精品解析：重庆市南开中学校2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

重庆南开中学高2027届高一（下）期末考试 物理试题 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分120分，考试时间120分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。 第I卷（选择题共54分） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请选出。不选、多选或错选均不得分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 电子就是元电荷 B. 感应起电就是创造了电荷 C. 点电荷就是电荷量很小的电荷 D. 处于静电平衡状态下的导体是一个等势体 【答案】D 【解析】 【详解】A．元电荷是电荷量的最小单位，电子所带电荷量的大小与元电荷数相等，但电子是实物粒子，故A错误； B．感应起电是电荷的重新分布，并未创造电荷，违背电荷守恒定律，故B错误； C．点电荷是理想化模型，与电荷量大小无关，取决于带电体形状和尺寸的影响是否可忽略，故C错误。 D．处于静电平衡状态下的导体内部电场强度为零，导体表面为等势面，整个导体电势处处相等，因此是等势体，故D正确。 故选D。 2. 关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　） A. 有机械波一定有机械振动 B. 质点振动的速度就是波的传播速度 C. 一列机械波通过不同的介质时，周期会发生变化 D. 机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递 【答案】A 【解析】 【详解】A．机械波是振动的传播，存在波必然存在振动源，故A正确。 B．质点振动速度是质点自身往复运动的速度，而波速是振动状态传播的速度，两者物理意义不同，故B错误。 C．波的周期由波源振动周期决定，与介质无关，不同介质中波的周期不变，故C错误。 D．波传播过程中，质点仅在平衡位置附近振动，不随波迁移，但能量通过波传递，故D错误。 故选A。 3. 关于地球的卫星，下列说法正确的是（　　） A. 近地卫星运行速度大于7.9km/s B. 所有卫星的发射速度都必须大于11.2km/s C. 同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D. 近地卫星的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．近地卫星的运行速度等于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误； B．卫星的发射速度需介于第一宇宙速度（7.9km/s）和第二宇宙速度（11.2km/s）之间，超过11.2km/s会脱离地球引力，故B错误； C．同步卫星周期为24小时，月球周期约为27天，由角速度公式可知，周期越小角速度越大，故同步卫星角速度大于月球，C正确； D．根据 可得 近地卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度；而根据，可知同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，则近地卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度大小，故D错误。 故选C。 4. 两个电荷量为和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。若两小球相互充分接触后再分开一定距离，库仑力大小变为，则此时两小球相距（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】原题中两电荷量分别为和，相距，库仑力大小为。根据库仑定律 两相同金属小球接触后，总电荷为，均分后每球电荷为。设新距离为，接触后库仑力变为，代入库仑定律 可得 因此接触后两球距离为。 故选B。 5. 题图为某物体做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 0.2s与0.4s时刻，物体的回复力相同 B. 0.2s与0.4s时刻，物体的速度不同 C. 0.1s~0.2s内，物体加速度在增大 D. 0.1s~0.2s内，系统的势能在减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．0.2s与0.4s时刻，物体相对于平衡位置的位移方向相反，根据 结合上对称性可知，0.2s与0.4s时刻物体的回复力大小相等，方向相反，故A错误； B．图像的斜率表示速度，根据图示结合上对称性可知，0.2s与0.4s时刻图像的斜率相同，则物体的速度完全相同，故B错误； CD．0.1s~0.2s内物体在靠近平衡位置，物体相对于平衡位置的位移减小，则物体的加速度在减少，速度在增加，系统的势能在减小，故C错误，D正确。 故选D。 6. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为，则碰前A球的速度等于（　　） A. B. C. 2 D. 2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设碰撞前A球的速度为v，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得 则 在碰撞过程中总机械能守恒，有 得 故选C。 7. 如题图所示，点P、Q是矩形AB和CD边的中点。若在点P、Q分别固定两个等量点电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 若是同种电荷，则A、C两点电势不同 B. 若是同种电荷，则A、C两点电场强度相同 C. 若是异种电荷，则B、D两点电势相同 D. 若是异种电荷，则B、D两点电场强度相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若P，Q为等量同种点电荷，则关于其连线中点中心对称的两点A、C电势相同，电场强度大小相同，方向不同，故AB错误； CD．若P，Q为等量异种点电荷，则关于其连线中点中心对称两点B、D电场强度大小和方向都相同，电势不同，故C错误，D正确。 8. 如题图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，两滑轮相距足够远，且悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时A、B均处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B质量相等，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当B下降2h时其速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当B下降2h时，由滑轮组合关系可知，A此时上升h，且vB=2vA 由A、B整体机械能守恒得 解得 故选B。 9. 如题图所示，空间中有两块水平的带电平行金属板M、N，两板间距为0.5m，两板间的电压为100V。一质量为10g、电荷量为+5×10⁻⁴C且可视为质点的小球，从距上极板竖直距离为0.1m的A点以水平速度v₀=3m/s飞入两极板间，恰好从下极板的右端点飞出。已知重力加速度g取10m/s²，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 上极板带负电 B. 该过程中，小球电势能增加 C. 小球从下极板右端点飞出时速度大小为5m/s D. 极板的长度为0.8m 【答案】C 【解析】 【详解】A．极板间的电场强度为 由于带正电的小球进入电场后向下偏转，合力方向向下，经比较 故电场强度方向向下，上极板带正电，故A错误； B．小球运动过程中，电场力做正功，小球电势能减少，故B错误； D．带电粒子在极板间做类抛体运动， 水平方向上匀速直线， 竖直方向上 代入数据后得到板长，故D错误； C．竖直方向速度 从极板射出时，故C正确； 故选C。 10. 如题图所示，足够大的光滑水平桌面上，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与一质量为m的小球A拴接。开始时，小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接相同小球B，桌面上方的细线与桌面平行，系统处于静止状态，此时小球A的位置记为O。现用外力缓慢推小球A至弹簧原长后释放，在小球A向右运动至最远点时细线断裂。已知弹簧振子的振动周期（其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），小球B距下方地面足够远，重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。则细线断裂后（　　） A. 小球A做简谐振动的振幅为 B. 小球A第一次向右运动至最远点时到O点的距离为 C. 小球A返回O点时速度大小 D. 从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】B．当小球静止于O位置时，此时弹簧弹力等于B球重力，伸长量 之后用外力推至原长位置，设释放后A运动到最远点，此时 此过程中A、B和弹簧机械能守恒 可解得 即小球A第一次向右运动至最远时离O点的距离为，故B错误； A．之后细线断掉，小球在做简谐运动的平衡位置即弹簧原长位置，故振幅为，故A错误； C．从最远点返回O点，由机械能守恒，得，故C正确； D．从细线断裂到第一次返回O点。即对应简谐运动从最大位移处运动到一半振幅处，时间应为，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，漏选得2分，选错得0分。 11. 下列关于静电场的说法，正确的是（　　） A. 若在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为零 B. 在电场中将一电子由静止释放后不一定沿电场线运动 C. 匀强电场中，电势降低的方向就是电场线方向 D. 电场中电场强度为零的地方电势不一定为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电场强度由电场本身决定，跟放不放试探电荷没有关系，该点的电场强度不为零,故A错误； B．只有当电场线是直线时，电子由静止释放后才沿电场线运动，否则不沿电场线运动，故B正确； C．电场线的方向应是电势降低最快的方向，故C错误； D．电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质，二者的大小没有直接的关系，电场中电场强度为零的地方其电势不一定为零，如等势体的内部，故D正确。 故选BD。 12. 近期有研究团队发现，银河系超大质量黑洞附近发现双星系统，这也是迄今为止在超大质量黑洞附近发现的第一对恒星，该发现为研究银河系恒星动力学和演化历程带来了新见解。如题图所示，假设一个双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做匀速圆周运动，a、b中心到O点的距离之比为3∶5，则（　　） A. a、b的角速度之比为5∶3 B. a、b的质量之比为3∶5 C. a、b的线速度大小之比为3∶5 D. a、b的向心加速度大小之比为3∶5 【答案】CD 【解析】 【详解】A．双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做圆周运动，两颗星体的角速度相等，故A错误； B．令两恒星间的距离为L，根据万有引力提供向心力，有 可得a、b的质量之比为 故B错误； C．a、b的运动半径之比为3:5，根据可得a、b的线速度大小之比为，故C正确； D．万有引力提供向心力，两星的万有引力相等，则加速度之比等于质量的倒数比，可得a、b的向心加速度大小之比为 故D正确。 故选CD。 13. 如题图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=3s时刻的波形图。已知t=0时刻，x=2m处的P点向y轴正方向运动。若该波的周期T>3s，则（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度大小为m/s C. t=5s时刻，P点沿y轴负方向运动 D. 0~6s内，平衡位置在x=1.5m处的质点通过的路程一定为8cm 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．t=0时刻，P点向y轴正方向运动，由同侧法可知，波向x轴正方向传播，故A错误； B．波沿x轴正方向传播，可知由实线传播到虚线需要时间为 解得，（n=0，1，2，……） 已知该波的周期，只能取0，可得 则波速为 C．t=6s，P点经半个周期，回到平衡位置。t=5s，P未回到平衡位置向y轴负方向运动，故C正确； D．0~6s内恰好半个周期，即任意半个周期内，质点路程为s=2A=8cm 故D正确。 故选BCD。 14. 如题图所示，A、B是由两水平放置的金属板构成的平行板电容器，先将开关S闭合，等电路稳定后再将S断开，两极板间有一带电油滴P恰好处于静止状态。现将B板水平向左移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器充电过程中，流过电阻R的电流方向为b→a B. 油滴P带正电 C. 油滴P向上运动 D. 油滴P向下运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开关S断开前，电容器充电，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确； B．上极板带正电，下极板带负电，电场竖直向下，油滴P在电场力和重力作用下静止，故油滴带负电，故B错误； CD．B板水平向左平移一小段距离，正对面积S减小，电容C减小，电荷量Q不变，电势差U增大，板间电场E增大，油滴受电场力增大，故油滴向上运动，故C正确，D错误。 故选AC。 15. 如题图所示，竖直平面的匀强电场中，长L＝0.8m的绝缘轻质细线一端固定于O点，另一端系着一个电荷量q＝2×10⁻⁴C的带正电小球（可视为质点），小球静止在E点，OE与竖直方向的夹角为37°。以O为圆心，线长为半径作圆，其中BD为竖直直径，A、C两点位于圆上且与圆心等高。已知A点的电势为600V，D点的电势为300V，C点的电势为0V，则（sin37°＝0.6，g取10m/s²）（　　） A. 匀强电场的场强方向沿AD方向 B. 匀强电场的场强大小为3.75×10²N/C C. 小球的质量为0.02kg D. E点的电势为120V 【答案】BD 【解析】 【详解】A．匀强电场中A点的电势为600V，C点的电势为0V，所以点电势为 所以OD为等势线，电场线沿AC方向，故A错误； B．根据场强公式可得，故B正确； C．小球静止在点，受重力、电场力和拉力，根据平衡条件，有 解得，故C错误； D．根据电势差公式，有 解得，故D正确。 故选BD。 16. 如题图所示，质量为m的小球P和质量为3m的小球Q用自然长度为l的弹性轻绳连接，让绳水平伸直且无弹力，两球静止在同一高度h处。现给P球一沿轻绳方向向右的初速度v0，同时将Q球由静止释放，两球在空中发生两次弹性正碰后落到水平地面上。已知重力加速度为g，碰撞时间极短，不计空气阻力，则（　　） A. 第一次碰撞前瞬时，P球的竖直速度大小为 B. 第一次碰撞过程中，P球对Q球的冲量大小为 C. 第二次碰撞前瞬时，P球的水平速度大小为 D. 两球第一次碰后到第二次碰前过程中，轻绳对Q球做的功 【答案】BD 【解析】 详解】A．P球抛出后经过时间t与Q球发生碰撞，则有， 解得第一次碰撞前瞬间，P球的竖直速度大小为，故A错误； B．P、Q两球第一次碰撞过程中，以水平向右的方向为正方向，水平方向动量守恒、系统机械能守恒，则， 解得， 第一次碰撞过程中，P球对Q球的冲量大小为，故B正确； C．结合上述，第一次碰撞后，开始水平方向P向左以匀速运动，Q向右以匀速运动，轻绳随后恢复原长，绳开始处于拉伸，之后绳再次达到原长，两球第二次碰撞前水平速度均不变，设P、Q两球第二次碰撞前的速度分别为vP2、vQ2，以水平向右的方向为正方向，由水平方向动量守恒和系统机械能守恒得， 解得， 即第二次碰撞前瞬时，P球的水平速度大小为v0，故C错误； D．结合上述，两球第一次碰后到第二次碰前过程中，根据动能定理，轻绳对Q球做的功，故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题共66分） 三、实验题：本题共2小题，17题6分，18题9分，共15分。 17. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如题图1所示。 （1）下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。 A. 组装仪器时单缝和双缝应该相互垂直放置 B. 若增大双缝到光屏的距离，则相邻两亮条纹中心的距离变窄 C. 若将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离变宽 （2）已知双缝到光屏的距离L=1.20m，双缝之间的距离d=0.300mm，单缝到双缝的距离s=100mm。某同学在用测量头测量时，调整手轮，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹（记为第1条亮条纹）的中心对齐，其示数如题图2所示，则该读数为_________mm。继续转动手轮使分划板中心刻线与第4条亮条纹的中心对齐时，手轮读数为8.202mm，则所测单色光的波长为_________nm（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 0.641##0.642##0.643 ②. 630 【解析】 【小问1详解】 A．组装仪器时，单缝和双缝应该相互平行放置，故A错误； B．根据，增大双缝到光屏的距离，相邻两亮条纹中心的距离变宽，故B错误； C．若将蓝色滤光片换成红色滤光片，波长变大，根据，相邻两亮条纹中心的距离变宽，故C正确。 故选C。 小问2详解】 [1]螺旋测微器的精度为0.01mm，但可动刻度必须估读，所以图乙的示数为 [2]根据双缝干涉条纹间距公式 变形后得波长 代入数据解得 18. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，小南同学将力传感器固定在点，并将长度为的轻质细线一端固定在力传感器上，另一端（点）连接一直径为的均质小球，制成了如题图1所示的单摆。 （1）该同学将小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放后，通过与力传感器连接的电脑得到了力传感器的示数与时间的关系，如题图2所示（其中已知）。则此时单摆的周期_______（用表示），由此可得重力加速度大小___________（用表示）。 （2）若某次实验找不到均质小球，只有一个质地均匀、形状不规则的小石块，将小石块用细线悬挂起来做成单摆，该同学用（1）的方法分别在细线长为和时做了两次实验，两次实验小石块的悬挂点相同（均为点），测得单摆两次振动的周期分别为和，且。则重力加速度大小_______，小石块质心到点的距离___________。（均用表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]单摆在一个周期内两次经过平衡位置，由图知两次时间间隔为，故该单摆的振动周期为T= 由单摆的周期公式 可得重力加速度 【小问2详解】 [1][2]根据单摆周期公式可得， 联立解得重力加速度为 摆件质心到A点的距离为 四、解答题：本题共4小题，19题10分，20题10分，21题14分，22题17分，共51分。请写出列式依据、重要演算步骤等，只写出最后结果计0分。 19. 如题图所示，某透明均质光学元件的截面是边长为的正方形。一细束单色光从边上中点处以入射角从空气中射入该光学元件，折射光线不经过反射能通过点，已知光在真空中的传播速度为。求： （1）该元件对该单色光的折射率； （2）该单色光在该元件中运动的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 令折射角为，根据题意可知 根据折射率公式，有 【小问2详解】 光线在元件中的传播速度 光线在元件中由P运动到C运动的距离为 光线在元件中由P运动到C运动时间 20. 如题图1所示，两只昆虫水黾（mǐn）a、b分别浮停在足够大的池塘水面上O、P两点，S1、S2为两波源，其中O为S1S2中点，OP=d，S1S2=L，且OP⊥S1S2。某时刻，两波源S1、S2同时在竖直方向持续做简谐振动，其振动图像均如题图2所示。当水黾a随水面开始在竖直方向运动时，又经过时间t水黾b开始随水面在竖直方向运动，此时水黾a恰好处于原先浮停的高度。忽略水黾重力及体积的影响，且两水黾可视为质点。 （1）求波源产生水波的波速大小； （2）求波源振动的周期T； （3）水黾a为躲避水面上下振动带来的影响，而尽快逃离到安全区（无水面振动），求其运动到安全区的最小路程的表达式。 【答案】（1） （2）（n=1、2、3……） （3）（n=1、2、3……） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知 解得波速 【小问2详解】 由 解得周期（n=1、2、3……） 【小问3详解】 水波波长（n=1、2、3……） O为干涉相长点，安全区为干涉相消点，最近的干涉相消点在O点左、右两侧，相距为 则最小路程（n=1、2、3……） 21. 如题图所示，一质量为的光滑小球A静止在足够长的水平面上，质量均为的木板B和物块C静止于A右侧，B左端与A相距。某时刻给A一水平向右的初速度，此后A与B发生弹性碰撞（不计碰撞时间），A返回至初始位置时，B、C恰好同时停止运动。已知B、C间动摩擦因数是B与地面间动摩擦因数的2倍，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，C始终在B上，A、C均可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）A、B碰撞后A的速度大小； （2）A、B碰撞后至B、C停止运动的过程中，整个系统因摩擦产生的总热量； （3）B与地面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B碰撞满足动量守恒，有 根据能量守恒，有 联立解得 【小问2详解】 全过程由能量关系，有 解得 【小问3详解】 碰后相对滑动时间为t1，碰后对C，根据动量定理，有 对B，根据动量定理，有 共速后，对BC整体，根据动量定理，有 又有 联立解得 22. 利用电场控制带电粒子运动有着重要的理论和应用价值。如题图1所示，平面直角坐标系中，点M、N的坐标分别为（，）、（，），虚线与坐标轴围成的矩形区域内分布有周期为（未知）且可调节的交变电场，电场强度大小为、方向与轴平行，其变化规律如题图2所示（一个周期内正、负电场持续的时间相同）。时刻，一质量为、电荷量为的电子，以初动能从O点射入电场，入射角（与轴夹角）为（未知），在平面内运动，不计电子重力及电子间的相互作用，忽略电场方向突变的影响，。 （1）当时，若该电子能从MN边射出，求该电子通过电场的时间； （2）当时，时刻关闭电场后，若该电子能通过M点，求对应的交变电场的周期； （3）当时，时刻个电子从O点在范围内同时均匀射入电场，则时刻M点有电子射出；若调整电场的周期，时刻个正电子（质量为、电荷量为、），从O点在范围内同时均匀射入电场，则时刻M点有正电子射出。求两种情形下，从MN边射出的电子与正电子的数量之比。 【答案】（1） （2） （3）（其中、） 【解析】 【小问1详解】 由动能表达式 根据运动学公式 联立解得 【小问2详解】 由运动学公式，水平方向，有 在竖直方向，有 其中加速度为 根据几何关系，有 联立解得 【小问3详解】 t=3T时刻，M点恰好有电子射出，由运动学公式在水平方向，有 在竖直方向，有 解得 恰好不从ON边射出，应满足 可得 对正电子，同理由运动学公式在水平方向，有 在竖直方向，有 解得 从MN边射出的电子与正电子的数量之比 （其中、） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆南开中学高2027届高一（下）期末考试 物理试题 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分120分，考试时间120分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。 第I卷（选择题共54分） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请选出。不选、多选或错选均不得分。 1. 下列说法正确是（　　） A. 电子就是元电荷 B. 感应起电就是创造了电荷 C. 点电荷就是电荷量很小的电荷 D. 处于静电平衡状态下的导体是一个等势体 2. 关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　） A. 有机械波一定有机械振动 B. 质点振动的速度就是波的传播速度 C. 一列机械波通过不同介质时，周期会发生变化 D. 机械波是质点随波迁移，也是振动能量传递 3. 关于地球的卫星，下列说法正确的是（　　） A. 近地卫星运行速度大于7.9km/s B. 所有卫星的发射速度都必须大于11.2km/s C. 同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D. 近地卫星的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 4. 两个电荷量为和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。若两小球相互充分接触后再分开一定距离，库仑力大小变为，则此时两小球相距（　　） A. B. C. D. 5. 题图为某物体做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　） A. 0.2s与0.4s时刻，物体的回复力相同 B. 0.2s与0.4s时刻，物体的速度不同 C. 0.1s~0.2s内，物体加速度在增大 D. 0.1s~0.2s内，系统的势能在减少 6. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m。现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为，则碰前A球的速度等于（　　） A. B. C. 2 D. 2 7. 如题图所示，点P、Q是矩形AB和CD边的中点。若在点P、Q分别固定两个等量点电荷，则下列说法正确的是（　　） A. 若是同种电荷，则A、C两点电势不同 B. 若是同种电荷，则A、C两点电场强度相同 C. 若是异种电荷，则B、D两点电势相同 D. 若是异种电荷，则B、D两点电场强度相同 8. 如题图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，两滑轮相距足够远，且悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时A、B均处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B质量相等，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，当B下降2h时其速度大小为（　　） A. B. C. D. 9. 如题图所示，空间中有两块水平的带电平行金属板M、N，两板间距为0.5m，两板间的电压为100V。一质量为10g、电荷量为+5×10⁻⁴C且可视为质点的小球，从距上极板竖直距离为0.1m的A点以水平速度v₀=3m/s飞入两极板间，恰好从下极板的右端点飞出。已知重力加速度g取10m/s²，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 上极板带负电 B. 该过程中，小球电势能增加 C. 小球从下极板右端点飞出时速度大小为5m/s D. 极板的长度为0.8m 10. 如题图所示，足够大的光滑水平桌面上，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在桌面左端，另一端与一质量为m的小球A拴接。开始时，小球A用细线跨过光滑的定滑轮连接相同小球B，桌面上方的细线与桌面平行，系统处于静止状态，此时小球A的位置记为O。现用外力缓慢推小球A至弹簧原长后释放，在小球A向右运动至最远点时细线断裂。已知弹簧振子的振动周期（其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数），弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），小球B距下方地面足够远，重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。则细线断裂后（　　） A. 小球A做简谐振动的振幅为 B. 小球A第一次向右运动至最远点时到O点的距离为 C. 小球A返回O点时速度大小为 D. 从细线断裂开始计时，小球A第一次返回O点所用的时间为 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，漏选得2分，选错得0分。 11. 下列关于静电场的说法，正确的是（　　） A. 若在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为零 B. 在电场中将一电子由静止释放后不一定沿电场线运动 C. 匀强电场中，电势降低的方向就是电场线方向 D. 电场中电场强度为零的地方电势不一定为零 12. 近期有研究团队发现，银河系超大质量黑洞附近发现双星系统，这也是迄今为止在超大质量黑洞附近发现的第一对恒星，该发现为研究银河系恒星动力学和演化历程带来了新见解。如题图所示，假设一个双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做匀速圆周运动，a、b中心到O点的距离之比为3∶5，则（　　） A. a、b的角速度之比为5∶3 B. a、b的质量之比为3∶5 C. a、b的线速度大小之比为3∶5 D. a、b的向心加速度大小之比为3∶5 13. 如题图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t=3s时刻的波形图。已知t=0时刻，x=2m处的P点向y轴正方向运动。若该波的周期T>3s，则（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度大小为m/s C. t=5s时刻，P点沿y轴负方向运动 D. 0~6s内，平衡位置在x=1.5m处质点通过的路程一定为8cm 14. 如题图所示，A、B是由两水平放置的金属板构成的平行板电容器，先将开关S闭合，等电路稳定后再将S断开，两极板间有一带电油滴P恰好处于静止状态。现将B板水平向左移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 电容器充电过程中，流过电阻R的电流方向为b→a B. 油滴P带正电 C. 油滴P向上运动 D. 油滴P向下运动 15. 如题图所示，竖直平面的匀强电场中，长L＝0.8m的绝缘轻质细线一端固定于O点，另一端系着一个电荷量q＝2×10⁻⁴C的带正电小球（可视为质点），小球静止在E点，OE与竖直方向的夹角为37°。以O为圆心，线长为半径作圆，其中BD为竖直直径，A、C两点位于圆上且与圆心等高。已知A点的电势为600V，D点的电势为300V，C点的电势为0V，则（sin37°＝0.6，g取10m/s²）（　　） A. 匀强电场的场强方向沿AD方向 B. 匀强电场的场强大小为3.75×10²N/C C. 小球的质量为0.02kg D. E点的电势为120V 16. 如题图所示，质量为m的小球P和质量为3m的小球Q用自然长度为l的弹性轻绳连接，让绳水平伸直且无弹力，两球静止在同一高度h处。现给P球一沿轻绳方向向右的初速度v0，同时将Q球由静止释放，两球在空中发生两次弹性正碰后落到水平地面上。已知重力加速度为g，碰撞时间极短，不计空气阻力，则（　　） A. 第一次碰撞前瞬时，P球的竖直速度大小为 B. 第一次碰撞过程中，P球对Q球的冲量大小为 C. 第二次碰撞前瞬时，P球的水平速度大小为 D. 两球第一次碰后到第二次碰前过程中，轻绳对Q球做的功 第II卷（非选择题共66分） 三、实验题：本题共2小题，17题6分，18题9分，共15分。 17. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如题图1所示。 （1）下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。 A. 组装仪器时单缝和双缝应该相互垂直放置 B. 若增大双缝到光屏的距离，则相邻两亮条纹中心的距离变窄 C. 若将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离变宽 （2）已知双缝到光屏的距离L=1.20m，双缝之间的距离d=0.300mm，单缝到双缝的距离s=100mm。某同学在用测量头测量时，调整手轮，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹（记为第1条亮条纹）的中心对齐，其示数如题图2所示，则该读数为_________mm。继续转动手轮使分划板中心刻线与第4条亮条纹的中心对齐时，手轮读数为8.202mm，则所测单色光的波长为_________nm（结果保留3位有效数字）。 18. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，小南同学将力传感器固定在点，并将长度为的轻质细线一端固定在力传感器上，另一端（点）连接一直径为的均质小球，制成了如题图1所示的单摆。 （1）该同学将小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放后，通过与力传感器连接的电脑得到了力传感器的示数与时间的关系，如题图2所示（其中已知）。则此时单摆的周期_______（用表示），由此可得重力加速度大小___________（用表示）。 （2）若某次实验找不到均质小球，只有一个质地均匀、形状不规则的小石块，将小石块用细线悬挂起来做成单摆，该同学用（1）的方法分别在细线长为和时做了两次实验，两次实验小石块的悬挂点相同（均为点），测得单摆两次振动的周期分别为和，且。则重力加速度大小_______，小石块质心到点的距离___________。（均用表示） 四、解答题：本题共4小题，19题10分，20题10分，21题14分，22题17分，共51分。请写出列式依据、重要演算步骤等，只写出最后结果计0分。 19. 如题图所示，某透明均质光学元件的截面是边长为的正方形。一细束单色光从边上中点处以入射角从空气中射入该光学元件，折射光线不经过反射能通过点，已知光在真空中的传播速度为。求： （1）该元件对该单色光的折射率； （2）该单色光在该元件中运动的时间。 20. 如题图1所示，两只昆虫水黾（mǐn）a、b分别浮停在足够大的池塘水面上O、P两点，S1、S2为两波源，其中O为S1S2中点，OP=d，S1S2=L，且OP⊥S1S2。某时刻，两波源S1、S2同时在竖直方向持续做简谐振动，其振动图像均如题图2所示。当水黾a随水面开始在竖直方向运动时，又经过时间t水黾b开始随水面在竖直方向运动，此时水黾a恰好处于原先浮停的高度。忽略水黾重力及体积的影响，且两水黾可视为质点。 （1）求波源产生水波波速大小； （2）求波源振动的周期T； （3）水黾a为躲避水面上下振动带来的影响，而尽快逃离到安全区（无水面振动），求其运动到安全区的最小路程的表达式。 21. 如题图所示，一质量为的光滑小球A静止在足够长的水平面上，质量均为的木板B和物块C静止于A右侧，B左端与A相距。某时刻给A一水平向右的初速度，此后A与B发生弹性碰撞（不计碰撞时间），A返回至初始位置时，B、C恰好同时停止运动。已知B、C间动摩擦因数是B与地面间动摩擦因数的2倍，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，C始终在B上，A、C均可视为质点，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）A、B碰撞后A的速度大小； （2）A、B碰撞后至B、C停止运动的过程中，整个系统因摩擦产生的总热量； （3）B与地面间的动摩擦因数。 22. 利用电场控制带电粒子运动有着重要的理论和应用价值。如题图1所示，平面直角坐标系中，点M、N的坐标分别为（，）、（，），虚线与坐标轴围成的矩形区域内分布有周期为（未知）且可调节的交变电场，电场强度大小为、方向与轴平行，其变化规律如题图2所示（一个周期内正、负电场持续的时间相同）。时刻，一质量为、电荷量为的电子，以初动能从O点射入电场，入射角（与轴夹角）为（未知），在平面内运动，不计电子重力及电子间的相互作用，忽略电场方向突变的影响，。 （1）当时，若该电子能从MN边射出，求该电子通过电场的时间； （2）当时，时刻关闭电场后，若该电子能通过M点，求对应的交变电场的周期； （3）当时，时刻个电子从O点在范围内同时均匀射入电场，则时刻M点有电子射出；若调整电场的周期，时刻个正电子（质量为、电荷量为、），从O点在范围内同时均匀射入电场，则时刻M点有正电子射出。求两种情形下，从MN边射出的电子与正电子的数量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $