2024-2025学年广东省广州市华南师范大学附属中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年广州市华南师范大学附属中学高二（上）期中考试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列关于机械振动和机械波的说法中正确的是( )
A. 波长越短、障碍物或孔的尺寸越大，衍射现象越明显
B. 出现干涉现象时，振动加强点始终位于波峰或波谷
C. 物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振
D. 当波源靠近观察者时，波源振动频率不变，观察者接收到的频率比波源振动频率高
2.如图甲所示为“弹簧公仔”玩具，由头部、轻弹簧及底座组成，可简化为如图乙所示模型。现固定底座，用力向下按物块，物块在竖直方向上做简谐运动。物块的位移随时间的变化规律如图丙所示，下列说法正确的是( )
A. 物块的振动频率为
B. 时和时，物块的位移大小相等、方向相反
C. 内，物块的速度方向与加速度方向相反
D. 物块在任意内经过的路程一定为
3.两个分别带有电荷量和的相同金属小球均可视为点电荷，固定在相距为的两处，它们之间库仑力的大小为。两球相互接触后并固定在相距为的两处，则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
4.关于各图中包含的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 图甲，橡胶棒与毛皮摩擦后，毛皮带正电且电荷量是元电荷的整数倍
B. 图乙，导体棒端带负电，端带正电
C. 图丙，、两点与中心电荷的距离相等，故、两点的电场强度相同
D. 图丁，利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间库仑力大小相关因素时需要测出小球电荷量
5.地球物理探矿的基本原理是在大地表面设置一对正、负电极，根据地下电场和电流的分布情况，推测出地下矿体的分布。如图所示为某次探矿中电场的分布情况，它和等量异种点电荷的电场分布等效，、、、为电场中的四个点，其中、两点在两点电荷连线的中垂线上，下列说法正确的是( )
A. 点的电势等于点的电势
B. 点的电场强度小于点的电场强度
C. 负试探电荷在点的电势能大于在点的电势能
D. 将正试探电荷由点移动到点，电场力做正功
6.在轴上有两个点电荷、，其电场中电势在轴正半轴上分布如图所示。下列说法正确的有( )
A. 处的电势最低、电场强度不为零
B. 从到过程中，电场强度大小变小、方向不变
C. 、为异种电荷，且电量大于的电荷量
D. 电量为的试探电荷从移到无穷远的过程中，电场力做功为
7.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球、带同种电荷，现用水平向左推力作用于小球，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，如果将小球向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较( )
A. 竖直墙面对小球的弹力变大 B. 两小球之间的距离变小
C. 地面对小球的支持力不变 D. 推力变大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示为电容式风力传感器，将电容器负极板和静电计金属外壳都接地，点为极板间的一点。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大可动电极不会到达点。若极板上电荷量保持不变，则下列说法正确的是( )
A. 风力越大，电容器电容越小 B. 风力越大，静电计指针张角减小
C. 风力越大，极板间电场强度越大 D. 风力越大，点的电势越低
9.有一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、、四点的位置如图所示，、分别垂直于轴、轴，其中、、三点电势分别为、、。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点的电势为
B. 电场的方向由点指向点
C. 匀强电场的的电场强度大小为
D. 将电荷量为的点电荷从点移到点其电势能增加了
10.一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器。该微粒沿两极板正中间水平射入，恰好从下极板边缘射出，速度方向与极板间夹角为。已知该平行板电容器板长为，间距为，板间电压为，忽略边缘效应，不计重力。则( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学在做“用单摆测量重力加速度”实验中：
若摆球的直径为，悬线长为，则摆长为_____；
为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最_____填“高”或“低”的位置时开始计时。
如采用计算法测得的值偏大，可能的原因是( )
A.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B.把次全振动的时间误记为次全振动的时间
C.以摆线长作为摆长来计算
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
为了提高测量精度，需多次改变的值并测得相应的值。现测得的六组数据，标示在以为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，即图中用“”表示的点。根据图中的数据点画出与的关系图线；若该图线斜率为，则当地重力加速度的表达式为______，结合图线数据可得出______。结果保留两位小数，取
某次实验中观测到从摆球第次经过最低点到第次经过最低点的时间间隔为，则由此计算出单摆周期为_____。
12.某同学用如图甲所示装置“研究平行板电容器的充放电过程”。
将开关合向，对电容器进行充电，充电过程中流过电阻的电流方向_____填“向上”或“向下”，充电完毕，将一块有机玻璃插入平行板电容器两板间，插入过程中，电阻中_____填“有”或“无”电流通过。
取出有机玻璃，待电路稳定，将开关合向，计算机测得放电电流随时间变化的规律如图乙所示，按“四舍五入”大于等于半格算一格，小于半格舍去数格法，共数出格数为格，则充电后电容器的带电荷量为_____；若电阻，则电容器的电容为_____。
关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有______为电容器所带的电荷量，为、两板的电势差。
A. ．
C. ．
开关接，电源给电容器充电，观察到电流计的指针偏转情况为______；
A.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到 逐渐偏转到某一刻度后保持不变
C.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到 迅速偏转到某一刻度后保持不变
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一列简谐横波沿轴传播，时的波形图如图甲所示，图乙为介质中质点的振动图像。
求波的传播方向及波速；
求质点在振动内经过的总路程；
在时刻时，波刚好传播到坐标原点，质点平衡位置的坐标图中未画出，求波从点传播到点所用的时间及质点处于波谷位置的时刻。
14.质量为的小物块，以水平初速度冲上一块静置在光滑水平面上的长木板的左端，如图所示。长木板的质量也为，其右端固定着一条轻质弹簧，其中左端至弹簧自由端之间区域是粗糙的，物块与板间的动摩擦因数为，长度为，点至弹簧右端是光滑的。求：
弹簧被挤压的最大弹性势能为多大？此时长木板与小物块的速度分别是多少？
为了保证小物块最终不从长木板上掉下来，动摩擦因数的最小值是多少？
15.如图所示，半径为的光滑圆弧轨道竖直固定放置，它所在空间存在一竖直向下的匀强电场，且与电容器间的电场互不影响。一个质量为，带电量为的小球以一定的初速度从圆弧轨道顶端开始沿轨道运动，其速率不断减小，在轨道最低点处的压力恰好为零，之后立刻以速度沿水平方向飞入水平放置的平行板电容器正中央，在电容器中做匀速直线运动。已知电容器两板间距为，板长为，接在恒压电源上。当小球运动到板间的点时瞬间将下板向上平移，小球刚好从金属板右端飞出。已知重力加速度为。试求：
竖直向下的匀强电场的电场强度的表达式；
下板向上平移后，小球运动的加速度大小；
小球在平行板间运动的过程中的机械能的变化量；
小球从射入平行板间电场开始计时，匀速运动到点所用时间。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
低


12. 向下 有


13.由题图乙可知时，质点正经过平衡位置沿轴负方向运动，结合题图甲可知，波的传播方向为沿轴负方向，由题图甲可知波长 ，由题图乙可知周期为根据波速与波长的关系
依题意，该波的振幅，由
可知质点在振动内经过的总路程
波从点传播到点所用的时间
质点第一次离开平衡位置是向上运动的，到波谷位置所需时间为
所以质点处于波谷位置的时刻

14.根据题意，系统动量守恒，则
联立可得
，
为了保证小物块最终不从长木板上掉下来，则小物块返回到点时，二者共速，则
解得

15.恰好不脱离轨道时，则
解得
带电小球在板间受重力和竖直向上的电场力，因为小球匀速运动，所以满足
当下板向上提后，由牛顿第二定律可知
解得
小球在平行板间运动的过程中的机械能的变化量等于电场力做功，所以
小球向上偏转，在电场中做类平抛运动，小球刚好从金属板右端飞出，设从点到板末端飞出过程的时间 ，则有
设刚进入电场到飞出电场时间为 ，有
因此小球从射入电容器到运动至点的时间
解得

第1页，共1页