湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题（Word版附解析），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动汽车等领域。某款手机充电锂离子电池的
标识如图所示，关于电池容量对应的物理量是（ ）
A．电荷量 B．电功率 C．电功 D．电流
2．如图所示，长方体容器的左右两侧面 由导电金属材料制成，其余侧面均为玻璃，现不断向容器内倒入导电溶
液，则 之间的电阻（ ）
A．不断变大 B．不断变小
C．保持不变 D．无法判断变化
3．电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一
些点；O 是电荷连线的中点，E、F 是连线的中垂线上关于 O 对称的两点，B、C 和 A、D 是两电荷连线上关于 O 对
称的两点，则（ ）
A．A、D 两点场强相同 B．E、F 两点电势不相等
C．B、O、C 三点中，O 点场强最大 D．电子在 E 点的电势能大于 O 点的电势能
4．2024 年 9 月 25 日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约 12000 公里，据悉该导弹是我国自主研
发的东风-31G 洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风-31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，
AB 为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在 A 点关闭发动机，靠惯性上升到最高
点 B；BD 为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在 C 点进入大气层，到 D 点会被加速到极高的速
度（音速的 30 倍），最终进入目标弹道 DE。则下列说法正确的是（ ）
A．导弹从 B 点到 D 点的过程中，机械能增大
B．导弹飞行过程中，在 B 点动能为零
C．导弹从 A 点到 D 点的过程中，机械能守恒
D．导弹从 A 点到 C 点的过程中，一直处于失重状态
5．空间存在着平行于 x 轴方向的静电场，A、M、O、N、B 为 x 轴上的点，OA＜OB，OM=ON，AB 间的电势φ随 x
的分布为如图．一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从 M 点由静止开始沿 x 轴向右运动，则下列判断中正确的
是（ ）
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A．粒子可能带正电
B．粒子一定能通过 N 点
C．粒子从 M 向 O 运动过程所受电场力逐渐增大
D．AO 间的电场强度小于 OB 间的电场强度
6．如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满 z＜0 的空间，z＞0 的空间为真空。将电荷量为 q 的点电
荷置于 z 轴上 z=h 处，则在 xOy 平面上会产生感应电荷，空间任意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感
应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在 z 轴上 处的场强大小为（k 为静电力常量）
（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
7．如图所示，电荷量为 q 的带电小球 A 用长为 l 的绝缘细线悬挂于 O 点，带有电荷量为 2q 的小球 B 固定在 O 点
正下方绝缘柱上，小球 A 平衡时与小球 B 位于同一竖直平面内，此时悬线与竖直方向夹角 ，已知带电小球
A、B 均可视为点电荷，静电力常量为 k，重力加速度为 g，则（ ）
A．小球 A 的质量为 B．小球 A 的质量为
C．细线拉力大小为 D．细线拉力大小为
8．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板 A 带负电，下极板 B 接地，在两极板间的 P 点固
定一个负电荷。现将电容器的上极板 A 竖直向上移动一小段距离 d，移动之后 P 点的电势为 、负电荷在 P 点具
有的电势能为 、极板 A 与 P 点之间的电势差为 、两极板之间电场强度的大小为 E。以下四个图像中，图线
形状正确的是（ ）
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A． B． C． D．
9．如图所示，在匀强电场中，有边长为 2cm 的等边三角形 ABC，三角形所在平面与匀强电场平面重合，其中 O 点
为该三角形的中心，各点电势分别为 = 2V, = 4V， = 6V,下列说法正确的是
A．O 点电势为零
B．该匀强电场的场强大小为 200V/m，方向由 C 指向 A
C．将电量为 e 的电子由 C 点移到 A 点，电子的电势能增加了 4eV
D．将电量为 e 的电子由 O 点移到无穷远，电子的电势能增加了 3eV
10．如图所示，倾角θ=60°的斜面 A 锁定在水平面上，细线的一端系于墙面，另一端跨过斜面顶端的轻质滑轮与小
物块 B 相连。B 开始静止在斜面上，此时滑轮右侧的细线水平，左侧的细线与斜面平行。解除锁定后，A、B 均做
直线运动。已知 A、B 的质量均为 m，重力加速度为 g，不计一切摩擦。则在 B 沿斜面滑动的过程中，下列说法正
确的是（ ）
A．A、B 组成的系统机械能守恒
B．A、B 的速度大小始终相等
C．A 对 B 支持力的大小始终等于
D．A、B 组成的系统在水平方向动量守恒
三、实验题
11．电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、
放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。
实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路， 时刻把开关 K 掷向 1 端，电容器充电完毕后，再把开关 K
掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 图像如图
乙所示。
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（1）电容器放电时，流过电阻 R 的电流方向为 ；（选填“由 a 到 b”或“由 b 到 a”）
（2）乙图中，阴影部分的面积 ；（选填“>”、“5）个砝码，将其余（ ）个砝码放入盒子 B 中，重复步骤（4），记录盒子 A 中有
n（n>5）个砝码时遮光片经过光电门的对应时间 ；
（6）根据记录的数据作出 图像，若图像斜率为 k，则当地的重力加速度 g= 。（用 d、k、L、M、m
表示）
四、解答题
13．如图所示，轻质柔软绝缘细线上端固定于 O 点，下端拴一个质量为 m，电荷量为+q 的小球，现加水平向右的
匀强电场，平衡时细线与竖直方向成 37°角。现去掉细线，在水平匀强电场中将小球以大小为 的速度竖直向上抛
出。不计空气阻力，已知重力加速度大小为 ，cs37°= 。求：
（1）电场强度的大小；
（2）小球运动到最高点时的速度大小。
14．如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 AB 的下端与光滑的圆弧轨道 BCD 相切于 B，C 是最低点，圆心角
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∠BOC=37°，D 与圆心 O 等高，圆弧轨道半径 R=1.0m，现有一个质量为 m=0.2kg 可视为质点的小物体，从 D 点的
正上方E点处自由下落，物体恰好到达斜面顶端A处。已知DE距离h＝1.0m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ0=0.5。
取 sin37=0.6，cs37=0.8，g=10m/s2。求：
（1）物体第一次到达 C 点时的速度大小和受到的支持力大小；
（2）斜面 AB 的长度 L；
（3）若μ可变，求μ取不同值时，物块在斜面上滑行的路程 x。
15．如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由 个横截面积相同的金属圆
筒依次排列（图中只画出 4 个），其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的
圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如
图乙所示，在 时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为 0 的金属圆板中央的一个电子，在
圆板和圆筒 1 之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒 1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，
都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子的质量为 、电荷量为 、交变电压的绝对
值为 ，周期为 ，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板 A 与 B 组成，
板长为 ，两板间距离为 ，两极板间的电压 ，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极
板右侧 1.5L 处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线 射入偏转电场，并从另
一侧射出，最后打到荧光屏上。
(1)求第 2 个金属圆筒的长度 ；
(2)若金属圆筒个数 ，求电子打在荧光屏的位置与 点间的距离 ；
(3)①金属圆筒个数 取何值时，电子打在荧光屏上的动能最小，动能最小值为多少？并求出此时打在荧光屏上的位
置到 点的距离 。
②若通过圆筒间隙的时间不可忽略，已知相邻圆筒间隙距离均为 ，其它条件不变，求电子在直线加速器中获得的
最大动能。（电子开始做减速运动后不再研究）
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参考答案
1．A【详解】根据 解得 可知电荷量的单位 ，与电池容量对应。故选 A。
2．B【详解】根据 ，则当不断向容器内倒入导电溶液，液体的横截面积变大，可知 ab 间电阻减小。
故选 B。
3．A【详解】A．根据图甲结合对称性可知，A、D 两点场强大小相等，方向相同，故 A 正确；
BD．根据等量异种点电荷电势分布特点可知，等量异种点电荷连线的中垂线为一等势线，则 E、O、F 三点电势相
等，电子在 E 点的电势能等于 O 点的电势能，故 BD 错误；
C．根据图甲中电场线的疏密程度可知，B、O、C 三点中，O 点场强最小，故 C 错误。故选 A。
4．D【详解】A．在 C 点进入大气层，从 C 到 D 摩擦做负功，所以导弹从 B 点到 D 点的过程中，机械能减小，故
A 错误；
B．B 点导弹有水平方向的切向速度，所以动能不为零，故 B 错误；
C．A 点和 C 点都在大气层内，摩擦要做负功，机械能不守恒，故 C 错误；
D．导弹从 A 点到 C 点的过程中，发动机处于关闭状态，导弹先减速上升后加速下降，即加速度始终向下，导弹一
直处于失重状态，故 D 正确。故选 D。
5．B【详解】A．由图可知，AB 两点电势相等，O 点的电势最高，A 到 O 是逆电场线，粒子仅在电场力作用下，
从 M 点由静止开始沿 x 轴向右运动即逆电场线方向运动，故粒子一定带负电，A 错误；
B．由图可知，AB 两点电势相等，M 点的电势小于 N 点的电势，故 M 到 O 电场力做的功大于 O 到 N 电场力做的功，
所以粒子能通过 N 点，故 B 正确；
C．由于 AO 的斜率不变，即 AO 之间的电场强度不变，所以粒子从 M 向 O 运动过程电场力不变，故 C 错误；
D．由于 OA＜OB，所以 OA 之间的电势变化快于 OB 之间的电势的变化，即 AO 间的电场强度大于 OB 间的电场强
度，故 D 错误；故选 B。
6．D【详解】在 z 轴 处，合场强为零，该点场强为 q 和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和；q 在 处
产生的场强为
由于导体远端离 处很远，影响可以忽略不计，故导体在 处产生场强近似等于近端在 处产生的场强； 处
场强为 故
根据对称性，导体近端在 处产生的场强为
电荷 q 在 处产生的场强为 故 处的合场强为 故选 D。
【名师点睛】本题考查了电场强度的计算、导体的静电平衡和场强的叠加原理，要结合对称性进行近似运算，难题．
7．AD【详解】以小球 为研究对象，受力情况如图所示
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由共点力平衡条件得
由库仑定律得 联立解得 ， 故选 AD。
8．AC【详解】D．平行板电容器充电后断开电源，所以电容器的电荷量不变，将电容器的上极板 A 竖直向上移动
一小段距离 d，根据 ；可知电容变小，根据 ；且有 ；解得 可知场强不变，故 D 错
误；
A．下极板接地，P 点与下极板间的电势差保持不变，所以 P 点的电势不变，故 A 正确；
B．根据 ；q 为负值， 为正值，所以负电荷在 P 点具有的电势能为负值，且不变，故 B 错误；
C．根据 故 C 正确。故选 AC。
9．BC【详解】ABC．AC 之间肯定有一点电势为 4V，由于在匀强电场中，则电势均匀变化，即 AC 中点处电势为
4V，设该点为 D 点，如图
所以 O 点电势应该为 4V；
根据 方向从 C 到 A．
说明电势能增加了 4eV，选项 BC 正确，A 错误；
D．由于 O 点电势为 4V，所以将电量为 e 的电子由 O 点移到无穷远，电子的电势能增加了 4eV，选项 D 错误．
故选 BC。
10．AB【详解】A．A、B 均做直线运动，细线的拉力看做内力，且右侧绳头不做功，故系统只有重力做功，故 A、
B 组成的系统机械能守恒，故 A 正确；
B．A 的速度水平向右，大小等于水平方向细绳缩短的速度，即等于 B 沿斜面的速度，同时，B 水平方向与 A 共速，
即 B 物体沿斜面方向和水平方向的速度大小相等，且等于 A 物体的速度，两个分速度的夹角为 120 度，因此合速
度与 A 的速度大小相等，故 B 正确；
C．若支持力 ，则
实际上 B 垂直斜面方向会运动，受力不平衡，故 C 错误；
D．AB 系统水平方向受细绳拉力，合外力不为零，故水平动量不守恒，故 D 错误。故选 AB。
11． 由 a 到 b = 变短 / / /
【详解】（1）[1]电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时上极板正电荷通过电阻流向下级板，
故流过电阻 R 的电流方向为由 a 到 b。
（2）[2]根据电流的定义式 则
乙图中，阴影部分的面积等于充、放电的电荷量，而充放电的电荷量相等，故
（3）[3] 根据电流的定义式 可得
如果不改变电路其他参数，只减小电阻 R，则放电电流将增大，由上式可知放电时间将变短。
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（4）[4]根据 图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量，由图知，每小格代表的电荷量为
数出图线包围的格数，满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去，数得格数为 32 格，则电容器充电完毕后的
电荷量为
因从图中数格数有一定误差，故结果也可能为
[5]根据电容的定义知，电容器的电容为
因电荷量有一定误差，故电容的计算值也可以是 或 。
12． 增大
【详解】[1][2]由很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度可求得盒子 A 经过光电门的速度大小为
距离 L 越大，遮光片到达光电门位置时的速度越大，遮光时间就越短，平均速度越接近瞬时速度，速度 v 的测量误
差就越小，所以，适当增大 L 可减小速度 v 的测量误差。
[3][4]在遮光片由初始位置 O 运动至光电门过程中，对于盒子 A、B 组成的系统（包括盒中的砝码）由机械能守恒
定律得
又 联立求得 整理得
所以 求得
13．（1） ；（2）
【详解】（1）设水平向右的匀强电场强度大小为 E，以小球为研究对象，进行受力分析可得
解得
（2）在竖直方向上，小球做竖直上抛运动，到达最高点时有
在水平方向上有 ； 解得到达最高点时小球的速度为
14．（1） ，10N；（2）1.8m；（3）见解析
【详解】（1）设物体到达 C 点的速度为 v，从 E 到 C，由动能定理，得 代入数据得
在 C 点，有 代入数据得
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（2）从 C 到 A，由动能定理得 代入数据得
（3）设摩擦因数为μ1 时物块刚好能静止在斜面上，则有 解得
①若 ，物块将滑出斜面，则物块的路程为
②若 ，物块在斜面上多次往返，最后在 B 点速度为零，则有
解得
③ ，则物块将停在斜面上，则有 解得
15．(1) (2)L(3)①2， ，2L；②
【详解】（1）根据图乙可知，为了达到同步加速，电子在圆筒中做匀速直线运动，运动的时间均为 ，电子加速两
次过程，根据动能定理有
第 2 个金属圆筒的长度 解得
（2）电子整个加速过程，根据动能定理得 解得
电子在两极板之间偏转过程，根据类平抛运动规律有 ； 其中 解得
射出极板后电子做匀速直线运动，沿轴线方向有
沿竖直方向 解得
电子打在荧光屏的位置与 点间的距离为
（3）①电子通过 n 个圆筒后，根据动能定理有
电子在两极板之间偏转过程，根据类平抛运动规律有
令电子打在荧光屏上的动能为 ，根据动能定理有 解得
根据数学函数规律可知，当 n 等于 2 时，电子打在荧光屏上的动能最小，动能最小值为
电子通过 2 个圆筒加速后在两极板之间偏转过程，根据类平抛运动规律有 ； 解得
射出极板后电子做匀速直线运动，沿轴线方向有 沿竖直方向 解得
电子打在荧光屏的位置与 点间的距离为
②由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都
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要延后一些，如果延后累计时间等于 ，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大
速度。由于两圆筒间隙的电场可以近似看为匀强电场，间距均为 d，粒子在电场中后一个加速过程可以看为前一加
速过程的延续部分，令经过 N 次加速，即经过 N 个圆筒达到最大动能，则有
根据动能定理有 解得 则最大动能为 解得
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