精品解析：四川成都市石室中学2026-2027学年高二上学期定时练习物理（10月月考）

2026—2027学年度上期高2028届定时练习 物理试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线） A. B. C. D. 2. 如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 电场力跟重力平衡 C. 小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D. 小球在运动过程中机械能守恒 3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A. a、b、c三个等势面中，a的电势最高 B. 电场中P点处的电场强度大小比Q点处小 C. 该粒子在P点处的动能比在Q点处的动能大 D. 该粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 4. 如图所示，两等量同种电荷+Q固定放置，O为连线的中点，ABCD为电荷连线中垂面上的四个点，AO=BO=CO=DO，下列说法正确的是（ ） A. B点电势比O点高 B. C，D两点场强相同 C. 电子从A点静止释放运动到O点过程中做加速度减小的加速运动 D. 在C点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 5. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为10 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s，波长为0.5 m。C点是BE连线的中点，下列说法中错误的是（ ） A. A、E两点在图示时刻位于波峰位置 B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为40 cm C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D. 从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为160 cm 6. 如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 小物块所受电场力逐渐增大 B. 小物块具有的电势能逐渐增大 C. Q电场中M点的电势高于N点的电势 D. 小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功 7. 如图所示，水平面内有A、B、C、D、M、N六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、M三点的电势分别为φA＝（2－）V、φC＝2V、φM＝（2＋）V，下列判断正确的是（　　） A. 电场强度的方向由A指向D B. 电场强度的大小为1V/m C. 该圆周上的点电势最高为4V D. 沿圆周将电子从D点经M点移到N点，电场力先做负功后做正功 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错的得0分。 8. 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其振动方程为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12 m处，波形图像如图所示，则（ ） A. 此后再经6 s该波传播到x=24 m处 B. M点在此后第3 s末位于x轴下方并向y轴正方向运动 C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向 D. 此后M点第一次到达y=-3 m处所需时间是2 s 9. 电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为，电容器中的P点电势为，则下列说法正确的是（　　） A. 若将上板下移少许，Q增大，U不变，变大，变大 B. 若将上板下移少许，Q不变，U减小，减小，变小 C. 若断开开关S，将上板下移少许，Q增大，U不变，增大，变小 D. 若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，不变，变大 10. 如图所示，P点固定一个带正电荷的小球，光滑绝缘杆上套有一个带负电的质量为m的小环（可视为点电荷），A、P在同一水平面上，且相距为L，当环从A位置静止开始下滑到C位置时速度恰好为零，B点是AC的中点，已知AC间的距离为h，则（ ） A. 在C位置时小环受到的库仑力为 B. 从A到C，小环克服库仑力做功的功率一直增大 C. 从A到B和从B到C，小环克服库仑力做的功，后者较大 D. 从A到C，小环的机械能一直减少 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13～15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B，且小球A的电荷量大于小球B的电荷量，小球A固定在可移动的绝缘座上，小球B用绝缘丝线悬挂于C点。 （1）在实验中发现小球B悬线的偏角减小，可能进行的实验操作是______。 A. 小球A的电荷量增大 B. 小球A的电荷量减小 C. 小球A与小球B的距离增大 D. 小球A与小球B的距离减小 （2）如果将小球A与小球B接触后放回原处，则小球B悬线的偏角将______选填“增大”“减小”或“不变”。 （3）如果A、B两小球的球心在同一水平线上，小球A、B的质量分别为和，小球B静止时悬线的偏角为，当地重力加速度大小为g，则两小球之间的静电力______。用题中所给的物理量符号表示 12. 电荷的定向移动形成电流，电流在数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。图甲是研究电容器充、放电过程中电压和电流随时间变化规律的实验电路图，按图甲连接好实验器材，根据实验步骤，回答下列问题： （1）先接通开关K1，给电容器充电，然后断开开关K1，再闭合开关K2，电容器放电，放电时电阻R中电流的方向为______（选填“a到b”或“b到a”）； （2）闭合开关K2的同时开始计时，通过计算机在同一坐标系中描绘出电压U和电流I随放电时间t的变化图线，如图乙所示。图甲中电阻R的阻值为______Ω，图乙中阴影面积S1与阴影面积S2的比值是______； （3）若用计算机测得图中阴影面积S1=150 mA·s，则该电容器的电容为______F。 13. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻0～25 m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.5 s该部分波形图第一次变为图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点的距离为12.5 m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5 m。 （1）求该简谐横波的波速； （2）求质点A的位移随时间变化的关系式。 14. 如图，光滑的固定斜面倾角为，斜面长为，底端点固定一带正电的点电荷（电荷量未知）；一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放，小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为，重力加速度为g。 （1）求、两点的电势差； （2）已知两点电荷组成的系统电势能（为静电力常量，为两电荷间距离），求点固定正点电荷的电量； （3）在（2）问的基础上，求小球在、之间运动的最大速度大小。 15. 某示波管简化装置由加速板PQ、偏转板AB及圆弧荧光屏MN组成，如图1所示，加速电场电压为，AB两板间距和板长均为l，荧光屏圆弧的半径为2l，其圆心与正方形偏转区域的中心点O恰好重合，AB板间电压随时间t的变化规律如图2所示，周期为T，质量为m、电荷量为q、初速度为零的粒子，从时刻开始连续均匀地“飘入”加速电场。粒子通过偏转电场的时间远小于T，可视作穿过AB板时，偏转电压恒定等于射入时刻的电压，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场时的速度大小； （2）在电压变化的一个周期内，能穿过偏转电场的粒子数与总粒子数的比值； （3）粒子从进入偏转电场到打在屏上的最长时间与最短时间之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度上期高2028届定时练习 物理试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误． B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误． C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误． D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确． 2. 如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 电场力跟重力平衡 C. 小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D. 小球在运动过程中机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，所以重力与电场力的合力为0，电场力方向竖直向上，小球带正电，故A错误，B正确； C．从，电场力做负功，电势能增大，故C错误； D．由于小球运动过程中有电场力做功，小球机械能不守恒，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ） A. a、b、c三个等势面中，a的电势最高 B. 电场中P点处的电场强度大小比Q点处小 C. 该粒子在P点处的动能比在Q点处的动能大 D. 该粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子的运动轨迹向左侧弯曲，凹侧朝向左上方；带正电粒子所受电场力指向凹侧，故电场线由右下方指向左上方。沿电场线方向电势降低，因此的电势最高、的电势最低，故A错误； B．相邻等势面间的电势差相等，而等势面在点附近比在点附近更密，故点处的电场强度较大，即，故B错误； CD．带正电粒子在电势较高的处具有较大的电势能，点位于等势面附近，点位于等势面附近，故；粒子仅受电场力，电势能与动能之和保持不变，因此，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，两等量同种电荷+Q固定放置，O为连线的中点，ABCD为电荷连线中垂面上的四个点，AO=BO=CO=DO，下列说法正确的是（ ） A. B点电势比O点高 B. C，D两点场强相同 C. 电子从A点静止释放运动到O点过程中做加速度减小的加速运动 D. 在C点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由等量同种正电荷的电场线分布可得O点的电场强度为零，OB连线上的电场强度方向从O点指向B点，由电势沿电场线方向逐渐降低可得B点电势比O点低，故A错误； B．由等量同种正电荷的电场线分布可得C，D两点场强大小相同，C点场强方向竖直向上，D点场强方向竖直向下，故C，D两点场强不同，故B错误； C．由等量同种正电荷的电场线分布可得在电荷连线中垂线上从O点向无穷远处电场强度先增大后减小，电场强度最大点距O点距离与两电荷距离需满足一定比例关系，由于A点距O点距离未知，则无法确定A点与电场强度最大点的位置关系，则电子由A点静止释放运动到O点过程中所受电场力变化未知，则不能确定其从A点到O点加速度的变化情况，故C错误； D．由等量同种正电荷的电场线分布可得电子在电荷连线中垂面上以O点为圆心、CO长为半径的圆上运动时，所受电场力大小相同且均指向圆心O，则当速度满足时电子即可做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 5. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为10 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s，波长为0.5 m。C点是BE连线的中点，下列说法中错误的是（ ） A. A、E两点在图示时刻位于波峰位置 B. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为40 cm C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D. 从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为160 cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示时刻，A、E两点处均为波峰与波峰相遇，位于波峰位置，故A正确； B．图示时刻A点处两列波的波峰相遇，有 B点处两列波的波谷相遇，有 故两点的竖直高度差为40 cm，故B正确； C．沿两列波各自的传播方向，C点均位于波峰之后、相邻波谷之前的中点。根据波形平移规律，两列波在C点引起的振动均处于平衡位置且方向向上，叠加后C点也向上运动，故C错误； D．由 解得 B点为振动加强点，振幅为20 cm，在1 s内，其路程为，故D正确。 本题选择错误选项，故选C。 6. 如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 小物块所受电场力逐渐增大 B. 小物块具有的电势能逐渐增大 C. Q电场中M点的电势高于N点的电势 D. 小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块与点电荷Q的距离增大，带电量均不变，根据库仑定律分析可知，小物块所受电场力逐渐减小，故A错误； B．由题分析可知，点电荷对物块的电场力方向向左，对物块做正功，物块的电势能减小，故B错误； C．由题分析可知，物块与点电荷Q是同种电荷，物块带负电，电场线从无穷远出到点电荷Q终止，根据顺着电场线电势降低可知，M点的电势低于N点的电势，故C错误； D．物块的初速度为零，末速度也为零，动能的变化量为零，根据动能定理可知，电场力做功与克服摩擦力做功相等，而小物块电势能变化量的大小等于电场力做功，则小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，水平面内有A、B、C、D、M、N六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、M三点的电势分别为φA＝（2－）V、φC＝2V、φM＝（2＋）V，下列判断正确的是（　　） A. 电场强度的方向由A指向D B. 电场强度的大小为1V/m C. 该圆周上的点电势最高为4V D. 沿圆周将电子从D点经M点移到N点，电场力先做负功后做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．设AM的中点为G，如图所示，则根据匀强电场的性质可得该点的电势为 由题可知，所以GC连线是一个等势线，电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由M指向A，故A错误； B．MA两点间的电势差为 MA两点间的距离 再根据电场强度公式可得 故B错误； C．沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，由于 联立解得 故C正确； D．电子从D沿着圆周移动到N点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错的得0分。 8. 在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其振动方程为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12 m处，波形图像如图所示，则（ ） A. 此后再经6 s该波传播到x=24 m处 B. M点在此后第3 s末位于x轴下方并向y轴正方向运动 C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向 D. 此后M点第一次到达y=-3 m处所需时间是2 s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．波源做简谐运动，其振动方程为，故 解得波的周期 由题图看出，波长为 波速 则再经过6 s，波传播的距离为 故该波传到处，A正确； B．M点在此时振动方向向下，则第3s末，即经过了0.75T，M点通过的路程为，此时该点位于x轴上方，振动方向沿y轴正方向，B错误； C．因波刚好传到x=12m处时，x=12m处的质点向y轴正方向振动，故波源开始振动时运动方向沿y轴正方向，C正确； D．简谐横波沿x轴正方向传播，故M点此时刻运动方向沿y轴负方向，M点第一次到达y=-3 m处的过程中，M点通过的路程为 根据简谐振动的质点在半个周期内通过的路程，故 M点第一次到达y=-3 m处所用的时间 即M点第一次到达y=-3 m处所需时间小于2 s，故D错误。 故选AC。 9. 电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为，电容器中的P点电势为，则下列说法正确的是（　　） A. 若将上板下移少许，Q增大，U不变，变大，变大 B. 若将上板下移少许，Q不变，U减小，减小，变小 C. 若断开开关S，将上板下移少许，Q增大，U不变，增大，变小 D. 若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，不变，变大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S，则极板间电压U不变，若将上板下移少许，即减小极板间距d，由 可知电容器的电容C增大，根据 可知Q增大，根据 可知变大，P点电势为负值，设P点到下板的距离为x，则 由于x不变，增大，U不变，则变大，故A正确，B错误； CD．断开电源后电容器带电量Q不变，若将上板下移少许，即减小极板间距d，由 可知电容器的电容C增大，根据 可知U减小，而 将三式联合可得 可知不变，P点电势为负值，设P点到下板的距离为x，则 由于x和不变，而减小，则变大，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，P点固定一个带正电荷的小球，光滑绝缘杆上套有一个带负电的质量为m的小环（可视为点电荷），A、P在同一水平面上，且相距为L，当环从A位置静止开始下滑到C位置时速度恰好为零，B点是AC的中点，已知AC间的距离为h，则（ ） A. 在C位置时小环受到的库仑力为 B. 从A到C，小环克服库仑力做功的功率一直增大 C. 从A到B和从B到C，小环克服库仑力做的功，后者较大 D. 从A到C，小环的机械能一直减少 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设小环所带电荷量为（），处小球所带电荷量为。小环从到的初、末动能均为零，因此克服库仑力做的功等于重力做的功。由几何关系和库仑定律，克服库仑力做的功为 结合上述结果得 在点时 由库仑定律得 代入上式得，故A错误； B．小环克服库仑力做功的瞬时功率为，其中为库仑力沿杆向上的分力。在起点和终点速度均为零，故两处功率均为零；小环运动过程中速度先由零变为正值，最终又减至零，功率并非一直增大，故B错误； C．由几何关系，小环在点时到的距离为，小环在点时到的距离为 小环在点时到的距离为 从到克服库仑力做的功为 从到克服库仑力做的功为 对到、到过程分别列动能定理，联立可得，故从到小环克服库仑力做的功更大，故C正确； D．除库仑力外，只有重力对做直线运动的小环做功；库仑力沿杆方向的分力从零开始向上，与小环向下的速度方向相反，因此库仑力做负功。由功能关系可知，小环的机械能一直减少，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13～15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某物理兴趣小组在“探究影响电荷之间静电力大小的因素”实验中，设计了如图所示的实验装置。该小组选用完全相同的均带正电荷的小球A和B，且小球A的电荷量大于小球B的电荷量，小球A固定在可移动的绝缘座上，小球B用绝缘丝线悬挂于C点。 （1）在实验中发现小球B悬线的偏角减小，可能进行的实验操作是______。 A. 小球A的电荷量增大 B. 小球A的电荷量减小 C. 小球A与小球B的距离增大 D. 小球A与小球B的距离减小 （2）如果将小球A与小球B接触后放回原处，则小球B悬线的偏角将______选填“增大”“减小”或“不变”。 （3）如果A、B两小球的球心在同一水平线上，小球A、B的质量分别为和，小球B静止时悬线的偏角为，当地重力加速度大小为g，则两小球之间的静电力______。用题中所给的物理量符号表示 【答案】（1）BC （2）增大 （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中发现小球B悬线的偏角减小，说明两个小球之间的库仑力减小，可能是小球所带电荷量减小或两小球间距增大导致的。 故选BC。 【小问2详解】 由于A、B两小球均带正电荷且大于，则小球A与小球B接触后，两小球所带电荷量相等为 由数学知识知（大于，不能取等号） 接触前库仑力大小为 接触后放回原处库仑力大小为 故，则小球B悬线的偏角将增大。 【小问3详解】 根据题意，对小球B受力分析，由力的平衡条件可得静电力 12. 电荷的定向移动形成电流，电流在数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。图甲是研究电容器充、放电过程中电压和电流随时间变化规律的实验电路图，按图甲连接好实验器材，根据实验步骤，回答下列问题： （1）先接通开关K1，给电容器充电，然后断开开关K1，再闭合开关K2，电容器放电，放电时电阻R中电流的方向为______（选填“a到b”或“b到a”）； （2）闭合开关K2的同时开始计时，通过计算机在同一坐标系中描绘出电压U和电流I随放电时间t的变化图线，如图乙所示。图甲中电阻R的阻值为______Ω，图乙中阴影面积S1与阴影面积S2的比值是______； （3）若用计算机测得图中阴影面积S1=150 mA·s，则该电容器的电容为______F。 【答案】（1）a到b （2） ①. 2000 ②. 1.5## （3）0.025 【解析】 【小问1详解】 电容充电时上极板接电源正极，上极板带正电，放电电流从电容上极板流向a，R中电流的方向为a到b。 【小问2详解】 [1]放电时电容器相当于电源，根据图乙，由欧姆定律。 [2]I随放电时间t的变化图线与时间轴围成的面积表示电荷量，根据 则放电初始电容器带电荷量 放电到图乙中阴影面积S1结束时刻，电容器的电荷量 阴影面积 其中，则 【小问3详解】 根据 解得 13. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻0～25 m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.5 s该部分波形图第一次变为图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点的距离为12.5 m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5 m。 （1）求该简谐横波的波速； （2）求质点A的位移随时间变化的关系式。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，经过时间简谐横波向负方向传播了，则该简谐横波的波速为。 【小问2详解】 由图可知该简谐横波的波长为，则该简谐横波的周期为 角频率为 质点的振幅为，则质点的振动方程为 时，质点平衡位置的横坐标为，代入时刻的波动方程可得，质点的纵坐标为 将、代入质点的振动方程可得 时质点向下振动，则可知初相位 则质点的位移随时间变化的关系式为 14. 如图，光滑的固定斜面倾角为，斜面长为，底端点固定一带正电的点电荷（电荷量未知）；一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放，小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为，重力加速度为g。 （1）求、两点的电势差； （2）已知两点电荷组成的系统电势能（为静电力常量，为两电荷间距离），求点固定正点电荷的电量； （3）在（2）问的基础上，求小球在、之间运动的最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从到，根据动能定理 解得 【小问2详解】 小球从到由能量转化与守恒知 解得 【小问3详解】 若小球在到之间的点处加速度为0，设到的距离为，有 小球从到能量转化与守恒 解得小球在、之间运动的最大速度大小 15. 某示波管简化装置由加速板PQ、偏转板AB及圆弧荧光屏MN组成，如图1所示，加速电场电压为，AB两板间距和板长均为l，荧光屏圆弧的半径为2l，其圆心与正方形偏转区域的中心点O恰好重合，AB板间电压随时间t的变化规律如图2所示，周期为T，质量为m、电荷量为q、初速度为零的粒子，从时刻开始连续均匀地“飘入”加速电场。粒子通过偏转电场的时间远小于T，可视作穿过AB板时，偏转电压恒定等于射入时刻的电压，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场时的速度大小； （2）在电压变化的一个周期内，能穿过偏转电场的粒子数与总粒子数的比值； （3）粒子从进入偏转电场到打在屏上的最长时间与最短时间之差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从静止进入偏转电场前，电场力做功为，由动能定理得 整理得 【小问2详解】 设粒子射入偏转电场时的电压为。粒子在板间沿板长方向做匀速运动，运动时间为 偏转位移的大小为 代入小问1的结果得 粒子恰好从板间右侧射出时满足 因此，穿过偏转电场的条件为 由图2可知，在一个周期内电压在至之间均匀变化。满足通过条件的电压区间宽度为，整个电压变化区间宽度为。由于粒子持续均匀进入，能穿过偏转电场的粒子数与总粒子数的比值为 【小问3详解】 粒子在板间做类平抛运动，水平方向的速度始终为。设板间竖直加速度为，出板时的竖直速度为，出板点的竖直坐标为。由匀变速直线运动规律得， 结合小问2的板间运动时间可得 因而出板速度方向的反向延长线通过。粒子出板后可等效为从 点沿出板速度方向做匀速直线运动。当时，粒子打在点；当时，粒子分别打在，点。圆弧半径为，且，与水平方向夹角均为。三点的横坐标分别为，和。所以与或之间的横坐标差为 各粒子离开偏转电场后的水平速度均为，从进入偏转电场到出板的时间也相同，因此打在时用时最长，打在或时用时最短。由匀速直线运动规律得 代入小问1的结果得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $