精品解析:四川省绵阳中学2025-2026学年高二上学期第一次测试物理试题
2025-10-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 绵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.36 MB |
| 发布时间 | 2025-10-14 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54360595.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
绵阳中学高2024级高二上期第一次测试物理试题
一、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,只有一项符合题目要求。
1. 鱼洗是中国古代盥洗用的脸盆,一般是用青铜铸成的薄壁器皿,如图所示,倒些清水在盆中,用双手同时反复摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,到一定节奏时还会溅起层层水花,下列说法正确的是( )
A. 溅起水花的原因是由于手推动“鱼洗”在桌面上运动
B. 盆发出的声音在空气中传播时,介质振动方向与声音传播方向始终垂直
C. 双手摩擦盆耳的频率越大,溅起的水的高度一定越高
D. 双手摩擦盆耳的频率等于水振动的固有频率时,溅起来的水的高度最高
2. 如图是某款主动降噪耳机的工作原理示意图。下列说法正确的是( )
A. 环境噪声是横波 B. 降噪耳机应用了波的干涉
C. 降噪耳机应用了波的衍射 D. 降噪耳机应用了波的多普勒效应
3. 如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A下部金属箔张开,导体B下部的金属箔不张开
B. 手摸一下导体A后,拿开手,则导体A带负电
C. 手摸一下导体B后,拿开手,则导体A不带电
D. 手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B不带电
4. 一根粗细均匀的绳子,右侧固定,使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 此时质点A的加速度方向向上
B. 波传播速度逐渐减小
C. S点振动的频率逐渐增大
D. A点起振方向向上
5. 两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P、Q为电场中两点,则( )
A. 正电荷由P点运动到Q点电场力做正功
B. P点处电势小于Q点处的电势
C. 负电荷在P点的电势能高于在Q点的电势能
D. P点处电场强度小于Q点处的电场强度
6. 如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的、两点,其中。若长度为,则点电场强度大小为( )
A. B.
C. D.
7. 空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示,O点为两点电荷连线的中点,A、B为连线上相对O点对称的点,C、D在两点电荷连线的中垂线上,。下列说法正确的是( )
A A、B两点场强相同
B. 从A点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从A点向B点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. C点场强比D点场强小
D. 若电子(不计重力)在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放,则电子可能绕O点做匀速圆周运动
8. 如图所示,用平行光从侧面照射一个做匀速圆周运动的小球,它在光屏上的影子将做简谐运动。若从某时刻开始计时,测得影子偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为,则小球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
二、本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线是方向未知的电场线,虚线AB是一个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹.下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
B. 带电粒子在A点的加速度一定大于在B点的加速度
C. 若带电粒子带负电,则点电荷Q一定带正电
D. 若带电粒子带负电,则A点的电势一定高于B点的电势
10. 一列横波沿着x轴正方向传播,处在m和m的两质点A、B的振动图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 2.5s末A、B两质点的位移不同 B. 2s末A点的速度大于B点的速度
C. 该波的波长可能为m D. 该波的波速可能为m/s
11. 如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,质量为m的小球从A点自由下落,至B点时开始压缩弹簧,小球下落的最低位置为C点。以B点为坐标原点O,沿竖直向下建立x轴,小球从B到C过程中的加速度—位移图像如图乙所示,重力加速度为g。在小球从B运动到C的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球在B点时的动能最大
B. 小球在C点时加速度大于g
C. 图像中
D. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
12. 如图所示,带电量分别为、的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距,线与竖直方向的夹角分别为、,且,重力加速度为,静电力常数为。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A. B. 球的质量为
C. 两球将同时落地 D. 落地时,球的水平位移更大
三、本大题2小题,每空2分,共16分。
13. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带电荷量,比较小球所受静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是______(填正确选项前的字母)。
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)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图乙,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θ,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______。
(4)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律表达式,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和的正电使其球心相距3R,并将电荷等效集中在球心,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相对真实值______(选填“偏大”“偏小”“正确”)
14. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图1所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图2所示,则小球的直径为______cm。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图3所示,则小球摆动的周期为______。
(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为______(用d、、R表示)。
(4)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度所测得g比真实重力加速度______(选填“偏大”“偏小”“正确”)
四、本大题3小题,共36分,要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 如图所示,一电荷量为Q的固定正点电荷,A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为在h和0.25h,将另一个可以看作点电荷质量为的带正电的粒子从A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零。该粒子在A点处的加速度大小为重力加速度的,已知重力加速度为g。求:
(1)该粒子的加速度为零时距离Q的高度;
(2)若取A点的电势为零,求该粒子在B点的电势能(用Q和,h,g表示)。
16. 如图所示,一质量为、带电荷量大小为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,悬点为,细线长度,小球可视为质点,假设电场范围足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为。已知小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取。
(1)求电场强度的大小;
(2)若在某时刻将细线突然剪断,且匀强电场的方向变为水平向左,求从剪断细线到小球经过点正下方所用时间和其电势能的变化量。
17. 一列沿x轴传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图实线所示,在时刻的波形如图虚线所示.
(1)该波的波长为多少?若波向x轴正方向传播,求该波的最小波速;
(2)若波向x轴负方向传播,求该波的波速;
(3)若,求处的P质点第一次出现波峰的时刻。
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绵阳中学高2024级高二上期第一次测试物理试题
一、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,只有一项符合题目要求。
1. 鱼洗是中国古代盥洗用的脸盆,一般是用青铜铸成的薄壁器皿,如图所示,倒些清水在盆中,用双手同时反复摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,到一定节奏时还会溅起层层水花,下列说法正确的是( )
A. 溅起水花的原因是由于手推动“鱼洗”在桌面上运动
B. 盆发出的声音在空气中传播时,介质振动方向与声音传播方向始终垂直
C. 双手摩擦盆耳的频率越大,溅起的水的高度一定越高
D. 双手摩擦盆耳的频率等于水振动的固有频率时,溅起来的水的高度最高
【答案】D
【解析】
【详解】A.盆在手的有规律的摩擦作用下,发生受迫振动,水面将溅起层层水花,可知,溅起水花的原因是由于盆发生了受迫振动,故A错误;
B.声波是纵波,介质振动方向与声音传播方向共线,故B错误;
CD.只有双手摩擦的频率越接近盆体和水花固有振动频率时,水花才会溅得特别高,当双手摩擦盆耳的频率等于水振动的固有频率时,溅起来的水的高度最高,这是共振现象的体现,故C错误,D正确。
故选D。
2. 如图是某款主动降噪耳机的工作原理示意图。下列说法正确的是( )
A. 环境噪声是横波 B. 降噪耳机应用了波的干涉
C. 降噪耳机应用了波的衍射 D. 降噪耳机应用了波的多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.环境噪声的声波是纵波,故A错误;
BCD.降噪耳机应用的是声波的干涉相消的原理,故B正确,CD错误。
故选B。
3. 如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A. 导体A下部的金属箔张开,导体B下部的金属箔不张开
B. 手摸一下导体A后,拿开手,则导体A带负电
C. 手摸一下导体B后,拿开手,则导体A不带电
D. 手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B不带电
【答案】B
【解析】
【详解】A.将一个带正电的导体球C靠近导体A,由于静电感应,导体A带负电,导体B带正电,故导体A、B下面的金属箔均张开,故A错误;
B.手摸一下导体A后,拿开手,由于球C不动,根据静电感应原理可知,导体A带负电,故B正确;
C.根据B选项分析可知,手摸一下导体B后,拿开手,则导体A仍然带负电,故C错误;
D.将导体A、B分开后,再移走C,此时导体A、B不接触,电荷不发生转移,则A带负电,B带正电,故D错误。
故选B
4. 一根粗细均匀的绳子,右侧固定,使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 此时质点A的加速度方向向上
B. 波的传播速度逐渐减小
C. S点振动的频率逐渐增大
D. A点起振方向向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点围绕平衡位置做机械振动时,加速度方向始终指向平衡位置,故此时质点A的加速度方向向下,故A错误;
B.波的传播速度由介质决定,介质一定则波速不变,故B错误;
C.由某时刻的波形图可知,S点振动产生的机械波的波长逐渐减小
根据可知,振动的频率逐渐增大,故C正确;
D.机械波向右传播,绳子上波形末端的质点根据“同侧法”可知质点向下振动,因此波源的起振方向向下,波上各质点做受迫振动,因此A点起振方向向下,故D错误。
故选C。
5. 两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P、Q为电场中两点,则( )
A. 正电荷由P点运动到Q点电场力做正功
B. P点处电势小于Q点处的电势
C. 负电荷在P点的电势能高于在Q点的电势能
D. P点处电场强度小于Q点处的电场强度
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由题图可知,P点靠近正电荷,Q点靠近负电荷,所以P点的电势高于Q点的电势,正电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能。即正电荷从P到Q电势能减小,电场力在该过程做正功,故A正确,B错误;
C.由之前的分析可知,P点的电势高于Q点的电势,所以负电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能,故C项错误;
D.电场线越密集的地方,电场强度越大,由题图可知P点处的电场强度大小大于Q点处的电场强度大小,故D项错误。
故选A。
6. 如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的、两点,其中。若长度为,则点电场强度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】两个点电荷在C点产生的电场强度的方向如图所示
其中正点电荷在点产生的场强大小为
负点电荷在点产生的场强大小为
由于夹角为,由平行四边形定则可知C点电场强度大小为
故选C。
7. 空间有两个带等量正电荷的点电荷处于水平位置如图所示,O点为两点电荷连线的中点,A、B为连线上相对O点对称的点,C、D在两点电荷连线的中垂线上,。下列说法正确的是( )
A. A、B两点场强相同
B. 从A点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从A点向B点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. C点场强比D点场强小
D. 若电子(不计重力)在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放,则电子可能绕O点做匀速圆周运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.等量同种点电荷形成的电场关于O点对称的A、B两点场强等大反向,场强不同,故A错误;
B.等量同种正点电荷形成电场在O点场强为零,从A点静止释放一不计重力的带正电粒子,在从A点向B点运动的过程中,场强先减小后增大,电场力始终指向O点,加速度先减小后增大,速度先增大后减小,故B错误;
C.中垂线上的任意一点场强为
其中r为该点据点电荷的距离,θ为点电荷在该处场强与中垂线的夹角,由于
则
即
所以C、D两点场强无法判定,故C错误;
D.电子(不计重力)在C点以一垂直于纸面向里的初速度被释放,若电子所受的电场力等于圆周运动的向心力,则电子可以绕O点做匀速圆周运动,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,用平行光从侧面照射一个做匀速圆周运动的小球,它在光屏上的影子将做简谐运动。若从某时刻开始计时,测得影子偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为,则小球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据影子偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为,可知小球做匀速圆周运动的半径为,小球做匀速圆周运动的角速度为;则小球的加速度大小为
故选D。
二、本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线是方向未知的电场线,虚线AB是一个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹.下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
B. 带电粒子在A点的加速度一定大于在B点的加速度
C. 若带电粒子带负电,则点电荷Q一定带正电
D. 若带电粒子带负电,则A点的电势一定高于B点的电势
【答案】B
【解析】
【分析】由图粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子受到的电场力大体向左,根据粒子电性可判断场源电荷的性质。由电场线的疏密程度可知场强大小,结合牛顿第二定律可知加速度的大小。沿着电场线方向电势逐渐降低。
【详解】A.粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子受到的电场力大体向左,从A到B,电场力做正功,电势能减小,即带电粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能,故A错误。
B.由电场线的疏密程度可知,B点的场强小于A点的场强,故电子在B点受到的电场力小于其在A点受到的电场力,结合牛顿第二定律可知,电子在B点的加速度一定小于其在A点的加速度,故B正确。
C.若粒子带负电,受到向左的电场力,故电场方向向右,指向场源电荷,则点电荷Q一定带负电,故C错误。
D.由C项分析可知,电场方向向右,沿着电场方向电势逐渐降低可知,A点的电势一定低于B点的电势,故D错误。
故选B。
【点睛】电势顺着电场线的方向逐渐降低,可简记为:顺线降势。
10. 一列横波沿着x轴正方向传播,处在m和m的两质点A、B的振动图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 2.5s末A、B两质点的位移不同 B. 2s末A点的速度大于B点的速度
C. 该波的波长可能为m D. 该波的波速可能为m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可得,A、B的振幅为2cm,周期为4s,则圆频率为rad/srad/s
则A、B两质点的振动方程分别为cm,cm
可得,当s时cm,故A错误;
B.由振动图像可知2s末A质点的位移,处于平衡位置,速度最大;
B质点的位移cm,处于波谷,速度是零,所以2s末A质点的速度大于B质点的速度,故B正确;
C.时刻,质点A正通过平衡位置向上运动,质点B在波峰,波从A向B传播。
结合波的周期性可知A、B间的距离
解得m
因n是整数,所以该波的波长不可能为m,故C错误;
D.该波的波速通项为m/sm/s
当时,波速为m/s,故D正确。
故选BD。
11. 如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,质量为m的小球从A点自由下落,至B点时开始压缩弹簧,小球下落的最低位置为C点。以B点为坐标原点O,沿竖直向下建立x轴,小球从B到C过程中的加速度—位移图像如图乙所示,重力加速度为g。在小球从B运动到C的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球在B点时的动能最大
B. 小球在C点时加速度大于g
C. 图像中
D. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在B点时,合力为重力,合力和速度同向,会继续加速,B点时的速度不是最大。A错误;
B.小球若从B点由静止释放,到达最低点时,由对称性,最低点加速度向上,大小为
小球从A点自由下落,小球在C点时,弹力比上述情况要大,加速度向上,大于。B正确;
C.设在D点,弹力和小球重力平衡,D点速度为,由微元法可知图像与x轴所包围的上部分面积
图像与x轴所包围的下部分面积
因为
得
因此
C错误;
D.小球和弹簧、地球组成的系统机械能守恒,小球从B运动到C的过程中,小球的重力势能一直在减小,小球的动能与弹簧的弹性势能之和一直在增大。D错误。
故选B。
12. 如图所示,带电量分别为、的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距,线与竖直方向的夹角分别为、,且,重力加速度为,静电力常数为。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A. B. 球的质量为
C. 两球将同时落地 D. 落地时,球的水平位移更大
【答案】C
【解析】
【详解】A.虽然二者之间所受的库仑力相等,但是没法判断二者之间电荷量的关系,故A错误;
B.对A、B两球进行受力分析,均受重力、细线的拉力和库仑斥力三个力的作用而处于平衡状态,对A球有
对B有
解得
由于,所以
且
解得
故B错误;
C.二者在竖直方向上均只受重力,故在竖直方向上均做自由落体运动,运动时间相同,两球同时落地,故C正确;
D.剪断细线后,在水平方向上,A、B组成的系统动量守恒,故任一时刻有
因 ,所以 ;又因时间相等,所以,故D错误。
故选C。
三、本大题2小题,每空2分,共16分。
13. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用方法是______(填正确选项前的字母)。
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)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图乙,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θ,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______。
(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和的正电使其球心相距3R,并将电荷等效集中在球心,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相对真实值______(选填“偏大”“偏小”“正确”)
【答案】(1)D (2)增大
(3)
(4)偏大
【解析】
【分析】
【小问1详解】
题中采用的是控制变量法,保证电荷量不变改变距离,或者保证距离不变改变电荷量。
故选D。
【小问2详解】
离得越远角度越小,说明库仑力越小,故库仑力会随着距离的减小而增大。
【小问3详解】
设绳子拉力为,对小球列平衡方程,则有
可解得库仑力F与夹角之间的关系式
【小问4详解】
由电荷间的相互作用可知,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r>3R;
由可知,两电荷电荷量不变时,r越大F越小,故计算结果偏大。
【点睛】
14. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图1所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图2所示,则小球的直径为______cm。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图3所示,则小球摆动的周期为______。
(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为______(用d、、R表示)。
(4)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度所测得g比真实重力加速度______(选填“偏大”“偏小”“正确”)
【答案】(1)1.150
(2)
(3)
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
小球的直径为1.1cm+0.05mm×10=1.150cm
【小问2详解】
小球摆动的周期为2t0
【小问3详解】
根据
解得
【小问4详解】
若将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度,根据,则所测得g比真实重力加速度偏大。
四、本大题3小题,共36分,要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 如图所示,一电荷量为Q的固定正点电荷,A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为在h和0.25h,将另一个可以看作点电荷质量为的带正电的粒子从A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零。该粒子在A点处的加速度大小为重力加速度的,已知重力加速度为g。求:
(1)该粒子的加速度为零时距离Q的高度;
(2)若取A点的电势为零,求该粒子在B点的电势能(用Q和,h,g表示)。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设该粒子加速度为零时距离Q的高度为x,由牛顿第二定律和平衡条件得,
解得
(2)由能量守恒定律,该粒子在B点的电势能为
16. 如图所示,一质量为、带电荷量大小为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,悬点为,细线长度,小球可视为质点,假设电场范围足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为。已知小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取。
(1)求电场强度大小;
(2)若在某时刻将细线突然剪断,且匀强电场的方向变为水平向左,求从剪断细线到小球经过点正下方所用时间和其电势能的变化量。
【答案】(1)
(2),电势能减小
【解析】
【小问1详解】
由平衡条件得小球所受电场力
代入数据解得
【小问2详解】
细线剪断后,小球所受合力
根据牛顿第二定律,小球的加速度
由几何关系可知小球运动的位移
根据
解得
小球运动过程中电场力做功
由电场力做功与电势能变化之间的关系
故其电势能减小0.045J
17. 一列沿x轴传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图实线所示,在时刻的波形如图虚线所示.
(1)该波的波长为多少?若波向x轴正方向传播,求该波的最小波速;
(2)若波向x轴负方向传播,求该波波速;
(3)若,求处的P质点第一次出现波峰的时刻。
【答案】(1)3m,5m/s;(2)(m/s)(n=0,1,2,3….);(3)见解析
【解析】
【详解】(1)波长。
波向x轴正方向传播,最小波速
m/s
(2)波向x轴负方向传播,波速
(m/s)(n=0,1,2,3……)
(3)若波向x轴正方向传播,t1<T
m/s
处的P质点第一次出现波峰的时刻
若波向x轴负方向传播,t1<T
m/s
处的P顶点第一次出现波峰的时刻
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