2023-2024學年北京市海淀區(qū)清華大學附中高一（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年北京市海淀區(qū)清華大學附中高一（下）期末物理試卷一、單選題：本題共12小題，每小題2分，24分。1.關于電場的下列物理量中，哪個物理量“負得越多“代表該物理量越小，“正得越多”代表該物理量越大(

)A.電場強度 B.電荷量 C.電場力 D.電勢2.聲波屬于機械波。下列有關聲波的描述中正確的是(

)A.一列聲波從空氣進入水中，其頻率會發(fā)生變化

B.聲波可以繞過障礙物傳播，即它可以發(fā)生衍射

C.聲波的頻率越高，它在空氣中傳播的速度越快

D.當聲源遠離觀察者時，觀察者聽到聲音頻率高于聲源頻率3.關于電場，下列說法正確的是(

)A.電場強度公式E=Fq表明，若電荷量q減半，則該處的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍

B.電強度公式E=kQr2表明，點電荷Q周圍電場強度的大小與電荷量Q的大小相關

4.勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子，它的振動圖像如圖所示，在圖中A點對應的時刻，下列說法錯誤的是(

)A.振子所受的彈力大小為5N，方向指向x軸的負方向

B.振子的速度方向指向x軸的正方向

C.從t=0時刻到該時刻，振子一共振動了3.75s

D.從t=0時刻到該時刻，振子運動的路程為3.75cm5.如圖所示是物體受迫振動的共振曲線，該共振曲線表示了物體(

)A.在不同時刻的振幅

B.在不同時刻的位移

C.在不同頻率的驅(qū)動力下的振幅

D.在不同頻率的驅(qū)動力下的位移6.用沙擺演示簡諧運動的圖象，當沙擺下面的木板被勻速地拉出過程中，擺動著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時間變化關系，板上直線OO′表示時間軸。使兩個擺在各自的木板上形成曲線。如圖中板

N1、N2移動的速度v1、v2的關系為3v1=4vA.L1：L2=4：9 B.L1：L2=9：4 C.L1：L2=27.如圖所示，實線是電場中一簇方向未知的電場線，虛線是一個電子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是運動軌跡上的兩點。若帶電粒子只受電場力作用，根據(jù)此圖可知(

)A.無法判斷電場的方向

B.a點電勢低于b點電勢

C.電子在a點的動能較大

D.無法判斷電子在a、b兩點的電勢能大小8.如圖所示，不帶電，長為l的導體棒水平放置，現(xiàn)將一個電荷量為q的正點電荷放在棒的中心軸線上距離棒的左端R處，A、B分別為導體棒左右兩端的一點，靜電力常量為k。當棒達到靜電平衡后，下列說法正確的是(

)A.棒的兩端都感應出負電荷

B.感應電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場強度方向水平向右

C.感應電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場強度大小為E=kqR+0.5l

D.9.在x軸上A、B兩點分別放置兩電荷q1和q2，C為兩電荷中垂線上一點，且AO=BO=CO，在x軸上的電場強度與x的關系如圖所示，規(guī)定場強沿x軸正方向為正，則(

)A.兩電荷為等量異種電荷 B.O電勢等于0

C.從C到O電勢增加 D.電子從C到O運動過程中電勢能增大10.某靜電場中x軸上各點電勢分布如圖所示，一帶電粒子在坐標原點O處靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動。下列說法正確的有(

)A.粒子一定帶正電

B.粒子不能夠運動到x2處

C.粒子在x1處受到的電場力最大

D.粒子從原點運動到11.如圖，某無限長粗糙絕緣直桿與等量異種電荷連線的中垂線重合，桿豎直放置。桿上有A、B、O三點，其中O為等量異種電荷連線的中點，AO=BO?，F(xiàn)有一帶電小圓環(huán)從桿上A點以初速度v0向B點滑動，滑到B點時速度恰好為0。則關于小圓環(huán)的運動，下列說法正確的是(

)A.運動的加速度先變大再變小，再變大又變小

B.電場力先做正功后做負功

C.運動到O點的動能為初動能的一半

D.運動到O點的速度小于v12.如圖所示，三個點電荷依次位于豎直面內(nèi)等邊三角形的三個頂點，M、N分別為AB、BC的中點，兩處電場方向分別豎直向下、向上。已知M處的場強大小為E，則N點處的場強大小為(

)A.(6+3)2EB.(3+二、多選題：本大題共6小題，共18分。13.對于簡諧運動的下列說法，其中正確的是(

)A.做簡諧運動的物體，它經(jīng)過平衡位置時所受的合外力一定為零

B.做簡諧運動的物體，它在運動中所受的合力就是回復力

C.做簡諧運動的物體，其回復力的大小一定與其位移大小成正比

D.做簡諧運動的物體，當其速度正在變大時，其加速度一定在變小14.如圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則(

)A.t=0.10s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸正方向

B.t=0.15s時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大

C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負方向傳播了6m

D.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為6m15.利用發(fā)波水槽觀察波的衍射現(xiàn)象時，看到如圖所示的圖樣。為使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的辦法有(

)A.縮小擋板間距

B.增大擋板間距

C.減小水波波長

D.增大水波波長16.一帶電小球在固定的斜面上由A點運動到B點的過程中，受到了重力、彈簧彈力、斜面的支持力、電場力和摩擦力的作用。若小球的重力勢能增加了5J，電場力做功3J，小球與斜面因摩擦產(chǎn)生的熱量為0.5J，彈簧系統(tǒng)的彈性勢能減少了4J，則(

)A.重力做功為5J B.電勢能減少了3J

C.小球的動能增加了1.5J D.整個系統(tǒng)的機械能增加了2.5J17.如圖所示，兩對等量異號點電荷固定于正方形的4個頂點上。兩條通過中心點O分別垂直于正方形兩邊的直線命名為L1、L2。設無窮遠點的電勢為零，則下列說法正確的是(

)A.L1和L2上各點電勢均為0

B.正方形內(nèi)，L1和L2所夾的右上區(qū)和左下區(qū)電勢均為負值

C.在L1上各點(除O點和無窮遠點)的場強均與18.如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為R的圓，圓的直徑AB水平，C為圓周上一點，OC與AB成60°角，現(xiàn)有一勻強電場，其電場方向在該圓所在的豎直平面內(nèi)，但方向未知。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球以相同的初動能從A點沿各個方向射入圓形區(qū)域，又從圓周上不同點離開，其中從B點離開的小球動能最大；若僅場強大小減小為原來的四分之一，則在A點沿與AB成30°角斜向右上方射入的小球，恰能從C點離開，且離開時此小球動能最大，則下列說法正確的是(

)A.變化目的場強大小為2mgq

B.小球的初動能一定等于3mgR16

C.該電場方向一定與AB成30°角斜向右上方

D.三、綜合題：本大題共6小題，共58分。19.（12分）某同學用如圖1所示的裝置進行“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗。

(1)為了利用單擺較準確地測出重力加速度，應當選用以下哪些器材______。

A.長度為10cm左右的細繩

B.長度為100cm左右的細繩

C.直徑為1.8cm的鋼球

D.直徑為1.8cm的木球

E.最小刻度為1mm的米尺

F.最小刻度為1mm的學生用20cm直尺

(2)選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，在實驗過程中以下操作正確的是______。

A.擺長一定的情況下，擺角應大一些，以便于觀察

B.單擺擺動穩(wěn)定后，在擺球每次經(jīng)過最高點時開始計時和數(shù)全振動的次數(shù)

C.要努力控制單擺的擺動在同一個豎直面內(nèi)，而不是做圓錐擺

D.測量單擺的周期時，應該測量多個全振動的總時間以減少誤差，比如說開始計時的時候數(shù)N=1，然后擺球每次通過最低點時累加計數(shù)數(shù)2、3、4………一直數(shù)到60時記錄的總時間為t，則T=t60。

(3)甲同學利用打算利用實驗中測得數(shù)據(jù)直接代入公式求解本地的重力加速度，他在實中測得擺線長為L，擺球的直徑為d，單擺完成N次全振動的時間為t，則他利用這些物理量可以推導出g的表達式g=______。

(4)北京和廣州的兩位同學，分別探究單擺的周期T與擺長l的關系，通過網(wǎng)絡交流將兩地的實驗數(shù)據(jù)在同一張坐標紙上繪制了T2?l圖像，如圖2所示。其中用北京的同學所測實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像是圖線______。(選填“A”或“B”)

(5)北京的同學還繪制了不同擺長的單擺的振動圖像，如圖3所示。由圖可知兩單擺擺長之比la：lb為______。

(6)廣州的同學誤將懸點到小球上端的距離記為擺長l，其它實驗步驟均正確，他用了上面第(4)問中的繪制20.（6分）根據(jù)你所學的物理知識，完成下列各空。

(1)如圖1，用一金屬網(wǎng)罩將驗電器罩住，然后用一金屬球不斷地從別處取電后接觸金屬網(wǎng)罩，使金屬網(wǎng)罩帶電，則網(wǎng)罩內(nèi)驗電器的金屬箔片______張開。(填“會”或“不會”)。

(2)如圖2，將一負電荷Q放在一不帶電的導體棒的左端附近，由于靜電感應，在導體棒的左端A將感應出負電荷，在導體棒的右端B將感應出正電荷，現(xiàn)保持負電荷Q及導體棒的位置不變，用一根導線將導體棒的A端與B端連接起來，則連通的瞬間導線中______。

A.會出現(xiàn)從A流向B的電流

B.會出現(xiàn)從B流向A的電流

C.不會出現(xiàn)電流

(3)利用靜電除塵器可以消除空氣中的粉塵，如圖3是某種靜電除塵器的結(jié)構(gòu)簡圖，該靜電除塵器由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成，其大致除塵原理是：當將A、B分別通過N、M兩點處接上高壓電源后，由于B附近的電場強度很大，導致B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，電子很容易被空氣中的粉塵吸附，就這樣粉塵在靜電力的作用下被吸附到金屬管A的內(nèi)表面上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。則根據(jù)分析可知金屬絲B在M點處接的是高壓電源的______。(填“正極”、“負極”)21.（8分）如圖所示，長為l的細線一端懸于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量+q的小球，將它們放在水平方向的勻強電場中，小球靜止時的位置為A點，小球靜止時細線與豎直方向成θ角。求：

(1)該勻強電場的電場強度大??；

(2)當小球在電場中處于靜止時，剪斷細線，小球?qū)腁點由靜止開始運動，經(jīng)過時間t后小球運動到了P點，求A、P兩點間的距離大??？

(3)不剪斷細線，將小球拉至圖中的豎直虛線處(細線保持繃直狀態(tài))由靜止釋放，求釋放后小球在運動過程中動能的最大值。22.（8分）如圖所示，與水平夾角為θ角的傾斜軌道AC與半徑為R的圓弧形軌道CDEF平滑連接，D點與圓弧軌道圓心等高，水平線BE(包括BE線)的下方有豎直向下的勻強電場。場強大小為mg2q，現(xiàn)將質(zhì)量為m，帶電量為?q(q>0)的小滑塊從A點由靜止開始釋放。

已知軌道光滑且絕緣，求：

(1)要使小滑塊恰能過圓弧形軌道最高點E，則小滑塊在最高點E的最小速度是多少？

(2)小滑塊釋放點A與B點的高度差至少為多大；

(3)在小滑塊恰能過圓弧最高點E的情況下，求小滑塊在最低點C時受到的軌道的支持力大小。23.（10分）x軸上的波源S1、S2分別位x1=0和x2=1.4m處，t=0時刻兩波源同時開始振動，產(chǎn)生的兩列簡諧橫波沿S1、S2連線相向傳播，t1=1s時兩列波的圖像如圖所示。假設波源的振動情況始終不變，不考慮波源之間的相互影響。求：

(1)兩列波傳播速度的大??；

(2)請問平衡位置位于x1=0.52m處的質(zhì)點P(圖中未畫出)是否能有位移為12cm的時刻，如果有請給出一個此質(zhì)點位移為12cm的時刻，如果沒有請說明理由。

(3)24.（14分）如圖甲所示，光滑的絕緣細桿水平放置，有孔小球套在桿上，整個裝置固定于某一電場中。以桿左端為原點，沿桿向右為x軸正方向建立坐標系。沿桿方向電場強度E隨位置x的分布如圖乙所示。場強為正表示方向水平向右，場強為負表示方向水平向左。圖乙中曲線在0≤x≤0.20m和x≥0.4m范圍可看作直線。小球質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+1×10?4C。若小球在x2處獲得一個v=0.4m/s的向右初速度，最遠可以運動到x4處。

(1)求桿上x4到x8兩點間的電勢差大小U；

(2)若小球在x6處由靜止釋放后，開始向左運動，求：

a.加速運動過程中的最大加速度am；

b.小球從x6處向左運動的累計最大距離sm；

(3)若已知小球在x2處以初速度v0向左減速運動，速度減為零后又返回x2處，所用總時間為t0參考答案1.D

2.B

3.B

4.C

5.C

6.B

7.C

8.D

9.C

10.B

11.C

12.B

13.CD

14.ABC

15.AD

16.BCD

17.ABC

18.ABC

19.BCE

C

4π2N2(L+d2)t20.不會

C

負極

21.解：(1)小球受重力、向右的電場力和繩子的拉力三個力作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示；

有：tanθ=qEmg

可得：E=mgtanθq．

(2)小球受到的合力F=mgcosθ，由于小球由靜止開動運動，故小球沿直線運動；

由牛頓第二定律可得a=Fm=gcosθ

故AP間的距離x=12at2=gt22cosθ

(3)小球受到的合力沿OA方向，由豎直位置開始運動到達A位置時速度達最大，由動能定理得：

EqLsinθ?mgL(1?cosθ)=Ek22.解：(1)要使小滑塊恰能過圓弧形軌道最高點E，

在E點有mg?qE=mv2R

可得v=gR2

(2)設小滑塊釋放點A與B點的高度差為?，從A點到E點過程．

根據(jù)動能定理可得mg?=12mv2?0

解得?=14R

(3)小滑塊從C到E的過程中，根據(jù)動能定理可得?mg?2R+qE?2R=12mv2?12mvC2

解得vC=5gR2

在最低點C時，根據(jù)牛頓第二定律可得23.解：(1)由圖像可知，兩列波的波長均為0.4m，1s內(nèi)傳播了一個波長，該波的周期為1s，在同一種介質(zhì)中兩列波的傳播速度相同，則有

v=λT=0