精品解析：广东深圳市育才中学2026-2027学年高二上学期阶段检测（一）物理试卷

2026-2027学年第一学期阶段检测（一） 高二物理试题 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的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，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 2026年全国声学大会即将在北京召开。本次大会致力于高端前沿学习交流，展示多项声学相关成果。下列关于声现象说法正确的是（ ） A. 具有主动降噪功能的耳机是利用了声波的干涉原理 B. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变高 C. 校园内喇叭播出的音乐，高音比低音更容易发生衍射现象 D. 在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，这是声波的折射现象 2. 对于静电场及其应用，下列说法正确的是（ ） A. 图1为静电喷涂机原理图，由图可判断微粒带正电荷 B. 图2为金属球放入匀强电场后电场线分布图，A点电场强度大于B点 C. 图3为家庭中常用的燃气灶，电子点火器点火应用了摩擦起电的原理 D. 图4为研究平行板电容器电容实验装置图；当b板迅速向左移动一些时，会看到静电计指针张角突然增大一些 3. 如图所示，共振破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。结合所学知识，下列说法正确的是（ ） A. 锤头振动频率越高，则冰层的振动幅度越大 B. 锤头的振动频率大于冰层的固有频率时破冰效果最好 C. 破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小 D. 对于不同冰层，为增强破冰效果，锤头的振动频率的大小需要调整 4. 如图所示图（a），是一条点电荷电场中的电场线，图（b）则是放在电场线上、处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定（ ） A. 场源是正电荷，位置在侧 B. 场源是正电荷，位置在侧 C. 场源是负电荷，位置在侧 D. 场源是负电荷，位置在侧 5. 如图所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，底座固定，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（ ） A. 若时间内头部的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍 B. 若时刻和时刻头部的加速度相同，则振子的速度一定相同 C. 若，则在时刻和时刻头部的速度大小一定相等 D. 若，则在时刻和时刻弹簧的长度不一定相等 6. 如图所示，实线MN是某匀强电场中的一条电场线。一带正电粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿虚线ABC运动。下列说法中正确的是（　　） A. 粒子在A点的加速度比在C点的加速度大 B. 粒子在A点的电势能比在C点的电势能小 C. M、N两点的电势：φM>φN D. 电场线的方向水平向右 7. 2025年“优雅天使杯”国际艺术体操邀请赛暨北京艺术体操国际公开赛在北京首钢冰球馆落幕。12岁的中国小将凭借出色的发挥，斩获少年组绳操季军。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ） A. 简谐波沿轴负方向传播 B. 质点在内通过的路程是 C. 时刻质点的速度方向沿轴正方向 D. 时刻质点所受的回复力方向沿轴正方向 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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。 8. 在M、N两点放置等量异种点电荷如图所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是（ ） A. OM中点的电场比ON中点的电场强 B. O点的电场与MN上各点相比是最弱的 C. 正电荷从O点移动到H点，电场力先增大后减小 D. 若将N处换为+Q，在H点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 9. B超是以灰阶（亮度brightness）模式成像进行疾病诊断，属于二维显示，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M处。已知此超声波的频率为，下列说法正确的是（ ） A. 内质点M运动的路程为2m B. 时，质点N恰好处于波峰 C. 超声波在血管中的传播速度为 D. 质点N起振时，运动方向沿y轴正方向 10. 如图所示，沿水平方向的匀强电场中有两个电荷量为的点电荷固定在、两点，连线与匀强电场方向垂直。一质量为、电荷量为的检验电荷恰好能静止在点。检验电荷在点获得沿匀强电场方向的初速度，恰好能到达点。已知长为点到中点的距离为。静电力常量为，电荷量为的点电荷在距离它为处的电势为，不计重力，不考虑检验电荷的电场，则（ ） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 间的电势差 C. 检验电荷的加速度先增大后减小 D. 检验电荷在点的初动能为 三、非选择题：本题共5个小题，共54分。 11. 随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。如图甲，某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验： （1）实验前，用刻度尺测出绳长为，用游标卡尺测量摆球的直径为，则摆长________________________。 （2）利用软件可将磁感应强度信号转换为电压信号，记录电压的变化曲线如图乙所示，则测得单摆周期____________（用和表示）。 （3）经测量得到多组不同的摆长和对应的周期，画出图线如图丙所示，然后在图线上选取A、B两个点，可计算出重力加速度____________（用、、、表示）。 （4）若该同学利用下图测得的重力加速度值偏大，则原因可能是____________ A. 单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了 B. 把50次全振动的时间误记为49次全振动的时间 C. 开始计时时，秒表按下稍晚 12. 如图甲所示，莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘，莱顿瓶可视为平行板电容器。 （1）如图乙所示为某同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电池输出电压恒为U=8V，R为电阻箱。闭合开关S，电流传感器记录了莱顿瓶充电过程中的I—t图像如图丙所示，图线与坐标轴所围的区域格数约为68格。充电完成后，莱顿瓶极板所带电荷量约为__________C，电容器的电容约为__________F。（结果保留均三位有效数字） （2）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）给莱顿瓶充电后就储存了能量，某同学认为莱顿瓶储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出莱顿瓶两极间的电压U随极板电荷量Q变化的图像如图丁所示。根据图像，莱顿瓶储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系式可能正确的是 （填选项字母，多选）。 A. B. C. D. 13. 如图所示，球心为、半径为的光滑绝缘半球形容器固定在水平面上，A、B两个完全相同的金属球带有同种电荷，两金属球的质量均为，A球带电量为B球带电量的4倍，将A球固定在容器最低点，B球在容器内壁某处处于静止状态，且与圆心的连线与竖直方向的夹角为，两球均可视为质点，重力加速度为，静电力常量为，求： （1）容器内壁对B球的支持力大小； （2）B球的带电量； （3）将B球与A球接触一下后再放回原处并由静止释放，释放一瞬间，小球B的加速度大小。 14. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。 （1）若波沿轴正方向传播，求该波的周期； （2）若该波的周期，求该波的速度的大小和传播方向。 15. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小为，一质量为、电荷量为的带正电的粒子，以水平向右的初速度从连线上的点出发，一段时间后粒子到达上的点，与水平方向的夹角为，不计粒子重力。 （1）求粒子从运动到的时间； （2）求、间的电势差； （3）粒子到达的瞬间，改变匀强电场的大小和方向，当粒子运动到上的点时，速度大小与点相等，，求电场强度的大小和方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期阶段检测（一） 高二物理试题 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的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，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 2026年全国声学大会即将在北京召开。本次大会致力于高端前沿学习交流，展示多项声学相关成果。下列关于声现象说法正确的是（ ） A. 具有主动降噪功能的耳机是利用了声波的干涉原理 B. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变高 C. 校园内喇叭播出的音乐，高音比低音更容易发生衍射现象 D. 在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，这是声波的折射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．主动降噪耳机可发射与外界噪声振幅相同、相位相反的声波，二者叠加发生干涉相消，从而抵消噪声，利用了声波的干涉原理，故A正确； B．根据多普勒效应，当波源（列车）远离观察者时，观察者接收到的声波频率降低，音调会变低，故B错误； C．波长越长的声波越容易发生衍射，声速一定时，由公式可知，高音频率更高、波长更短，比低音更难发生衍射，故C错误； D．雷声轰鸣不绝是声波在传播过程中遇到云层、地面、建筑物等障碍物多次反射形成的，属于声波的反射现象，不是折射，故D错误。 故选A。 2. 对于静电场及其应用，下列说法正确的是（ ） A. 图1为静电喷涂机原理图，由图可判断微粒带正电荷 B. 图2为金属球放入匀强电场后电场线分布图，A点电场强度大于B点 C. 图3为家庭中常用的燃气灶，电子点火器点火应用了摩擦起电的原理 D. 图4为研究平行板电容器电容实验装置图；当b板迅速向左移动一些时，会看到静电计指针张角突然增大一些 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1为静电喷涂机原理图，由图可知被喷涂工件带正电，根据异种电荷相互吸引可判断微粒带负电荷，故 A错误； B．图2为金属球放入匀强电场后电场线分布图，根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知A点电场强度小于B点，故B错误； C．图3为家庭中常用的燃气灶，电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故C错误； D．图4为研究平行板电容器电容实验装置图；当b板迅速向左移动一些时，根据可知，电容减小；根据，可认为极板所带电荷量保持不变，所以极板间电压增大，会看到静电计指针张角突然增大一些，故 D正确。 故选D。 3. 如图所示，共振破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。结合所学知识，下列说法正确的是（ ） A. 锤头振动频率越高，则冰层的振动幅度越大 B. 锤头的振动频率大于冰层的固有频率时破冰效果最好 C. 破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小 D. 对于不同冰层，为增强破冰效果，锤头的振动频率的大小需要调整 【答案】D 【解析】 【详解】A．冰层的振动幅度由驱动力的频率和冰层固有频率的接近程度共同决定。当驱动力频率越接近冰层固有频率时，冰层的振动幅度越大，A错误； B．当锤头的驱动力频率等于冰层的固有频率时，冰层发生共振、振幅达到最大，破冰效果最好，B错误； C．破冰船停止工作后，冰层的余振是阻尼振动，受阻力影响振幅会逐渐减小，但阻尼振动的频率由振动物体本身性质决定，不会随振幅衰减而变小，C错误； D．不同冰层的厚度、结构存在差异，对应的固有频率各不相同，为了让驱动力频率匹配冰层的固有频率、触发共振获得大振幅增强破冰效果，需要调整锤头的振动频率，D正确。 故选D。 4. 如图所示图（a），是一条点电荷电场中的电场线，图（b）则是放在电场线上、处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定（ ） A. 场源是正电荷，位置在侧 B. 场源是正电荷，位置在侧 C. 场源是负电荷，位置在侧 D. 场源是负电荷，位置在侧 【答案】D 【解析】 【详解】电场强度的定义式为，故在图像中，图像的倾斜程度表示场强，则有，因此，处电场线比处电场线密集；又是一条点电荷电场中的电场线，说明距离场源较近，场源电荷在侧；由于电场线的方向向右，故场源是负电荷。 故选D。 5. 如图所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，底座固定，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动，周期为，则下列说法正确的是（ ） A. 若时间内头部的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍 B. 若时刻和时刻头部的加速度相同，则振子的速度一定相同 C. 若，则在时刻和时刻头部的速度大小一定相等 D. 若，则在时刻和时刻弹簧的长度不一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有当位移的初位置在平衡位置、末位置在最大位移处（或反之）时，位移大小为振幅时，才等于。若初位置不在平衡位置或最大位移处，也可以出现位移大小等于振幅的情况，此时不是的整数倍，故A错误； B．简谐运动中加速度​，加速度相同说明位移相同，即头部在同一位置；振子经过同一位置时速度方向可能相反，因此速度不一定相同，故B错误； C．根据简谐运动的性质，若时间间隔​，则位移相反，加速度相反，速度大小相等、方向相反，因此速度大小一定相等，故C正确； D．简谐运动经过一个周期，头部运动状态完全重复，会回到原位置，因此弹簧的形变量和长度一定相等，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，实线MN是某匀强电场中的一条电场线。一带正电粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿虚线ABC运动。下列说法中正确的是（　　） A. 粒子在A点的加速度比在C点的加速度大 B. 粒子在A点的电势能比在C点的电势能小 C. M、N两点的电势：φM>φN D. 电场线的方向水平向右 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由于电场为匀强电场，可得到粒子在A点的加速度与C点的加速度大小相等，故A错误； BCD．由题图可知，粒子在B点所受电场力方向向左，又因为粒子带正电，故电场线方向向左，由沿着电场线方向电势降低，则，故带正电粒子从A点到C点电场力做负功，电势能增加，所以粒子在A点的电势能比在C点的电势能小，故B正确，C、D错误。 故选B。 7. 2025年“优雅天使杯”国际艺术体操邀请赛暨北京艺术体操国际公开赛在北京首钢冰球馆落幕。12岁的中国小将凭借出色的发挥，斩获少年组绳操季军。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ） A. 简谐波沿轴负方向传播 B. 质点在内通过的路程是 C. 时刻质点的速度方向沿轴正方向 D. 时刻质点所受的回复力方向沿轴正方向 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知， 时质点的振动方向沿轴正方向，结合图甲的波形，根据微平移法可知，该简谐波沿轴负方向传播，故A正确； B．从图乙可得质点的振动周期，故的时间间隔 故质点在半个周期内通过的路程为，故B错误； C．图甲为时的波形，根据微平移法可知，该时刻质点的速度方向沿轴负方向，故C错误； D．时质点在轴负半轴，速度沿轴负方向，经过半个周期到时，运动到轴正半轴位置。简谐运动的回复力指向平衡位置，因此回复力方向沿轴负方向，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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。 8. 在M、N两点放置等量异种点电荷如图所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是（ ） A. OM中点的电场比ON中点的电场强 B. O点的电场与MN上各点相比是最弱的 C. 正电荷从O点移动到H点，电场力先增大后减小 D. 若将N处换为+Q，在H点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设，则中点和中点分别到两电荷的距离均为和，两处电场强度大小均为 故两处场强大小相等，故A错误； B．设，上任意一点到的距离为，则到的距离为，两电荷在两者之间产生的电场方向相同，故该点场强大小为 该函数关于对称，且在处取得最小值，因此点的电场强度与上其他各点相比最弱，故B正确； C．原来处为，处为，设正电荷在中垂线上距点的距离为，两电荷产生的电场沿方向，合场强大小为 随着增大，单调减小，因此正电荷从移动到的过程中，电场力逐渐减小，并非先增大后减小，故C错误； D．将处换为后，设所在平面内的。取为轴，初始时电子位于点，若给电子一个垂直纸面且沿圆周切线方向的初速度，电子将可能在垂直纸面的平面内绕轴做圆周运动。 圆周上任意一点到、的距离均为，由于两电荷均为，两电荷产生的电场沿到轴线的径向方向向外，且轴向分量相互抵消，场强大小恒为 电子带负电，所受电场力沿径向指向轴线，可以充当向心力。若初速度大小满足 代入电场强度得 解得 此时电子所受电场力始终指向圆心，且电场力大小恒定，电子可以做匀速圆周运动，故D正确。 故选BD。 9. B超是以灰阶（亮度brightness）模式成像进行疾病诊断，属于二维显示，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M处。已知此超声波的频率为，下列说法正确的是（ ） A. 内质点M运动的路程为2m B. 时，质点N恰好处于波峰 C. 超声波在血管中的传播速度为 D. 质点N起振时，运动方向沿y轴正方向 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．从波形图可得波长，已知频率，因此波速 周期 质点仅在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，，质点M运动的路程为，故A错误，C正确； BD．M点坐标为，N点坐标为，波从M传到N的时间 t=0时M点起振方向沿y轴负方向，因此N点起振方向也为y轴负方向。时，N点振动时长 因此此时N处于波峰，故B正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，沿水平方向的匀强电场中有两个电荷量为的点电荷固定在、两点，连线与匀强电场方向垂直。一质量为、电荷量为的检验电荷恰好能静止在点。检验电荷在点获得沿匀强电场方向的初速度，恰好能到达点。已知长为点到中点的距离为。静电力常量为，电荷量为的点电荷在距离它为处的电势为，不计重力，不考虑检验电荷的电场，则（ ） A. 匀强电场的电场强度大小为 B. 间的电势差 C. 检验电荷的加速度先增大后减小 D. 检验电荷在点的初动能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．已知，，由勾股定理得 由图中几何关系可知， 两个在P点产生的电场：竖直分量相互抵消，水平分量都向左，合场强大小为  检验电荷静止在P点，合力为零，故匀强电场场强大小​，故A正确； B．电势是标量，总电势差为两个点电荷的电势差叠加匀强电场的电势差 点电荷电势 ， 故点电荷电势差​ 匀强电场电势差 ​ 总电势差，B正确； C．沿方向，两个点电荷的合场强大小满足：​，​在时取最大值。 从P到O，从减小到，从​先增大到最大值，再减小到。 合力大小，变化为：增大（到最大值）减小到再增大 因此加速度大小先增大，再减小到零，再增大，不是先增大后减小，C错误； D．检验电荷恰好到达O点，末动能为，根据动能定理  代入 可​得， D正确。 故选 ABD。 三、非选择题：本题共5个小题，共54分。 11. 随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。如图甲，某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验： （1）实验前，用刻度尺测出绳长为，用游标卡尺测量摆球的直径为，则摆长________________________。 （2）利用软件可将磁感应强度信号转换为电压信号，记录电压的变化曲线如图乙所示，则测得单摆周期____________（用和表示）。 （3）经测量得到多组不同的摆长和对应的周期，画出图线如图丙所示，然后在图线上选取A、B两个点，可计算出重力加速度____________（用、、、表示）。 （4）若该同学利用下图测得的重力加速度值偏大，则原因可能是____________ A. 单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了 B. 把50次全振动的时间误记为49次全振动的时间 C. 开始计时时，秒表按下稍晚 【答案】（1） （2） （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 单摆的摆长是悬点到摆球球心的距离 【小问2详解】 磁性小球每次经过最低点时，会产生一个电压峰值。相邻两次经过最低点，对应单摆完成半个全振动，因此两个峰值的时间间隔对应半个周期，可得周期 【小问3详解】 根据单摆周期公式，变形可得 因此图线的斜率 代入A、B两点的坐标，斜率 整理后得到 【小问4详解】 A．根据​，悬点松动摆线变长，实际摆长大于测量值，则加速度测量值小于实际值，故A错误； B．把50次全振动的时间误记为49次，会使计算得到的周期​偏大，最终测量值偏小，故B错误； C．开始计时秒表按下稍晚，测得的全振动总时间偏小，计算出的周期偏小，最终测量值偏大，故C正确。 故选C。 12. 如图甲所示，莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘，莱顿瓶可视为平行板电容器。 （1）如图乙所示为某同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电池输出电压恒为U=8V，R为电阻箱。闭合开关S，电流传感器记录了莱顿瓶充电过程中的I—t图像如图丙所示，图线与坐标轴所围的区域格数约为68格。充电完成后，莱顿瓶极板所带电荷量约为__________C，电容器的电容约为__________F。（结果保留均三位有效数字） （2）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）给莱顿瓶充电后就储存了能量，某同学认为莱顿瓶储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出莱顿瓶两极间的电压U随极板电荷量Q变化的图像如图丁所示。根据图像，莱顿瓶储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系式可能正确的是 （填选项字母，多选）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. （2）不变 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1]所带电荷量等于图像所围的面积，则有 [2]电容为 【小问2详解】 充电完成后，电荷量Q=CU仅由电容C和电源电压U决定，与电阻R无关。由于I-t曲线面积等于电荷量Q，因此增大R时面积不变。 【小问3详解】 从等效的思想出发，电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围的面积，由公式， 解得 由公式， 解得 故选BD。 13. 如图所示，球心为、半径为的光滑绝缘半球形容器固定在水平面上，A、B两个完全相同的金属球带有同种电荷，两金属球的质量均为，A球带电量为B球带电量的4倍，将A球固定在容器最低点，B球在容器内壁某处处于静止状态，且与圆心的连线与竖直方向的夹角为，两球均可视为质点，重力加速度为，静电力常量为，求： （1）容器内壁对B球的支持力大小； （2）B球的带电量； （3）将B球与A球接触一下后再放回原处并由静止释放，释放一瞬间，小球B的加速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球B研究，根据力的平衡可知容器内壁对小球B的支持力 解得 【小问2详解】 设B球带电量为，对小球B研究，根据力的平衡可知  解得 【小问3详解】 两球接触后，两球各自的带电量 B球放回原处并由静止释放，释放的一瞬间，根据牛顿第二定律可知  解得 14. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，图中的实线和虚线分别为和时的波形图。 （1）若波沿轴正方向传播，求该波的周期； （2）若该波的周期，求该波的速度的大小和传播方向。 【答案】（1）（n=0，1，2，……） （2）5m/s，向负向传播 【解析】 【小问1详解】 波沿x轴正方向传播，由图可知，波向右传播的距离至少为，经历的时间至少为 考虑到波的周期性，则（n=0，1，2，……） 由题意知， 可得（n=0，1，2，……） 【小问2详解】 由图可知，波长为，根据 可得波速 若波沿轴正方向传播，则（n=0，1，2，……） 得n=0.5不是整数，故该波不能向正方向传播 若波沿x轴负方向传播，则（n=0，1，2，……） 把代入上式，为整数。 故该波向负向传播（或向左侧传播） 【点睛】 15. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小为，一质量为、电荷量为的带正电的粒子，以水平向右的初速度从连线上的点出发，一段时间后粒子到达上的点，与水平方向的夹角为，不计粒子重力。 （1）求粒子从运动到的时间； （2）求、间的电势差； （3）粒子到达的瞬间，改变匀强电场的大小和方向，当粒子运动到上的点时，速度大小与点相等，，求电场强度的大小和方向。 【答案】（1） （2） （3），方向垂直于MN向上 【解析】 【小问1详解】 粒子不计重力，仅受竖直向下的电场力，做类平抛运动。 水平方向做匀速直线运动，位移 竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，则有， MN与水平方向成45°，则有 联立解得 【小问2详解】 由（1）解得 则P、Q间电势差 【小问3详解】 粒子到达Q点竖直方向的速度为， 题目要求粒子到S点时速度大小仍为，由动能定理可知，从Q到S电场力做功为0，因此Q、S两点等势，匀强电场的等势面为直线MN，即电场方向必与MN垂直，要使粒子到达S点，新电场方向必须指向右上方。 将粒子从Q到S的运动沿MN和垂直于MN方向分解，沿MN方向有 QS与PQ的长度相等，大小为 设Q到S的时间为，则有 解得 规定新电场方向为正方向，垂直于MN方向有 到达S点时，速度大小仍为，沿MN方向的速度不变，可见垂直于MN方向的速度变为（方向与新电场方向相同） 则粒子的加速度为 根据牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $