2023-2024学年广东省深圳市深圳高级中学高中园高二（上）期末考试物理考试试卷（含解析）

2023-2024学年广东省深圳市深圳高级中学高中园高二（上）期末考试物理考试试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时( )
A. 加速度最大 B. 回复力最大 C. 速度最大 D. 弹性势能最大
2.如图为一列简谐横波某时刻的波形图，已知质点此时的运动方向如图所示，则此时( )
A. 波向右传播 B. 质点的加速度为零
C. 质点的速度比的速度大 D. 质点向上运动
3.一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光、，已知光的折射率小于光的折射率，下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
4.在如图所示电路中，、间的电压保持一定，，电阻，。那么( )
A. 开关断开时，两端电压是 B. 开关断开时，通过的电流是
C. 开关接通时，通过的电流是 D. 开关接通时，两端电压是
5.一台国产智能即热式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下工作时，通过电热水器的最大电流约为( )
最大使用功率 额定压力
额定电压 电器类别Ⅰ类
额定频率 防水等级
A. B. C. D.
6.如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则即将被吸附的带电粉尘( )
A. 带正电 B. 匀速靠近熔喷布
C. 在靠近熔喷布的过程中电场力做负功 D. 在靠近熔喷布的过程中电势能减少
7.在真空中的轴上的原点处和处分别固定一个点电荷、，在处由静止释放一个正点电荷，假设点电荷只受电场力作用沿轴方向运动，得到点电荷速度大小与其在轴上的位置关系如图所示其中在处速度最大，则下列说法正确的是( )
A. 点电荷、一定为异种电荷
B. 点电荷、所带电荷量的绝对值不相等
C. 处的电场强度最大
D. 点电荷在处的的电势能最大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图所示，图为质点的振动图像，则( )
A. 该波的波速为
B. 该波沿轴负方向传播
C. 时间内，质点沿轴运动了
D. 个周期的时间内，质点运动的路程为
9.如图所示，平行板电容器的极板水平放置。闭合电键，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，电源内阻不可忽略，现将滑动变阻器的滑片向左滑，则( )
A. 的示数减小，的示数减小 B. 的示数增大，的示数增大
C. 带电油滴将向下加速运动 D. 带电油滴将向上加速运动
10.年月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面蛋白与人体细胞表面蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，、、是轨迹上的三点，且点的动能大于点的动能，则下列说法正确的是( )
A. 电子经过点时的速度大于经过点时的速度
B. 点的电势高于点的电势
C. 点的电场强度小于点的电场强度
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图所示：某同学对该实验装置进行调节并观察实验现象：
图中甲、乙图是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是__________。选填“甲”或者“乙”
在实验中，仅将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变__________。选填“宽”或者“窄”
某次实验，当分划板的中心刻线对准某亮条纹的中心如图所示，则螺旋测微器读数为__________。
12.某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为，主要实验器材有：恒压直流电源、加热器、测温仪、热敏电阻、电阻箱、电流表、电压表。
用图所示的电路图对进行测量，测量值比真实值__________选填“偏大”“偏小”“不变”。
用加热器调节的温度后，为使电流表的示数仍为，须调节电阻箱。某次实验电阻箱调节后如图所示，则此时电阻箱的读数为__________。
实验时，测得两端的电压随温度的变化如图所示，由图可知温度为时对应的电压为__________，此时电阻为__________，该热敏电阻的阻值随温度升高而__________选填“增大”“减小”“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数。试求：
通过电动机的电流；
输入电动机的电功率；
若电动机以匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。
14.空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小，一带电粒子从点移动到点时，电场力做功，平行于电场线且、间的距离为，之后粒子又从点移动到点，、间的距离为且与电场线方向的夹角为，求：
粒子所带电荷量；
粒子从点移动到点过程中电场力所做的功；
、两点的电势差。
15.如图所示，竖直平面内的矩形区域内存在方向水平向左的匀强电场图中未画出，竖直。若使一质量为、电荷量为的带正电小球视为质点从上的点沿方向与的夹角射入电场，则小球做直线运动并恰好能到达点；若使该小球沿垂直于方向射入电场，则小球恰好从点射出电场。，，重力加速度大小为，取，，不计空气阻力。求：
匀强电场的电场强度大小以及小球从点运动到点的时间；
小球沿方向与垂直方向射入电场的初速度大小之比。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【详解】簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，弹性势能最小，动能最大，故速度最大，故C正确，D错误；弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，位移为零，根据，回复力为零，加速度也为零，故AB错误．
2.【答案】
【解析】
【详解】质点此时沿轴负方向运动，根据同侧法可知，波向左传播，故A错误；
B.简谐横波中的质点均在做简谐运动，质点的加速度大小与质点相对于平衡位置的位移大小成正比，方向相反，图中质点 的为正方向的最大值，则加速度为负方向的最大值，故B错误；
C.简谐横波中的质点均在做简谐运动，质点的位移越大，速度越小，图中质点 的位移比 的位移大，则质点 的速度比 的速度小，故C错误；
D.波向左传播，根据同侧法可知，质点 向上运动，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【详解】根据题意，由折射定律 可知，光线经平行平面玻璃砖两次折射后，出射光线与入射光线平行，光从玻璃砖上表面进入玻璃砖时，折射角小于入射角，由于 光的折射率小于 光的折射率，则 光的折射角大于 光的折射角，即在玻璃砖内 光在 光的右侧。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【详解】由图可知，开关 断开时， 和 串联接入电路，则通过 的电流为
两端电压为
故AB错误；
由图可知，开关 接通时， 和 并联之后与 串联接入电路，则通过 的电流为
两端电压为
故D错误，C正确。
故选C。
5.【答案】
【解析】
【详解】电热水器属于纯电阻，根据铭牌由
可得
故选A。
6.【答案】
【解析】
【详解】口罩表面带正电，则将被吸附的带电粉尘带负电，故A错误；
B.随着带电粉尘靠近熔喷布，受到的电场力增大，加速度增大，被吸附的带电粉尘加速靠近熔喷布，故B错误；
在靠近熔喷布的过程中，被吸附的带电粉尘速度逐渐增大，电场力做正功，电势能减少，故C错误，D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】
【详解】由 图象可知，点电荷的速度先增大后减小，所以点电荷的动能先增大后减小，说明电场力先做正功，后做负功，结合正电荷受到的电场力的方向与场强的方向相同可知，电场强度的方向先沿轴的正方向，后沿轴的负方向，根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知，点电荷、一定都是正电荷，故A错误；
由图可知，在 处点电荷的速度最大，速度的变化率为，说明了 处的电场强度等于，则与的点电荷在 处的电场强度大小相等，方向相反，根据库仑定律得
所以点电荷、所带电荷量的绝对值之比为：，故B正确，C错误；
D.点电荷在运动过程中，只有电场力做功，所以动能和电势能之和不变，在 处点电荷的速度最大，动能最大，即电势能最小，故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】
【详解】由图和图可知波长和周期分别为
，
则该波的波速为
故A正确；
B.由图可知 时质点沿 轴正方向振动，由图根据波形平移法可知，该波沿 轴正方向传播，故B错误；
C.质点只会在平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故C错误；
D.个周期的时间内，质点运动的路程为
故D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】
【详解】滑动变阻器 的滑片向左滑，滑动变阻器接入电阻增大，电路总电阻增大，电路中干路电流减小，即 的示数减小，根据
可知，定值电阻两端电压 减小，即 的示数减小，故A正确，B错误；
根据
，
解得
结合上述可知，滑动变阻器 的滑片向左滑，定值电阻两端电压 减小，即液滴所受电场力减小，即电场力小于重力，则带电油滴将向下加速运动，故C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】
【详解】根据
可得
点的动能大于 点的动能，故电子经过 点时的速度大于经过 点时的速度，故A正确；
B.电子仅在电场力作用下运动，电子从 点运动至 点，动能增大，电场力做正功，电势能减小，负电荷在高电势处电势能反而小，故 点的电势低于 点的电势，故B错误；
C.等势面越密，电场强度越大， 点处等势面比 点处等势面密，故 点的电场强度小于 点的电场强度，故C正确；
D.相邻等势面间电势差相等，则
负电荷在高电势处电势能反而小，故电子在 点的电势能大于在 点的电势能，故D正确。
故选ACD。
11.【答案】 甲 宽
【详解】双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮两边暗，且不等间距；根据此特点可知干涉图样是甲。
根据双缝干涉条纹的间距公式
将滤光片由蓝色的换成红色的，则频率变小，波长变长，可知干涉条纹间距变宽。
螺旋测微器的精确值为 ，由图可知读数为

【解析】详细解答和解析过程见答案
12.【答案】 偏小 减小
【详解】由于电压表的分流，用图所示的电路图对 进行测量，测量值比真实值偏小。
电阻箱的读数为
由图可知温度为时对应的电压为
此时电阻为
实验设定恒定电流为 ，由图可知，随着温度升高，热敏电阻 两端的电压逐渐减小，热敏电阻 的阻值随温度升高而减小。

【解析】详细解答和解析过程见答案
13.【答案】；；
【详解】通过电动机的电流为
输入电动机的电功率
若电动机以 匀速竖直向上提升重物，由能量关系可得
解得

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.【答案】 ； ；
【详解】、两点间的电势差为
根据 可得，粒子所带电荷量为
、两点沿电场线方向的距离为
则、两点间的电势差为
粒子从点移动到点过程中电场力所做的功为
、两点的电势差为

【解析】详细解答和解析过程见答案
15.【答案】 ， ；
【详解】小球在电场中的受力情况如图所示
故合力方向与沿方向射入的小球运动方向相反，满足
解得
设小球沿 方向做匀减速直线运动的加速度大小为 ，据牛顿第二定律有
据匀变速直线运动的规律有
联立解得
根据匀变速直线运动的规律有
根据几何关系有
沿垂直于 方向射入的小球，初速度方向与合力方向垂直，小球做类平抛运动，设小球从 点运动到 点的时间为 ，有
联立解得

【解析】详细解答和解析过程见答案
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