精品解析：四川成都市蓉城名校联盟2026-2027学年高二上学期期中考试物理试题

高二试卷 物 理 时间75分钟，满分100分 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下图的物理现象说法正确的是（ ） A. 带电体P（带正电）靠近导体时，导体M端感应出正电荷，N端感应出负电荷 B. 带电体P所带电荷量是某一最小电荷量的整数倍 C. 导体M端金属箔张开的原因是金属箔的两薄片带了异种电荷 D. 导体M端带电的原因是其创造了电荷 【答案】B 【解析】 【详解】A．带电体带正电，靠近导体时，根据静电感应原理，导体内的自由电子（负电荷）受到的吸引向端移动，导致端积聚负电荷，端失去电子带正电荷，故A错误； B．元电荷是最小电荷量，所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故B正确； C．导体端金属箔张开的原因是金属箔的两薄片带了同种电荷（负电荷），同种电荷相互排斥，故C错误； D．导体端带电的原因是自由电子发生了转移，根据电荷守恒定律，电荷不能被创造，故D错误。 故选B。 2. 如图，空间中同时存在水平向右的匀强电场E和正点电荷形成的电场（图中未画出）。电场中A、B两点关于点电荷对称且位于同一竖直线上。下列说法正确的是（ ） A. A与B两点的电场强度大小相等，方向相同 B. A与B两点的电场强度大小不等，方向相同 C. A与B两点的电场强度大小相等，方向不同 D. A与B两点的电场强度大小不等，方向不同 【答案】C 【解析】 【详解】设A、B两点到点电荷的距离为，则根据点电荷电场强度的决定式可知，正点电荷在A、B两点产生的电场强度大小均为 所以A、B两点的合场强大小均为 即A、B两点的电场强度大小相等；由于正点电荷在A、B两点的电场强度方向分别为竖直向上和竖直向下，所以根据平行四边形定则可知，A点的合场强斜向右上方，B点的合场强斜向右下方，即A、B两点的电场强度方向不同。 故选C。 3. 如图，波源O在时开始沿y轴正方向向上振动，产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为5cm。时质点M（）刚好开始振动。时刻质点M位于波峰时，质点N（）恰好位于波谷，M、N两质点平衡位置间的距离小于一个波长。下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波的波长为6m B. 该简谐横波的波速为3m/s C. 波源O的振动方程为 D. 时刻，质点M的加速度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于质点M位于波峰时，质点N恰好位于波谷，且M、N两质点平衡位置间的距离小于一个波长，则有 所以该简谐横波的波长为，故A正确； B．该简谐横波的波速为，故B错误； C．该简谐横波的周期为 由于波源O在时开始从平衡位置沿y轴正方向向上振动，所以波源O的振动方程为，故C错误； D．由于时刻质点M位于波峰，则此时质点M的位移最大，加速度最大，故D错误。 故选A。 4. 生活中可利用电泳技术对污水中的带电污泥絮体进行沉淀去污。简化模型如图所示，图中实线为电场线，虚线为等势线，可视为质点的带电污泥絮体仅在电场力作用下沿曲线AB从A点运动到B点。下列说法正确的是（ ） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. A点的电势高于B点的电势 C. 带电污泥絮体带正电 D. 带电污泥絮体在A点的电势能大于在B点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A． 电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，电场线越密，电场强度越大。由图可知，点处的电场线比  点处的电场线密集，所以  点的电场强度大于点的电场强度，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知，  点的电势高于  点的电势，故B错误； C． 带电污泥絮体仅在电场力作用下沿曲线  从  点运动到  点，根据曲线运动规律可知，带电污泥絮体在B点处受到的电场力指向轨迹的凹侧，即电场力大致右下，由图可知，该处电场力方向与该处电场强度方向相反，所以带电污泥絮体带负电，故C错误； D．带电污泥絮体带负电，  点的电势高于  点的电势，根据可知，带电污泥絮体在  点的电势能大于在  点的电势能，故D正确。 故选D。 5. 如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别表示和时刻的波形图。质点a（）在时刻的振动方向向上，该波的波速。下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波的周期为2s C. 时刻，质点b（）的位移为3cm D. 可能为3s 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点a在时刻的振动方向向上，根据波形平移法可知，该简谐横波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由题图可知波长为，则该简谐横波的周期为，故B错误； C．时刻对应的波动方程为 则时刻，质点b（）的位移为，故C错误； D．实线和虚线分别表示和时刻的波形图，质点a在时刻的振动方向向上，则有（，，） 当时，可得，故D正确。 故选D。 6. 如图，半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道竖直固定放置，轨道右侧为接在恒压电源上的一平行板电容器。圆弧轨道区域存在一竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，该电场与电容器内部的电场互不干扰。一电荷量为q、质量为m的带负电小球，以竖直向下的初速度从圆弧轨道顶端开始沿轨道下滑，从圆弧轨道末端水平飞出后，随即沿平行板电容器中线水平射入板间。小球恰好从极板右端下边缘飞出，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球在圆弧轨道上运动时速度一直增大 B. 要使小球能够从圆弧轨道末端水平飞出，则小球从圆弧轨道末端飞出时速度的最小值为 C. 若将电容器的下极板上移一小段距离，则电容器的电荷量不变 D. 若将电容器的上极板上移一小段距离，则小球仍能从电容器两极板间飞出去 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球带负电，在圆弧轨道上运动时，所受合力 方向竖直向上。小球从轨道顶端运动到末端的过程中，竖直位移向下，合力做负功，根据动能定理，小球动能减小，速度一直减小，故A错误； B．小球在圆弧轨道末端时，受重力、电场力和轨道支持力作用，合力提供向心力。设此时速度为，由牛顿第二定律得 要使小球不从轨道脱落，需满足，即 解得，故B正确； C．电容器接在恒压电源上，电压不变。将下极板上移，板间距离减小，根据电容决定式可知，电容增大。由可知，电容器电荷量增大，故C错误； D．小球在电容器中做类平抛运动，水平方向 竖直方向 由题意知，原状态下小球恰好从下边缘飞出，即 由牛顿第二定律，得加速度 联立得 当上极板上移时，增大为。此时小球竖直偏转位移 增大，，小球将打在极板上，故D错误。 故选B。 7. 如图，粗糙水平面上有三个材料相同的绝缘带电小球a、b、c，分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，a、c带正电，b带负电，三个小球电荷量大小均为q，质量均为m，小球均可视为质点。已知小球与水平面间的动摩擦因数均为，静电力常量为k，重力加速度大小为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使三个小球均保持静止状态，则q的最大值为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】已知：a，c带正电，b带负电，三球电荷量大小均为，正三角形边长库仑力大小，最大静摩擦力 对小球b受力分析：b受到a，c两个吸引力，大小都是，两个力夹角，合力： 对小球a受力分析：a受到b的吸引力(指向b),c的排斥力(背离c)两个力夹角，合力： c与a对称，合力 可知，故，所以b受到的库仑合力更大，b最先达到最大静摩擦力，是临界条件。当取最大值时，b刚好要滑动： 即 得，解得，故ABD错误，C正确。 故选C。 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. 下列关于生活现象的说法正确的是（ ） A. 当石块的尺寸小于水波的波长时，水波将发生明显衍射现象 B. 超声波洁牙机的振动频率与牙结石的固有频率接近时，牙结石更容易脱落 C. 波从一种介质到另一种介质，频率改变 D. 巡警车（波源）靠近轿车时，轿车接收到的频率等于巡警车发出的频率 【答案】AB 【解析】 【详解】A．能产生衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小，所以当石块的尺寸小于水波的波长时，水波将发生明显衍射现象，故A正确； B．超声波洁牙机的振动频率与牙结石固有频率接近时，发生共振，牙结石更容易脱落，故B正确； C．波的频率由波源决定，与介质无关，则波从一种介质传播到另一种介质，频率不变，故C错误； D．根据多普勒效应可知，巡警车（波源）靠近轿车时，轿车接收到的频率大于巡警车发出的频率，故D错误。 故选AB。 9. 某均匀介质中有两持续振动且振动情况完全相同的波源P、Q，分别位于x轴上和处做振幅不变的机械振动，时两波源同时开始振动，时的波形图如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 两波源的起振方向向下 B. 从图示时刻开始，再经过13s两波相遇 C. 从图示时刻开始，再经过10s，平衡位置位于处质点的位移为12cm D. 从图示时刻开始，再经过14s，平衡位置位于处质点经过的路程为12cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据t=6s时刻左侧波传到x=-6m位置，右侧波传到x=7m位置，结合同侧法可知，两波源的起振方向向下，A正确； B．波速为，周期 则从图示时刻开始，两波相遇还经过的时间为，B错误； C．从图示时刻开始，再经过10s，两列波各沿传播方向传播10m，此时左侧波在处引起的位移为零，右侧波在处引起的位移为6cm，可知平衡位置位于处质点的位移为6cm，C错误； D．从图示时刻开始，右侧波传到处需要的时间为5.5s，左侧波传到处需要的时间为7.5s，则该过程中该处的质点振动2s，则通过的路程为2A=12cm；因处的质点到两波源的距离之差为，可知该点振动减弱，则7.5s后振幅为零，则再经过14s，平衡位置位于处质点经过的路程为12cm，D正确。 故选AD。 10. 如图，倾角为的光滑绝缘斜面体ABC固定在水平地面上，空间存在着平行于斜面斜向上的匀强电场（图中未画出），轻质绝缘弹簧一端固定在斜面底端，另一端拴接一质量为的可视为质点的不带电滑块。第一次在弹簧原长处将滑块由静止释放，经过滑块第一次减速为零。第二次给滑块带上的电荷量，仍从弹簧原长处由静止释放。已知匀强电场的电场强度大小为，简谐振动的周期为， 表示回复力大小与滑块偏离平衡位置的位移大小的比值，重力加速度大小取，。下列说法正确的是（　　） A. 滑块两次运动达最大速度时均位于同一个位置 B. 滑块两次运动达最大速度时弹簧的形变量之比为 C. 滑块带电后从静止释放到第一次减速为零所用时间为 D. 滑块两次运动的最大动能之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】第一次释放：弹簧原长处释放，此时弹力为零，滑块只受重力沿斜面向下的分力，所以滑块向下压缩弹簧。平衡位置满足 滑块从弹簧原长释放，释放时速度为零；第一次减速为零时到达另一端点，即最低点。从一端到另一端所用时间为半个周期，有 解得 由简谐运动周期公式 解得 所以第一次平衡位置弹簧形变量，因此振幅 最大动能 第二次释放：滑块带正电，电场力沿斜面向上，，重力沿斜面向下的分力为，所以等效下滑力为： 新的平衡位置满足 解得，所以第二次平衡位置在弹簧原长下方处。 因此振幅，周期仍为，从释放到第一次速度为零仍经过半个周期 第二次最大动能 A．第一次最大速度在平衡位置处；第二次最大速度在平衡位置处，位置不同，故A错误； B．两次达到最大速度时，弹簧形变量分别为和，比值为，故B正确； C．两次运动周期相同，从一端到第一次速度为零均经过半个周期，故C正确； D．两次最大动能之比为，故D错误。 故选BC。 三、实验探究题：本题共2小题，共16分。 11. 某物理兴趣学习小组为验证教材中关于平行板电容器的电容C与极板间距d、正对面积S的关系，他们在人工智能辅助下用如图甲所示的器材设计了电容器测量方案：用数字式多用电表测量电容，将大、小两块覆铜板分别作为电容器的下极板与上极板，两极板间夹入厚度均匀的透明pp塑料或白纸（实验操作中压紧）。 其中探究电容C与正对面积S的关系的实验步骤如下： ①测出单层pp塑料的厚度和小覆铜板的面积； ②保持两块覆铜板所夹的pp塑料张数（10张）不变，左右移动小覆铜板，改变极板间的正对面积S，获得了电容C随正对面积S的变化数据； ③为了更直观地展示物理量之间的关系，借助Excel软件，对测量数据进行线性拟合，以电容C为纵轴，正对面积S为横轴，作出图像，如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是______（填标号）。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （2）由图乙可知，当正对面积时，电容为______pF（保留至整数）。 （3）为了得到普遍规律，增加两块覆铜板所夹的pp塑料张数到40张后保持不变，左右移动小覆铜板，改变极板间的正对面积S，再次根据获得的数据在图乙中作出新的图线。新作图线的斜率______（填“大于”“小于”或“等于”）原有图线的斜率。 【答案】（1）B （2）60 （3）小于 【解析】 【小问1详解】 探究电容与正对面积的关系时，保持电介质种类和极板间距不变，只改变正对面积，比较电容的变化，采用的是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 图乙为图像，纵坐标表示对应正对面积下的电容。在横坐标处读取拟合直线的纵坐标，得电容 【小问3详解】 平行板电容器的电容决定式为，其中为介电常数，为静电力常量。同种塑料的介电常数不变，固定张数时板间距也不变，故图线的斜率为 塑料张数由10张增至40张，板间距增大为原来的4倍，故新图线的斜率变为原来的四分之一，小于原图线的斜率。 12. 用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）最合理的装置及器材是______（填标号）。 A. B. C. D. （2）摆球摆动到最低点时，线对摆球的拉力大小______（填“大于”“小于”或“等于”）摆球的重力大小。 （3）测量单摆的周期时，当摆球摆动到最低点时启动秒表开始计时并记为第0次，摆球第次经过最低点时，秒表读数为。单摆的周期____________（用和表示）。 （4）第一小组的同学误将摆线长当成了摆长，将测量数据代入公式得到的重力加速度比真实值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （5）第二小组的同学测量不同摆线长对应的单摆周期，并画出与的关系图像，如图乙所示。由图像计算出的重力加速度大小______（保留两位小数，取）。 【答案】（1）C （2）大于 （3） （4）偏小 （5）9.86 【解析】 【小问1详解】 A．使用粗金属杆和弹性棉线，且用塑料球。棉线容易被拉长，摆长不固定；塑料球密度小，受空气阻力影响大，故A错误； B．使用弹性棉线，易发生形变，不符合要求，故B错误； C．使用细丝线，不可伸长且轻；使用铁球，密度大、体积小，最符合实验要求，故C正确； D．使用塑料球，质量轻，受空气阻力影响明显，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 摆球在最低点做圆周运动，加速度指向悬点（即向上），处于超重状态。由牛顿第二定律得 所以绳的拉力 【小问3详解】 摆球每经过最低点两次完成一次全振动。从第0次经过最低点开始计时，到第次经过最低点，摆球共经历了个半周期。所以总时间 解得 【小问4详解】 真实摆长，该同学误将摆线长当成了摆长，即代入公式的 由单摆周期公式，变形可得 由于代入的偏小，所以算出的重力加速度比真实值偏小。 【小问5详解】 根据单摆周期公式，两边平方得 所以图像的斜率 根据图乙中取两端点和，计算斜率 联立解得 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。 13. 如图甲，游乐场水上蹦床设施中，游客规律跳动在水面上激起水波。以此建立物理模型：设平静水面位于水平xOy平面内，蹦床中心抽象为位于坐标原点O处的点波源。水波向外传播可视为不计能量损耗的简谐横波，波面呈圆形。以竖直向上为z轴正方向，波源起振时刻为计时起点，波源的振动图像如图乙所示。某时刻部分波面分布如图丙所示，实线、虚线分别表示相邻的波峰和波谷。求： （1）波源振动的周期和波源刚开始振动的方向； （2）这列水波的波长和水波从波源O传播到质点A所需要的时间。 【答案】（1），起振方向沿z轴负方向（竖直向下） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由图乙（z-t振动图像）可知，从到完成一次全振动，故周期 时波源位于平衡位置，下一时刻位移变为负值，故起振方向沿z轴负方向（竖直向下）。 【小问2详解】 由图丙（波面俯视图），波面为以O为圆心的同心圆。虚线为波谷，实线为相邻波峰，相邻波峰与波谷之间的径向距离为半个波长 得 波速 质点A到波源O的距离 波从O传到A所需时间 14. 如图，一长为、离地高度为的粗糙水平桌面固定在水平地面上，整个空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的绝缘滑块（可视为质点）静止于桌面左端，在水平向右的拉力F的作用下由静止开始运动，到达桌面右端瞬间撤去拉力F，之后滑块水平飞出桌面。已知滑块从桌面右端飞出到落地过程的水平位移大小为，滑块与桌面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，不计空气阻力。 （1）若取地面处的电势为零，求桌面处的电势； （2）求滑块从桌面右端飞出时的速度大小v； （3）求拉力F所做的功。 【答案】（1）1600V （2）2m/s （3）16J 【解析】 【小问1详解】 根据电势差和电势的关系以及匀强电场电势差与场强的关系有 而，解得若取地面处的电势为零，桌面处的电势为 【小问2详解】 滑块从桌面飞出后做类平抛运动，竖直方向根据牛顿第二定律有 解得竖直方向的加速度为 竖直方向根据运动学公式有 水平方向匀速直线运动，有 解得滑块从桌面右端飞出时的速度大小为v=2m/s 【小问3详解】 滑块在桌面上运动时由动能定理 解得 15. 如图，倾角为、足够长的绝缘斜面固定在水平地面上，斜面上存在一段长度为3L的匀强电场区域ab，电场的上边界b、下边界a均与斜面垂直，电场方向沿斜面向下，电场强度大小为，电场区域以外无电场。斜面上放置质量均为m的物块A、绝缘物块B，其中A不带电，B带正电，电荷量为。两物块用长为3L的绝缘轻绳连接，A与斜面间的摩擦不计，B与斜面间的动摩擦因数为。初始时两物块静止，A恰好位于电场上边界b处，B在A的斜面上方，B到A的距离为L，轻绳处于松弛状态。由静止释放A，A沿斜面向下运动，A、B均可视为质点，轻绳绷紧的时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）刚释放A时，A的加速度大小； （2）B从电场上边界b运动至电场下边界a的过程中，其电势能是增加还是减少了，变化了多少； （3）从刚释放A到B运动至电场下边界a所用的时间。 【答案】（1） （2）电势能减少，减少了3mgL （3） 【解析】 【小问1详解】 A不带电，摩擦不计，刚释放A时沿斜面方向仅受重力分力，根据牛顿第二定律有 得 【小问2详解】 B带正电，电场方向沿斜面向下，B沿斜面向下运动3L，电场力做正功 电场力做正功，电势能减少，减少了3mgL。 【小问3详解】 从刚释放A到B运动至a所用的时间分四个阶段： 阶段一：A独自向下运动2L（绳绷紧前） 该过程对B由于，B静止不动 A从b处静止开始，，向下运动2L后绳绷紧，有 求得 此时A的速度 阶段二：轻绳绷紧瞬间（动量守恒） 绷紧时间极短，沿斜面方向动量守恒 求得 阶段三：A、B一起向下运动L（B从b上方L处到b处，B在电场外） B在电场外受力分析，根据牛顿第二定律有 对A受力分析，根据牛顿第二定律有 整体合力，总质量2m，根据牛顿第二定律得 运动L后到达b处，速度设为，则 求得， 此时A到达b下方3L处即a处，B到达b处开始进入电场。 阶段四：B在电场中从b到a（运动3L） B进入电场后受力分析，若绳有拉力，根据牛顿第二定律有 对A受力分析，有 联立求得， 显然绳子对A的拉力方向不可能沿斜斜面向下，说明绳处于松弛状态，绳没有拉力。 对B有 求得 对A有 得 设B到达a处时的速度大小为，有 则 总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二试卷 物 理 时间75分钟，满分100分 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下图的物理现象说法正确的是（ ） A. 带电体P（带正电）靠近导体时，导体M端感应出正电荷，N端感应出负电荷 B. 带电体P所带电荷量是某一最小电荷量的整数倍 C. 导体M端金属箔张开的原因是金属箔的两薄片带了异种电荷 D. 导体M端带电的原因是其创造了电荷 2. 如图，空间中同时存在水平向右的匀强电场E和正点电荷形成的电场（图中未画出）。电场中A、B两点关于点电荷对称且位于同一竖直线上。下列说法正确的是（ ） A. A与B两点的电场强度大小相等，方向相同 B. A与B两点的电场强度大小不等，方向相同 C. A与B两点的电场强度大小相等，方向不同 D. A与B两点的电场强度大小不等，方向不同 3. 如图，波源O在时开始沿y轴正方向向上振动，产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为5cm。时质点M（）刚好开始振动。时刻质点M位于波峰时，质点N（）恰好位于波谷，M、N两质点平衡位置间的距离小于一个波长。下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波的波长为6m B. 该简谐横波的波速为3m/s C. 波源O的振动方程为 D. 时刻，质点M的加速度为零 4. 生活中可利用电泳技术对污水中的带电污泥絮体进行沉淀去污。简化模型如图所示，图中实线为电场线，虚线为等势线，可视为质点的带电污泥絮体仅在电场力作用下沿曲线AB从A点运动到B点。下列说法正确的是（ ） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. A点的电势高于B点的电势 C. 带电污泥絮体带正电 D. 带电污泥絮体在A点的电势能大于在B点的电势能 5. 如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别表示和时刻的波形图。质点a（）在时刻的振动方向向上，该波的波速。下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴负方向传播 B. 该简谐横波的周期为2s C. 时刻，质点b（）的位移为3cm D. 可能为3s 6. 如图，半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道竖直固定放置，轨道右侧为接在恒压电源上的一平行板电容器。圆弧轨道区域存在一竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，该电场与电容器内部的电场互不干扰。一电荷量为q、质量为m的带负电小球，以竖直向下的初速度从圆弧轨道顶端开始沿轨道下滑，从圆弧轨道末端水平飞出后，随即沿平行板电容器中线水平射入板间。小球恰好从极板右端下边缘飞出，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球在圆弧轨道上运动时速度一直增大 B. 要使小球能够从圆弧轨道末端水平飞出，则小球从圆弧轨道末端飞出时速度的最小值为 C. 若将电容器的下极板上移一小段距离，则电容器的电荷量不变 D. 若将电容器的上极板上移一小段距离，则小球仍能从电容器两极板间飞出去 7. 如图，粗糙水平面上有三个材料相同的绝缘带电小球a、b、c，分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，a、c带正电，b带负电，三个小球电荷量大小均为q，质量均为m，小球均可视为质点。已知小球与水平面间的动摩擦因数均为，静电力常量为k，重力加速度大小为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使三个小球均保持静止状态，则q的最大值为（ ） A. B. C. D. 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. 下列关于生活现象的说法正确的是（ ） A. 当石块的尺寸小于水波的波长时，水波将发生明显衍射现象 B. 超声波洁牙机的振动频率与牙结石的固有频率接近时，牙结石更容易脱落 C. 波从一种介质到另一种介质，频率改变 D. 巡警车（波源）靠近轿车时，轿车接收到的频率等于巡警车发出的频率 9. 某均匀介质中有两持续振动且振动情况完全相同的波源P、Q，分别位于x轴上和处做振幅不变的机械振动，时两波源同时开始振动，时的波形图如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 两波源的起振方向向下 B. 从图示时刻开始，再经过13s两波相遇 C. 从图示时刻开始，再经过10s，平衡位置位于处质点的位移为12cm D. 从图示时刻开始，再经过14s，平衡位置位于处质点经过的路程为12cm 10. 如图，倾角为的光滑绝缘斜面体ABC固定在水平地面上，空间存在着平行于斜面斜向上的匀强电场（图中未画出），轻质绝缘弹簧一端固定在斜面底端，另一端拴接一质量为的可视为质点的不带电滑块。第一次在弹簧原长处将滑块由静止释放，经过滑块第一次减速为零。第二次给滑块带上的电荷量，仍从弹簧原长处由静止释放。已知匀强电场的电场强度大小为，简谐振动的周期为， 表示回复力大小与滑块偏离平衡位置的位移大小的比值，重力加速度大小取，。下列说法正确的是（　　） A. 滑块两次运动达最大速度时均位于同一个位置 B. 滑块两次运动达最大速度时弹簧的形变量之比为 C. 滑块带电后从静止释放到第一次减速为零所用时间为 D. 滑块两次运动的最大动能之比为 三、实验探究题：本题共2小题，共16分。 11. 某物理兴趣学习小组为验证教材中关于平行板电容器的电容C与极板间距d、正对面积S的关系，他们在人工智能辅助下用如图甲所示的器材设计了电容器测量方案：用数字式多用电表测量电容，将大、小两块覆铜板分别作为电容器的下极板与上极板，两极板间夹入厚度均匀的透明pp塑料或白纸（实验操作中压紧）。 其中探究电容C与正对面积S的关系的实验步骤如下： ①测出单层pp塑料的厚度和小覆铜板的面积； ②保持两块覆铜板所夹的pp塑料张数（10张）不变，左右移动小覆铜板，改变极板间的正对面积S，获得了电容C随正对面积S的变化数据； ③为了更直观地展示物理量之间的关系，借助Excel软件，对测量数据进行线性拟合，以电容C为纵轴，正对面积S为横轴，作出图像，如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是______（填标号）。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 （2）由图乙可知，当正对面积时，电容为______pF（保留至整数）。 （3）为了得到普遍规律，增加两块覆铜板所夹的pp塑料张数到40张后保持不变，左右移动小覆铜板，改变极板间的正对面积S，再次根据获得的数据在图乙中作出新的图线。新作图线的斜率______（填“大于”“小于”或“等于”）原有图线的斜率。 12. 用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）最合理的装置及器材是______（填标号）。 A. B. C. D. （2）摆球摆动到最低点时，线对摆球的拉力大小______（填“大于”“小于”或“等于”）摆球的重力大小。 （3）测量单摆的周期时，当摆球摆动到最低点时启动秒表开始计时并记为第0次，摆球第次经过最低点时，秒表读数为。单摆的周期____________（用和表示）。 （4）第一小组的同学误将摆线长当成了摆长，将测量数据代入公式得到的重力加速度比真实值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （5）第二小组的同学测量不同摆线长对应的单摆周期，并画出与的关系图像，如图乙所示。由图像计算出的重力加速度大小______（保留两位小数，取）。 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。 13. 如图甲，游乐场水上蹦床设施中，游客规律跳动在水面上激起水波。以此建立物理模型：设平静水面位于水平xOy平面内，蹦床中心抽象为位于坐标原点O处的点波源。水波向外传播可视为不计能量损耗的简谐横波，波面呈圆形。以竖直向上为z轴正方向，波源起振时刻为计时起点，波源的振动图像如图乙所示。某时刻部分波面分布如图丙所示，实线、虚线分别表示相邻的波峰和波谷。求： （1）波源振动的周期和波源刚开始振动的方向； （2）这列水波的波长和水波从波源O传播到质点A所需要的时间。 14. 如图，一长为、离地高度为的粗糙水平桌面固定在水平地面上，整个空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的绝缘滑块（可视为质点）静止于桌面左端，在水平向右的拉力F的作用下由静止开始运动，到达桌面右端瞬间撤去拉力F，之后滑块水平飞出桌面。已知滑块从桌面右端飞出到落地过程的水平位移大小为，滑块与桌面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，不计空气阻力。 （1）若取地面处的电势为零，求桌面处的电势； （2）求滑块从桌面右端飞出时的速度大小v； （3）求拉力F所做的功。 15. 如图，倾角为、足够长的绝缘斜面固定在水平地面上，斜面上存在一段长度为3L的匀强电场区域ab，电场的上边界b、下边界a均与斜面垂直，电场方向沿斜面向下，电场强度大小为，电场区域以外无电场。斜面上放置质量均为m的物块A、绝缘物块B，其中A不带电，B带正电，电荷量为。两物块用长为3L的绝缘轻绳连接，A与斜面间的摩擦不计，B与斜面间的动摩擦因数为。初始时两物块静止，A恰好位于电场上边界b处，B在A的斜面上方，B到A的距离为L，轻绳处于松弛状态。由静止释放A，A沿斜面向下运动，A、B均可视为质点，轻绳绷紧的时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）刚释放A时，A的加速度大小； （2）B从电场上边界b运动至电场下边界a的过程中，其电势能是增加还是减少了，变化了多少； （3）从刚释放A到B运动至电场下边界a所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $