2023~2024学年四川成都彭州市高二上学期期中物理试卷（附解析）

2023~2024学年四川成都彭州市高二上学期期中物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1、下列说法正确的是（ ）
A.伽利略首先确定了单摆做简谐运动的周期公式
B.做简谐运动的物体所受的回复力就是它所受的合外力
C.驱动力的频率越大，物体做受迫振动的振幅越大
D.做简谐运动的物体，当位移为负值时，回复力产生的加速度一定为正值
2、2023年9月，台风“海葵”导致的强降雨对沿海地区造成了很大的影响。如图，在暴雨前有一带电云团（可近
似看作带电球体）正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的带电体（不计重力）被带电云团吸上天
空，不计空气阻力。带电体在靠近带电云团上升的过程中，下列说法错误的是（　　）
A.带电云团在周围产生的是匀强电场
B.带电体的加速度一定越来越大
C.带电体的速度一定越来越大
D.带电体的电势能一定越来越小
3、一质点做简谐运动的x-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.质点的振动频率为4Hz
B.t=2s和t=4s两时刻，质点的速度相同
C.前20s内，质点通过的路程为40cm
D.第9s末，质点的速度为零，加速度为零
4、如图，用两根等长的绝缘细绳把两个带同种电荷的相同小球悬挂在水平天花板同一位置处。两球的质量分别
为mA、mB，A球所带的电荷量大于B球所带的电荷量，两球静止时细绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且α =
β。则（ ）
A.
B.
C.
D.无法确定
5、如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，其波速为200m/s。下列说法正确的是（ ）
A.从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
B.从图示时刻开始，经过0.01s，质点b正在向上运动
C.该波在传播过程中遇到尺寸为10m的障碍物，能发生明显的衍射现象
D.若该波波源从O点沿x轴正方向运动，则在x=20m处接收到的波的频率等于50Hz
6、如图，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线和虚线分别表示 和 时的波形图。若该波的周期
，则 时的波形图为（ ）
A.
B.
C.
D.
7、如图，实线表示某静电场的电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹。带电粒子只受电场力作用，运动过程中
速度逐渐减小，它运动到b处时速度方向与受力方向可能是（ ）
A.
B.
C.
D.
8、一列简谐横波沿直线传播，直线上相距10.5m的质点a、b的振动图像分别如图中a、b所示，质点a的振动滞后
于质点b。下列说法正确的是（　　）
A.该波的振幅为20cm
B.该波由质点b传播到质点a可能历时3s
C.该波的波速大小不可能为10.5m/s
D.该波的波长可能为8.4m
二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）
9、在同一地点有两个静止的波源，发出横波1和横波2，在同一种介质中沿同一方向传播，如图为某时刻这两列
波的波形图。下列说法正确的是（ ）
A.横波只能在固体中传播
B.横波1的频率小于横波2的频率
C.横波1与横波2的传播速度不相等
D.在这两列横波的传播方向上，会产生干涉现象
10、如图，一带正电的粒子以一定的初速度沿中线射入水平放置的两平行金属板内，恰好从下极板的右边缘飞
出，已知极板间距离为d，极板间电压不变，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　）
A.粒子在板间下落前 和后 的过程中，电场力做功之比为
B.粒子在板间下落前 和后 的过程中，电场力做功之比为
C.若将上极板水平向左移动一小段距离，则两极板构成的电容器的电容增大
D.若将上极板竖直向上移动一小段距离，则两极板间的电场强度减小
11、如图，在场强大小为 ，方向水平向左的匀强电场中有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置，半
圆轨道的最低点N与一水平绝缘轨道MN平滑连接并固定，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径为
R=0.4m。一带正电的小滑块（可视为质点）的电荷量为 ，质量为m=0.05kg，与水平轨道MN间的
动摩擦因数为μ=0.2。该滑块以某一水平向左的速度恰能通过半圆轨道的最高点Q进入轨道并沿着轨道运动。半
圆轨道的圆心为O，OP为水平半径，重力加速度大小取 ，下列说法正确的是（ ）
A.滑块通过Q点时的速度大小为2m/s
B.滑块通过N点时速度最大
C.滑块最终停在水平轨道MN上离N点2.5m处
D.滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小为0.1N
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
12、在探究两电荷之间的相互作用力大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和所带
电荷量有关。如图，他选用带正电的小球A和B，A球放在可水平移动的绝缘支座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻
璃棒上的C点（使两个球心在同一水平线上）。
实验时，先保持两球的电荷量不变，使A球从远处逐渐靠近B球，观察到两球的距离越小，悬线的偏角越大；再
保持两球的距离和B球的电荷量不变，改变A球的电荷量，观察到A球的电荷量越大，悬线的偏角越大。
该实验现象表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的 而增大，随其所带电荷量的 而增大。
（均填“增大”或“减小”）
该同学查阅资料，知道了早在1785年法国科学家库仑精心设计了一种库仑扭秤，归纳得出了电荷之间相互作用
力的规律，该扭秤设计应用的主要物理思想方法是 （填“等效替代法”“理想模型法”或“微小量放大法”）。
13、某同学在成都的家里用单摆测定重力加速度大小，实验装置如图甲所示。
（1）下列措施能提高该测量精确程度的是 和 。（均填标号）
A．悬线偏离竖直方向的夹角尽可能大
B．摆球选用体积小、质量大的钢球
C．摆球经过最低点时开始计时
D．测量一次全振动的时间即作为单摆的周期
（2）摆球在摆动过程中，摆球经过 （填“最高点”或“最低点”）时悬线的拉力最大。若摆球经过该位置时
悬线断了，摆球将做 运动。
（3）测出摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度大小为 （用L、n、t、π表示）。
（4）为提高结果的精确度，该同学测出多组实验数据做出 图像（T为单摆的周期，L为摆长）如图乙所
示，由图像可以求出成都当地的重力加速度大小为 （保留3位有效数字，取 ）。
四、解答题（本大题共3小题，共38分）
14、如图为一列简谐横波在某时刻的波形图，从图示时刻开始计时，波传播方向上的质点b第一次到达波谷的时
间比质点c早0.05s。求：
（1）该波的波长和传播方向；
（2）该波的周期和波速大小；
（3）平衡位置位于x=1m处的质点a从图示时刻起位移随时间变化的关系式。
15、如图为一组匀强电场的等势线，将一电荷量为 的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静
电力做了 的功，已知A、B两点间的距离为20cm，等势线与水平线的夹角为 。
（1）求A、B两点间的电势差UAB及电场强度E的大小和方向；
（2）若该点电荷的质量为 ，在B点给它平行于等势线斜向上的初速度，之后它仅在电场力作用下运
动通过了A点，求该点电荷从B点运动到A点的时间。
16、如图，倾角为 的绝缘粗糙斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向水平
向右的匀强电场中。一带电金属块A静止于斜面上，此时金属块A所受摩擦力恰好为0。另一完全相同但不带电
的金属块B静止于斜面底端。两金属块均可视为质点，重力加速度大小取 ，sin37°=0.6，
cos37°=0.8。
（1）判断金属块A所带电荷的电性并求它所受电场力与重力的比值；
（2）改变场强大小使金属块A所受电场力与重力的比值变 ，金属块A从斜面上由静止开始下滑，它与斜面间
的动摩擦因数为μ=0.4，金属块A沿斜面下滑。L=3m到达斜面底端，求金属块A在斜面上下滑时的加速度大小和
金属块A刚到达斜面底端时（还未与金属块B碰撞）的速度大小；
（3）在（2）问的条件下，金属块A在斜面底端与金属块B发生碰撞并粘合在一起运动，求碰撞后它们在水平面
上滑行的最大距离（结果可用分数表示）。
参考答案
一、单选题
1、
【答案】
D
【分析】
【详解】
A．惠更斯首先确定了单摆做简谐运动的周期公式，A错误；
B．单摆的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力，B错误；
C．驱动力的频率与物体的固有频率越接近，物体做受迫振动的振幅越大，C错误；
D．做简谐运动的物体，回复力与位移方向相反，所以当位移为负值时，回复力产生的加速度一定为正值，D正
确；
故选D。
2、
【答案】
A
【分析】
【详解】
A．带电云团（可近似看作带电球体）产生的电场不是匀强电场，类似点电荷产生的电场，故A错误，符合题
意；
BCD．根据题意可知，带电体被带电云团吸上天空，则可知带电体在上升过程中做加速运动，随着接近带电云
团，电场强度变大，所受电场力变大，则加速度变大；而电场力做正功，动能增加，电势能减小，故BCD正
确，不符合题意。
故选A。
3、
【答案】
C
【分析】
【详解】
A．由图可知，质点的振动周期为4s，则频率为
故A错误；
B． 图象的斜率表示速度，t=2s和t=4s两时刻，质点的速度大小相等，但方向相反，故B错误；
C．由
可知前20s内，质点振动了 个周期，路程为
故C正确；
D．第9s末，质点的运动状态与第5s末相同，此时质点位于波峰，速度为零，加速度最大，不为零，故D错误。
故选D。
4、
【答案】
C
【分析】
【详解】
设A、B两球间的库仑力大小为 ，对两球由三力平衡得
因为
得
故选C。
5、
【答案】
B
【分析】
【详解】
A．由波沿x轴正方向传播，可判定质点a比质点b先回到平衡位置，A错误；
B．由
则
可知经过0.01s，质点b正在向上运动，B正确；
C．波长小于障碍物尺寸，所以不能发生明显的衍射现象，C错误；
D．当波源与观测者相互接近时，接收到的波的频率大于波源的频率
D错误。
故选B。
6、
【答案】
A
【分析】
【详解】
由题图可判定
得
由
可知， 时刻的波形图和 时刻相同。
故选A。
7、
【答案】
B
【分析】
【详解】
由带电粒子速度逐渐减小可知，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力方向指向轨迹弯曲内侧且沿电场
线。
故选B。
8、
【答案】
D
【分析】
【详解】
A．由振动图像可知，该波的振幅为10cm，A错误；
BCD．由题意分析可知，质点a、b间的距离满足
（n=0，1，2，3， ）
可得
（n=0，1，2，3， ）
由振动图像可知，该波的周期为
则有波速为
（n=0，1，2，3， ）
该波由质点b传播到质点a可能经历的时间
（ ）s（n=0，1，2，3， ）
故该波由质点b传播到质点a不可能历时3s，波速大小可能为10.5m/s，波长可能为8.4m，BC错误，D正确。
故选D。
二、多选题
9、
【答案】
A;B
【分析】
【详解】
A．机械波中的横波只能在固体中传播，故A正确；
BC．两波在同一介质中传播，则波速相同，由图可知横波1的波长大于横波2的波长，由
可知横波1的频率小于横波2的频率，故B正确，C错误；
D．因为两横波的频率不同，不会产生干涉现象，故D错误。
故选AB。
10、
【答案】
B;D
【分析】
【详解】
AB．粒子在板间下落前 的过程中，电场力做功
下落后 的过程中，电场力做功
解得
故A错误，B正确；
C．根据平行板电容器电容的决定式有
可知，若将上极板水平向左移动一小段距离，两极板正对面积S减小，则电容C减小，故C错误；
D．平行板电容器极板之间的电场强度为
若将上极板竖直向上移动一小段距离，由可知，极板间距离d增大，而极板间电压U不变，则电场场强E减小，
故D正确。
故选BD。
11、
【答案】
A;C
【分析】
【详解】
A．恰能通过最高点Q进入轨道并沿着轨道运动，由
解得
故A正确；
B．将滑块所受重力和电场力合成为等效重力，方向斜向左下；当滑块速度方向与等效重力方向垂直时，速度最
大，不是在N点，故B错误；
C．设滑块最终停在离N点距离为x处，全过程由动能定理有
解得
故C正确；
D．从Q点到P点，由动能定理有
在P点，由牛顿第二定律有
联立解得
由牛顿第三定律，滑块对半圆轨道的压力大小为
故D错误。
故选AC。
三、实验题
12、
【答案】
减小 增大 微小量放大法
【分析】
【详解】
（1）[1]对小球B进行受力分析可知，设B球悬线的偏角为 ，小球受到的电场力为
即B球悬线的偏角越大，电场力越大，先保持两球的电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距
离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；
[2]保持两球的距离和B球的电荷量不变，改变A球的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角就越大，说明
了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大。
（2）[3]库仑扭秤应用的主要物理思想方法是微小量放大法。
13、
【答案】
B/ C C/ B 最低点 平抛 9.77
【分析】
【详解】
（1）[1][2]
A．单摆做简谐运动的摆角 ，故A错误；
B．摆球选用体积小、质量大的钢球，能减小空气阻力，故B正确；
C．摆球经过最低点时开始计时，误差更小，故C正确；
Ｄ．测量30到50次全振动的总时间来计算周期误差更小，故D错误。
故BC正确。
（2）[3][4]摆球在摆动过程中，摆球经过最低点时悬线的拉力最大。若摆球经过该位置时悬线断了，摆球将做
平抛运动。
（3）[5]单摆的周期为
由
得
。
（4）[6]由
得
所以 图线斜率的物理意义为 ，由图线斜率得
解得
四、解答题
14、
【答案】
（1）4m，波沿x轴正方向传播；（2）0.2s， ；（3）
【分析】
【详解】
（1）由图可知波长为
由于从图示时刻开始计时，波传播方向上的质点b第一次到达波谷的时间比质点c早，可知此时质点b振动方向向
下，根据同侧法可知，波沿x轴正方向传播。
（2）由于从图示时刻开始计时，波传播方向上的质点b第一次到达波谷的时间比质点c早，则有
解得
根据
解得
（3）质点振动的圆频率为
根据同侧法可知，该时刻质点a处于平衡位置且振动方向向上，所以关系式为
15、
【答案】
（1） ， ，与水平线的夹角为60°；（2）
【分析】
【详解】
（1）从A点到B点，根据动能定理有
解得
由
可知
所以电场强度E的方向垂直于等势线斜向右下，与水平线的夹角为60°
由
解得
（2）粒子做类平抛运动，沿电场力方向由牛顿第二定律有
由
解得
16、
【答案】
（1）正电， ；（2） ， ；（3）
【分析】
【详解】
（1）金属块A静止于斜面上，此时金属块A所受摩擦力恰好为0，可知金属块A受到的电场力水平向右，金属块
A带正电；根据受力平衡可得
又
电
联立可得
电
（2）改变场强大小使金属块A所受电场力与重力的比值变 ，则有
电
由牛顿第二定律有
联立解得
由运动学公式可得
解得
（3）两金属块发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律有
解得
碰撞过程电荷量平均分配，之后它们一起运动，由动能定理有
解得