精品解析：福建省厦门第一中学2025-2026学年高二上学期第二次月考物理试卷

福建省厦门第一中学2025-2026学年第一学期高二第二次月考 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 如图甲所示为某型号飞力士棒，用双手握住握柄振动，可以锻炼躯干肌肉。飞力士棒的固有频率为6Hz，如图乙所示，某人驱动飞力士棒振动，其振动的频率从2Hz逐渐增大到5Hz，该棒的振动的幅度是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】飞力士棒振动的幅度与驱动力频率跟固有频率的差值有关，差值越小，幅度越大，由于人驱动力的振动频率从2Hz逐渐增大到5Hz，与飞力士棒的固有频率的差值越来越小，因此飞力士棒的振幅一直增大。 故选A。 2. 电子束焊接技术是将高能电子束作为加工热源，用高能量密度的电子束轰击焊件接头处的金属，使其快速熔融，然后迅速冷却来达到焊接的目的。电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接机的核心部件内存在如图甲所示的高压辐向电场，带箭头的虚线表示电场线。一电子仅在电场力作用下由A沿直线运动到B。下列说法正确的是（　　） A. 该电场为匀强电场 B. 电子经过各点的电势φ随位移x的变化如乙图所示 C. 电子运动过程中加速度逐渐增大 D. 电子运动过程中电势能逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀强电场的电场线疏密程度相同，方向也相同，由甲图中电场线分布可知，该电场为非匀强电场，A项错误； B．乙图斜率表示电场强度，由图知斜率逐渐变小，而甲图可知电场强大逐渐变大，B项错误。 C．由甲图中电场线分布和牛顿第二定律可知，电子在加速过程中电场力逐渐变大，因此加速度逐渐变大，C项正确； D．由于电子带负电，当它从A沿直线运动到B时，电场力做正功，则电势能减小，D项错误； 故选C。 3. 图为环卫工人用高压水枪冲洗马路情景：水柱以速度大小为v的速度喷到水平地面，随即以速率溅起，并与地面垂直。设一小段时间内喷出水的质量为，则水柱对地面作用力为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】选取质量为Δm的水为研究对象，设水与地面的作用时间为Δt，取竖直向下为正方向，根据动量定理有 解得 故选C。 4. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示，来自质子源的质子初速度为零，经匀强电场（加速电压）加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为，方向沿半径指向圆心，圆与相切于点，，圆形区域的半径为，点位于上方处，质子质量为、电荷量为。不计质子间相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 质子在加速电场中做匀加速直线运动，电压 B. 质子在辐向电场中做匀速圆周运动，速度大小 C. 若肿瘤细胞位于圆上处（上方处），只需将加速电压调整为就能击中 D. 质子在圆形区域匀强电场中做匀变速曲线运动，场强 【答案】D 【解析】 【详解】B．质子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 解得速度大小，故B错误； A．质子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有 解得，故A错误； C．若将加速电压调整为，根据动能定理有 进入辐向电场后若能做匀速圆周运动，联立可得所需向心力为 而质子在辐向电场中受到的合外力为 可知，则质子无法射出辐向电场，更不能击中肿瘤细胞，故C错误； D．由题知，质子从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，可知质子在该匀强电场所受到的电场力大小恒定，方向水平向右，且与速度方向垂直，故质子在匀强电场中加速度恒定，做匀变速曲线运动，即做类平抛运动，根据类平抛运动规律有， 根据牛顿第二定律有 联立解得，故D正确。 故选D。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分） 5. 通过传感器可以观察电容器在充电和放电过程电流的变化情况，图甲是一位同学实验时的电路图，图乙是某次实验过程电容器放电的图像。若该同学使用的电源电动势为8.0V，下列说法正确的是（　　） A. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 B. 根据以上数据不可以估算电容器的电容值 C. 如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量变少 D. 如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电时间变长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电容器放电的电荷量等于图像的面积。通过估算纵轴每小格的电流为、横轴每小格时间为，得出每个小格对应电荷量 总格子数约个，总电荷量 在范围内，故A正确； B．电容器充电完成后电压等于电源电动势 由 得 已知和可估算电容值，故B错误； C．放电释放的电荷量等于充电时储存的电荷量 与电阻无关，换更大电阻时释放电荷量不变，故C错误； D．电阻越大，放电平均电流越小，总电荷量不变，由 知平均电流越小，放电时间越长，故D正确。 故选AD。 6. 2024年8月10日，在巴黎奥运会艺术体操团体全能决赛中，中国队夺得该项历史首金。图甲为带操比赛时的场景，若某选手表演时，彩带的振动可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，某一时刻整根彩带恰形成图乙所示图形，以该时刻为计时零点，彩带上某质点的振动图像如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该横波波速一定为10 m/s B. 抖动频率加倍，波长不变 C. 0.25个周期后，彩带上各质点运动的路程不都相等 D. 时，彩带上处质点向上振动，加速度为0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由乙图可知波长，由丙图可知周期T=0.4s，则该横波波速一定为，A正确； B．抖动频率加倍，则周期变小，而波速不变，则波长减小，B错误； C．0.25个周期后，彩带上各质点运动的路程不都相等，只有从平衡位置开始振动的质点，或者在最高点、最低点的质点的路程为振幅A，其它各位置开始振动的质点的路程均不等于A，C正确； D．彩带上x=8m处的质点的振动与x=4m处质点的振动相同，t=1s=2.5T时x=8m处的质点回到平衡位置，则加速度为零，但不能确定该质点的振动方向，D错误。 故选AC。 7. 如图所示，质量、半径、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑水平地面上。现将质量的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，第一次滑至半圆槽最低点B时的速度大小为，重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A到B的过程中，小球对半圆槽做正功 B. 小球从A到C的过程中，半圆槽的位移为1m C. 小球从A到B的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为11J D. 小球从C点飞出后做斜抛运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球在半圆槽内滑动的过程中，系统水平方向合力为0，所以水平方向动量守恒，第一次滑至半圆槽最低点B时根据水平动量守恒得 解得半圆槽的速度为 从释放到最低点过程，小球对半圆槽的作用力对槽所做总功为正，功为，故A正确； B．小球从A点进入，C点飞出这一过程，水平方向类似于人船模型，则有， 则半圆槽的位移为，故B错误； C．根据系统能量守恒得 解得小球与半圆槽组成的系统增加的内能为，故C正确； D．小球从C点飞出瞬间，小球和半圆槽的水平速度都为0，小球做竖直上抛运动，故D错误。 故选AC。 8. 一绝缘的固定倾斜斜面，斜面倾角为，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上，劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，第一次到达最低点的时间为t，不计一切摩擦。则（ ） A. 释放时M的加速度为 B. M下滑的最大速度为 C. M下滑的最大距离为 D. M下滑的距离为时，所用时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．初始时，弹簧弹力等于N的重力，弹簧处于压缩状态，即 可得 释放M时，弹簧弹力不会突变，对M和N，根据牛顿第二定律 可得释放时M的加速度为，A错误； B．当M、N的加速度为零，M的速度最大，设此时弹簧的伸长量为，根据平衡条件 解得 由于，可知弹簧弹性势能不变，M从开始运动到速度达到最大过程，根据动能定理 联立解得M下滑的最大速度为，B正确； CD．以速度最大位置为原点，斜面向上为正方向，M、N所受的合外力与位移的关系满足 可知M、N做简谐运动，刚释放M时，加速度，根据简谐运动的对称性可知当M下滑的最大距离时，加速度大小也为，根据牛顿第二定律 解得M下滑的最大距离为 根据题意，M、N做简谐运动的周期 从释放开始计时，位移随时间变化的表达式为 当下滑距离为时，代入数据有 可得 即M下滑的距离为时，所用时间为，故D正确，C错误。 故选BD。 三、填空题：（本题共3小题，每小题3分，共9分） 9. 上课时老师将一蜂鸣器系在轻绳的一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器的音调竟然发生忽高忽低的变化，则旋转时蜂鸣器发声的频率__________（选填“不变”或“改变”），蜂鸣器音调变低时，蜂鸣器是向__________（选填“靠近”或“远离”）同学们的方向运动。 【答案】 ①. 不变 ②. 远离 【解析】 【详解】[1]旋转时蜂鸣器发声的频率与生源有关，故旋转时蜂鸣器发声的频率不变。 [2]根据多普勒效应，当蜂鸣器向远离同学们的方向运动时，同学们听到声音的频率变小，即音调变低。 10. 我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的折射率_____（选填“大于”“等于”或“小于”）光线b的折射率，光线a的波长_____（选填“大于”“等于”或“小于”）光线b的波长。 【答案】 ①. 大于 ②. 小于 【解析】 【详解】[1]根据折射率公式 图像中太阳光射入球形雨滴时，光线a的折射角更小，计算得到的折射率更大。 [2]不同频率的光射入介质时，频率大的光在介质中的折射率大，所以有 设在介质中光的传播速度为v，根据波动的公式 a光的波长会小于b光的波长。 11. 甲、乙两列振幅不等的简谐横波在同一介质中相向传播，t=0时的波形图如图所示，则两列波在相遇区域______（选填“会”或“不会”）发生干涉现象，坐标原点O处质点开始振动时的运动方向为______（选填“-y”或“+y”）方向。 【答案】 ①. 会 ②. -y 【解析】 【详解】[1] 在同一介质中传播的波，波速相等，如图可知甲、乙的波长相等，由可知，甲、乙的频率相等，故会发生干涉现象。 [2] 如图所示，甲波传到原点O处时，O点振动方向向下，乙波到原点O处时，O点振动方向向上，但因甲的振幅大，故叠加后，O点振动方向向下，即-y方向。 四、填空题：（本题共2小题，共12分） 12. 某同学设计利用如图甲所示装置验证单摆的周期公式，传感器固定在悬点O正下方，该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时，传感器采集的光线最弱，计算机采集数据后得到光的强弱与时间图像如图乙所示。 （1）第1次光最弱到第N次光最弱的时间为t，则该单摆的周期可表示为________。（用N、t表示） （2）该同学用游标卡尺测小球直径D如图丙所示，则_______，用米尺测量知摆线长为L，重力加速度取g，用D、L、g表示单摆周期公式为________。在误差允许范围内若，即可验证单摆周期公式正确。 【答案】 ①. ②. 10.60 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]在一个周期内摆球2次经过平衡位置，一个周期内摆球两次挡光，单摆的周期 （2）[2]用游标卡尺测小球直径D=10mm+0.05mm×12=10.60mm [3]单摆摆长 单摆周期公式 13. 人们对室内空气质量和环境健康问题十分重视，已知国家室内甲醛浓度标准是。某探究小组准备利用一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，制作一个甲醛检测仪，用于检测室内甲醛是否超标。正常情况下该气敏电阻阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。供选择的器材如下： A. 蓄电池（电动势，内阻不计） B. 电流表（量程，内阻为） C. 电流表（量程，内阻约为）。 D. 滑动变阻器（最大阻值） E. 滑动变阻器（最大阻值） F. 电阻箱（最大阻值） G. 红色发光二极管 H. 开关、导线若干 （1）该组同学设计了如图甲所示的电路图研究气敏电阻阻值随甲醛浓度变化的规律，为了更方便测量气敏电阻的阻值，则图中滑动变阻器应选择__________（填“”或“”）。 （2）按图甲连接好电路，将电流表连接到恰当位置后，把气敏电阻放置于不同浓度甲醛中测量其电阻的阻值，某次测量时读出两电流表、的示数分别为、，则此次电阻阻值___________（用题目所给字母表示）。最终得到如图乙所示图像。 （3）利用该气敏电阻，探究小组设计的甲醛检测仪的测试电路如图所示。当报警器两端的电压大于时将报警，报警器对电路电阻的影响不计，实验要求当室内甲醛浓度超过标准时，报警器报警。按电路图连接好电路，按照下列步骤调节甲醛检测仪，使其能正常使用。 ①电路接通前需将电阻箱调到某一恰当数值，这一恰当数值为_____，将滑动变阻器滑片置于右端； ②将开关向1端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警；③保持滑动变阻器滑片位置不动，将开关向2端闭合，甲醛检测仪即可正常使用。 （4）某些环境对甲醛浓度标准有更高要求，按（3）调节好甲醛检测仪后，为了使甲醛检测仪能够在时就能报警，应将滑动变阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）移动。 【答案】（1）R1 （2） （3）2600 （4）左 【解析】 【小问1详解】 图甲中滑动变阻器采用分压接法，为了方便调节，滑动变阻器应采用阻值较小的。 【小问2详解】 根据图甲电路图和题干所提供的器材，采用双安法测量气敏电阻的阻值，则图中a应选择电流表，b应选择电流表；根据欧姆定律和串并联关系可得 可得 【小问3详解】 已知国家室内甲醛浓度标准是,由图乙可知当甲醛浓度为 气敏电阻阻值为 则电路接通前需将电阻箱调到。 【小问4详解】 为了使甲醛检测仪能够在时就能报警，即当 此时气敏电阻阻值为 报警器两端的电压达到，根据串联时电阻分到的电压与电阻成正比，滑动变阻器接入电路阻值应减小，应将滑动变阻器的滑片向左移动。 五、解答题（本题共3小题，共39分） 14. 如图甲所示为现代智能家居中便携式加热垫，常用于保暖或健康理疗，其简化电路如图乙所示。加热元件R1的规格为“6V，24W”（加热元件电阻恒定），装置由一款电动势为20V、内阻为2.5Ω的可充电电池供电。电路中串联了滑动变阻器R2用于调节加热功率。合上开关后，求： （1）当R2阻值为6Ω时，加热元件R1的功率是多大？ （2）当R2阻值为多大时，电源的输出功率最大？此时电源的输出功率为多大？ 【答案】（1）6W （2）1Ω，40W 【解析】 【小问1详解】 的电阻 回路电流 所以加热元件R1的功率 【小问2详解】 当外电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，此时 最大输出功率 15. 如图所示，光滑绝缘的轻质三角形框架OAB，OA杆竖直且O、A相距为，OB杆与OA杆夹角为，B点与A点高度相同。A点固定一带电小球，绝缘轻质弹簧一端固定于O点，另一端与套在OB杆上质量为的带电小球P相连，初始时，小球静止于OB中点且对杆无压力。现驱动该装置以OA为轴转动，使小球缓慢移动至B点，此时弹簧恰好恢复原长，此后维持角速度不变。已知重力加速度为，不计空气阻力，求： （1）初始时小球P所受的静电力大小； （2）小球到达B点后的角速度大小； （3）整个过程驱动力所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 方法1：小球受到弹簧弹力F、库仑力、重力mg而平衡，如图 几何关系可知 由平衡条件有 联立解得 方法2：对小球，由平衡条件有， 联立解得 【小问2详解】 方法1：设此时库仑力为，杆对球弹力为N，如图 几何关系可知AB=AP，故 由牛顿第二定律有 且 联立解得 方法2：由牛顿第二定律有 几何关系可知 联立解得 【小问3详解】 小球做周运动的速度大小为 解法一：根据动能定理 联立解得 解法二：由功能关系得 解得 解法三：由功能关系得 且 ，， 联立解得 16. 如图甲，固定点O处悬挂长为L的轻质细绳，末端拴接一个质量为m的小球，在O点正下方O'处固定一细钉。将细绳向左侧拉至水平位置，由静止释放小球，当细绳摆至竖直位置时，被细钉挡住，此后小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。如图乙，O点下方的光滑水平面上放一凹槽，凹槽质量为M（未知），凹槽左右挡板内侧间的距离也为L，在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量也为M的小物块，凹槽上表面与物块间的动摩擦因数μ=0.5。物块与凹槽一起以速度向左运动，将细绳向左侧拉至水平位置给小球一个向下的初速度当小球摆到最低点时刚好与凹槽左侧发生碰撞。小球被弹回，同时凹槽被弹回时速率为原速率的两倍。此后小球摆到O'右侧后无法做完整的圆周运动，而是在某位置脱离圆轨道做抛体运动，小球做抛体运动的轨迹与OO'所在直线交于E点（图中未画出）。已知小球与凹槽不发生二次碰撞，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。求 （1）O'点到O点的距离： （2）E点到圆轨道最低点的距离； （3）小球和凹槽在轨道最低点相碰后，凹槽与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离及凹槽的位移大小。 【答案】（1）； （2）0； （3）， 【解析】 【小问1详解】 从小球静止释放到到达小圆轨道最高点过程中，由动能定理，有 小球恰能通过最高点，有 解得 所以到点的距离 【小问2详解】 给小球一个初速度，从开始运动到小球运动到O点正下方过程中有动能定理，有 解得 小球与凹槽碰撞过程中由动量守恒和机械能守恒，有 解得 设小球脱离轨道时细绳与水平方向夹角为 可得 小球从最低点至脱离位置过程中由动能定理，有 联立两式解得， 之后小球做斜抛运动 则 所以小球恰好过圆轨道最低点，所以到最低点距离为0 【小问3详解】 物块与凹槽在相对运动过程中，由动量守恒，有 解得 由能量守恒，有 解得 所以共速时小物块到右侧挡板之间的距离为 对凹槽由牛顿第二定律，有 解得 对物块由牛顿第二定律，有 解得 又两者质量相等，碰撞时由动量守恒和机械能守恒可知两者速度互换，可得凹槽的图像 由图像可得 规定水平向右位移为正，所以凹槽位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建省厦门第一中学2025-2026学年第一学期高二第二次月考 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 如图甲所示为某型号飞力士棒，用双手握住握柄振动，可以锻炼躯干肌肉。飞力士棒的固有频率为6Hz，如图乙所示，某人驱动飞力士棒振动，其振动的频率从2Hz逐渐增大到5Hz，该棒的振动的幅度是（ ） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 2. 电子束焊接技术是将高能电子束作为加工热源，用高能量密度的电子束轰击焊件接头处的金属，使其快速熔融，然后迅速冷却来达到焊接的目的。电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接机的核心部件内存在如图甲所示的高压辐向电场，带箭头的虚线表示电场线。一电子仅在电场力作用下由A沿直线运动到B。下列说法正确的是（　　） A. 该电场为匀强电场 B. 电子经过各点的电势φ随位移x的变化如乙图所示 C. 电子运动过程中加速度逐渐增大 D. 电子运动过程中电势能逐渐增大 3. 图为环卫工人用高压水枪冲洗马路情景：水柱以速度大小为v的速度喷到水平地面，随即以速率溅起，并与地面垂直。设一小段时间内喷出水的质量为，则水柱对地面作用力为（　　） A. B. C. D. 4. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示，来自质子源的质子初速度为零，经匀强电场（加速电压）加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小为，方向沿半径指向圆心，圆与相切于点，，圆形区域的半径为，点位于上方处，质子质量为、电荷量为。不计质子间相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 质子在加速电场中做匀加速直线运动，电压 B. 质子在辐向电场中做匀速圆周运动，速度大小 C. 若肿瘤细胞位于圆上处（上方处），只需将加速电压调整为就能击中 D. 质子在圆形区域匀强电场中做匀变速曲线运动，场强 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分） 5. 通过传感器可以观察电容器在充电和放电过程电流的变化情况，图甲是一位同学实验时的电路图，图乙是某次实验过程电容器放电的图像。若该同学使用的电源电动势为8.0V，下列说法正确的是（　　） A. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 B. 根据以上数据不可以估算电容器的电容值 C. 如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量变少 D. 如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电时间变长 6. 2024年8月10日，在巴黎奥运会艺术体操团体全能决赛中，中国队夺得该项历史首金。图甲为带操比赛时的场景，若某选手表演时，彩带的振动可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，某一时刻整根彩带恰形成图乙所示图形，以该时刻为计时零点，彩带上某质点的振动图像如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该横波波速一定为10 m/s B. 抖动频率加倍，波长不变 C. 0.25个周期后，彩带上各质点运动的路程不都相等 D. 时，彩带上处质点向上振动，加速度为0 7. 如图所示，质量、半径、内壁粗糙程度一致的半圆槽静置于光滑水平地面上。现将质量的小球（可视为质点）自左侧槽口A点的正上方处由静止释放，小球下落后自A点进入槽内，第一次滑至半圆槽最低点B时的速度大小为，重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A到B的过程中，小球对半圆槽做正功 B. 小球从A到C的过程中，半圆槽的位移为1m C. 小球从A到B的过程中，小球与半圆槽组成的系统增加的内能为11J D. 小球从C点飞出后做斜抛运动 8. 一绝缘的固定倾斜斜面，斜面倾角为，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上，劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，第一次到达最低点的时间为t，不计一切摩擦。则（ ） A. 释放时M的加速度为 B. M下滑的最大速度为 C. M下滑的最大距离为 D. M下滑的距离为时，所用时间为 三、填空题：（本题共3小题，每小题3分，共9分） 9. 上课时老师将一蜂鸣器系在轻绳的一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器的音调竟然发生忽高忽低的变化，则旋转时蜂鸣器发声的频率__________（选填“不变”或“改变”），蜂鸣器音调变低时，蜂鸣器是向__________（选填“靠近”或“远离”）同学们的方向运动。 10. 我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记•月令•季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a的折射率_____（选填“大于”“等于”或“小于”）光线b的折射率，光线a的波长_____（选填“大于”“等于”或“小于”）光线b的波长。 11. 甲、乙两列振幅不等的简谐横波在同一介质中相向传播，t=0时的波形图如图所示，则两列波在相遇区域______（选填“会”或“不会”）发生干涉现象，坐标原点O处质点开始振动时的运动方向为______（选填“-y”或“+y”）方向。 四、填空题：（本题共2小题，共12分） 12. 某同学设计利用如图甲所示装置验证单摆的周期公式，传感器固定在悬点O正下方，该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时，传感器采集的光线最弱，计算机采集数据后得到光的强弱与时间图像如图乙所示。 （1）第1次光最弱到第N次光最弱的时间为t，则该单摆的周期可表示为________。（用N、t表示） （2）该同学用游标卡尺测小球直径D如图丙所示，则_______，用米尺测量知摆线长为L，重力加速度取g，用D、L、g表示单摆周期公式为________。在误差允许范围内若，即可验证单摆周期公式正确。 13. 人们对室内空气质量和环境健康问题十分重视，已知国家室内甲醛浓度标准是。某探究小组准备利用一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻，制作一个甲醛检测仪，用于检测室内甲醛是否超标。正常情况下该气敏电阻阻值为几百欧，当甲醛浓度升高时，其阻值可以增大到几千欧。供选择的器材如下： A. 蓄电池（电动势，内阻不计） B. 电流表（量程，内阻为） C. 电流表（量程，内阻约为）。 D. 滑动变阻器（最大阻值） E. 滑动变阻器（最大阻值） F. 电阻箱（最大阻值） G. 红色发光二极管 H. 开关、导线若干 （1）该组同学设计了如图甲所示的电路图研究气敏电阻阻值随甲醛浓度变化的规律，为了更方便测量气敏电阻的阻值，则图中滑动变阻器应选择__________（填“”或“”）。 （2）按图甲连接好电路，将电流表连接到恰当位置后，把气敏电阻放置于不同浓度甲醛中测量其电阻的阻值，某次测量时读出两电流表、的示数分别为、，则此次电阻阻值___________（用题目所给字母表示）。最终得到如图乙所示图像。 （3）利用该气敏电阻，探究小组设计的甲醛检测仪的测试电路如图所示。当报警器两端的电压大于时将报警，报警器对电路电阻的影响不计，实验要求当室内甲醛浓度超过标准时，报警器报警。按电路图连接好电路，按照下列步骤调节甲醛检测仪，使其能正常使用。 ①电路接通前需将电阻箱调到某一恰当数值，这一恰当数值为_____，将滑动变阻器滑片置于右端； ②将开关向1端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警；③保持滑动变阻器滑片位置不动，将开关向2端闭合，甲醛检测仪即可正常使用。 （4）某些环境对甲醛浓度标准有更高要求，按（3）调节好甲醛检测仪后，为了使甲醛检测仪能够在时就能报警，应将滑动变阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）移动。 五、解答题（本题共3小题，共39分） 14. 如图甲所示为现代智能家居中便携式加热垫，常用于保暖或健康理疗，其简化电路如图乙所示。加热元件R1的规格为“6V，24W”（加热元件电阻恒定），装置由一款电动势为20V、内阻为2.5Ω的可充电电池供电。电路中串联了滑动变阻器R2用于调节加热功率。合上开关后，求： （1）当R2阻值为6Ω时，加热元件R1的功率是多大？ （2）当R2阻值为多大时，电源的输出功率最大？此时电源的输出功率为多大？ 15. 如图所示，光滑绝缘的轻质三角形框架OAB，OA杆竖直且O、A相距为，OB杆与OA杆夹角为，B点与A点高度相同。A点固定一带电小球，绝缘轻质弹簧一端固定于O点，另一端与套在OB杆上质量为的带电小球P相连，初始时，小球静止于OB中点且对杆无压力。现驱动该装置以OA为轴转动，使小球缓慢移动至B点，此时弹簧恰好恢复原长，此后维持角速度不变。已知重力加速度为，不计空气阻力，求： （1）初始时小球P所受的静电力大小； （2）小球到达B点后的角速度大小； （3）整个过程驱动力所做的功。 16. 如图甲，固定点O处悬挂长为L的轻质细绳，末端拴接一个质量为m的小球，在O点正下方O'处固定一细钉。将细绳向左侧拉至水平位置，由静止释放小球，当细绳摆至竖直位置时，被细钉挡住，此后小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。如图乙，O点下方的光滑水平面上放一凹槽，凹槽质量为M（未知），凹槽左右挡板内侧间的距离也为L，在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量也为M的小物块，凹槽上表面与物块间的动摩擦因数μ=0.5。物块与凹槽一起以速度向左运动，将细绳向左侧拉至水平位置给小球一个向下的初速度当小球摆到最低点时刚好与凹槽左侧发生碰撞。小球被弹回，同时凹槽被弹回时速率为原速率的两倍。此后小球摆到O'右侧后无法做完整的圆周运动，而是在某位置脱离圆轨道做抛体运动，小球做抛体运动的轨迹与OO'所在直线交于E点（图中未画出）。已知小球与凹槽不发生二次碰撞，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度。求 （1）O'点到O点的距离： （2）E点到圆轨道最低点的距离； （3）小球和凹槽在轨道最低点相碰后，凹槽与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离及凹槽的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $