2023-2024學(xué)年北京市海淀區(qū)清華大學(xué)附中高一（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年北京市海淀區(qū)清華大學(xué)附中高一（下）期末物理試卷一、單選題：本題共12小題，每小題2分，24分。1.關(guān)于電場(chǎng)的下列物理量中，哪個(gè)物理量“負(fù)得越多“代表該物理量越小，“正得越多”代表該物理量越大(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度 B.電荷量 C.電場(chǎng)力 D.電勢(shì)2.聲波屬于機(jī)械波。下列有關(guān)聲波的描述中正確的是(

)A.一列聲波從空氣進(jìn)入水中，其頻率會(huì)發(fā)生變化

B.聲波可以繞過(guò)障礙物傳播，即它可以發(fā)生衍射

C.聲波的頻率越高，它在空氣中傳播的速度越快

D.當(dāng)聲源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，觀察者聽到聲音頻率高于聲源頻率3.關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=Fq表明，若電荷量q減半，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B.電強(qiáng)度公式E=kQr2表明，點(diǎn)電荷Q周圍電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電荷量Q的大小相關(guān)

4.勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖像如圖所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.振子所受的彈力大小為5N，方向指向x軸的負(fù)方向

B.振子的速度方向指向x軸的正方向

C.從t=0時(shí)刻到該時(shí)刻，振子一共振動(dòng)了3.75s

D.從t=0時(shí)刻到該時(shí)刻，振子運(yùn)動(dòng)的路程為3.75cm5.如圖所示是物體受迫振動(dòng)的共振曲線，該共振曲線表示了物體(

)A.在不同時(shí)刻的振幅

B.在不同時(shí)刻的位移

C.在不同頻率的驅(qū)動(dòng)力下的振幅

D.在不同頻率的驅(qū)動(dòng)力下的位移6.用沙擺演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，當(dāng)沙擺下面的木板被勻速地拉出過(guò)程中，擺動(dòng)著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化關(guān)系，板上直線OO′表示時(shí)間軸。使兩個(gè)擺在各自的木板上形成曲線。如圖中板

N1、N2移動(dòng)的速度v1、v2的關(guān)系為3v1=4vA.L1：L2=4：9 B.L1：L2=9：4 C.L1：L2=27.如圖所示，實(shí)線是電場(chǎng)中一簇方向未知的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)電子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可知(

)A.無(wú)法判斷電場(chǎng)的方向

B.a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

C.電子在a點(diǎn)的動(dòng)能較大

D.無(wú)法判斷電子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小8.如圖所示，不帶電，長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒水平放置，現(xiàn)將一個(gè)電荷量為q的正點(diǎn)電荷放在棒的中心軸線上距離棒的左端R處，A、B分別為導(dǎo)體棒左右兩端的一點(diǎn)，靜電力常量為k。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，下列說(shuō)法正確的是(

)A.棒的兩端都感應(yīng)出負(fù)電荷

B.感應(yīng)電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右

C.感應(yīng)電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=kqR+0.5l

D.9.在x軸上A、B兩點(diǎn)分別放置兩電荷q1和q2，C為兩電荷中垂線上一點(diǎn)，且AO=BO=CO，在x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度與x的關(guān)系如圖所示，規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向?yàn)檎?，則(

)A.兩電荷為等量異種電荷 B.O電勢(shì)等于0

C.從C到O電勢(shì)增加 D.電子從C到O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能增大10.某靜電場(chǎng)中x軸上各點(diǎn)電勢(shì)分布如圖所示，一帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處?kù)o止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的有(

)A.粒子一定帶正電

B.粒子不能夠運(yùn)動(dòng)到x2處

C.粒子在x1處受到的電場(chǎng)力最大

D.粒子從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到11.如圖，某無(wú)限長(zhǎng)粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線重合，桿豎直放置。桿上有A、B、O三點(diǎn)，其中O為等量異種電荷連線的中點(diǎn)，AO=BO?，F(xiàn)有一帶電小圓環(huán)從桿上A點(diǎn)以初速度v0向B點(diǎn)滑動(dòng)，滑到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0。則關(guān)于小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.運(yùn)動(dòng)的加速度先變大再變小，再變大又變小

B.電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

C.運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的動(dòng)能為初動(dòng)能的一半

D.運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速度小于v12.如圖所示，三個(gè)點(diǎn)電荷依次位于豎直面內(nèi)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，M、N分別為AB、BC的中點(diǎn)，兩處電場(chǎng)方向分別豎直向下、向上。已知M處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(

)A.(6+3)2EB.(3+二、多選題：本大題共6小題，共18分。13.對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法，其中正確的是(

)A.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，它經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)所受的合外力一定為零

B.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，它在運(yùn)動(dòng)中所受的合力就是回復(fù)力

C.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其回復(fù)力的大小一定與其位移大小成正比

D.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)其速度正在變大時(shí)，其加速度一定在變小14.如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則(

)A.t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向

B.t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大

C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m

D.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為6m15.利用發(fā)波水槽觀察波的衍射現(xiàn)象時(shí)，看到如圖所示的圖樣。為使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的辦法有(

)A.縮小擋板間距

B.增大擋板間距

C.減小水波波長(zhǎng)

D.增大水波波長(zhǎng)16.一帶電小球在固定的斜面上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，受到了重力、彈簧彈力、斜面的支持力、電場(chǎng)力和摩擦力的作用。若小球的重力勢(shì)能增加了5J，電場(chǎng)力做功3J，小球與斜面因摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J，彈簧系統(tǒng)的彈性勢(shì)能減少了4J，則(

)A.重力做功為5J B.電勢(shì)能減少了3J

C.小球的動(dòng)能增加了1.5J D.整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能增加了2.5J17.如圖所示，兩對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷固定于正方形的4個(gè)頂點(diǎn)上。兩條通過(guò)中心點(diǎn)O分別垂直于正方形兩邊的直線命名為L(zhǎng)1、L2。設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)的電勢(shì)為零，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.L1和L2上各點(diǎn)電勢(shì)均為0

B.正方形內(nèi)，L1和L2所夾的右上區(qū)和左下區(qū)電勢(shì)均為負(fù)值

C.在L1上各點(diǎn)(除O點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn))的場(chǎng)強(qiáng)均與18.如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為R的圓，圓的直徑AB水平，C為圓周上一點(diǎn)，OC與AB成60°角，現(xiàn)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)方向在該圓所在的豎直平面內(nèi)，但方向未知。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球以相同的初動(dòng)能從A點(diǎn)沿各個(gè)方向射入圓形區(qū)域，又從圓周上不同點(diǎn)離開，其中從B點(diǎn)離開的小球動(dòng)能最大；若僅場(chǎng)強(qiáng)大小減小為原來(lái)的四分之一，則在A點(diǎn)沿與AB成30°角斜向右上方射入的小球，恰能從C點(diǎn)離開，且離開時(shí)此小球動(dòng)能最大，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.變化目的場(chǎng)強(qiáng)大小為2mgq

B.小球的初動(dòng)能一定等于3mgR16

C.該電場(chǎng)方向一定與AB成30°角斜向右上方

D.三、綜合題：本大題共6小題，共58分。19.（12分）某同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)。

(1)為了利用單擺較準(zhǔn)確地測(cè)出重力加速度，應(yīng)當(dāng)選用以下哪些器材______。

A.長(zhǎng)度為10cm左右的細(xì)繩

B.長(zhǎng)度為100cm左右的細(xì)繩

C.直徑為1.8cm的鋼球

D.直徑為1.8cm的木球

E.最小刻度為1mm的米尺

F.最小刻度為1mm的學(xué)生用20cm直尺

(2)選擇好器材，將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺(tái)上，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以下操作正確的是______。

A.擺長(zhǎng)一定的情況下，擺角應(yīng)大一些，以便于觀察

B.單擺擺動(dòng)穩(wěn)定后，在擺球每次經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)和數(shù)全振動(dòng)的次數(shù)

C.要努力控制單擺的擺動(dòng)在同一個(gè)豎直面內(nèi)，而不是做圓錐擺

D.測(cè)量單擺的周期時(shí)，應(yīng)該測(cè)量多個(gè)全振動(dòng)的總時(shí)間以減少誤差，比如說(shuō)開始計(jì)時(shí)的時(shí)候數(shù)N=1，然后擺球每次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)累加計(jì)數(shù)數(shù)2、3、4………一直數(shù)到60時(shí)記錄的總時(shí)間為t，則T=t60。

(3)甲同學(xué)利用打算利用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得數(shù)據(jù)直接代入公式求解本地的重力加速度，他在實(shí)中測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，擺球的直徑為d，單擺完成N次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則他利用這些物理量可以推導(dǎo)出g的表達(dá)式g=______。

(4)北京和廣州的兩位同學(xué)，分別探究單擺的周期T與擺長(zhǎng)l的關(guān)系，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交流將兩地的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一張坐標(biāo)紙上繪制了T2?l圖像，如圖2所示。其中用北京的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像是圖線______。(選填“A”或“B”)

(5)北京的同學(xué)還繪制了不同擺長(zhǎng)的單擺的振動(dòng)圖像，如圖3所示。由圖可知兩單擺擺長(zhǎng)之比la：lb為______。

(6)廣州的同學(xué)誤將懸點(diǎn)到小球上端的距離記為擺長(zhǎng)l，其它實(shí)驗(yàn)步驟均正確，他用了上面第(4)問(wèn)中的繪制20.（6分）根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)，完成下列各空。

(1)如圖1，用一金屬網(wǎng)罩將驗(yàn)電器罩住，然后用一金屬球不斷地從別處取電后接觸金屬網(wǎng)罩，使金屬網(wǎng)罩帶電，則網(wǎng)罩內(nèi)驗(yàn)電器的金屬箔片______張開。(填“會(huì)”或“不會(huì)”)。

(2)如圖2，將一負(fù)電荷Q放在一不帶電的導(dǎo)體棒的左端附近，由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體棒的左端A將感應(yīng)出負(fù)電荷，在導(dǎo)體棒的右端B將感應(yīng)出正電荷，現(xiàn)保持負(fù)電荷Q及導(dǎo)體棒的位置不變，用一根導(dǎo)線將導(dǎo)體棒的A端與B端連接起來(lái)，則連通的瞬間導(dǎo)線中______。

A.會(huì)出現(xiàn)從A流向B的電流

B.會(huì)出現(xiàn)從B流向A的電流

C.不會(huì)出現(xiàn)電流

(3)利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵，如圖3是某種靜電除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，該靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成，其大致除塵原理是：當(dāng)將A、B分別通過(guò)N、M兩點(diǎn)處接上高壓電源后，由于B附近的電場(chǎng)強(qiáng)度很大，導(dǎo)致B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，電子很容易被空氣中的粉塵吸附，就這樣粉塵在靜電力的作用下被吸附到金屬管A的內(nèi)表面上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。則根據(jù)分析可知金屬絲B在M點(diǎn)處接的是高壓電源的______。(填“正極”、“負(fù)極”)21.（8分）如圖所示，長(zhǎng)為l的細(xì)線一端懸于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量+q的小球，將它們放在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球靜止時(shí)的位置為A點(diǎn)，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角。求：

(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?/p>

(2)當(dāng)小球在電場(chǎng)中處于靜止時(shí)，剪斷細(xì)線，小球?qū)腁點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后小球運(yùn)動(dòng)到了P點(diǎn)，求A、P兩點(diǎn)間的距離大??？

(3)不剪斷細(xì)線，將小球拉至圖中的豎直虛線處(細(xì)線保持繃直狀態(tài))由靜止釋放，求釋放后小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的最大值。22.（8分）如圖所示，與水平夾角為θ角的傾斜軌道AC與半徑為R的圓弧形軌道CDEF平滑連接，D點(diǎn)與圓弧軌道圓心等高，水平線BE(包括BE線)的下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。場(chǎng)強(qiáng)大小為mg2q，現(xiàn)將質(zhì)量為m，帶電量為?q(q>0)的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始釋放。

已知軌道光滑且絕緣，求：

(1)要使小滑塊恰能過(guò)圓弧形軌道最高點(diǎn)E，則小滑塊在最高點(diǎn)E的最小速度是多少？

(2)小滑塊釋放點(diǎn)A與B點(diǎn)的高度差至少為多大；

(3)在小滑塊恰能過(guò)圓弧最高點(diǎn)E的情況下，求小滑塊在最低點(diǎn)C時(shí)受到的軌道的支持力大小。23.（10分）x軸上的波源S1、S2分別位x1=0和x2=1.4m處，t=0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始振動(dòng)，產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧橫波沿S1、S2連線相向傳播，t1=1s時(shí)兩列波的圖像如圖所示。假設(shè)波源的振動(dòng)情況始終不變，不考慮波源之間的相互影響。求：

(1)兩列波傳播速度的大??；

(2)請(qǐng)問(wèn)平衡位置位于x1=0.52m處的質(zhì)點(diǎn)P(圖中未畫出)是否能有位移為12cm的時(shí)刻，如果有請(qǐng)給出一個(gè)此質(zhì)點(diǎn)位移為12cm的時(shí)刻，如果沒(méi)有請(qǐng)說(shuō)明理由。

(3)24.（14分）如圖甲所示，光滑的絕緣細(xì)桿水平放置，有孔小球套在桿上，整個(gè)裝置固定于某一電場(chǎng)中。以桿左端為原點(diǎn)，沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系。沿桿方向電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位置x的分布如圖乙所示。場(chǎng)強(qiáng)為正表示方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)表示方向水平向左。圖乙中曲線在0≤x≤0.20m和x≥0.4m范圍可看作直線。小球質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+1×10?4C。若小球在x2處獲得一個(gè)v=0.4m/s的向右初速度，最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x4處。

(1)求桿上x4到x8兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小U；

(2)若小球在x6處由靜止釋放后，開始向左運(yùn)動(dòng)，求：

a.加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度am；

b.小球從x6處向左運(yùn)動(dòng)的累計(jì)最大距離sm；

(3)若已知小球在x2處以初速度v0向左減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后又返回x2處，所用總時(shí)間為t0參考答案1.D

2.B

3.B

4.C

5.C

6.B

7.C

8.D

9.C

10.B

11.C

12.B

13.CD

14.ABC

15.AD

16.BCD

17.ABC

18.ABC

19.BCE

C

4π2N2(L+d2)t20.不會(huì)

C

負(fù)極

21.解：(1)小球受重力、向右的電場(chǎng)力和繩子的拉力三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示；

有：tanθ=qEmg

可得：E=mgtanθq．

(2)小球受到的合力F=mgcosθ，由于小球由靜止開動(dòng)運(yùn)動(dòng)，故小球沿直線運(yùn)動(dòng)；

由牛頓第二定律可得a=Fm=gcosθ

故AP間的距離x=12at2=gt22cosθ

(3)小球受到的合力沿OA方向，由豎直位置開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)A位置時(shí)速度達(dá)最大，由動(dòng)能定理得：

EqLsinθ?mgL(1?cosθ)=Ek22.解：(1)要使小滑塊恰能過(guò)圓弧形軌道最高點(diǎn)E，

在E點(diǎn)有mg?qE=mv2R

可得v=gR2

(2)設(shè)小滑塊釋放點(diǎn)A與B點(diǎn)的高度差為?，從A點(diǎn)到E點(diǎn)過(guò)程．

根據(jù)動(dòng)能定理可得mg?=12mv2?0

解得?=14R

(3)小滑塊從C到E的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得?mg?2R+qE?2R=12mv2?12mvC2

解得vC=5gR2

在最低點(diǎn)C時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得23.解：(1)由圖像可知，兩列波的波長(zhǎng)均為0.4m，1s內(nèi)傳播了一個(gè)波長(zhǎng)，該波的周期為1s，在同一種介質(zhì)中兩列波的傳播速度相同，則有

v=λT=0