江蘇省南京市2023-2024學年高二年級上冊期中學情調研測試 物理

2023-2024年南京市第一學期

高物理期中試卷

注意事項

考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求

1、本卷共6頁，滿分100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并

交回。

2、答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題

卡的規(guī)定位置

3、請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符。

4、作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選擇項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用

橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡

上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。

5、如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。

一、單項選擇題：共11題，每小題4分，共計44分。每小題只有一個選項最符合題意。

I.下列說法正確的是（）

A.閉合導線的一部分在磁場中運動一定會產生感應電流

B.電磁鐵的工作原理是電磁感應

C.赫茲第一個用實驗證實了電磁波的存在

D.愛因斯坦第一個提出了能量量子化

2.如圖所示，P為橋墩，/為靠近橋墩浮在水面的樹葉，波源S連續(xù)振動形成水波，此時樹葉幾乎不動。

為使水波能帶動樹葉明顯振動，可采用的方法是（）

A,減小波源的振幅B.減小波源距橋墩的距離

C.增大波源的頻率D.減小波源的頻率

3.甲、乙兩小車在平直軌道上同向行駛，0?J時間內的v-f圖像如圖所示，下列說法正確的是（)

A.0~4時間內甲的平均速度比乙大B.。?J時間內乙的平均速度比甲大

C.乙在0?內的平均速度等于/D.0?J內甲的平均速度比乙大

4.如圖所示為“天問一號”探測器圍繞火星多次變軌的簡化圖景。軌道I、III為橢圓，軌道II為圓，。點是

這三個軌道的相切點，。、。分別是遠火星點和近火星點，。、尸、Q三點連線經過火星中心，已知火星的

半徑為凡0Q=4R,探測器在軌道n上經過。點時的速度為v。下列說法正確的是（）

A.在多次變軌過程中，探測器與火星中心的連線經過相等時間掃過的面積都相等

2

B.探測器在軌道II上運動時，經過O點的加速度等于土

3R

C.探測器在軌道I上運動時，經過。點的速度小于v

D.探測器在軌道n和in上運動的周期之比是3:2

5.如圖所示，電源電動勢￡=6V,內阻r=lQ,電阻4=2。，變阻器&的最大阻值為30,下列說法

正確的是（）

Er

A.該電路電源的輸出電壓最大為5V

B.&的阻值逐漸增大火2消耗的功率逐漸減小

c.當&=g時，用消耗的功率最大

D.當尺2=3。時，電源的效率最低

6.如圖所示，某同學用圖示電路測量電源的電動勢和內電阻。為減小實驗的系統(tǒng)誤差，可采用的方法是

A.用內阻小的電壓表B.用內阻大的電壓表

C.用內阻小的電流表D.用內阻大的電流表

7.如圖所示，帶電粒子從電場中。點以速度%進入電場，僅在電場力作用下，沿虛線所示的軌跡運動到b

B.粒子先加速后減速

C.粒子帶正電荷D.粒子的電勢能先減小后增大

8.高空作業(yè)人員必須要系安全帶！如果質量為小的高空作業(yè)人員不慎跌落，自由下落〃后安全帶剛好被拉

直，此后經過時間f作業(yè)人員下落到最低點，在時間/內安全帶對人的平均作用力大小為（重力加速度大小

為g）（）

.mJ2ghB.四殛『

A.—、-------\-rng

my[2gh

C.mg-----------

9.如圖所示，滑塊B放置在光滑的水平面上，其光滑圓弧曲面的圓心角小于90°，曲面最低點與水平面相

切，小球A以某一水平初速度%沖向B,則（

A.A、B相互作用過程中，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒

B.A、B相互作用過程中，A的機械能守恒

C.A的初速度達到一定數(shù)值就可以越過B

D.A的初速度無論多大都不能越過B

10.兩電荷量分別為名和%的點電荷放在x軸上的。、M兩點，兩電荷連線上各點電勢0隨x變化的關系

如圖所示，貝（J（）

A.%和%帶同種電荷

B.4點的電場強度為零

C.N、C之間電場強度方向沿x軸正方向

D,將電子沿x軸從N移到。，電場力先做正功后做負功

11.如圖所示，光滑半圓柱體固定在水平面上，可視為質點的兩小球A、B用跨過光滑滑輪的輕繩連接，輕

小滑輪。在半圓柱體圓心0的正上方，小球A置于半圓柱體上，小球B用輕彈簧水平牽引，兩球均處于靜

止狀態(tài)。已知B球質量為1kg,與豎直方向成30°角，CM長度與半圓柱體半徑相等，與豎直方向成

45。角，g=10m/s2,則下列敘述錯誤的是（）

A.A球質量為Jdkg

B.光滑半圓柱體對A球支持力的大小為10N

C.剪斷。/繩子的瞬間A的加速度大小為5m/s2

D.剪斷OA繩子的瞬間B的加速度大小為lojlm/s?

二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題?第16題解答時請寫出必要的文字說明、方

程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出

數(shù)值和單位。

12.小明和小華同學在實驗室做“用單擺測量重力加速度大小”的實驗。

（1）現(xiàn)提供下列幾個相同大小的小球，該實驗應選擇

A.實心鋼球B.空心鋼球C.實心鋁球D.空心鋁球

⑵甲圖和乙圖是兩同學分別使用游標卡尺測量某小球直徑d的兩次實驗操作，其中正確的是（選

填“甲”或“乙”）。某次使用游標卡尺測量小球直徑的讀數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為mm。

:j單位:cm

IIll|||lllllllllll

010

甲乙丙

（3）小明規(guī)范安裝好單擺，測得擺線的長度為L并測得單擺完成〃次全振動的時間為3則當?shù)刂亓铀?/p>

度值的表達式g=（結果用乙、d、n、t表示）。

（4）小華在沒有游標卡尺的情況下，他先測出擺長較長時的擺線長度右，并測出此時單擺的振動周期工；

然后把擺線長度縮短為右，再測出其振動周期豈。則當?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_式g=（結果用與、

L］、A、T2表示）。

（5）為了減小重力加速度的測量誤差，上面兩位同學在實驗數(shù)據(jù)測量或處理上可以采取哪些措施？

13.兩波源與、8分別位于x軸上xi=-4m和X2=12m處，片0時刻兩波源同時開始持續(xù)振動并相向傳播，振

幅均為/=2cm；Z=0.2s時兩列波剛好傳到如圖所示位置。質點尸的平衡位置位于X3=2m處。求：

（1）兩列波的波速大??；

（2）片0.35s和片1.0s時P點的位移。

14.圖甲是一種能自動計數(shù)的智能呼啦圈，簡化模型如圖乙。已知配重（可視為質點）質量加=0.4kg,繩

長為L=0.3m,懸掛點N到轉軸的距離r=0.12m。水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重從

靜止開始加速旋轉，一段時間后配重在水平面內做勻速圓周運動。配重運動過程中腰帶可視為不動，不計

空氣阻力。重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6-cos37°=0.8。

(1)當配重勻速轉動且當繩子與豎直方向夾角。=37°時，求配重的角速度;

(2)配重從靜止開始加速旋轉到9=37。的過程中，繩對配重做的功。

15.如圖所示裝置由“加速器”和“平移器”組成。平移器由左右兩對水平放置、相距為乙的平行金屬板構

成。兩平行金屬板間的電壓大小均為。1、電場方向相反，極板長度均為工、間距均為乩一初速度為零、

質量為加、電量為+4的粒子經過電壓為。o的加速器后，沿著第一對平行金屬板的下板上沿水平射入，粒

子最終水平撞擊在右側熒光屏上。平行板外的電場以及粒子的重力都忽略不計。

(1)求粒子離開加速器時的速度大小看；

(2)求粒子離開第一對平行金屬板時豎直方向的位移%的大??；

(3)通過改變加速器的電壓可以控制粒子水平撞擊到熒光屏上的位置，當粒子撞擊熒光屏的位置最高時，

求此時加速器的電壓

熒

光

屏

16.如圖所示，在光滑水平面上通過鎖定裝置固定一輛質量加1=5kg的小車，小車左邊是半徑火=1m的四

分之一光滑圓弧軌道，軌道末端平滑連接一水平粗糙面，右端是一擋板。有一質量掰2=3kg的物塊(可視

為質點)從圓弧軌道上/點由靜止釋放，/點和圓心。的連線與豎直方向的夾角。=60°，物塊與小車粗糙

面間的動摩擦因數(shù)4二01，重力加速度g=lOm/s?。

(1)求物塊滑到圓弧軌道末端時所受支持力的大??；

(2)若物塊由/點靜止釋放的同時解除小車鎖定，物塊從圓弧末端第一次運動到右側擋板處的時間為1s,

求小車水平粗糙面的長度A；

(3)若在(2)中物塊與小車右端擋板發(fā)生彈性碰撞，求物塊最終位置到右端擋板的距離。

2023-2024年南京市第一學期

高物理期中試卷

注意事項

考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求

1、本卷共6頁，滿分100分，考試時間為75分鐘?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并

交回。

2、答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題

卡的規(guī)定位置

3、請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符。

4、作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選擇項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用

橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡

上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效。

5、如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。

一、單項選擇題：共11題，每小題4分，共計44分。每小題只有一個選項最符合題意。

I.下列說法正確的是（）

A.閉合導線的一部分在磁場中運動一定會產生感應電流

B.電磁鐵的工作原理是電磁感應

C.赫茲第一個用實驗證實了電磁波的存在

D.愛因斯坦第一個提出了能量量子化

【答案】C

【解析】

【詳解】A.閉合導線的一部分在磁場中做切割磁感線運動才會產生感應電流，故A錯誤；

B.電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，故B錯誤；

C.赫茲第一個用實驗證實了電磁波的存在，故C正確；

D.普朗克第一個提出了能量量子化，故D錯誤。

故選C。

2.如圖所示，尸為橋墩，N為靠近橋墩浮在水面的樹葉，波源S連續(xù)振動形成水波，此時樹葉幾乎不動。

為使水波能帶動樹葉明顯振動，可采用的方法是（）

A

P

A,減小波源的振幅B.減小波源距橋墩的距離

C.增大波源的頻率D,減小波源的頻率

【答案】D

【解析】

【詳解】CD.根據(jù)題意，為使水波能帶動樹葉明顯振動，即發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，應減小障礙物的尺寸或者

增大波長，根據(jù)

2=-

f

可知，減小波源的頻率，波長增大，故C錯誤，D正確；

AB.減小波源的振幅，減小波源距橋墩的距離對波長無影響，故AB錯誤。

故選D。

3.甲、乙兩小車在平直軌道上同向行駛，0?時間內的v-f圖像如圖所示，下列說法正確的是（）

A.0~%時間內甲的平均速度比乙大B.。?時間內乙的平均速度比甲大

C.乙在0?L內的平均速度等于七D.0?,2內甲的平均速度比乙大

2

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.圖像與坐標軸圍成的面積代表位移，可知乙的位移較大，根據(jù)平均速度的計算公式可知乙的

平均速度較大，同理。?J時間內乙的平均速度比甲小，故AB錯誤；

C.若乙滿足勻變速直線運動，則在0?右內的平均速度等于空，由于乙圖像的面積小于勻變速直線運動的

-2

面積，則平均速度小于以，故c錯誤;

2

D.由圖可知0?右內甲圖圍成的面積大于乙圖，所以甲的平均速度比乙大，故D正確；

故選D。

4.如圖所示為“天問一號”探測器圍繞火星多次變軌的簡化圖景。軌道I、HI為橢圓，軌道n為圓，。點是

這三個軌道的相切點，O、。分別是遠火星點和近火星點，。、P、。三點連線經過火星中心，已知火星的

半徑為凡0。=4尺，探測器在軌道n上經過。點時的速度為V。下列說法正確的是（）

A.在多次變軌過程中，探測器與火星中心的連線經過相等時間掃過的面積都相等

2

B.探測器在軌道n上運動時，經過。點的加速度等于L

3R

C.探測器在軌道I上運動時，經過。點的速度小于V

D.探測器在軌道n和ni上運動的周期之比是3：2

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)開普勒第二定律，在同一軌道上探測器與火星中心的連線經過相等時間掃過的面積都相等,

在不同軌道上，不具備上述關系，故在多次變軌過程中，探測器與火星中心的連線經過相等時間掃過的面

積不相等，故A錯誤；

B.根據(jù)幾何關系，探測器在軌道n上運動時的軌道半徑為

r=OQ-R=3R

根據(jù)牛頓第二定律

2

「Mmv

(J—二二m——二ma

經過。點的加速度等于

V2

a——

3R

故B正確;

C.根據(jù)變軌原理，探測器在軌道II上需點火加速變軌到軌道I上，故探測器在軌道I上運動時，經過。點

的速度大于V,故C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第三定律

3(%

r

=2

7II/ni

探測器在軌道II和III上運動的周期之比是

7],V273^/6

(nV84

故D錯誤。

故選B。

5.如圖所示，電源電動勢￡=6V,內阻r=lQ,電阻4=2。，變阻器”的最大阻值為3。，下列說法

正確的是()

---------------------------

1氣

」號

Er

-----------------1|-----------------------

A,該電路電源的輸出電壓最大為5V

B.R2的阻值逐漸增大與消耗的功率逐漸減小

c.當&=1Q時，用消耗的功率最大

D.當&=3。時，電源的效率最低

【答案】A

【解析】

【詳解】A.該電路電源的輸出電壓

FF

U=--------------(&+R,)=--------------

a+&+，1+「

R[+R,

當&取最大阻值時，輸出電壓最大，為

U=5V

故A正確；

B.%消耗的功率

P2=（——-——丫R2=--------------------------r

4+4+'凡+2（凡+「）+（8+'）

R2

根據(jù)數(shù)學知識可知，當

R,=4+r

且消耗的功率最大，此時

旦=3。

故火2的阻值由0逐漸增大到3Q,R2消耗的功率逐漸增大，故B錯誤；

c.4消耗的功率

P=（）2R

[1凡+4+,

故“越小，4消耗的功率越大，當凡=0時，用消耗的功率最大，故c錯誤；

D.電源的效率

UIE-Ir

〃——

EIE

飛越小，電流越大，電源效率越低，故D錯誤。

故選Ao

6.如圖所示，某同學用圖示電路測量電源的電動勢和內電阻。為減小實驗的系統(tǒng)誤差，可采用的方法是

A.用內阻小的電壓表B.用內阻大的電壓表

C.用內阻小的電流表D.用內阻大的電流表

【答案】B

【解析】

【詳解】實驗的誤差來源是電壓表的分流作用，流經電源的電流大于電流表的示數(shù)，所以當電壓表的內阻

越大時，根據(jù)并聯(lián)電路的特點可知，電壓表分得的電流越小，對測量結果的影響越小，故需要用內阻大些

的電壓表。

故選B。

7.如圖所示，帶電粒子從電場中。點以速度%進入電場，僅在電場力作用下，沿虛線所示的軌跡運動到6

A.粒子加速度先增大再減小B.粒子先加速后減速

C.粒子帶正電荷D.粒子的電勢能先減小后增大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.電場線越密，電場強度越大，根據(jù)牛頓第二定律

qE

Cl二—

m

故帶電粒子從電場中。點沿虛線所示的軌跡運動到6點過程中，粒子加速度先減小再增大，故A錯誤；

C.根據(jù)曲線運動的合外力指向軌跡的凹側，可知帶電粒子所受的電場力向右，故粒子帶正電荷，故C正確；

BD.帶電粒子從電場中。點沿虛線所示的軌跡運動到6點過程中，粒子所受的電場力方向與速度方向的夾

角先大于90°，后小于90°，電場力先做負功再做正功，粒子先減速后加速，粒子的電勢能先增大后減小，

故BD錯誤。

故選C。

8.高空作業(yè)人員必須要系安全帶！如果質量為a的高空作業(yè)人員不慎跌落，自由下落〃后安全帶剛好被拉

直，此后經過時間f作業(yè)人員下落到最低點，在時間:內安全帶對人的平均作用力大小為（重力加速度大小

為g）（）

mjlgh加^^

A.------\-mgB.—------mg

【答案】A

【解析】

【詳解】從作業(yè)人員跌落開始直到作業(yè)人員下落到最低點，運用動量定理，有

Ft-mg(ti+0=0-0

,12

“=產

聯(lián)立可得

尹=半邊+mg

故選Ao

9.如圖所示，滑塊B放置在光滑的水平面上，其光滑圓弧曲面的圓心角小于90°，曲面最低點與水平面相

A.A、B相互作用過程中，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒

B.A、B相互作用過程中，A的機械能守恒

C.A的初速度達到一定數(shù)值就可以越過B

D.A的初速度無論多大都不能越過B

【答案】C

【解析】

【詳解】A.A、B相互作用過程中，A、B組成的系統(tǒng)合外力不為零，A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒，故A

錯誤；

B.A、B相互作用過程中，只有重力做功，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，由于B的機械能增大，故A的

機械能減小，故B錯誤；

CD.設光滑圓弧曲面的圓心角為，，根據(jù)A、B組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以及機械能守恒有

加A%=加4丫取+加BVB

g加AV；=1■加AV：++g加B4+mAgR（1-cos（9）

可知A的初速度達到一定數(shù)值就可以越過B,故C正確，D錯誤。

故選c

10.兩電荷量分別為孫和%的點電荷放在x軸上的。、M兩點，兩電荷連線上各點電勢。隨x變化的關系

如圖所示，則（）

A.%和%帶同種電荷

B.4點的電場強度為零

C.N、C之間電場強度方向沿x軸正方向

D,將電子沿x軸從N移到。，電場力先做正功后做負功

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖可知處附近電勢為正無窮，則名為正電荷，%附近電勢為負無窮，則%為負電荷，故名

和%帶異種電荷，故A錯誤；

B.0-x圖象的斜率表示電場強度，/點處。-x圖象的斜率不為零，則/點的電場強度不為零，故B錯

誤；

C.根據(jù)沿電場線電勢降低，N、。之間電場強度方向沿x軸負方向，故C錯誤；

D.將電子沿x軸從N移到D,電勢先減小后增大，電場力先做負功，后做正功，故D正確。

故選D。

II.如圖所示，光滑半圓柱體固定在水平面上，可視為質點的兩小球A、B用跨過光滑滑輪的輕繩連接，輕

小滑輪。在半圓柱體圓心。的正上方，小球A置于半圓柱體上，小球B用輕彈簧水平牽引，兩球均處于靜

止狀態(tài)。已知B球質量為1kg,0/與豎直方向成30°角，CM長度與半圓柱體半徑相等，。2與豎直方向成

45。角，g=10m/s2,則下列敘述錯誤的是（）

A.A球質量為Jdkg

B.光滑半圓柱體對A球支持力的大小為ION

C.剪斷OA繩子的瞬間A的加速度大小為5m/s?

D.剪斷OA繩子的瞬間B的加速度大小為lojlm/s?

【答案】B

【解析】

【詳解】A.對小球A和B受力分析如圖所示,

由圖可知，小球B受重力、繩子拉力和彈簧的拉力作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)共點力平衡條件得

F=mg,7]=Cmg

對球A分析可知，與豎直方向成30。角，長度與半圓柱體半徑相等，則半徑與豎直方向夾角為30。,

根據(jù)平行四邊形定則得

m

N=T^S

22cos30°

又

《=工=42mg

聯(lián)立，解得

N=\0瓜,mA=V6kg

故A正確，與題意不符；B錯誤，與題意相符;

C.剪斷輕繩后，石變成0,沿圓半徑方向合力為零，沿切線方向根據(jù)牛頓第二定律有

加Agsin30°2

aA=---------=5m/s

加A

故C正確，與題意不符；

D.在剪斷瞬間，彈簧彈力廠不變，B受到的合力

”=&加g

根據(jù)牛頓第二定律可知

通=—=10V2m/s2

m

故D正確，與題意不符。

本題選錯誤的故選B。

二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題?第16題解答時請寫出必要的文字說明、方

程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出

數(shù)值和單位。

12.小明和小華同學在實驗室做“用單擺測量重力加速度大小”的實驗。

（1）現(xiàn)提供下列幾個相同大小的小球，該實驗應選擇

A.實心鋼球B.空心鋼球C.實心鋁球D.空心鋁球

⑵甲圖和乙圖是兩同學分別使用游標卡尺測量某小球直徑d的兩次實驗操作，其中正確的是（選

填“甲”或“乙”）。某次使用游標卡尺測量小球直徑的讀數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為mm。

?單位:cm

UhJuGhlJiIiiihiiilimhiiil1則聊而”后:?IlliIIIIIIiII|

甲乙丙

（3）小明規(guī)范安裝好單擺，測得擺線的長度為3并測得單擺完成〃次全振動的時間為,,則當?shù)刂亓铀?/p>

度值的表達式g=（結果用乙、d、n、t表示）。

（4）小華在沒有游標卡尺的情況下，他先測出擺長較長時的擺線長度右，并測出此時單擺的振動周期北；

然后把擺線長度縮短為右，再測出其振動周期豈。則當?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_式g=（結果用與、

L、T\、4表示）。

（5）為了減小重力加速度的測量誤差，上面兩位同學在實驗數(shù)據(jù)測量或處理上可以采取哪些措施？

97r2/4萬2

【答案】①.A②.乙③.H.3④.*-QI+d)⑤.⑥?多

rTX-T2

次改變擺線長度3并測得相應的周期T,畫出上一片圖線，利用其斜率計算重力加速度。

【解析】

【詳解】(1)[1]為減小空氣阻力的影響，實驗應選擇密度大，體積小的小球，故該實驗應選擇實心鋼球。

故選Ao

(2)[2]使用游標卡尺測量小球直徑時，應將小球夾持在外測量爪的下部。

故正確的操作是乙。

[3]小球直徑的讀數(shù)為

<7=11mm+3x0.1mm=11.3mm

(3)[4]單擺的擺長為

單擺的周期為

T=-

n

單擺的周期公式為

T

當?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_式

In=(2￡+d)

g=

r

(4)[5]擺線長度右，此時單擺的振動周期為

工=：欄

擺線長度右，此時單擺的振動周期為

L2+-

17T\-------

\g

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g=^7^(…2)

(5)[6]為了減小重力加速度的測量誤差，上面兩位同學在實驗數(shù)據(jù)測量或處理上可以采取的措施：多次改

變擺線長度乙并測得相應的周期T,畫出￡—〃圖線，利用其斜率計算重力加速度。

13.兩波源Si、必分別位于x軸上xi=-4m和X2=12m處，片0時刻兩波源同時開始持續(xù)振動并相向傳播，振

幅均為4=2cm；片0.2s時兩列波剛好傳到如圖所示位置。質點P的平衡位置位于X3=2m處。求：

(1)兩列波的波速大?。?/p>

【解析】

【詳解】(1)因片0.2s時兩列波剛好傳到如圖所示位置，可知兩列波的周期都為0.2s,波長為4m,根據(jù)

2

v=一

T

可得

v=20m/s

(2)質點尸開始振動的時刻為

故Z=0.35s時質點尸將再次振動0.05s,即向下振動到波谷處，此處位移為

yx=-2cm

當Ql.Os時P點同時參與兩列波的疊加，且處于干涉相消的位置，故質點P的位移為零。

14.圖甲是一種能自動計數(shù)的智能呼啦圈，簡化模型如圖乙。已知配重(可視為質點)質量優(yōu)=0.4kg,繩

長為1=0.3m,懸掛點/到轉軸的距離r=0.12m。水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重從

靜止開始加速旋轉，一段時間后配重在水平面內做勻速圓周運動。配重運動過程中腰帶可視為不動，不計

空氣阻力。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos370=0.8?

(1)當配重勻速轉動且當繩子與豎直方向夾角。=37°時，求配重的角速度;

(2)配重從靜止開始加速旋轉到。=37°的過程中，繩對配重做的功。

【答案】(1)5rad/s；(2)069J

【解析】

【詳解】(1)當。=37°時，配重的受力如圖所示。

/

mg

則配重受到的合力為

F合=mgtan37°

且

F合=ma)2(r+￡sin370)

解得配重的角速度為

03=5rad/s

(2)由功能關系，，由0。緩慢增加到37。的過程中，繩子對配重做的功等于配重機械能的增加量。重力勢

能的增加量

AEp=mgAh=mgL(^1-cos37°)=0.24J

動能的增加量

AE.=-mv2

k2

且

v=以尸+￡sin37°)

解得

AEk=0.45J

則繩子做的功

JF=AE+AE,=0.69J

PnK

15.如圖所示裝置由“加速器”和“平移器”組成。平移器由左右兩對水平放置、相距為￡的平行金屬板構

成。兩平行金屬板間的電壓大小均為。］、電場方向相反，極板長度均為乙、間距均為九一初速度為零、

質量為加、電量為+q的粒子經過電壓為。o的加速器后，沿著第一對平行金屬板的下板上沿水平射入，粒

子最終水平撞擊在右側熒光屏上。平行板外的電場以及粒子的重力都忽略不計。

(1)求粒子離開加速器時的速度大小匕；

(2)求粒子離開第一對平行金屬板時豎直方向的位移%的大小；

(3)通過改變加速器的電壓可以控制粒子水平撞擊到熒光屏上的位置，當粒子撞擊熒光屏的位置最高時，

求此時加速器的電壓。

熒

光

屏

【答案】⑴％=⑵y=*9心=與

1Vm4U0d2d2

【解析】

【詳解】(1)由

〃12

qU°=-mvx

解得

(2)粒子經過第一對平行金屬板的過程中豎直方向的位移

%=~atl

粒子在平行金屬板間的加速度

mmd

粒子穿過第T對金屬板所用時間

^-1=747U^od7

（3）當粒子沿著第二對上方金屬板右側邊沿射出時，粒子豎直方向平移量最大，此時幾何關系滿足

粒子離開加速場時的速度

通過每一對平行金屬板所用時間

兩對平行金屬板內場強方向相反，根據(jù)對稱性可得

16.如圖所示，在光滑水平面上通過鎖定裝置固定一輛質量叫=