四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟2023-2024學年高二上學期期中聯(lián)考物理試題（解析版）

PAGEPAGE12023～2024學年度上期高中2022級期中聯(lián)考物理一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列說法正確的是（）A.伽利略首先確定了單擺做簡諧運動的周期公式B.做簡諧運動物體所受的回復力就是它所受的合外力C.驅(qū)動力的頻率越大，物體做受迫振動的振幅越大D.做簡諧運動的物體，當位移為負值時，回復力產(chǎn)生的加速度一定為正值【答案】D【解析】A．惠更斯首先確定了單擺做簡諧運動的周期公式，A錯誤；B．單擺的回復力是重力沿軌跡切線方向的分力，B錯誤；C．驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率越接近，物體做受迫振動的振幅越大，C錯誤；D．做簡諧運動的物體，回復力與位移方向相反，所以當位移為負值時，回復力產(chǎn)生的加速度一定為正值，D正確；故選D。2.2023年9月，臺風“?？睂е碌膹娊涤陮ρ睾５貐^(qū)造成了很大的影響。如圖，在暴雨前有一帶電云團（可近似看作帶電球體）正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一質(zhì)量較小的帶電體（不計重力）被帶電云團吸上天空，不計空氣阻力。帶電體在靠近帶電云團上升的過程中，下列說法錯誤的是（）A.帶電云團在周圍產(chǎn)生的是勻強電場B.帶電體的加速度一定越來越大C.帶電體的速度一定越來越大D.帶電體電勢能一定越來越小【答案】A【解析】A．帶電云團（可近似看作帶電球體）產(chǎn)生的電場不是勻強電場，類似點電荷產(chǎn)生的電場，故A錯誤，符合題意；BCD．根據(jù)題意可知，帶電體被帶電云團吸上天空，則可知帶電體在上升過程中做加速運動，隨著接近帶電云團，電場強度變大，所受電場力變大，則加速度變大；而電場力做正功，動能增加，電勢能減小，故BCD正確，不符合題意。故選A。3.一質(zhì)點做簡諧運動的x-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點的振動頻率為4HzB.t=2s和t=4s兩時刻，質(zhì)點的速度相同C.前20s內(nèi)，質(zhì)點通過的路程為40cmD.第9s末，質(zhì)點的速度為零，加速度為零【答案】C【解析】A．由圖可知，質(zhì)點的振動周期為4s，則頻率為故A錯誤；B．圖象的斜率表示速度，t=2s和t=4s兩時刻，質(zhì)點的速度大小相等，但方向相反，故B錯誤；C．由可知前20s內(nèi)，質(zhì)點振動了個周期，路程為故C正確；D．第9s末，質(zhì)點的運動狀態(tài)與第5s末相同，此時質(zhì)點位于波峰，速度為零，加速度最大，不為零，故D錯誤。4.如圖，用兩根等長的絕緣細繩把兩個帶同種電荷的相同小球懸掛在水平天花板同一位置處。兩球的質(zhì)量分別為mA、mB，A球所帶的電荷量大于B球所帶的電荷量，兩球靜止時細繩與豎直方向的夾角分別為α、β，且α=β。則（）A. B. C. D.無法確定【答案】C【解析】設A、B兩球間的庫侖力大小為，對兩球由三力平衡得因為得故選C。5.如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，其波速為200m/s。下列說法正確的是（）A.從圖示時刻開始，質(zhì)點b比質(zhì)點a先回到平衡位置B.從圖示時刻開始，經(jīng)過0.01s，質(zhì)點b正在向上運動C.該波在傳播過程中遇到尺寸為10m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.若該波波源從O點沿x軸正方向運動，則在x=20m處接收到的波的頻率等于50Hz【答案】B【解析】A．由波沿x軸正方向傳播，可判定質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置，A錯誤；B．由則可知經(jīng)過0.01s，質(zhì)點b正在向上運動，B正確；C．波長小于障礙物尺寸，所以不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C錯誤；D．當波源與觀測者相互接近時，接收到的波的頻率大于波源的頻率D錯誤。故選B。6.如圖，一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，實線和虛線分別表示和時的波形圖。若該波的周期，則時的波形圖為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由題圖可判定得由可知，時刻的波形圖和時刻相同。故選A。7.如圖，實線表示某靜電場的電場線，虛線表示帶電粒子的運動軌跡。帶電粒子只受電場力作用，運動過程中速度逐漸減小，它運動到b處時速度方向與受力方向可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】由帶電粒子速度逐漸減小可知，電場力方向與速度方向的夾角為鈍角，電場力方向指向軌跡彎曲內(nèi)側(cè)且沿電場線。故選B。8.一列簡諧橫波沿直線傳播，直線上相距10.5m的質(zhì)點a、b的振動圖像分別如圖中a、b所示，質(zhì)點a的振動滯后于質(zhì)點b。下列說法正確的是（）A.該波的振幅為20cmB.該波由質(zhì)點b傳播到質(zhì)點a可能歷時3sC.該波的波速大小不可能為10.5m/sD.該波的波長可能為8.4m【答案】D【解析】A．由振動圖像可知，該波的振幅為10cm，A錯誤；BCD．由題意分析可知，質(zhì)點a、b間的距離滿足（n=0，1，2，3，?）可得（n=0，1，2，3，?）由振動圖像可知，該波的周期為則有波速為（n=0，1，2，3，?）該波由質(zhì)點b傳播到質(zhì)點a可能經(jīng)歷的時間s（n=0，1，2，3，?）故該波由質(zhì)點b傳播到質(zhì)點a不可能歷時3s，波速大小可能為10.5m/s，波長可能為8.4m，BC錯誤，D正確。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求；全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．9.在同一地點有兩個靜止的波源，發(fā)出橫波1和橫波2，在同一種介質(zhì)中沿同一方向傳播，如圖為某時刻這兩列波的波形圖。下列說法正確的是（）A.橫波只能在固體中傳播B.橫波1的頻率小于橫波2的頻率C.橫波1與橫波2的傳播速度不相等D.在這兩列橫波的傳播方向上，會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象【答案】AB【解析】A．機械波中的橫波只能在固體中傳播，故A正確；BC．兩波在同一介質(zhì)中傳播，則波速相同，由圖可知橫波1的波長大于橫波2的波長，由可知橫波1的頻率小于橫波2的頻率，故B正確，C錯誤；D．因為兩橫波的頻率不同，不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選AB。10.如圖，一帶正電的粒子以一定的初速度沿中線射入水平放置的兩平行金屬板內(nèi)，恰好從下極板的右邊緣飛出，已知極板間距離為d，極板間電壓不變，不計粒子的重力。下列說法正確的是（）A.粒子在板間下落前和后的過程中，電場力做功之比為B.粒子在板間下落前和后的過程中，電場力做功之比為C.若將上極板水平向左移動一小段距離，則兩極板構(gòu)成的電容器的電容增大D.若將上極板豎直向上移動一小段距離，則兩極板間的電場強度減小【答案】BD【解析】AB．粒子在板間下落前的過程中，電場力做功下落后的過程中，電場力做功解得故A錯誤，B正確；C．根據(jù)平行板電容器電容的決定式有可知，若將上極板水平向左移動一小段距離，兩極板正對面積S減小，則電容C減小，故C錯誤；D．平行板電容器極板之間的電場強度為若將上極板豎直向上移動一小段距離，由可知，極板間距離d增大，而極板間電壓U不變，則電場場強E減小，故D正確。故選BD。11.如圖，在場強大小為，方向水平向左的勻強電場中有一光滑半圓絕緣軌道豎直放置，半圓軌道的最低點N與一水平絕緣軌道MN平滑連接并固定，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑為R=0.4m。一帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點）的電荷量為，質(zhì)量為m=0.05kg，與水平軌道MN間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2。該滑塊以某一水平向左的速度恰能通過半圓軌道的最高點Q進入軌道并沿著軌道運動。半圓軌道的圓心為O，OP為水平半徑，重力加速度大小取，下列說法正確的是（）A.滑塊通過Q點時的速度大小為2m/sB.滑塊通過N點時速度最大C.滑塊最終停在水平軌道MN上離N點2.5m處D.滑塊通過P點時對半圓軌道的壓力大小為0.1N【答案】AC【解析】A．恰能通過最高點Q進入軌道并沿著軌道運動，由解得故A正確；B．將滑塊所受重力和電場力合成為等效重力，方向斜向左下；當滑塊速度方向與等效重力方向垂直時，速度最大，不是在N點，故B錯誤；C．設滑塊最終停在離N點距離為x處，全過程由動能定理有解得故C正確；D．從Q點到P點，由動能定理有在P點，由牛頓第二定律有聯(lián)立解得由牛頓第三定律，滑塊對半圓軌道的壓力大小為故D錯誤。故選AC。三、實驗探究題：本題共2小題，共15分．12.在探究兩電荷之間的相互作用力大小與哪些因素有關的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷間的距離和所帶電荷量有關。如圖，他選用帶正電的小球A和B，A球放在可水平移動的絕緣支座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒上的C點（使兩個球心在同一水平線上）。實驗時，先保持兩球的電荷量不變，使A球從遠處逐漸靠近B球，觀察到兩球的距離越小，懸線的偏角越大；再保持兩球的距離和B球的電荷量不變，改變A球的電荷量，觀察到A球的電荷量越大，懸線的偏角越大。該實驗現(xiàn)象表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的_____而增大，隨其所帶電荷量的______而增大。（均填“增大”或“減小”）該同學查閱資料，知道了早在1785年法國科學家?guī)靵鼍脑O計了一種庫侖扭秤，歸納得出了電荷之間相互作用力規(guī)律，該扭秤設計應用的主要物理思想方法是_______（填“等效替代法”“理想模型法”或“微小量放大法”）?！敬鸢浮繙p小增大微小量放大法【解析】（1）[1]對小球B進行受力分析可知，設B球懸線的偏角為，小球受到的電場力為即B球懸線的偏角越大，電場力越大，先保持兩球的電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的減小而增大；[2]保持兩球的距離和B球的電荷量不變，改變A球的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角就越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其所帶電荷量的增大而增大。（2）[3]庫侖扭秤應用的主要物理思想方法是微小量放大法。13.某同學在成都的家里用單擺測定重力加速度大小，實驗裝置如圖甲所示。（1）下列措施能提高該測量精確程度的是_______和_________。（均填標號）A．懸線偏離豎直方向的夾角盡可能大B．擺球選用體積小、質(zhì)量大的鋼球C．擺球經(jīng)過最低點時開始計時D．測量一次全振動的時間即作為單擺的周期（2）擺球在擺動過程中，擺球經(jīng)過_______（填“最高點”或“最低點”）時懸線的拉力最大。若擺球經(jīng)過該位置時懸線斷了，擺球?qū)⒆鯻______運動。（3）測出擺長L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度大小為______（用L、n、t、π表示）。（4）為提高結(jié)果的精確度，該同學測出多組實驗數(shù)據(jù)做出圖像（T為單擺的周期，L為擺長）如圖乙所示，由圖像可以求出成都當?shù)氐闹亓铀俣却笮開_____（保留3位有效數(shù)字，取）。【答案】（1）BC（2）最低點平拋（3）（3）9.77【解析】（1）[1][2]A．單擺做簡諧運動的擺角，故A錯誤；B．擺球選用體積小、質(zhì)量大的鋼球，能減小空氣阻力，故B正確；C．擺球經(jīng)過最低點時開始計時，誤差更小，故C正確；Ｄ．測量30到50次全振動的總時間來計算周期誤差更小，故D錯誤。故BC正確。（2）[3][4]擺球在擺動過程中，擺球經(jīng)過最低點時懸線的拉力最大。若擺球經(jīng)過該位置時懸線斷了，擺球?qū)⒆銎綊佭\動。（3）[5]單擺的周期為由得。（4）[6]由得所以圖線斜率的物理意義為，由圖線斜率得解得四、計算題：本題共3小題，共38分．解答應當寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的，不能得分．14.如圖為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，從圖示時刻開始計時，波傳播方向上的質(zhì)點b第一次到達波谷的時間比質(zhì)點c早0.05s。求：（1）該波的波長和傳播方向；（2）該波的周期和波速大小；（3）平衡位置位于x=1m處的質(zhì)點a從圖示時刻起位移隨時間變化的關系式。【答案】（1）4m，波沿x軸正方向傳播；（2）0.2s，；（3）【解析】（1）由圖可知波長為由于從圖示時刻開始計時，波傳播方向上的質(zhì)點b第一次到達波谷的時間比質(zhì)點c早，可知此時質(zhì)點b振動方向向下，根據(jù)同側(cè)法可知，波沿x軸正方向傳播。（2）由于從圖示時刻開始計時，波傳播方向上的質(zhì)點b第一次到達波谷的時間比質(zhì)點c早，則有解得根據(jù)解得（3）質(zhì)點振動的圓頻率為根據(jù)同側(cè)法可知，該時刻質(zhì)點a處于平衡位置且振動方向向上，所以關系式為15.如圖為一組勻強電場的等勢線，將一電荷量為的點電荷由A點沿水平線移至B點，克服靜電力做了的功，已知A、B兩點間的距離為20cm，等勢線與水平線的夾角為。（1）求A、B兩點間的電勢差UAB及電場強度E的大小和方向；（2）若該點電荷的質(zhì)量為，在B點給它平行于等勢線斜向上的初速度，之后它僅在電場力作用下運動通過了A點，求該點電荷從B點運動到A點的時間?！敬鸢浮浚?），，與水平線的夾角為60°；（2）【解析】（1）從A點到B點，根據(jù)動能定理有解得由可知所以電場強度E的方向垂直于等勢線斜向右下，與水平線的夾角為60°由解得（2）粒子做類平拋運動，沿電場力方向由牛頓第二定律有由解得16.如圖，傾角為的絕緣粗糙斜面底端與粗糙程度相同的絕緣水平面平滑連接，整個裝置處于方向水平向右的勻強電場中。一帶電金屬塊A靜止于斜面上，此時金屬塊A所受摩擦力恰好為0。另一完全相同但不帶電的金屬塊B靜止于斜面底端。兩金屬塊均可視為質(zhì)點，重力加速度大小取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）判斷金屬塊A所帶電荷電性并求它所受電場力與重力的比值；（2）改變場強大小使金屬塊A所受電場力與重力的比值變金屬塊A從斜面上由靜止開始下滑，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，金屬塊A沿斜面下滑。L=3m到達斜面底端，求金屬塊A在斜面上下滑時的加速度大小