内容正文:
深圳实验学校高中园2024-2025学年度第一学期第二阶段考试
高二物理
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写
在答题卡上。用2B铅笔将在答题卡相应位置上填涂考生号。
2.作答选择题时,用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下有关物理学知识,说法正确的是( )
A. 电场线是客观存在的 B. 点电荷就是体积很小的带电体
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线不是客观存在的,故A错误;
B.当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷,则体积很小的带电体不一定能看成点电荷,故B错误;
C.元电荷是最小的电荷量单位,不是电子,故C错误;
D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍,故D正确。
故选D。
2. 如图所示各图中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B是离点电荷相同距离的圆上的两点,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同,A错误;
B.A、B场强大小不等,但方向相同,则电场强度不同,B错误;
C.A、B是匀强电场中的两点,电场强度相同,C正确;
D.电场线的疏密表示场强的大小,所以A、B场强不等,D错误。
故选C。
3. 在电场中把电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10-7J,则A、B两点电势差为( )
A. 3×10-16V B. 30V C. 75V D. 7.5×10-16V
【答案】C
【解析】
【详解】A、B两点电势差为
故选C。
4. 如图所示,实线是一簇未标方向的电场线。一带电粒子仅在电场力作用下通过电场,图中虚线为粒子的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。则( )
A. 粒子在a点加速度大于b点加速度 B. 电场中a点电势一定大于b点电势
C. 粒子在a点电势能一定大于b点电势能 D. 粒子在a点动能一定小于b点动能
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电场线的疏密程度,可知点的场强大于点场强,则粒子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力,根据牛顿第二定律可知,粒子在a点加速度大于b点加速度,故A正确;
B.图中电场线方向未知,所以电场中点电势与点电势无法进行比较,故B错误;
CD.由轨迹可知,若粒子从点运动到点过程,电场力做负功,其电势能增加,动能减小,即粒子在点电势能一定小于点电势能,在点动能一定大于点动能;若粒子从点运动到点过程,电场力做正功,其电势能减小,动能增加,即粒子在点电势能一定小于点电势能,在点动能一定大于点动能,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示,弹簧振子在B、C间做简谐振动,O为平衡位置,,若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s,则下列说法正确的是( )
A. 振幅是10cm B. 振动周期是1s
C. 经过一次全振动,振子通过的路程是10cm D. 从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧振子在B、C间做简谐振动,O为平衡位置,则振幅为
故A错误;
B.振子从B第一次运动到O的时间是0.5s,则
解得
故B错误;
C.经过一次全振动,振子通过的路程是
故C错误;
D.从B开始经过3s,即
振子通过的路程是
故D正确。
故选D。
6. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为、两束单色光,光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 光在玻璃中的折射率较大
B. 光在玻璃中的传播速度较大
C. 光和光从空气进入玻璃后频率都会增大
D. 若增大入射角,光可能会发生全反射
【答案】A
【解析】
【详解】A.由光路图和折射定律可知,故A正确;
B.,在玻璃中的传播速度b光更大,B错误;
C.a、b光进入玻璃后频率不会发生改变,C错误;
D.而光从光疏到光密,不会发生全反射,D错误。
故选A。
7. 如图所示,A、B为匀强电场中的两点,A、B间距离为l,A、B连线与电场线的夹角为,电场强度为E,则A、B间的电势差为( )
A. El B. C. D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】根据匀强电场的场强与电势差的关系
可知为两点沿电场线方向的距离,则有
故可得A、B间的电势差为
故选B。
8. 如图所示,真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看作点电荷),分别带有和的电荷量,两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,则小球A、B间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为
现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,A、C所带电荷量
再与B接触,然后移开C,B所带的电荷量
则有
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,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。
9. 一列简谐横波,在时刻的波形如图甲所示,图乙为介质中质点的振动图像,则根据甲、乙两图判断正确的是( )
A. 该波向x轴负方向传播
B. 该波在介质中传播的速度为
C. 从时刻起,质点在3s内通过的路程为8m
D. 在振动过程中,的速度方向总是相同的
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,时质点的运动方向沿轴负方向,根据同侧法可知,波向负方向传播,故A正确;
B.由图乙可知,该波的周期;由图甲可知,波长为,波速为,故B正确;
C.时刻在波峰位置,从时刻起经过时间,即经过,故通过路程为,故C错误;
D.因为两质点相距12m,相差半个波长,所以两质点振动总是相反的,即两质点的速度总是大小相等,方向相反,故D错误。
故选AB。
10. 下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲是检测工件的平整度,观察到的明暗相间的条纹,属于光的衍射现象
B. 图乙是内窥镜,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用了光的全反射
C. 图丙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D. 图丁是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲是检测工件的平整度,观察到的明暗相间的条纹,属于光的干涉现象,故A错误;
B.图乙是内窥镜,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用了光的全反射,故B正确;
C.图丙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样,故C错误;
D.图丁是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示,真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下极板接地,当两极板间距为d时,两极板间的带电质点恰好静止在P点,当把上极板快速向下平移距离l后,电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定,重力加速度大小为g,则上极板向下平移后( )
A. 电容器的电容变大 B. 带电质点将向下运动
C. 电容器所带的电荷量变大 D. 带电质点保持静止
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据可知,当上极板向下平移一小段距离后,电容器的电容增大,A正确;
C.根据可知,C增大,U不变,所以Q增大,C正确;
BD.电容器两极板间电压始终与电源电动势相等,两极板间匀强电场的电场强度
因为两极板间距离减小,两极板间匀强电场的电场强度增大,所以带电质点向上运动,CD错误。
故选AC。
12. 如图,倾角为θ的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b,其中小球a与一端固定的绝缘轻质弹簧相连,整个系统处于沿斜面向上的匀强电场E中,当a、b在相距L处静止时弹簧恰好处于原长状态。下列说法正确的是( )
A. a、b均带正电荷
B. 小球a的质量等于小球b的质量
C. 若两球带电量均为q,则两小球总质量
D. 若仅增大电场强度E,要使a、b再次静止,则二者间距比原来小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球带电量完全相同,即带同种电荷,对整体受力分析,根据平衡条件可知,电场力必向上,即均为正电荷,故A正确;
BC.对两小球整体进行分析,根据平衡条件有
对小球进行分析有
对小球进行分析有
可知
故B错误,C正确;
D.若仅增大电场强度再次静止,对进行分析有
由于电场力增大,则点电荷间库仑力增大,间距减小,故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷
三、实验题:共15分,考生根据要求作答。
13. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)下列说法正确的是_______;
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B. 摆球尽量选择体积大些、质量小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球使摆角较大
D. 应使摆球在同一竖直面内摆动
(2)用游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为_______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长。
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长l和对应的周期T的数据,作出图像如图丙所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度_______。
【答案】(1)AD (2)0.97
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些,A正确;
B.摆球尽量选择体积小些、质量大些的,以减小阻力的影响,B错误;
C.摆角不超过5°,否则就不是简谐振动,C错误;
D.应使摆球在同一竖直面内摆动,不能成为圆锥摆,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
摆球的直径为0.9cm+0.1mm×7=0.97cm。
【小问3详解】
根据
可得
则图线的斜率为
解得
14. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲中当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带_______(选填“正”或“负”)电。
(2)已知电源电压为3V,通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为,则电容器的电容_______(结果保留两位有效数字)。
(3)图丙中,静电计是测量下列哪一个物理量的仪器_______。
A. 电荷 B. 电容 C. 电势差 D. 电场强度
(4)保持两极板所带的电荷量Q不变,极板间的距离不变,让带有绝缘手柄的A板向下移动,发现静电计指针偏角变大,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)正 (2) (3)C
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
当开关S接“1”后,电源给电容器充电,由于电容器上极板与电源正极相连,所以电容器上极板带正电。
【小问2详解】
根据,可知曲线与横轴围成的面积表示电容器所带的电荷量,根据电容的定义式可得
【小问3详解】
静电计是测量电势差的仪器。
故选C。
【小问4详解】
保持两极板所带的电荷量不变,极板间的距离不变,让带有绝缘手柄的A板向下移动,发现静电计指针偏角变大,则极板间电压变大,根据可知电容变小,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容随两极板间的正对面积的减小而减小。
四、计算题:共29分,考生根据要求作答。
15. 如图所示,小球A、B均可视为点电荷,两球均带正电,固定的小球A的电荷量为Q,用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时,两球心在同一高度,此时A、B两球间的距离为r,细绳与竖直方向的夹角α(未知量),静电力常量为k,重力加速度大小为g,求:
(1)小球A在小球B处的电场强度大小E;
(2)小球B所受电场力的大小F;
(3)细绳与竖直方向的夹角α的正切值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据点电荷场强表达式
【小问2详解】
根据
可得小球B所受电场力的大小
【小问3详解】
设绳子拉力为,由平衡条件
联立得
16. 如图为半径R的半圆柱形玻璃砖,当一束单色光以入射角从空气中射入玻璃砖时,折射角,已知光在真空中传播速度为c,求:
(1)该玻璃砖的折射率n是多少?
(2)当光从玻璃砖射入空气时,发生全反射的临界角是多少?
(3)光在介质中传播速度v是多少?传播时间t是多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
玻璃砖的折射率
【小问2详解】
根据全反射的条件
解得
【小问3详解】
根据
解得,光在介质中传播速度
传播时间
17. 如图甲所示,A、B是竖直放置的平行金属板,AB之间有一个光滑绝缘的玻璃管水平放置,左端刚好接触A板,右端刚好接触B板正中央的小孔。紧邻B板右侧水平放置金属M、N,金属板M、N间的电压变化规律如图乙所示,周期为,M、N的间距为d,延长线经过金属板M、N的中间与足够长竖直挡板PQ的交点为。在位置静止释放一质量为m、电量为的小球,时刻小球刚好到达位置,金属板MN的长度及挡板PQ距金属板M、N右端的距离均为。重力加速度为g,。求:
(1)小球到位置时的速度大小(用g、d表示);
(2)小球在时间内沿竖直方向的偏转位移大小;
(3)小球撞击挡板的位置距的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,小球在光滑绝缘的玻璃管中运动,由动能定理有
解得
【小问2详解】
设在竖直方向上,时间内加速度大小为,由牛顿第二定律有
方向向上
【小问3详解】
时刻小球刚好到位置,然后以速度水平进入B板右侧水平放置金属间,水平方向做匀速直线运动,小球在金属板之间运动的时间
时间内加速度大小为由牛顿第二定律有
可得,方向向下;
射出时竖直方向上的速度为
小球在偏转电场中竖直方向总位移
小球从金属板的中间射出后,水平方向做匀速直线运动,从射出到撞击挡板的时间
射出后,竖直方向只受重力,加速度
竖直方向的位移为
所以小球撞击挡板的位置距的距离为
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深圳实验学校高中园2024-2025学年度第一学期第二阶段考试
高二物理
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写
在答题卡上。用2B铅笔将在答题卡相应位置上填涂考生号。
2.作答选择题时,用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下有关物理学知识,说法正确的是( )
A. 电场线是客观存在的 B. 点电荷就是体积很小的带电体
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
2. 如图所示各图中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
3. 在电场中把电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10-7J,则A、B两点电势差为( )
A. 3×10-16V B. 30V C. 75V D. 7.5×10-16V
4. 如图所示,实线是一簇未标方向的电场线。一带电粒子仅在电场力作用下通过电场,图中虚线为粒子的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。则( )
A. 粒子在a点加速度大于b点加速度 B. 电场中a点电势一定大于b点电势
C. 粒子在a点电势能一定大于b点电势能 D. 粒子在a点动能一定小于b点动能
5. 如图所示,弹簧振子在B、C间做简谐振动,O为平衡位置,,若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s,则下列说法正确的是( )
A. 振幅是10cm B. 振动周期是1s
C. 经过一次全振动,振子通过的路程是10cm D. 从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm
6. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为、两束单色光,光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 光在玻璃中的折射率较大
B. 光在玻璃中的传播速度较大
C. 光和光从空气进入玻璃后频率都会增大
D. 若增大入射角,光可能会发生全反射
7. 如图所示,A、B为匀强电场中的两点,A、B间距离为l,A、B连线与电场线的夹角为,电场强度为E,则A、B间的电势差为( )
A. El B. C. D. 0
8. 如图所示,真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看作点电荷),分别带有和的电荷量,两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,则小球A、B间的静电力大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,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。
9. 一列简谐横波,在时刻的波形如图甲所示,图乙为介质中质点的振动图像,则根据甲、乙两图判断正确的是( )
A. 该波向x轴负方向传播
B. 该波在介质中传播的速度为
C. 从时刻起,质点在3s内通过的路程为8m
D. 在振动过程中,的速度方向总是相同的
10. 下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲是检测工件的平整度,观察到的明暗相间的条纹,属于光的衍射现象
B. 图乙是内窥镜,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用了光的全反射
C. 图丙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D. 图丁是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波
11. 如图所示,真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下极板接地,当两极板间距为d时,两极板间的带电质点恰好静止在P点,当把上极板快速向下平移距离l后,电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定,重力加速度大小为g,则上极板向下平移后( )
A. 电容器的电容变大 B. 带电质点将向下运动
C. 电容器所带的电荷量变大 D. 带电质点保持静止
12. 如图,倾角为θ的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球a、b,其中小球a与一端固定的绝缘轻质弹簧相连,整个系统处于沿斜面向上的匀强电场E中,当a、b在相距L处静止时弹簧恰好处于原长状态。下列说法正确的是( )
A. a、b均带正电荷
B. 小球a的质量等于小球b的质量
C. 若两球带电量均为q,则两小球总质量
D. 若仅增大电场强度E,要使a、b再次静止,则二者间距比原来小
第Ⅱ卷
三、实验题:共15分,考生根据要求作答。
13. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中:
(1)下列说法正确的是_______;
A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B. 摆球尽量选择体积大些、质量小些的
C. 为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球使摆角较大
D. 应使摆球在同一竖直面内摆动
(2)用游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示,可读出摆球的直径为_______cm,把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆线长,通过计算得到摆长。
(3)实验时改变摆长,测出几组摆长l和对应的周期T的数据,作出图像如图丙所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度_______。
14. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲中当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带_______(选填“正”或“负”)电。
(2)已知电源电压为3V,通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为,则电容器的电容_______(结果保留两位有效数字)。
(3)图丙中,静电计是测量下列哪一个物理量的仪器_______。
A. 电荷 B. 电容 C. 电势差 D. 电场强度
(4)保持两极板所带的电荷量Q不变,极板间的距离不变,让带有绝缘手柄的A板向下移动,发现静电计指针偏角变大,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
四、计算题:共29分,考生根据要求作答。
15. 如图所示,小球A、B均可视为点电荷,两球均带正电,固定的小球A的电荷量为Q,用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时,两球心在同一高度,此时A、B两球间的距离为r,细绳与竖直方向的夹角α(未知量),静电力常量为k,重力加速度大小为g,求:
(1)小球A在小球B处的电场强度大小E;
(2)小球B所受电场力的大小F;
(3)细绳与竖直方向的夹角α的正切值。
16. 如图为半径R的半圆柱形玻璃砖,当一束单色光以入射角从空气中射入玻璃砖时,折射角,已知光在真空中传播速度为c,求:
(1)该玻璃砖的折射率n是多少?
(2)当光从玻璃砖射入空气时,发生全反射的临界角是多少?
(3)光在介质中传播速度v是多少?传播时间t是多少?
17. 如图甲所示,A、B是竖直放置的平行金属板,AB之间有一个光滑绝缘的玻璃管水平放置,左端刚好接触A板,右端刚好接触B板正中央的小孔。紧邻B板右侧水平放置金属M、N,金属板M、N间的电压变化规律如图乙所示,周期为,M、N的间距为d,延长线经过金属板M、N的中间与足够长竖直挡板PQ的交点为。在位置静止释放一质量为m、电量为的小球,时刻小球刚好到达位置,金属板MN的长度及挡板PQ距金属板M、N右端的距离均为。重力加速度为g,。求:
(1)小球到位置时的速度大小(用g、d表示);
(2)小球在时间内沿竖直方向的偏转位移大小;
(3)小球撞击挡板的位置距的距离。
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