全国百强校北京四中学年高二上学期期中考试物理试题.docx

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全国百强校北京四中学年高二上学期期中考试物理试题

绝密★启用前

2018-2019学年度?

?

?

学校1月月考卷

试卷副标题

考试范围：

xxx；考试时间：

100分钟；命题人：

xxx

题号

一

二

三

四

总分

得分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

评卷人

得分

一、单选题

1．关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列正确的是

A．位移减小时，加速度增大，速度增大

B．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向总相同

C．物体的速度增大时，加速度一定减小

D．物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同

2．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动。

以平衡位置O为原点，建立Ox轴。

向右为x轴的正方向。

若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（）

A．

B．

C．

D．

3．单摆振动的回复力是

A．摆球所受的重力

B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力

C．悬线对摆球的拉力

D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力

4．当波源远离观测者时，观测者所接收到的频率f'和波源振动的频率f的关系为

A．f'fB．f'＜fC．f'＞fD．无法确定

5．如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同。

实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c三点，下列说法中正确的是

A．a质点振动减弱，b、c质点振动加强

B．a质点振动加强，b、c质点振动减弱

C．再过T/4后的时刻，b、c两质点都将处于各自的平衡位置，振动将减弱

D．a点一直在平衡位置，b点一直在波峰，c点一直在波谷

6．两个带电的金属小球，相距一定距离时（此距离远远大于两球的直径），相互作用力的大小为F。

若把它们的带电量、距离都增大到原来的二倍，它们的相互作用力的大小为

A．

B．

C．

D．F

7．两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示。

平衡时，两小球相距r，两小球的直径比r小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离

A．等于r/2B．小于r/2C．大于r/2D．等于r

8．A、B是电场中的一条直线形的电场线，将一个带负电的点电荷从A点由静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的速度图象如图所示。

判断电场线的方向，并比较A、B两点的场强E，下列说法中正确的（）

A．方向由A指向B，EA＞EB

B．方向由A指向B，EA＜EB

C．方向由B指向A，EA＜EB

D．方向由B指向A，EA＞EB

9．如图，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b，c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以1m/s的速度水平向右传播，r=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1s时，质点a第一次到达最高点，则在4s＜t＜5s这段时间内（）

A．质点c的加速度逐渐增大

B．质点a的速度逐渐增大

C．质点d向下运动

D．质点f保持静止

10．如图所示,是一演示波的衍射的装置，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中有一狭缝，此时测得图中A处水没有振动，为了使A处的水也能发生振动，下列措施可行的是

A．使波源的振动频率增大B．使波源的振动频率减小

C．移动N板使狭缝的间距增大D．移动N板使狭缝的间距减小

11．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是（）.

A．带电粒子所带电荷的符号

B．带电粒子在a、b两点的受力方向

C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大

D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

评卷人

得分

二、多选题

12．一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示。

已知此时质点F的运动方向沿y轴负方向，则

A．此波沿x轴负方向传播

B．质点D此时沿y轴正方向运动

C．质点C将比质点B先回到平衡位置

D．质点E的振幅为零

13．一重球从高处下落到b点时和弹簧接触，压缩弹簧至最低点c点后又被弹簧弹起，则重球从b至c的运动过程中

A．速度逐渐减小

B．加速度先减小后增大

C．克服弹力做的功等于重力做的功

D．重球在c点的加速度大于重力加速度g

14．一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则

A．此单摆的固有频率为0.5Hz

B．此单摆的摆长约为1m

C．若摆长增大，单摆的固有频率减小

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

15．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。

把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔片都张开，则

A．此时A带正电，B带负电

B．移去C，贴在A、B下部的金属箔片将闭合

C．先把A和B分开，然后再移去C，贴在A、B下部的金属箔片仍然张开

D．先把A和B分开，然后再移去C，贴在A、B下部的金属箔片将闭合

16．两个通电小球带电后相互推斥，如图所示。

两悬线跟竖直方向各有一个夹角a、，a＞且两球在同一水平面上。

则一定能判断的是

A．两球的质量大小关系

B．两球带电量大小关系

C．绳子中的拉力大小关系

D．两球带同种电荷

17．如图所示，某电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。

P点在y轴右侧，MP⊥ON。

则

A．M点场强大于N点场强

B．M点电势与P点的电势相等

C．将正电荷由O点移动到P点，电场力做负功

D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴正方向做直线运动

18．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点由静止释放一负电荷（忽略重力），下列说法中正确的是

A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大

B．从P到O，可能加速度先变大变小，速度越来越大

C．越过O点后，可能加速度一直变大，速度一直减小

D．越过O点后，可能加速度一直变小，速度一直减小

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

评卷人

得分

三、实验题

19．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的实践和探究：

（1）用游标卡尺测量摆球直径d，如右图所示，则摆球直径为_____cm，测量单摆摆长为l；

（2）用秒表测量单摆的周期。

当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如右图所示，秒表读数为______s，则该单摆的周期是T=______s（保留三位有效数字）；

（3）将测量数据带入公式g=_____（用T、l表示），得到的测量结果与真实的重力加速度值比较，发现测量结果偏大，可能的原因是_____；

A.误将59次数成了60次

B.在未悬挂单摆之前先测定好摆长

C.将摆线长当成了摆长

D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长

（4）该同学纠正了之前的错误操作，尝试测量不同摆长l对应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与l的关系图线，如图所示。

由图线计算出的重力加速度的值g=_____m/s2，（保留3位有效数字）

评卷人

得分

四、解答题

20．如图所示，实线是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，求:

（1）由图读出波的振幅和波长；

（2）若波沿x轴正方向传播，求波速的可能值；

（3）若波沿x轴负方向传播，求波速的可能值。

21．如图所示，一质量为m、带电量为q的金属小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中。

静止时悬线向右与竖直方向成角，已知重力加速度为g。

（1）判断小球电性；

（2）求电场强度E的大小；

（3）若把绝缘体细线剪断，求剪断细线瞬间小球的加速度。

22．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°夹角。

一个电量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点过程中，电场力做功Wab=1.2×10-7J。

求：

（1）匀强电场场强E的大小；

（2）将电荷q从b点移到c点电场力做的功Wbc；

（3）a、c两点间的电势差Uac。

23．简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。

如图1所示，将两个劲度系数分别为

和

的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间接一质量为m的小球，此时两弹簧均处于原长。

现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以O为平衡位置往复运动，试证明，小球所做的运动是简谐运动。

如图2所示，一质点以速度v0做半径为R的匀速圆周运动。

试分析小球在x方向上的分运动是否为简谐运动。

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

A、位移x减小时,加速度

也减小;振子靠近平衡位置,故速度增加,故A错; 

B、位移方向总跟加速度方向相反.质点经过同一位置,位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置,而速度方向两种,可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反,故B错误; 

C、物体的速度增大时,运动方向指向平衡位置,位移逐渐减小,所以加速度一定减小,所以C选项是正确的; 

D、物体运动方向向平衡位置时,位移方向离开平衡位置,速度方向跟位移方向相反;故D错误; 

故选C

【点睛】

简谐运动的位移是指质点离开平衡位置的位移,方向从平衡位置指向质点所在位置.当质点背离平衡位置时,位移增大,速度减小,加速度增大,加速度方向总是与位移方向相反,指向平衡位置,质点做非匀变速运动.当质点靠近平衡位置时,位移减小,速度增大,加速度减小.

2．A

【解析】试题分析：

当振子运动到N点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出t=0时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象．

由题意：

设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故A正确．

视频

3．B

【解析】

单摆的运动是简谐运动，简谐运动要求回复力与位移成反比：

；忽略空气阻力，对摆球进行受力分析，摆球受重力（竖直向下）和摆线拉力（摆线收缩方向），由于摆球运动轨迹为圆弧切线方向，以切线方向为基础建立坐标系，分解重力；X轴：

沿着摆球运动切线方向；y轴：

与运动切线垂直，X轴切线方向方程，

，此时

为摆球的合力，方向指向平衡位置，运动过程重力沿X轴方向分力不断减小，直到摆球运动到水平位置，重力分量为0；综上，实际上单摆的回复力由重力分力提供；故选B。

【点睛】回复力：

使振子返回平衡位置并总指向平衡位置的力．作用：

使振子返回平衡位置．振动的单摆受到重力G与绳的拉力T作用，绳的拉力和重力的法向分力的合力提供圆周运动的向心力；指向平衡位置的合外力是重力的切向分力，它提供了单摆振动的回复力．

4．B

【解析】

【详解】

f由波源每秒钟所振动的次数决定,介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定,当观察者远离波源过程中,观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小,即f'＜f.故ACD错误,B正确.

故选B

【点睛】

利用多普勒效应分析即可,当观察者远离波源过程中,观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小;当观察者靠近波源过程中,观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率大.

5．A

【解析】

【详解】

ABC、a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方,振动始终减弱的,而b、c质点是两列波波峰与波峰、波谷与波谷叠加的地方,振动始终加强.故A对；BC错；

D、因为两个波源的振动方向相同、振幅相同,所以a点静止不动,一直在平衡位置.b、c两点的振动始终是加强的,但它们仍在振动,位移随时间周期变化,不是静止不动的.故D错误.

故选A

【点睛】

两列波干涉时,两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处,振动始终加强,波峰与波谷相遇处振动始终减弱.振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的2倍.

6．D

【解析】

【详解】

根据库仑力公式

可知：

当它们的带电量、距离都增大到原来的二倍，它们的相互作用力的大小不变，故D对;ABC错；

故选D

7．C

【解析】

【详解】

电量减小,根据库仑定律知,库仑力减小,两球间的距离减小.假设两球距离等于r/2,则库仑力与开始一样大,重力不变,则绳子的拉力方向应与原来的方向相同,所以两球距离要变大些.则两球的距离大于r/2.故C对；ABD错误；

故选C

8．D

【解析】

【详解】

从速度时间图象可以看出,点电荷做加速运动,所受的电场力方向由A指向B,而负试探电荷受到的电场力方向为场强的反方向,故场强方向由B指向A；速度时间图象的切线的斜率表示加速度,故说明加速度不断减小,电场力不断减小,场强也不断减小,故EA＞EB;

【点睛】

速度时间图象的切线的斜率表示加速度,正试探电荷受到的电场力方向为场强方向,沿着电场力方向,电势降低.

9．ACD

【解析】

试题分析:

由图得知，该波的周期为T=4s，则波长λ=vT=4m。

波由a传到c的时间为

，也就是第4s末质点c才刚开始振动，所以，在4s＜t＜5s这段时间内，质点c从平衡位置向上运动，加速度逐渐增大，故A正确；在4秒＜t＜5秒这段时间内，质点a从平衡位置向上运动，速度逐渐减小．故B错误；波由a传到d的时间为3s，d起振方向向上，则在4秒＜t＜5秒这段时间内，d点从波峰向平衡位置运动，即向下运动．故C正确；波从a传到f点需要5s时间，所以在4秒＜t＜5秒这段时间内，f还没有振动．故D正确。

考点：

波的图象

10．BC

【解析】

波长越长衍射越明显，再由

，可使波源的振动频率减小，波长增大，或移动N板使狭缝的间距增大

11．B

【解析】

【详解】

根据做曲线运动的物体受力的方向指向曲线弯曲的方向，从而判断出电场力的方向向左，由于不知道电场线的方向，不能判断出粒子的电性，故A错误，B正确；粒子受到的电场力的方向向左，若粒子从a运动到b，则受力的方向与运动的方向之间的夹角是钝角，所以电场力做负功，速度减小,所以粒子在a处的速度大，故C错误；粒子从a运动到b电场力做负功，电势能增大，所以粒子在b处的电势能大，故D错误；故选B。

【点睛】

该题属于电场力粒子的运动轨迹的分析，先根据运动的轨迹与受力的方向之间的过程判断出粒子受到的电场力的方向，然后结合电场力做功与粒子的电势能的关系即可。

12．AC

【解析】

【详解】

A.简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播。

故A正确；

B.质点D此时的运动方向与F的运动方向相同，即向下运动。

故B错误；

C.此时质点B向上运动，先经过最大位移处，再向下运动，回到平衡位置，而质点C已经在最大位移处，即将向下运动，直接回到平衡位置，则C先回到平衡位置。

故C正确；

D.此时质点E的位移为零，但振幅不为零，各个质点的振幅均相同。

故D错误。

故选：

AC.

13．BD

【解析】

【详解】

AB.小球与弹簧接触,开始重力大于弹力,加速度方向向下,做加速运动,向下运动的过程中,弹力增大,则加速度减小,加速度减小到零,速度达到最大,然后弹力大于重力,加速度方向向上,做减速运动,向下运动的过程中,弹力增大,则加速度增加,所以速度先增大后减小,加速度先减小后增大.故A错误,B正确.

C.重球从b至c的运动过程中,重力做正功，弹力做负功，而动能减小，根据动能定理可知：

克服弹力做功大于重力做的功，故C错；

D.若小球从弹簧处由静止释放,到达最低点,根据运动的对称性,知加速度等于g,方向竖直向上,若从某一高度下降,下降的更低,则加速度大于g，故D对；

故选BD

【点睛】

根据小球的受力得出加速度的方向,根据加速度的方向与速度方向的关系,判断小球的运动情况,从而得出速度和加速度的变化

14．ABC

【解析】

【详解】

A、单摆做受迫振动,振动频率与驱动力频率相等;当驱动力频率等于固有频率时,发生共振,则固有频率为0.5Hz,故A正确； 

B、由图可以知道,共振时单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为2s.由公式

可得L=1m,故B正确 

C、若摆长增大,单摆的固有周期增大,则固有频率减小.故C正确 

D、若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动.故D错误; 

故选ABC

【点睛】

由共振曲线可以知道,出现振幅最大,则固有频率等于受迫振动的频率.结合单摆周期公式

求解。

15．BC

【解析】

【详解】

A、物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；

B、移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故B对；

CD、先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，此时A所带电荷量仍然等于B的带电量，故两金属箔仍然张开；故C对；D错

故选BC

16．ACD

【解析】

【详解】

D、两个球相互排斥,故一定带同种电荷,故D对

A、对左侧小球受力分析,受重力mg,拉力T和静电斥力F,如图

根据平衡条件,有

计算得：

再对右侧小球受力分析,同理有

两个小球之间的库仑力相等，因为a＞，所以

，故A对；

B、两个小球之间的库仑力相等，根据

则没办法判断两个小球带电量之间的关系，故B错；

C、根据勾股定理可知

，由于

，所以质量大则绳子的拉力大一点，故C对；

故选ACD

【点睛】

两球相互排斥,故带同种电荷,根据牛顿第三定律可以知道相互排斥力相等,与带电量无关;再根据平衡条件得到排斥力的表达式进行分析.

本题关键是对小球受力分析,根据平衡条件得到电场力表达式,然后再结合牛顿第三定律进行分析判断.

17．AD

【解析】

【详解】

A、从图像上可以看出，M点的电场线比N点的电场线密集，所以M点场强大于N点场强，故A对；

B、沿着电场线电势在降低，由于电场不是匀强电场，所以M和P点不在同一条等势线上，所以M点电势与P点的电势不相等，故B错；

C、结合图像可知：

O点的电势高于P点的电势，正电荷从高电势运动到低电势，电场力做正功，故C错；

D、在O点静止释放一带正电粒子，根据电场线的分布可知，正电荷一直受到向上的电场力，力与速度在一条直线上，故粒子做直线运动，故D对；

故选AD

18．ABC

【解析】

【详解】

AB、点电荷−q在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大。

因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，所以P到O的过程中，电场强度大小是变化的，加速度可能越来越小，也可能先变大后变小，故A正确，B正确；

CD.点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零。

根据电场线的对称性可知，越过O点后，向下做减速运动，运动到与P对称的位置速度为零，所以加速度可能越来越大，也可能先变大后变小，故C正确，D错误。

故选：

ABC

19．2.06cm；67.4s2.24s

AD

【解析】

【详解】

（1）游标卡尺的主尺读数为20mm,游标读数为

则最终读数为20.6mm=2.06cm.

（2）秒表的读数为60s+7.4s=67.4s,则周期

（3）根据

解得：

A.误将59次数成了60次，导致测量时周期T测小，根据

可知g值测量值偏大，故A对；

B.在未悬挂单摆之前先测定好摆长，导致测量的摆长小于真实的摆长，根据

可知g值偏小；故B错

C.将摆线长当成了摆长没有加小球的半径，导致测量的摆长偏小，根据

可知g值偏小，故C错；

D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长，导致测量的摆长变长，根据

可知g值偏大；故D对；

故选AD

（4）根据

可得：

，则在T2与l的关系图线中，斜率代表

根据图像可求出：

则

故本题答案是：

（1）2.06cm；

（2）67.4s；2.24s（3）

；AD（4）

【点睛】

游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.秒表的读数等于小盘读数加上大盘读数.

根据单摆的周期公式得出T与L的关系式,结合关系式得出图象的斜率.

解决本题的关键掌握单摆测量重力加速度的原理,以及掌握游标卡尺和秒表的读数方法,难度不大

20．

（1）波长λ＝0.24m，振幅为10m；

（2）

（3）

【解析】

【详解】

（1）由波形图知波长λ＝0.24m，振幅为10m

（2）若波沿x轴正方向传播，传播距离Δx满足

由速度公式知：

（3）波沿x轴负方向传播时，传播距离

由速度公式知

故本题答案是：

（1）波长λ＝0.24m，振幅为10m；

（2）

（3）

21．（8分）解：

（1）向右偏说明电场力向右，所以小球带正电.……（2分）

（2）受力分析：

重力，拉力，电场力

……（3分）

（3）细线剪断之前：

细线剪断，F消失，小球受到的合力大小等于F

……（3分）

【解析】

本题考查的是匀强电场对电荷的作用问题，由于场强方向向右，带电体所受电场力向右，可知带正电；根据受力平衡可计算出电场力进而求出场强；根据牛顿定律可计算出加速度；

22．

（1）600V／m；

（2）1.44×10-7J；（3）6.6V

【解析】

【详解】

（1）由题，由W1=qElab得

；

（2）电荷从b移到c电场力做功为

=1.44×10-7J；

（3）电荷从a移到c电场力做功为Wac=W1+W2 

则a、c两点的电势差为

．

【点睛】

（1）根据电场力做功公式W=qEd，求解电场强度，d是电场线方向两点间的距离；

（2）根据电场力做功公式W=qEd，求解电荷从b移到c电场力做功W2；

（3）先求出电荷从a到c电场力做功，再求解a、c两点的电势差Uac．

23．

若小球向右偏离的位移为x，选取向右为正方向，由胡克定律可得，小球受到的合外力：

，由于

和

都是常数，所以小球受到的合外力与位移成正比，小球做简谐振动。

小球在x方向上的分运动符合简谐运动的特点。

【解析】

【详解】

若小球向右偏离的位移为x，选取向右为正方向，如图所示，由胡克定律可得，小球此时受到两个弹力F1和F2，方向沿x轴负方向，两个力的合力即小球受到的恢复力：

F合=-（k1+k2）x，由于k1和k2都是常数，所以小球受到的合外力与位移成正比，方向相反，由此证明小球做简谐振动。

质点从A运动到B，在B点将速度分解，如图所示：

A点速度v0沿x轴正方向，所以v0即为x方向经过平衡位置O点的速度

B点在x方向的投影为x，则

=

B点加速度沿x方向的投影ax=-