河南省洛阳强基联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版）

这是一份河南省洛阳强基联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第三册第九章至第十章第2节。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 生活科技中处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电的危害，下列关于静电的说法错误的是（ ）
A. 在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是为了防止静电的危害
B. 静电复印机应用了静电吸附原理
C. 优质的话筒线外面包裹着金属网，目的是为了增强话筒线的导电性能
D. 静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，使喷涂更均匀
【答案】C
【解析】A．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，及时把人体带的电荷释放出去，是为了防止静电的危害，A正确，不符题意；
B．静电复印机应用了静电吸附原理，B正确，不符题意；
C．优质的话筒线外面包裹着金属网，这是静电屏蔽，C错误，符合题意；
D．静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，使喷涂更均匀，这是静电的应用，D正确，不符题意。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 在中，电场强度E与检验电荷在电场中受到的力F及检验电荷q无关
B. 电场线是真实存在的物质，且电场线可以相交
C. 由可知，在离电荷很近的地方（r趋近于零），电场强度E可达无穷大
D. 电场强度、速度和加速度都采用了比值定义法
【答案】A
【解析】A．电场强度是比值定义式，由电场本身性质决定，与检验电荷的和无关，故A正确；
B．电场线是假想的曲线，用于描述电场分布，并非真实存在；电场线不相交（否则同一点场强方向不唯一），故B错误；
C．当趋近于零时，电荷不能视为点电荷，公式不再适用，故C错误；
D．和是比值定义法，但是牛顿第二定律的表达式（决定式），故D错误。
故选A。
3. 如图所示，真空中有两个完全相同的金属球A和B，A球电荷量为+Q，B球不带电，电子电荷量为e，将B球向左移动与A球接触后再分开。下列说法正确的是（ ）
A. 接触前B球左侧感应出正电荷B. 分开后两球带等量异种电荷
C. 接触过程中A球失去电子D. 接触过程中有个电子发生转移
【答案】D
【解析】A．由于静电感应，接触前B球左侧感应出负电荷，故A错误；
B．完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，所以分开后两球带等量同种电荷，故B错误；
CD．两球接触后再分开，B球上电子转移到A球上，最终两球电荷相同，电荷量都为，则转移电子数为
故C错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是（ ）

A. 甲带负电，乙带正电
B. 甲电荷量大于乙的电荷量
C. P点的电场强度小于Q点的电场强度
D. 在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点
【答案】B
【解析】AB．根据电场线分布特点，可判断出甲带正电，乙带负电，并且甲的电荷量大于乙的电荷量，故A错误；B正确；
C．根据电场线的疏密程度可以判断出P点的电场强度大于Q点的电场强度，故C错误；
D．在P位置静止释放一个带正电的粒子，仅在电场力的作用下，粒子沿P位置电场线的切线从静止加速，会离开电场线，故D错误。
故选B。
5. P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为负电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（ ）
A. e点的电势大于0
B. 将一个质子由d点移动到e点电场力做负功
C. 将一个电子由a点移到c点电势能减小
D. e点电场强度等于d点的电场强度
【答案】C
【解析】A．由图知，过e点的等势线一直延伸到无穷远处，无穷远处电势为0，则e点的电势也为0，故A错误；
B．根据电场线与等势面垂直关系，可知P点处为正电荷，d点的电势高于e点的电势，将一个质子由d点移动到e点，电势能减少，则电场力做正功，故B错误；
C．沿电场线方向电势降低，可知c点电势大于a点电势，则将一个电子由a点移到c点电势能减小，故C正确；
D．等势面越密集电场强度越大，e点等势面比d点密集，则e点电场强度大于d点的电场强度，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，三条虚线表示某点电荷形成的电场中的等势面，一带电粒子仅受电场力作用，沿实线路径运动，A、B、C、D、G是该带电粒子运动轨迹与等势面的交点，下列说法正确的是（ ）
A. 场源电荷带正电
B. 该带电粒子带正电
C. 该带电粒子在B、G两点处的动能相同
D. 带电粒子在D点的加速度小于在G点的加速度
【答案】C
【解析】AB．根据电场线与等势面垂直且指向电势降低的方向可知，产生电场的点电荷带负电，由图可知，轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力方向向下，即带电粒子受到排斥力的作用，同种电荷相互排斥，故带电粒子带负电，故A、B错误；
C．图中虚线为等势面，粒子从B到G，因，故电场力做功为0，则动能不变，即B、G两点带电粒子动能相同，故C正确；
D．由可知，电场强度越大该带电粒子的加速度越大，由可知，带电粒子在D点的电场强度大于在G点的电场强度，则带电粒子在D点的加速度大于在G点的加速度，故D错误。
故选C。
7. 如图所示的圆上有六等分点，其中间隔a、b、c三点各放置一点电荷A、B、C，电荷量分别为+q、+q、-q，O点为圆的圆心。则下列说法正确的是（ ）
A. a、c两点的电场强度相同
B. O点的电场强度方向由O指向负电荷
C. c点的电势比O点电势高
D. 负电荷在b点的电势能比在O点大
【答案】B
【解析】A．a点的场强看成是A、C两点的等量异种电荷在该点形成的电场和B点电荷产生电场的矢量和，同理c点的场强看成是B、C两点的等量异种电荷在该点形成的电场和A点的电荷产生电场的矢量和，叠加后可知，a、c两点处的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．三个点电荷在O点产生的电场如图所示
由叠加原理可知O点电场的方向应由O指向负电荷，故B正确；
C．c、O两点处在等量异种电荷B、C的中垂线上，又该中垂线为等势线，则c、O两点电势的高低由A点的决定，又沿电场线电势降低，则c点的电势比O点的电势低，故C错误；
D．由题图的几何关系可知
则两正电荷在b、O两点的电势相等，所以b、O两点的电势由C点的负电荷决定，所以b点的电势比O点的电势高，根据负电荷在低电势点的电势能大，则负电荷在O点的电势能比在b点的电势能大，故D错误。
故选B。
8. 关于物理学史，下列说法正确的是（ ）
A. 历史上首先命名正负电荷的是英国科学家富兰克林
B. 电荷量e的数值最早是由物理学家密立根测得的
C. 库仑第一个提出了电场的概念
D. 库仑通过库仑扭称实验证实了“平方反比”规律适用于点电荷间的力
【答案】ABD
【解析】A．历史上首先命名正负电荷的是英国科学家富兰克林，故A正确；
B．电荷量的数值最早是由物理学家密立根利用油滴实验测得的，故B正确；
C．法拉第第一个提出了电场的概念，故C错误；
D．库仑通过库仑扭称实验证实了“平方反比”规律适用于点电荷间的力，故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示，图甲中、为等量异种点电荷连线上关于中点对称两点，图乙中、为等量同种正点电荷连线中垂线上关于对称的两点，图丙中、在以正点电荷为球心的球面上，图丁中、为相距较近带等量异种电荷平行板之间的两点，则关于各点的电场强度、电势说法正确的是（ ）
A. 图甲中、两点电场强度和电势均相同
B. 图乙中、两点电场强度和电势均相同
C. 图丙中、两点电场强度不同，电势相同
D. 图丁中、两点电场强度相同，电势不同
【答案】CD
【解析】A．根据等量异种点电荷电场分布特点，结合对称性可知，图甲中、两点电场强度大小相等，方向相同，均向右；根据沿电场方向电势降低可知，点电势高于点电势，故A错误；
B．根据等量同种点电荷电场分布特点，结合对称性可知，图乙中、两点电场强度大小相等，方向相反；、两点电势相等，故B错误；
C．根据点电荷电场分布特点可知，图丙中、两点电场强度大小相等，方向不同；、两点处于等势面上，所以电势相等，故C正确；
D．平行板间的电场为匀强电场，则、两点电场强度相同，点比点更靠近带正电极板，则点电势高于点电势，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，A、B两个带等量电荷的小球用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接处于静止状态﹐A球与光滑绝缘竖直墙面接触，A、B两球到定滑轮的距离相等，连接A球的绝缘细线竖直，A、B间的距离为L，A、B连线与竖直方向的夹角为60°，A球对竖直墙面的压力为F，不计小球大小，静电力常量为k，则（ ）

A. 小球A的重力为B. 小球B的重力为
C. 细线对滑轮的作用力大小为2FD. 小球A的带电量为
【答案】AC
【解析】AB．对B受力分析如图，可知B受绳子拉力T，自身重力GB，库仑力，根据共点力平衡条件有

T=GB=
对A受力分析，根据共点力平衡条件有

解得
T=GB==，
故A正确，B错误；
C．细线对滑轮的作用力大小为
故C正确；
D．根据库仑定律可知
解得小球A的带电量为
故D错误。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某同学在一次“观察静电感应现象”的实验中，取一对用绝缘柱支持的导体M和N，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的（如图）。P和Q是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后P带 的正电荷。把P 移近导体M。
（1）对于Q在摩擦后的带电情况，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。
A. Q在摩擦后一定带 个电子
B. Q在摩擦后一定得到了10⁹个电子
C. Q在摩擦后一定带 个电子
D. Q在摩擦后一定失去了10⁹个电子
（2）把P移近导体M，M侧金属箔_________，N侧金属箔_________（均选填“闭合”或“张开”）。
（3）把M和N 分开，然后移去 P，两侧箔片张角________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）把M和N分开，然后移去P，再让M和N接触，两侧箔片______（选填“闭合”或“张开”）。
【答案】（1）B （2）张开 张开 （3）变小 （4）闭合
【解析】
【小问1解析】
互相摩擦后P带的正电荷，可知Q在摩擦后带的负电荷，即得到了10⁹个电子。故选B。
【小问2解析】
把P移近导体M，M左端感应出负电，则M侧金属箔张开，N右端感应出正电，则N侧金属箔张开。
【小问3解析】
把M和N分开后然后移去P，则导体M与导体N带上了等量异种电荷，两侧箔片仍张开，但电荷均匀分布后，两侧的电荷量减小，则张角变小；
【小问4解析】
把M和N分开，然后移去P，再让M和N接触，则电荷重新中和，则两侧箔片闭合。
12. 如图甲所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。
（1）该实验用到的研究方法是__________（填正确选项前的字母，单选）。
A. 理想实验法B. 等效替代法C. 微小量放大法D. 控制变量法
（2）如图乙所示，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角之间的关系式F =________。
（3）如图乙所示，接着该同学增大（或减少）小球A所带的电荷量，并在竖直方向上缓慢移动小球A的位置，保持A球在悬点P的正下方并与B在同一水平线上，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端的小球B的带电量不变，比较小球B所受库仑力大小的变化。在两次实验中，B处于受力平衡时，细线偏离竖直方向的角度分别为45°和60°，两次实验中A的电荷量分别为q1和q2，则________。
（4）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷。他将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果________（填“偏大”“偏小”或“正确”）。
【答案】（1）D （2） （3） （4）偏大
【解析】
【小问1解析】
在研究电荷之间作用力大小与两小球的电荷量qA和qB以及距离L的关系时，采用控制变量的方法进行，根据小球的摆角变化可以看出小球所受作用力随电量或距离变化情况。
故选D。
【小问2解析】
根据小球B受力平衡，由几何关系可得
小问3解析】
对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有
解得
可得两次实验中A的电量之比为
【小问4解析】
由电荷间相互作用可知，同种电荷相互排斥，故实验中两个带正电小球在排斥力作用下，正电荷分别集中在球的两外侧，故实际电荷间距，则计算结果偏大。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，同一竖直平面内、、三点的连线构成一个底边长的等腰三角形，为连线的中垂线，为连线中点。点固定一个电荷量为的点电荷，点固定一个电荷量为的点电荷，现将一电荷量为的点电荷放置在点，，已知静电力常量，求此时所受的静电力大小。
【答案】
【解析】由于，且，根据图中几何关系可得为等腰直角三角形，则点对的静电力大小为
方向由指向；点对的静电力大小为
方向由指向；则所受的静电力大小为
14. 如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝ m，已知电场线平行于△ABC所在平面，一个带电量为2×10－6 C的负电荷由A移到B，电势能增加1.2×10－5 J；由B移到C，电场力做功6×10－6 J，求
（1）AB，BC间的电势差UAB，UBC
（2）若设C点为零电势能点，电荷在B点的电势能EPB
（3）该电场的电场强度大小及方向
【答案】(1) 电势差 UAB，UBC分别为6V、-3V；(2) 6×10-6J (3)1V/m；方向由A→B
【解析】(1) 根据电势差公式可知
(2) 若设C点为零电势能点，根据
WBC=EpB-EpC
得B点的电势能
EPB=6×10-6J
(3) 设A点电势为零，AB中点的电势
根据
UBC=φB-φC=-6V-φC=-3V
解得
φC=-3V
所以CD在同一个等势面上，作出等势面如图
AC两点沿场强方向的距离
所以
方向由A→B．
15. 如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电常数。（结果保留一位有效数字）
（1）若小球B带电量为，求小球A所带电荷量；
（2）保持B的电荷量不变，若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。（结果保留1位有效数字）
（3）若保持B的电荷量不变，将A球撤去，仍保证小球B在该位置平衡，场强最小为多少？电场的方向如何？
【答案】（1）
（2），水平向右
（3），方向沿斜面向上
【解析】
【小问1解析】
对B球受力分析有，沿斜面方向有
解得
【小问2解析】
对B球受力分析，B球处于平衡状态，所以电场力水平向右，又因为B球带正电，所以该匀强电场方向水平向右。沿斜面方向平衡
解得
【小问3解析】
当电场力方向与斜面平行时，电场力最小，则场强最小，此时
解得
方向沿斜面向上。