江苏省2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版）

这是一份江苏省2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了05， 高大的建筑物上安装接闪杆， 如图，边长L=0等内容，欢迎下载使用。
2025.05
一、单选题（共44分）
1. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，a、c为椭圆轨道长轴的端点，b、d为椭圆轨道短轴的端点，行星沿图中箭头方向运行。若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道的（ ）
A. d、a两点之间B. d点C. c、d两点之间D. c点
【答案】C
【解析】根据开普勒第二定律可知，该行星在椭圆轨道上近日点a点的速度最大，在远日点c点的速度最小，根据对称性可知，该行星从a点运行至c点所用的时间为二分之一周期，且从a点运行至b点所用的时间小于从b点运行至c点所用的时间，则从该行星位于b点起，经过二分之一周期，该行星位于轨道的c、d两点之间。
故选C。
2. 关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（ ）
A. 静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆微粒沉积在工件表面，完成喷漆工作
B. 燃气灶中电子点火器点火应用了静电屏蔽的原理
C. 油罐车拖着一根铁链的目的是导走静电
D. 高压输电线上方还架有与大地相连的两条导线，应用了尖端放电
【答案】C
【解析】A．静电喷漆是利用接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下向作为正极的工件运动，并沉积在工件表面，即利用异种种电荷相互吸引，故A错误；
B．因尖端容易放电，则燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形，从而利用尖端放电的原理，故B错误；
C．油罐车拖着一根铁链的目的是将产生的静电导走，故C正确；
D．高压输电线上方的两根接地导线也被称为避雷线或架空地线，其主要作用是防止雷直接击到输电线上，原理是每一个铁塔的下面做一个地网线，再引到地面与铁塔联接，而塔顶上的两根避雷线与铁塔相联接。此时当遇到雷雨天时，带高压电荷云层的高压电荷会被两根避雷线吸收通过铁塔传到大地，因为大地相当于一个很大的电容，它能吸收并中和云层中的高压电荷。这样就可以避免雷电直接击到电力线路上了；与尖端放电的原理不同；故D错误。
故选C。
3. 用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验时先释放纸带，后接通电源
B. 打点计时器两个限位孔可以不在同一竖直线上
C. 用计算某点速度
D. 某条纸带开头一段点迹不清晰，该纸带也能验证机械能守恒定律
【答案】D
【解析】A．为打点稳定，实验时先接通电源，后释放纸带，故A错误；
B．为减小纸带与限位孔间的阻力，打点计时器两个限位孔应在同一竖直线上，故B错误；
C．不可以用计算某点的速度，因为这样就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故C错误；
D．实验中并非一定要选取开始速度为零的点，选取点迹比较清晰部分的纸带进行测量，也能验证机械能守恒定律，故D正确。
故选D。
4. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（ ）
A. 线速度的大小关系为
B. 周期关系为
C. 向心加速度的关系
D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s
【答案】B
【解析】ABC．a与c的角速度和周期相同，由v=ωr分析可知，va＜vc。
由a=ω2r分析可知，ac＞aa。
对于b与c，根据万有引力提供向心力得
解得，，
因c的轨道半径比b的大，则vb＞vc，Tc＞Tb，ab＞ac。
综上有，va＜vc＜vb，Ta=Tc＞Tb，ab＞ac＞aa
故AC错误，B正确；
D．因同步卫星c没有脱离地球束缚，所以同步卫星c的发射速度应小于11.2km/s，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电场强度相同
【答案】D
【解析】A．图甲为等量异种点电荷形成的电场线，选项A错误；
B．图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同，但是方向不同，选项B错误；
C．图丙中因cd间的电场线是曲线，则在c点静止释放一正电荷，不可能沿着电场线运动到d点，选项C错误；
D．图丁两板间可视为匀强电场，则某一电荷放在e点与放到f点，两点到极板距离相等，电场强度相同，选项D正确。
故选D。
6. 高大的建筑物上安装接闪杆（避雷针），阴雨天气时云层中的大量电荷可以通过接闪杆直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。如图所示，虚线是某次接闪杆放电时，带电云层和接闪杆之间三条等势线的分布示意图；实线是空气分子被电离后某个电荷q的运动轨迹，M点和N点为运动轨迹上的两点，不计该电荷的重力，则（ ）
A. 若云层带负电，则接闪杆尖端也带负电
B. q在M点的速度一定小于在N点的速度
C. q在M点电势能小于在N点的电势能
D. q越靠近接闪杆尖端，其加速度越小
【答案】B
【解析】A．若云层带负电，则接闪杆尖端感应出正电，故A错误；
BC．通过图中电荷的运动轨迹可知电荷所受的电场力指向接闪杆尖端，从M到N电场力做正功，所以电势能减小，动能增加；在N点电势能小于在M点的电势能，在N点的速度一定大于在M点的速度，故B正确，C错误；
D．越靠近接闪杆尖端，场强越大，受到的电场力越大，其加速度越大，故D错误。
故选B。
7. 静电除尘利用静电场净化气体或回收有用尘粒。某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、B、C在圆筒的直径上，，若电极P的电势为0，下列说法正确的是（ ）
A. B. 金属圆筒Q为等势体
C. M、N两点的电场强度相同D. C点的电势是B点电势的2倍
【答案】B
【解析】A．电场线越密集，电场强度越大，由图可知A点到电极P的平均电场强度大于B点到电极P的平均电场强度，电极P的电势为0，且A、B为同一等势线上的两点，根据

可得
故A错误；
B．金属圆筒Q在带负电的线状电极P和自身所带电荷的电场两个电场的合电场作用下，达到静电平衡状态，根据处于静电平衡状态导体的特点可得，Q为等势体，故B正确；
C．根据对称性可知，M、N两点电场强度大小相等、方向不同，故C错误；
D．根据电场线的疏密程度可知，CB间的平均场强小于BP间的平均场强，又，则有
则有
由于电极P的电势为0，则有
故D错误。
故选B。
8. 如图所示，一条直线上有A、B、C三点，，D点为过B点且垂直于AB直线上的一点，AD与AB夹角为。在B点固定一个电荷量为Q的负点电荷，再在A点固定一个点电荷，使C点的电场强度为0。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A. 在A点固定的电荷为负电荷
B. 在A点固定的电荷带电量为2Q
C. D点的电场强度大小为
D. D点的电场强度方向水平向右
【答案】C
【解析】A．A点的点电荷与B点的负电荷在C点产生的场强大小相等，方向相反，因此A点的电荷为正电荷，A错误；
B．根据
可得在A点固定的电荷带电量为，B错误；
CD．由于，A点的点电荷在D点产生的电场强度大小均为
B点电荷在D点产生的电场强度大小为
夹角为，如图
因此D点的电场强度大小为，方向指向C点，C正确，D错误。
故选C。
9. 如图，边长L=0.5m的等边三角形ABC所在平面与匀强电场方向平行。一电子从A点运动到B点，静电力做功20eV；从B点运动到C点，克服静电力做功10eV，则（ ）
A. A、C两点间的电势差UAC=10V
B. 匀强电场的场强大小为20V/m
C. 匀强电场方向由A指向B
D. 电子从A点运动到C点，静电力做功10eV
【答案】D
【解析】AD．电子从A点运动到C点，静电力做功
根据电势差的计算公式有
解得
故A错误，D正确；
BC．取A点电势为0，B点电势为
解得
C点电势为
设AB中点为D，D点的电势为10V，所以CD是等势线，AB是其一条电场线，根据顺着电场线电势降低，所以匀强电场方向由B指向A，大小为
故BC错误；
故选D。
10. 蹦极运动是一项非常刺激的户外休闲活动。利用一根长橡皮绳一端固定，另一端系在跳跃者身上。某次跳跃者从最高点下落到最低点过程中，人的动能随重心高度h（最低点为）变化的图像如图所示，图中段为直线，其余部分为曲线，已知橡皮绳始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 在高度时，人的重心最高
B. 从最高点下落到高度的过程中，人的机械能守恒
C. 高度时，人处于失重状态
D. 从最高点下落到高度h₂的过程中，人的机械能不变
【答案】D
【解析】A．高度为时，人的动能最大，速度最大，加速度为零，开始位置即时人的重心最高，故A错误；
BD．图中段为直线，人只受重力作用，即从最高点下落到的过程中，人的机械能守恒，阶段人向下做加速度减小的加速运动，此时有弹力作用，橡皮绳处于拉伸状态，弹力对人做负功，人的机械能减小，故B错误，D正确；
C．高度为时，下降到最低点，人的动能为零，速度向下减为零，加速度向上，故人处于超重状态，故C错误。
故选D。
11. 在某个电场中，x轴上各点电势φ随x坐标变化如图，图像关于φ轴左右对称，一质量m、电荷量的粒子仅在电场力作用下由静止释放能沿x轴做直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 点的电场强度大小大于点电场强度大小
B x轴上和两点电场强度和电势都相同
C. 该粒子位于x轴上点的电势能大于点的电势能
D. 若该粒子在点由静止释放，则粒子到达O点时刻加速度为零，速度达到最大
【答案】C
【解析】A．根据
可知，图像斜率的绝对值表示电场强度的大小，根据图像可知，点的电场强度大小小于点电场强度大小，故A错误；
B．结合上述可知，x轴上和两点电场强度大小相等，由于沿电场线电势降低，根据图像可知，x轴上和两点电势相等，但x轴上和两点电场强度方向相反，故B错误；
C．根据图像可知，x轴上点的电势小于点的电势，根据
可知，该粒子位于x轴上点的电势能大于点的电势能，故C正确；
D．沿电场线电势降低，则在x轴负半轴的电场方向沿x轴正方向，该粒子带负电，所受电场力方向沿x轴负方向，若该粒子在点由静止释放，则粒子将沿x轴负方向运动，不可能到达坐标原点，故D错误。
故选C。
二、实验题（共15分）
12. 如图所示为研究电容器的实验装置。
（1）如图1所示，保持平行板电容器所带电荷量不变，固定B板不动。保持A板与B板的正对面积不变，将A板向左移动，静电计指针张角__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）利用如图2所示电路观察电容器的充、放电现象。开关未闭合时，电源两端的电压U=8V。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，经一段足够长的时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器和电压传感器来采集电流、电压随时间的变化情况。开关S由1改接2后，电容器进行的是__________（选填“充电”或“放电”）过程。下列图的四幅图中可能正确反映将S接2后电容器两端电压uAB随时间t变化的图像是__________（选填图像下面的序号）。
A B. C. D.
（3）如果不改变电路其他参数，只增大电阻阻值R并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为__________（填正确图像对应的标号）。
A. B.
C. D.
（4）某同学利用图2所示装置进行实验，记录了电容器放电的电流I随时间t变化的图像如图3所示，若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为_________μF。
【答案】（1）变大 （2）放电 C （3）A （4）400
【解析】
【小问1解析】
保持板不动，板向左移动，根据
可知，增大，电容变小，根据
知电荷量不变，则电势差增大，静电计指针张角变大。
【小问2解析】
开关S接时，电源在给电容器充电，开关S改接后，电源断开，电容器处于放电过程。
电容器通过电阻放电过程中，电容器相当于电源，根据电源正极的方向可知，随着放电时间的加长，电容器上的电荷量变少，其两端电压变小，根据放电特点可知，故选C。
【小问3解析】
只增大电阻R的阻值，放电电流变小，但因开关接1时，电容器的电势差不变，即电容器稳定时电荷量不变，则时间变长，故选A。
【小问4解析】
由题意可知，电容器在该过程所放出的电荷为，由
可得
三、解答题（共41分）
13. 如图所示，长为L的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角为θ。已知小球所带电荷量为q，匀强电场的场强为E，重力加速度g。求：
（1）小球的质量m；
（2）撤去电场瞬间，小球的加速度大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
对小球受力分析，受到重力，绳子拉力和电场力，根据平衡可知
可得
【小问2解析】
撤去电场瞬间，小球只受到重力和拉力，小球将沿垂直绳方向运动，将重力分解，根据牛顿第二定律
解得
14. 我国新能源汽车发展迅猛，常州已成为新能源之都。质量为m=1500kg的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a=2m/s2启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P=60kW，汽车所受阻力大小恒为f=2000N。 求：
（1）汽车匀加速的最大速度v1及所用时间t1
（2）若t2=27s，求：汽车在t1~t2时间走过的路程s
【答案】（1）， （2）
【解析】
【小问1解析】
根据牛顿第二定律
解得，匀加速时汽车的牵引力为
当汽车达到额定功率时，匀加速的速度达到最大，为
所用时间为
【小问2解析】
当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即
设汽车在t1~t2时间内，根据动能定理
解得
15. 如图所示，已知AB间加速电压为，偏转电场是由两个平行的相同金属极板C、D组成，CD间加偏转电压，CD板间距为，板长为，极板C的右端到直线的水平距离为。电子从A极板附近由静止经电压加速，从B板的小孔射出，沿平行于金属板C、D的中轴线进入偏转电场后恰好从D板的右端飞出偏转电场，并打到靶台上中心点。电子质量为，电量大小为，忽略极板边缘的电场与电子间的相互作用，不计空气阻力。求：
（1）电子射入偏转极板CD间时的速度大小；
（2）CD间偏转电压的大小；
（3）图中的高度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
电子在AB间加速，由动能定理得
解得
【小问2解析】
电子在偏转电场中做类平抛运动，则有，，
联立解得
【小问3解析】
电子离开偏转电场时，有
电子离开偏转电场后，有，
联立解得
则的高度为
16. 如图甲所示，绝缘水平面上有一质量，带电荷量的小滑块，整个区域存在着水平方向的电场（未画出）。当时，小滑块从点以初速度向右运动。小滑块先后经过点，到达点时速度最小，到达点时速度，其中段光滑，段与滑块之间的动摩擦因数，且长度。图乙是小滑块的速度随时间变化的部分图像，点的坐标为，图中虚线是曲线在时的切线，取重力加速度。

（1）求点的电场强度大小；
（2）求滑块从点到点，电场力所做的功；
（3）若点电势为0，求点的电势。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由图像可知，滑块在点的加速度
由牛顿第二定律得
解得
（2）从点到点根据动能定理得
代入数据解得
（3）从点到点，设电场力做功，根据动能定理，有
代入数据解得
又
由题意可知
解得