精品解析：湖北武汉市问津教育联合体2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题

高二10月物理训练卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图所示，在平静的湖面上，一根树枝周期性地轻点水面，在水面上形成水波。如图（a），水面上的O点是波源，P、Q为两块固定挡板。现能观察到水面上的树叶发生振动，是因为波发生了______现象；为了使树叶停止振动，可______波源O的频率。（ ） A. 干涉，增加 B. 干涉，减小 C. 衍射，增加 D. 衍射，减小 【答案】C 【解析】 【详解】水波通过两挡板之间的狭缝后，绕到挡板后方，使树叶随水面振动，这种波绕过障碍物继续传播的现象是衍射。要使树叶停止振动，应减弱水波的衍射；狭缝宽度不变时，波长越小，衍射越不明显。在本题模型中，同一水面上水波的波速不变。设水波的波长为、频率为，由波速公式得，可得 因此应增加波源的频率，使波长减小，衍射减弱，水波难以到达树叶处。 故选C。 2. 一个共振筛如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电动偏心轮的电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子的质量，筛子的固有周期随之增大。某段时间内偏心轮的转速是，下列说法正确的是（　　） A. 共振筛此时振动的频率是 B. 适当减小筛子的质量，可以使筛子的振幅增大 C. 适当增大偏心轮的电压，可以使筛子的振幅增大 D. 增大筛子的固有周期，可以使筛子的振幅增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．偏心轮转速为，对应的驱动力频率。受迫振动的频率等于驱动力频率，因此共振筛此时振动频率为，并非，A错误； B．由共振曲线可知，筛子的固有频率为，小于此时的驱动力频率。适当减小筛子的质量，固有周期减小，固有频率增大，使固有频率接近驱动力频率，筛子的振幅增大，B正确； C．适当增大偏心轮的电压，偏心轮转速提高，驱动力频率增大，与筛子固有频率的差增大，筛子的振幅减小，C错误； D．增大筛子的固有周期，固有频率减小，与驱动力频率的差增大，筛子的振幅减小，D错误。 故选B。 3. 如图所示，为一列沿方向传播的简谐横波在时刻的波形图，此时波刚好传到m的位置，其中处于波谷的P点坐标为，M、N两点的坐标分别为和。已知s时，M点第二次出现波峰。下面说法正确的是（ ） A. 波源起振方向向上 B. 波的传播速度为10m/s C. s时，M点通过的路程为35cm D. s时，N点振动速度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．题图为时刻的波形图，纵坐标表示各质点的位移。波沿轴负方向传播，波前右侧紧邻的质点位移为负，说明各质点刚起振时均向下，波源的起振方向也向下，故A错误； BC．由波形图，波前到波谷的距离为四分之一波长，故 解得。该波谷右侧半个波长处为图中波峰，其横坐标为 设波速为，该波峰传到点时，点第一次到达波峰；第二次到达波峰需再经过一个周期，波再传播一个波长。由传播距离与时间的关系有 代入，得 由波速与周期的关系，得振动周期 设波传到点的时刻为，由波前到点的传播距离有 解得。到时，点实际振动的时间为 由图可知振幅，点从平衡位置向下起振，每经过四分之一周期的路程为一个振幅，其路程为，故B错误，C正确； D．设波传到点的时刻为，由波前到点的传播距离有 解得。到时，点已振动 它从平衡位置向下起振，半个周期后正向上通过平衡位置，振动速度大小最大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在真空中某点电荷电场中有一条虚线，该虚线上电场强度的最大值为E，P点的电场强度方向与虚线夹角为30°，则P点的场强大小为（ ） A. E B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由点电荷电场线分布特点可知，电场强度最大的点的电场方向必然与虚线垂直，如图 由几何关系得， 联立解得 故选D。 5. 如图所示，电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，垂线上A、B两点到薄板的距离均为d。已知B点的电场强度为0，静电力常量为k，则A点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于B点处的电场强度为零，所以带电薄板在B处产生的场强与点电荷在B处产生的场强大小相等均为，方向相反，由带电薄板产生场强的特点可知，薄板在A点产生的场强大小等于，方向与q在A点产生的方向相同。因此A点的电场强度大小为 故选C。 6. 如图所示，两个电荷量都是的正、负点电荷固定在、两点，连线中点为。现将另一个电荷量为的试探电荷放在连线的中垂线上距为的点，沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从点运动到点，下列说法正确的是（　　） A. 外力的方向应当平行于方向水平向右 B. 电荷从点到点的运动为匀变速直线运动 C. 电荷从点到点的运动为加速度减小的加速直线运动 D. 电荷从点运动到点的过程中逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷的电场分布，中垂线上电场方向始终由正电荷指向负电荷，即水平向左。试探电荷带正电，所受电场力也水平向左。要使电荷由静止开始沿中垂线向下运动，外力必须同时具有水平向右和竖直向下的分量，故外力方向应斜向右下方，A错误； BC．设，电荷在运动过程中到点的距离为，静电力常量为。由库仑定律及电场叠加，有 从点到点，逐渐减小，电场强度及电场力均逐渐增大。设外力与水平向右方向的夹角为，电荷质量为，加速度大小为，由牛顿第二定律得， 解得 外力方向确定，不变，故加速度随电场强度增大而增大，电荷做加速度增大的加速直线运动，BC错误； D．电场力始终与运动方向垂直，不做功，合力沿运动方向且逐渐增大。取沿运动方向的一段位移，其大小为，对应的动能增量为，该段位移内合力对位移的平均值为，由动能定理得 因此，随着电荷向点运动，该比值逐渐增大，D正确。 故选D。 7. 一振动片做简谐运动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上、两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。如图，P是水面上的一点，P、、三点间的距离均为l。若的中点Q是振幅极大的点，且P、Q间还有两个振幅极大的点，水波的波长为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知是边长为的等边三角形， 因此波程差，满足干涉加强（振幅极大）的条件，点对应干涉级次 点是中点，故， 因此点的波程差 振幅极大的条件为波程差（为非负整数） 又、之间还有个振幅极大的点，沿到的路径上，极大点的级次依次为、、、，即点对应干涉级次，有 解得 故选A。 8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，x轴上相距8.0m的甲、乙两质点的振动图像如图中实线、虚线所示，则该简谐横波波速可能是（ ） A. 1.6m/s B. 4m/s C. 8m/s D. 12m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题目描述，甲、乙两质点相距，结合振动图像可知，两个质点的振动周期均为 若波从乙传到甲，则甲、乙两质点之间的距离可以表示为，其中 根据波速 解得 当​取任何非负整数时，选项中没有符合要求的波速。 若波从甲传到乙，则甲、乙两质点之间的距离可以表示为，其中 根据波速 解得​  当时，对应的波速为，对应选项C中的波速。 当时，对应的波速为，对应选项A中的波速。 当取其它正整数时，选项中没有符合要求的波速。 故选AC。 9. 如图所示为2025年春节假期档爆火的《哪吒之魔童闹海》推出的周边玩偶。这款玩偶是由头部、轻质弹簧和底座构成，已知玩偶头部质量为m，弹簧劲度系数为k，底座质量则为玩偶头部质量的一半。当把玩偶头部轻压至弹簧弹力为2mg时，将其由静止释放，此后玩偶头部在竖直方向上进行简谐运动。重力加速度记为g，不考虑任何阻力，且弹簧始终处于弹性限度内。以下说法正确的是（ ） A. 释放玩偶头部的瞬间，其加速度大小为g B. 玩偶头部运动到最高点时，底座对桌面的压力为 C. 弹簧恢复原长时，玩偶头部的速度最大且加速度为0 D. 玩偶头部做简谐运动的振幅为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．释放玩偶头部瞬间，对头部进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，故A正确； B．根据简谐运动的对称性，玩偶头部运动至最高点时，加速度大小与释放玩偶头部瞬间的加速度大小相等，仍然为g，方向竖直向下；可知，玩偶头部运动至最高点时，弹簧处于原长，弹力为0，对底座进行分析可知，桌面对底座的支持力为，根据牛顿第三定律可知，底座对桌面的压力为，故B正确； C．根据上述可知，弹簧恢复原长时，玩偶头部恰好位于最高点，头部的速度为0，由于相对于头部平衡位置的位移最大，则此时加速度也最大，故C错误； D．玩偶头部在最低点，弹簧处于压缩状态，则有 头部在平衡位置时，弹簧处于压缩状态，则有 玩偶头部做简谐运动振幅为 解得，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像：下列说法中正确的是（ ） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 时，P正沿y轴负方向减速运动 C. P与Q一定总是同时回到平衡位置 D. s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图乙可知时质点在平衡位置且沿方向运动；图甲中处波形斜率为负。若波沿方向传播，负斜率处质点应沿方向运动，因此实际波沿方向传播，故A错误； B．图甲中相邻波峰间距为，图乙中质点完成一个周期所需时间为。角频率满足，所以。 取时的波形为基准，因波沿方向传播，质点位移的相位关系可表示为 其中振幅为。对点，在时相位为 因此 此时在平衡位置下方，且相位随时间增大时正弦值减小，质点沿方向运动。简谐运动中加速度方向总与位移方向相反，故加速度沿方向，速度和加速度方向相反，速率减小，故B正确； C．点和点间距为 两点相位差为，因此，当或的位移为零时，另一点的位移也为零，故两点总是同时回到平衡位置，故C正确； D．在时，点相位为 所以 由前述相反位移关系知。因此两点偏离平衡位置的距离之和为，故D正确。 故选BCD。 二、实验题（18分） 11. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。 （1）若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求______（填“＞”“＝”或“＜”） （2）实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，如图乙所示，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是减小测量时的______（选填“系统误差”或“偶然误差”） （3）若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式______成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式______成立，则说明碰撞为弹性碰撞。（均选用、、、、表示） （4）一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是______（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）＞ （2）偶然误差 （3） ①. ②. （4）A 【解析】 【小问1详解】 为了防止入射小球发生反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即 【小问2详解】 多次实验的落地点分散是由操作中不可控的随机因素导致的偶然误差，用最小圆的圆心作为平均落点，是对多次落点取平均的处理方式，目的是减小偶然误差。 【小问3详解】 [1]设平抛运动的时间为t，则碰前A球的速度 碰后的速度为 被碰小球的速度为 取水平向右为正方向，若碰撞过程中系统的动量守恒，则满足 即验证成立，则验证了动量守恒定律； [2]若碰撞为弹性碰撞，满足机械能守恒定律，需要验证 联立 化简可得 【小问4详解】 取方向为轴正方向、垂直于的水平方向为轴。碰撞前系统在方向的总动量为零，由动量守恒定律得 因此，应位于连线的两侧。为使入射球碰后仍向前运动，本实验取，故两球在方向的速度大小满足；两球平抛时间相同，所以点到连线的距离应大于点到该连线的距离。 A．，位于连线两侧，且点偏离该连线更远，故A正确； B．点偏离连线的距离大于点，不满足，故B错误； C．，位于连线同侧，碰撞后系统在方向的总动量不为零，故C错误； D．，位于连线同侧，碰撞后系统在方向的总动量不为零，故D错误。 故选A。 12. 某课外兴趣小组在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测得摆球经过N次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题： （1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球的最低点； （2）重力加速度的表达式为______（用题目中给出的字母表示） （3）如果测得的g值偏小，可能的原因是______。 A、测摆长时，摆线拉得过紧 B、悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加 C、开始计时时，停表过迟按下 D、实验时误将49次全振动记为50次 （4）为提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标，为纵坐标作图线。若某同学忘记加小球半径，直接用摆线长度代替摆长，由此拟合出的图像可能是图乙中的______（选填①、②、③）。 （5）在演示简谐运动图像的沙摆实验中，使木板沿直线做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，A、B、C、D均为直线上的点，测出cm，cm，摆长为64cm（可视为不变），摆角小于5°，则该沙摆的周期为______s，木板的加速度大小约为______（g取，取10）。 【答案】 ①. ②. B ③. ③ ④. ⑤. 【解析】 【小问1详解】 [1]摆长是悬点到摆球球心的距离，因此 小摆角条件下，单摆周期公式及计时关系分别为和 联立可得重力加速度 [2]A．测量摆长时将摆线拉得过紧，使测得的摆长偏大，代入第（2）问的表达式得到的偏大，故A错误； B．悬点松动使振动时的实际摆长大于记录的摆长，测得周期偏大，用记录的摆长计算出的偏小，故B正确； C．开始计时时过迟按下停表，使记录的总时间偏小，计算出的偏大，故C错误； D．将49次全振动记为50次，相当于在相同总时间内将全振动次数记大，计算出的周期偏小，偏大，故D错误； 故选B。 [3]图乙为图像，纵轴截距表示拟合直线在横坐标为零处的值。将摆线长作为横坐标时，真实摆长还应加上摆球半径，代入单摆周期公式得 因此拟合直线的纵轴截距为正，与图中③相符，故填③。 [4]摆角小于，可用单摆周期公式。将题给摆长和重力加速度代入，并取，得沙摆周期 [5]图乙是沙粒在木板上留下的轨迹，沙摆连续三次通过平衡位置时的点迹依次为点、点和点，因此木板通过和两段距离的时间间隔相同，均为 逐差法得木板加速度大小 三、解答题（共42分） 13. 如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为30°的光滑固定绝缘斜面上，A球的质量为2m，所带电荷量为，B球的质量为m，所带电荷量为。沿斜面向上的恒力作用于A球，可使AB保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求： （1）加速度的大小： （2）恒力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律，两球相互吸引的库仑力 A球和B球的加速度相同，对B球，由牛顿第二定律有 所以 【小问2详解】 把A球和B球看成整体，A、B间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有 所以 14. 如图甲所示，y轴沿竖直方向，在位置处固定一点电荷。现从处静止释放一个质量为m、带电量为q的微粒，此后的运动过程中微粒的速度v随y坐标的变化图像如图乙所示。重力加速度为g，求： （1）点电荷的电场在处的场强大小； （2）微粒在处的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知处微粒速度最大，此时加速度 故 解得点电荷的电场在处的场强大小为 【小问2详解】 由库仑定律知，处 处有 又由牛顿第二定律 得所求加速度为 15. 一列横波在x轴上传播，介质中a、b两质点的平衡位置分别位于x轴上、m处，时，a质点恰好经过平衡位置向上运动，b质点正好到达最高点，且b质点到x轴的距离为4cm，已知这列波的频率为5Hz。 （1）求经过s时a质点的位移以及这段时间内a质点经过的路程； （2）若该波的波长，求该波的波速。 【答案】（1）cm，cm （2）若波沿x轴正方向传播，；若波沿x轴负方向传播， 【解析】 【小问1详解】 由题意可知 则 即a质点的振动方程为 当时位移 经过 a质点经过的路程为cm 【小问2详解】 若波沿x轴正方向传播，则有（，1，2，…） 由于波长，故，对应的波长 得 若波沿x轴负方向传播，则有（，1，2，…） 同理，由限制条件可得， 16. 如图所示，水平轨道上只有AB段粗糙其余部分光滑，AB之间存在水平向右的匀强电场，B点右侧的C点处静止放置一质量为kg绝缘物块b，A点的左侧有一质量kg带正电的物块a，a与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能J，现对弹簧解除锁定，a被弹出，滑出电场后与b发生弹性碰撞，a到达A点前弹簧已恢复原长。已知AB长m，a与AB之间的动摩擦因数，场强V/m，a的电荷量C，重力加速度g取。a、b均可视为质点，运动过程中a的电荷量始终保持不变。（结果可以用根式和分式表示） （1）求物块a运动到A点时的速度大小； （2）求第一次碰撞后瞬间a、b的速度，的大小； （3）若每次物块a与C点处的物块碰撞之后，都立即在C点放入与物块b完全相同的静止物块，求a被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，a在电场中运动的路程s。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 弹簧恢复原长前，物块a在光滑轨道上运动；从释放到到达A点，弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则 代入数据得 【小问2详解】 以向右为正方向，物块a从A到C，仅在AB段受电场力和摩擦力做功，由动能定理得 代入数据得 碰撞时间极短，取两物块为系统，水平外力冲量可忽略；设碰后瞬间物块a，b的速度分别为，，由动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得， 因此碰后物块a向左、物块b向右，速度大小均为2m/s。 【小问3详解】 设物块a第n次在C点碰撞前的速度大小为，其中m/s。每次放入的物块均静止且质量为M，由第（2）问的碰撞方程，物块a每次碰后均向左运动，速度大小为。题给数据对应的电场力和摩擦力分别为， 物块a左行时两力都向右，设第n次碰后进入AB的最大深度为，由动能定理得 首次进入电场的最大深度为m，小于L。物块a折返右行时，电场力做正功、摩擦力做负功；B至C光滑，故下一次碰撞前有 联立可得 由左行的动能关系可知与成正比，故 此后每次最大深度均小于，物块a均能折返并再次到达C点。首次从A到B经过L，每次碰后在电场中往返经过，故总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二10月物理训练卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图所示，在平静的湖面上，一根树枝周期性地轻点水面，在水面上形成水波。如图（a），水面上的O点是波源，P、Q为两块固定挡板。现能观察到水面上的树叶发生振动，是因为波发生了______现象；为了使树叶停止振动，可______波源O的频率。（ ） A. 干涉，增加 B. 干涉，减小 C. 衍射，增加 D. 衍射，减小 2. 一个共振筛如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电动偏心轮的电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子的质量，筛子的固有周期随之增大。某段时间内偏心轮的转速是，下列说法正确的是（　　） A. 共振筛此时振动的频率是 B. 适当减小筛子的质量，可以使筛子的振幅增大 C. 适当增大偏心轮的电压，可以使筛子的振幅增大 D. 增大筛子的固有周期，可以使筛子的振幅增大 3. 如图所示，为一列沿方向传播的简谐横波在时刻的波形图，此时波刚好传到m的位置，其中处于波谷的P点坐标为，M、N两点的坐标分别为和。已知s时，M点第二次出现波峰。下面说法正确的是（ ） A. 波源起振方向向上 B. 波的传播速度为10m/s C. s时，M点通过的路程为35cm D. s时，N点振动速度为零 4. 如图所示，在真空中某点电荷电场中有一条虚线，该虚线上电场强度的最大值为E，P点的电场强度方向与虚线夹角为30°，则P点的场强大小为（ ） A. E B. C. D. 5. 如图所示，电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，垂线上A、B两点到薄板的距离均为d。已知B点的电场强度为0，静电力常量为k，则A点的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，两个电荷量都是的正、负点电荷固定在、两点，连线中点为。现将另一个电荷量为的试探电荷放在连线的中垂线上距为的点，沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从点运动到点，下列说法正确的是（　　） A. 外力的方向应当平行于方向水平向右 B. 电荷从点到点的运动为匀变速直线运动 C. 电荷从点到点的运动为加速度减小的加速直线运动 D. 电荷从点运动到点的过程中逐渐增大 7. 一振动片做简谐运动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上、两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。如图，P是水面上的一点，P、、三点间的距离均为l。若的中点Q是振幅极大的点，且P、Q间还有两个振幅极大的点，水波的波长为（ ） A. B. C. D. 8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，x轴上相距8.0m的甲、乙两质点的振动图像如图中实线、虚线所示，则该简谐横波波速可能是（ ） A. 1.6m/s B. 4m/s C. 8m/s D. 12m/s 9. 如图所示为2025年春节假期档爆火的《哪吒之魔童闹海》推出的周边玩偶。这款玩偶是由头部、轻质弹簧和底座构成，已知玩偶头部质量为m，弹簧劲度系数为k，底座质量则为玩偶头部质量的一半。当把玩偶头部轻压至弹簧弹力为2mg时，将其由静止释放，此后玩偶头部在竖直方向上进行简谐运动。重力加速度记为g，不考虑任何阻力，且弹簧始终处于弹性限度内。以下说法正确的是（ ） A. 释放玩偶头部的瞬间，其加速度大小为g B. 玩偶头部运动到最高点时，底座对桌面的压力为 C. 弹簧恢复原长时，玩偶头部的速度最大且加速度为0 D. 玩偶头部做简谐运动的振幅为 10. 如图甲所示为一简谐横波在s时的波形图，P是平衡位置在m处的质点，S是平衡位置在m处的质点，Q是平衡位置在m处的质点，图乙所示为质点S的振动图像：下列说法中正确的是（ ） A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 时，P正沿y轴负方向减速运动 C. P与Q一定总是同时回到平衡位置 D. s时P、Q偏离平衡位置的距离之和为10cm 二、实验题（18分） 11. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。 （1）若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求______（填“＞”“＝”或“＜”） （2）实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，如图乙所示，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是减小测量时的______（选填“系统误差”或“偶然误差”） （3）若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式______成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式______成立，则说明碰撞为弹性碰撞。（均选用、、、、表示） （4）一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是______（填字母）。 A. B. C. D. 12. 某课外兴趣小组在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测得摆球经过N次全振动的总时间为。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题： （1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球的最低点； （2）重力加速度的表达式为______（用题目中给出的字母表示） （3）如果测得的g值偏小，可能的原因是______。 A、测摆长时，摆线拉得过紧 B、悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加 C、开始计时时，停表过迟按下 D、实验时误将49次全振动记为50次 （4）为提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L，并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标，为纵坐标作图线。若某同学忘记加小球半径，直接用摆线长度代替摆长，由此拟合出的图像可能是图乙中的______（选填①、②、③）。 （5）在演示简谐运动图像的沙摆实验中，使木板沿直线做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，A、B、C、D均为直线上的点，测出cm，cm，摆长为64cm（可视为不变），摆角小于5°，则该沙摆的周期为______s，木板的加速度大小约为______（g取，取10）。 三、解答题（共42分） 13. 如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为30°的光滑固定绝缘斜面上，A球的质量为2m，所带电荷量为，B球的质量为m，所带电荷量为。沿斜面向上的恒力作用于A球，可使AB保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求： （1）加速度的大小： （2）恒力的大小。 14. 如图甲所示，y轴沿竖直方向，在位置处固定一点电荷。现从处静止释放一个质量为m、带电量为q的微粒，此后的运动过程中微粒的速度v随y坐标的变化图像如图乙所示。重力加速度为g，求： （1）点电荷的电场在处的场强大小； （2）微粒在处的加速度大小。 15. 一列横波在x轴上传播，介质中a、b两质点的平衡位置分别位于x轴上、m处，时，a质点恰好经过平衡位置向上运动，b质点正好到达最高点，且b质点到x轴的距离为4cm，已知这列波的频率为5Hz。 （1）求经过s时a质点的位移以及这段时间内a质点经过的路程； （2）若该波的波长，求该波的波速。 16. 如图所示，水平轨道上只有AB段粗糙其余部分光滑，AB之间存在水平向右的匀强电场，B点右侧的C点处静止放置一质量为kg绝缘物块b，A点的左侧有一质量kg带正电的物块a，a与一锁定的压缩弹簧接触但不拴接。弹簧的弹性势能J，现对弹簧解除锁定，a被弹出，滑出电场后与b发生弹性碰撞，a到达A点前弹簧已恢复原长。已知AB长m，a与AB之间的动摩擦因数，场强V/m，a的电荷量C，重力加速度g取。a、b均可视为质点，运动过程中a的电荷量始终保持不变。（结果可以用根式和分式表示） （1）求物块a运动到A点时的速度大小； （2）求第一次碰撞后瞬间a、b的速度，的大小； （3）若每次物块a与C点处的物块碰撞之后，都立即在C点放入与物块b完全相同的静止物块，求a被弹簧弹出后，经过足够多次的碰撞，a在电场中运动的路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $