箔仍然张开

2.  就字面上理解，“点电荷”就是带电体，是一个没有大小和形状的几何点。下列有关点电荷和库仑定律的说法，正确的是

A. 点电荷是一个实际模型，真正的点电荷是存在的
B. 体积和带电荷量都很小的带电体在任何情况下都可视为点电荷
C. 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、大小及电荷分布对所研究问题的影响是否可以忽略
D. 两带电荷量分别为、的球体间的作用力在任何情况下都可用公式来计算

3.  如图所示，这是静电除尘机原理示意图俯视图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃只在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线方向未标，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则下列说法中正确的是(    )
 

A. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动
B. 尘埃在迁移过程中的加速度不断变化
C. 每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合
D. 尘埃在图中点所受的电场力小于其在点所受的电场力

4.  在雷雨云下，有沿竖直方向向下的匀强电场，电场强度大小为。已知一质量为的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度，电子的电荷量，该雨滴携带的电子的最小数目约为(    )

A. 个 B. 个 C. 个 D. 个

5.  若“天宫一号”空间站绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间内扫过的面积为。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，则“天宫一号”的轨道半径为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  两个带等量正电荷的点电荷如图所示，点为两点电荷连线的中点，点在两点电荷连线的中垂线上。若在点由静止释放一个电子，关于电子的运动，下列说法正确的是
 

A. 电子在从点向点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B. 电子在从点向点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C. 若在点给电子一垂直于纸面向外的初速度，电子可能绕点做匀速圆周运动
D. 若在点给电子一垂直于纸面向里的初速度，电子不可能绕点做匀速圆周运动

7.  如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个金属小球和，两球带同种电荷均可视为点电荷，它们之间用一绝缘轻弹簧相连，平衡时弹簧伸长量为；如果将和所带电荷量都加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长量为，则和的关系为(    )
 

A.  B.  C.  D.

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

8.  如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中点以相同速度垂直于电场线方向飞出、两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则(    )
 

A. 、一定带异种电荷 B. 的速度将减小，的速度将增大
C. 的加速度将减小，的加速度将增大 D. 两个粒子的动能，一个增大一个减小

9.  如图甲所示，、是一条直线电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下，经点运动到点，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则
 

A. 带电粒子在、两点所受的电场力
B. 、两点的电场强度
C. 电场强度方向为从到
D. 电场线的方向可能是从到

10.  两个相同的带电金属小球相距时，相互作用力大小为，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于，则两球原来所带电荷量和电性(    )

A. 可能是等量的同种电荷 B. 可能是不等量的同种电荷
C. 可能是不等量的异种电荷 D. 不可能是异种电荷

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.  图示为“探究加速度与物体受力关系”的实验装置。图中一端带有定滑轮的平直长木板放在水平桌面上，实验前用铅笔在木板上两个适当位置画上两条与木板垂直的平行刻线，，并用刻度尺测出两条线间的距离为。开始时将小车质量为置于长木板上，然后向轻质砂桶内缓慢加入砂子，直到小车将要开始运动；再将小车移到处，使小车前端与刻线对齐，然后用天平称量出质量为的砂子，将砂子继续添加到砂桶内，释放小车，用停表记录小车前端到达刻线所用的时间为。已知当地的重力加速度为。请回答下列问题：以下各空均用实验中的测量量及已知量表示

小车运动的加速度______。
若满足砂桶和砂子的质量远小于小车的质量，小车受到的合力大小______用质量和重力加速度表示。
若不满足砂桶和砂子的质量远小于小车的质量，小车受到的合力大小______用质量和重力加速度表示。

12.  如图甲所示是某同学验证机械能守恒定律的实验装置，提供的器材如下：铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子．已知重锤的质量为，当地的重力加速度。

该同学还应补充的实验器材是_______。

该同学通过正确的实验操作得到的一条纸带如图乙所示，点对应重锤自由下落的初始位置，该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点间的距离已在图中标出．该同学选择段来验证重锤的机械能是否守恒，则他还只需________填选项前的字母。

A.测量段的长度    测量段的长度    测量段的长度    测量段的长度

根据图乙中的纸带，可求得重锤在段重力势能减少了_________。结果保留三位有效数字

在某次实验中，该同学测得重锤下落的加速度为，则重锤和纸带纸带的质量不计下落过程中所受的平均阻力_________。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

13.  如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为、电荷量均为的物体和均可视为点电荷，它们间的距离为，物体和与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度为，静电力常量为。

所受的摩擦力为多大？

如果将的电荷量增至，两物体开始运动，当它们的速度达到最大时，求、之间的距离。

14.  如图所示，一倾角、高为的直角斜面固定在水平地面上，斜面顶点上有一定滑轮，物块和可视为质点通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮，其中的质量为；开始时两物块都位于与地面距离为的位置处，由静止释放两物块后，沿斜面无摩擦地上滑，沿斜面的竖直边下落。若物块恰好能达到斜面的顶点，滑轮的质量、半径和摩擦均可不计，重力加速度为。求：

刚好落地时的速度大小。

的质量。

15.  如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管管口半径远小于细管弯曲半径，在中心处固定一个电荷量为的点电荷，一个质量为、带电荷量为的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最低点时对管壁的作用力大小为为重力加速度，方向竖直向下。已知静电力常量为，求小球运动到最高点时对管壁的作用力的大小。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
根据静电感应规律可明确两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走后所带电量，即可明确金箔能否闭合。
本题考查静电现象，要注意理解感应起电的性质，并明确正负电荷之间的相互作用所带来的现象，能通过所学物理规律进行分析解答。
【解答】
物体靠近附近时，由于静电感应，端带上负电，端带上正电，故AB错误；
C.移去后，由于电荷间相互作用，重新中和，达到电中性状态，两金属箔均闭合，故C错误；
D.先把分开，则带负电，带正电，移去后，电荷不能再进行中和，此时所带电荷量仍然等于的带电量，故两金属箔仍然张开，故D正确。
故选D。  

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查看作点电荷的条件和库仑定律的适用条件，基础题目。
根据看作点电荷的条件和库仑定律的适用条件直接可判断。
【解答】
、点电荷是一种理想模型，实际上并不存在。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、大小及电荷分布对所研究问题的影响是否可以忽略，即体积和带电荷量都很小的带电体不一定能看作点电荷，故AB错误，C正确；
D、只有能看作点电荷的球体间的作用力才能用公式来计算，故D错误。  

3.【答案】 

【解析】

【分析】
电场通过电场线来形象的描绘，我们通过电场线的疏密程度判断电场强度的大小，进一步判断电场力的大小。电场强度的方向沿电场线的切线方向，当电场线是曲线时，轨迹不可能与电场线重合。
【解答】
由题图可知放电极与集尘极间是非匀强电场，所以尘埃所受的电场力是变化的，即尘埃的加速度是变化的，所以尘埃不可能做匀变速运动，故A项错误，项正确。
C.带负电的尘埃只在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，则集尘极带正电，故电场线方向由集尘极指向放电极，尘埃所受电场力的方向沿电场线的切线方向，只有速度方向与电场线方向一致时运动轨迹才与电场线重合，电场线为曲线，所以运动轨迹与电场线不可能重合，故C错误；
D.电场线的疏密反映电场强度的大小，点电场线比点稀疏，则点电场强度大，尘埃在图中点所受的电场力大于其在点所受的电场力，项错误。  

4.【答案】 

【解析】

【分析】
带电雨滴只受重力和电场力，要使雨滴不下落，电场力最小要等于重力，由二力平衡条件可以求出雨滴携带的电子的最小数目。
本题关键在于电场力和重力平衡，要求熟悉电场力公式和二力平衡条件。
【解答】
带电雨滴在电场力和重力作用下若保持静止，根据平衡条件，电场力和重力必然等大反向，即，则，项正确。  

5.【答案】 

【解析】【详解】空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可知

由几何关系可知，卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积

在地球表面受到的万有引力等于重力，有

联立各式解得轨道半径为

故选A。

6.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性。
要知道等量同种电荷连线的中垂线上，场强从中点向外先变大后变小。
【解答】
在带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点处的电场强度为零，沿中垂线从点向无穷远处，电场强度先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零。
因点与最大电场强度的位置关系不能确定，电子在从点向点运动的过程中，当点在最大电场强度点的上方时，加速度先增大后减小，当点在最大电场强度点的下方时，电子的加速度一直减小，故AB错误；
在过点垂直于纸面的平面内，到点距离等于与的距离的所有点电场强度大小相等，方向背离点，若电子初速度适合，电子可能绕点做匀速圆周运动，故C正确，D错误。
故选C。  

7.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查库仑定律、胡克定律。根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可。
【解答】
设弹簧的劲度系数为、原长为，、所带的电荷量分别为、，当系统平衡时，弹簧的伸长量为，则有，
将和所带电荷量加倍，当它们重新平衡时，有，即，
综上可得，故B正确，ACD错误。  

8.【答案】 

【解析】【详解】物体做曲线运动，受力指向曲线内侧，所以、受力方向相反，一定带异种电荷，故A正确；

．、受力方向与速度方向均是锐角，电场力做正功，动能增大，速度增大，故BD错误；

C.电场线疏密表示电场强度大小，所以的受力减小加速度减小，的受力增大加速度增大，故C正确。

故选AC。

9.【答案】 

【解析】

【分析】
根据粒子的运动方向，确定电场力的方向；由图像可知粒子做加速度增大的加速运动，但粒子电性不确定，无法判断电场方向。
本题实质考查图像的识别与电场力作用下的粒子的运动。分析粒子周围电场分布特点是解题的关键。
【解答】
速度时间图像的斜率等于加速度，由图可知：带电粒子做初速度为零的加速度增大的加速直线运动。加速度增大，说明带电粒子所受电场力增大，带电粒子在点受到的电场力小于点即，由可知，电场强度增大，点的场强小于点，即，故A正确，B错误；
如果带电粒子带负电，由静止开始沿电场线从运动到，电场力的方向从到，则场强方向从到，则电场线方向由到，同理，如果带电粒子带正电，电场强度方向为从到，电场线的方向从到，故D正确，C错误。
故选AD。  

10.【答案】 

【解析】解：、若带同种电荷，设电荷量分别为和，则，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：，显然只有时，才有，故A正确、B错误．
、若带异种电荷，设带电量分别为和，则，将两球接触后分开，放回原处后相互作用力变为：，显然只有时，才有，故C正确、D错误．
故选：．
两球接触后再分开，带电的原则是先中和，再平分，根据库仑定律公式判断原来两球的电量和电性．
解决本题的关键掌握库仑定律公式以及接触带电的原则．
 

11.【答案】    

【解析】解：小车做初速度为零的匀变速直线运动，根据位移公式知，所以小车的加速度；
若满足砂桶和砂子的质量远小于小车的质量，小车所受的合力等于小车运动后所加砂子的重力，合力为。
若不满足砂桶和砂子的质量远小于小车的质量，对小车有，对砂桶和砂子有，联立解得。
故答案为：；；
根据位移时间公式得出小车的加速度；
根据牛顿第二定律得出小车受到的合力；
根据牛顿第二定律得出小车受到的合力。
本题主要考查了牛顿第二定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式和牛顿第二定律即可完成分析。
 

12.【答案】 刻度尺             

【解析】【详解】求纸带的点与点之间的距离测量需要刻度尺；

该同学选择段来验证重锤的机械能是否守恒，需要知道位移的同时还要需要知道末速度，所以根据匀变速直线运动的规律，需要测量的长度，然后计算出点的速度即可，故A正确；

根据纸带的数据得，重锤重力势能减少

根据牛顿第二定律得

代入数值解得

13.【答案】解：对，由平衡条件可知；
当加速度时，当它们的速度达到最大时
，
解得、之间的距离。 

【解析】两个物体水平方向均是受静电斥力和静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力；
当增加电荷的电量后，两电荷受到库仑斥力运动，当所受的库仑斥力与摩擦力相等时，加速度为零，根据这一关系求出两电荷的距离．
解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道电荷所受的库仑力与摩擦力相等时，加速度为零．
 

14.【答案】解：落地后，沿斜面向上做匀减速运动，离斜面顶端的距离： 
设此时的速度为，由动能定理有： 
解得：；

设的质量为，下落的过程中，、构成的系统机械能守恒，有：
 
把代入得：。
答：刚好落地时的速度大小；

的质量为。

【解析】分析清楚物体的运动过程，应用机械能守恒定律、动能定理即可正确解题。
落地后，沿斜面向上做匀减速运动，对根据动能定理列式可得刚好落地时的速度大小；
落地的过程，系统机械能守恒，由系统机械能守恒定律可以求出物体的质量。
 

15.【答案】设小球在最高点时的速度为，管壁对小球的作用力为，根据牛顿第二定律得

设小球在最低点时的速度为，根据牛顿第二定律得

小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，则

解得

所以，小球运动到最高点时对管壁无作用力。

【解析】见答案