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黑龙江省大庆实验中学二部2023-2024学年高二物理上学期10月阶段性考试试题（Word版附解析）
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这是一份黑龙江省大庆实验中学二部2023-2024学年高二物理上学期10月阶段性考试试题（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
大庆实验中学实验二部2022级高（二）上学期阶段考试
物理试题
一、选择题（本题共10道题，1～6题为单选，每小题4分，7～10题为多选，每小题6分，共48分）
1. 下列现象中不属于利用多普勒效应的是（ ）
A. 交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速
B. 医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常
C. 发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离
D. 救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象
2. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A. 振子所受回复力逐渐增大 B. 振子位移逐渐增大
C. 振子速度逐渐减小 D. 振子加速度逐渐减小
3. 如图，xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时，C点处的电场强度恰好为零。则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为
A. E B. E C. E D. E
4. 如图所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略.一带正电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能减小
D. 带电油滴的电势不变
5. 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷－Q和＋2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电势高低关系有a＜b、c＜d
B. 电势高低关系有a＞b、c＞d
C. 将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D. 将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
6. 如图，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A. A受到库仑力逐渐增大
B. 地面对斜面C的摩擦力逐渐减小
C. 物体A受到斜面的支持力一直减小
D. 物体A受到斜面的支持力一直增大
7. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且SP=18m，SQ=16m，则这两列波的波速可能值是（ ）
A. 17m/s B. 12 m/s C. 10 m/s D. 2 m/s
8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x的变化如图所示，其中O～x2段是抛物线，x1处是顶点，x2～x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O～x3运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. x3处的电势最高
B. O～ x1段粒子动能增大
C. x1～x2段粒子电场强度增大
D. x2～x3段粒子做匀速直线运动
9. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. B点电势一定高于C点电势
C. 该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能
D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
10. 如图，圆心为圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是（ ）
A. 该匀强电场的场强方向与平行
B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为
C. 点电势低于点电势
D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
二、实验题（本题共两道题，每空2分，共14分）
11. 利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。
①如图给出了细线上端两种不同的悬挂方式，你认为选用哪种方式较好___________（选填“甲”或“乙”）；
②小明同学用刻度尺测量摆线长度当作单摆摆长，并测出多组数据，作出T2-L图像，那么小明作出的图像应为图中的___________，再利用图像法求出的重力加速度___________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
12. 用图所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材：电源E电压恒为3V、电容器C（标称电容）、电阻箱R（）、微安表G（量程）、单刀双掷开关S和导线若干。
（1）将开关S拨至位置1，电容器上极板带_______电（选填“正”或“负”）；
（2）充电完毕，将开关S拨至位置2，则流经电阻箱R电流方向为______(填“从上到下”或“从下到上”)
（3）下图中曲线与横轴围成的区域共有148个小格，则电容器电容的测量值为______（结果保留三位有效数字）；
（4）根据i-t图可作出电容器所带电荷量q随时间t变化的图像。某小组两次实验中电阻箱接入电路的阻值分别为Ra和Rb，Ra>Rb，对应的q-t图像为曲线a和b。则下列图像中可能正确的是 ________
A． B．C． D．
三、计算题（本题共三道题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分）
13. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求
（1）C球电性及电荷量大小
（2）F的大小
14. 如图，真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0 =10V，一质量为m=，电荷量为q=的正点电荷A从左板处由静止释放，从右板的小孔水平射出后，进入一个两板水平放置的平行板电容器，进入时点电荷贴着上极板，经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C=100，极板的间距为d=1m，长度为l=2m，两板间电压恒定。不计点电荷的重力，求：
（1）粒子进入水平放置电容器时的速度大小；
（2）水平放置的电容器极板所带电荷量大小；
（3）A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。
15. 在直角坐标系中，三个边长都为l=2m的正方形排列如图所示，第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E0，在第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场．
（1）现有一带电量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计）从AB边上的A点静止释放，恰好能通过E点．求CED区域内的匀强电场的电场强度E1;
（2）保持（1）问中电场强度不变，若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放的坐标值x、y间应满足什么关系？
（3）若CDE区域内的电场强度大小变为，方向不变，其他条件都不变，则在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有粒子都经过N点，则释放点坐标值x、y间又应满足什么关系？
大庆实验中学实验二部2022级高（二）上学期阶段考试
物理试题
一、选择题（本题共10道题，1～6题为单选，每小题4分，7～10题为多选，每小题6分，共48分）
1. 下列现象中不属于利用多普勒效应的是（ ）
A. 交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速
B. 医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常
C. 发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离
D. 救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速利用了多普勒效应，故A不符合题意；
B．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常利用了多普勒效应，故B不符合题意；
C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离利用了光的传播速度比声音的传播速度快，没有用到多普勒效应，故C符合题意；
D．救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故D不符合题意。
故选C。
2. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A. 振子所受回复力逐渐增大 B. 振子位移逐渐增大
C. 振子速度逐渐减小 D. 振子加速度逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】回复力与位移成正比，在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小，A错误；振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，B错误；物体向着平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大，C错误．由牛顿第二定律a=F/m可知，加速度也减小，D正确；故选D．
点睛：本题考查根据振动特点分析物体振动过程的能力．在振动过程中，这三个量大小变化情况是一致的：回复力、加速度和位移．
3. 如图，xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时，C点处的电场强度恰好为零。则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为
A. E B. E C. E D. E
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】C点三个电场方向如图所示
根据题意可知
又知道
故解得
故选B
4. 如图所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略.一带正电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能减小
D. 带电油滴的电势不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．平行板电容器的电容
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，导致极板间距d增大，则电容减小，A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，B错误；
C．电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与下极板的电势差减小，则P点的电势减小，因为该油滴带正电荷，则电势能减小，C正确；
D．电势是描述电场能性质的物理量，不是带电油滴的，D错误。
故选C。
5. 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷－Q和＋2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电势高低关系有a＜b、c＜d
B. 电势高低关系有a＞b、c＞d
C. 将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D. 将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题，电场线方向由B指向A，则有a＜b、由于电荷从c点移到d点，电场力做功为零，所以两点电势相等，故A错误，B正确；
C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相同，所以电场力做正功，故C正确；
D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中，根据电场强度的叠加可知，在c点电场力方向与速度方向夹角大于90°，而在d点的电场力方向与速度方向夹角小于90°，所以电场力先做负功功后做正功，电势能先增加后减小，故D错误。
故选C。
6. 如图，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A. A受到的库仑力逐渐增大
B. 地面对斜面C的摩擦力逐渐减小
C. 物体A受到斜面的支持力一直减小
D. 物体A受到斜面的支持力一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点的过程中，距离A点的距离不变，根据库仑定律可知
A受到的库仑力大小不变，故A错误；
B．如图所示
以A和C整体为研究对象，设B对A的库仑力大小为F，与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件得
由于F大小不变，θ减小，则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小，地面对斜面C的支持力
逐渐增大，故B正确；
CD．以A为研究对象，分析可知，B对A的库仑力垂直于斜面方向的分力先逐渐增大后逐渐减小，设该分力为F′，斜面倾角为α，根据平衡条件，斜面对A的支持力
可知FN′先增大后减小，故C D错误。
故选B。
7. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且SP=18m，SQ=16m，则这两列波的波速可能值是（ ）
A. 17m/s B. 12 m/s C. 10 m/s D. 2 m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】由于波向左传播向右传播具有对称性，可在S点右侧找对称点来处理，和P之间有
可得
周期
因此可得
当时
当时
故选CD。
【点睛】本题考查波的周期性多解问题。
8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x的变化如图所示，其中O～x2段是抛物线，x1处是顶点，x2～x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O～x3运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. x3处的电势最高
B. O～ x1段粒子动能增大
C x1～x2段粒子电场强度增大
D. x2～x3段粒子做匀速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图像可知：O-x3运动过程中，由图有
根据
可知，对负电荷来说，电势越低的地方电势能越大，所以有
即x3处的电势最高，故A正确；
B．粒子只受电场力时，电势能和动能之和保持不变；由图可O-x1段，粒子的电势能逐渐增大，所以粒子的动能逐渐减少，故B错误；
C．粒子在x1-x2段图像斜率逐渐增大，说明粒子受到的电场力逐渐增大，则电场强度逐渐增大，故C正确；
D．粒子在x2-x3段图像斜率不变，说明粒子所受电场力不变，粒子的加速度不变，因此粒子做匀加速直线运动，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. B点电势一定高于C点电势
C. 该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能
D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．正点电荷产生的电场线是发自正点电荷的直线，该静电场的电场线是曲线。故A错误；
B．根据物体做曲线运动的条件可知，粒子所受的电场力指向凹测，该粒子是负电荷，所以场强方向应是由B到C。沿着电场线电势降低，故B点电势一定高于C点电势。故B正确；
CD．从粒子的运动轨迹来看，从A到D的过程中，电场力和位移的夹角大于90°故电场力做负功，电势能增加，该粒子在A点的电势能一定小于在D点的电势能。根据动能定理，电场力做负功，动能减小，因此速度减小。该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度。故C错误；D正确。
故选BD。
10. 如图，圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是（ ）
A. 该匀强电场的场强方向与平行
B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为
C 点电势低于点电势
D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．由于该电场为匀强电场，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立x轴，垂直与cd方向建立y轴如下图所示
在x方向有
W = Exq2R
在y方向有
2W = EyqR + ExqR
经过计算有
Ex = ，Ey = ，E = ，tanθ =
由于电场方向与水平方向成60°，则电场与ab平行，且沿a指向b，A正确；
B．该粒从d点运动到b点，电场力做的功为
W′ = Eq = 0.5W
B正确；
C．沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，C错误；
D．若粒子的初速度方向与ab平行则粒子做匀变速直线运动，D错误。
故选AB。
二、实验题（本题共两道题，每空2分，共14分）
11. 利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。
①如图给出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为选用哪种方式较好___________（选填“甲”或“乙”）；
②小明同学用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，并测出多组数据，作出T2-L图像，那么小明作出的图像应为图中的___________，再利用图像法求出的重力加速度___________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
【答案】 ①. 乙 ②. A ③. 等于
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]乙的悬挂较好，夹子夹住细线，可以保证试验过程中，单摆的摆长保持不变。
(2)[2]用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，则测量值比真实值少一个摆球的半径，在图像中会出现，“摆长”取零，单摆存在周期的情况。故小明做出的图像应为图中的A。
[3]根据单摆的周期公式，有
虽然测量摆长少加了半径，但是自变量L前面的系数，即斜率不变，故求出的重力加速度与真实值相等。
12. 用图所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材：电源E电压恒为3V、电容器C（标称电容）、电阻箱R（）、微安表G（量程）、单刀双掷开关S和导线若干。
（1）将开关S拨至位置1，电容器上极板带_______电（选填“正”或“负”）；
（2）充电完毕，将开关S拨至位置2，则流经电阻箱R的电流方向为______(填“从上到下”或“从下到上”)
（3）下图中曲线与横轴围成的区域共有148个小格，则电容器电容的测量值为______（结果保留三位有效数字）；
（4）根据i-t图可作出电容器所带电荷量q随时间t变化的图像。某小组两次实验中电阻箱接入电路的阻值分别为Ra和Rb，Ra>Rb，对应的q-t图像为曲线a和b。则下列图像中可能正确的是 ________
A． B．C． D．
【答案】 ①. 正 ②. 从下到上 ③. 987 ④. D
【解析】
【详解】（1）[1]将开关S拨至位置1，电容器充电，上极板与电源正极相连，带正电；
（2）[2]充电完毕，将开关S拨至位置2，电容器放电，电容器上极板带正电，则流经电阻箱R的电流方向为从下到上；
（3）[3]图象与坐标值围成的面积表示电量，电量为
电容器电容的测量值为
（4）[4]电量为
图象的斜率表示电流，两次实验中电阻箱接入电路的阻值Ra>Rb，可知曲线a的放电电流比曲线b小，曲线a的图象的斜率小，故图D符合要求。
故选D。
三、计算题（本题共三道题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分）
13. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求
（1）C球电性及电荷量大小
（2）F的大小
【答案】（1）2q，C球带负电；（2）
【解析】
【详解】（1）设C球所带的电荷量为Q，对A球沿BA方向根据平衡条件可得
cos60°=，
解得
Q＝2q
C球带负电
（2）设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，对A球受力分析可知
sin60°＝ma
解得
a=
对整体受力分析可知
F＝3ma
解得
F=
14. 如图，真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0 =10V，一质量为m=，电荷量为q=的正点电荷A从左板处由静止释放，从右板的小孔水平射出后，进入一个两板水平放置的平行板电容器，进入时点电荷贴着上极板，经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C=100，极板的间距为d=1m，长度为l=2m，两板间电压恒定。不计点电荷的重力，求：
（1）粒子进入水平放置电容器时的速度大小；
（2）水平放置的电容器极板所带电荷量大小；
（3）A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。
【答案】（1）0.4m/s；（2）C；（3）
【解析】
详解】（1）由动能定理
得
=0.4m/s
（2）在电场中偏转
，
有
极板带电荷量
解得
C
（3）电场力做功
由功能关系得
15. 在直角坐标系中，三个边长都为l=2m的正方形排列如图所示，第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E0，在第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场．
（1）现有一带电量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计）从AB边上的A点静止释放，恰好能通过E点．求CED区域内的匀强电场的电场强度E1;
（2）保持（1）问中电场强度不变，若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放的坐标值x、y间应满足什么关系？
（3）若CDE区域内的电场强度大小变为，方向不变，其他条件都不变，则在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有粒子都经过N点，则释放点坐标值x、y间又应满足什么关系？
【答案】（1）；（2）y=x；（3）
【解析】
【详解】（1）设粒子出第一象限时速度为v，加速过程
由类平抛运动的规律
计算解得
（2）设出发点坐标（x,y）,加速过程
经过分析，要过E点在第二象限中类平抛运动时竖直位移与水平位移相等为y
计算可得
（3）设出发点坐标（x,y）,加速
在第二象限中类平抛运动时竖直位移为，由几何关系可得水平位移大小为y
由类平抛运动中的中点规律可知
计算可得
大庆实验中学实验二部2022级高（二）上学期阶段考试
物理试题
一、选择题（本题共10道题，1～6题为单选，每小题4分，7～10题为多选，每小题6分，共48分）
1. 下列现象中不属于利用多普勒效应的是（ ）
A. 交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速
B. 医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常
C. 发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离
D. 救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象
2. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A. 振子所受回复力逐渐增大 B. 振子位移逐渐增大
C. 振子速度逐渐减小 D. 振子加速度逐渐减小
3. 如图，xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时，C点处的电场强度恰好为零。则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为
A. E B. E C. E D. E
4. 如图所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略.一带正电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能减小
D. 带电油滴的电势不变
5. 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷－Q和＋2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电势高低关系有a＜b、c＜d
B. 电势高低关系有a＞b、c＞d
C. 将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D. 将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
6. 如图，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A. A受到库仑力逐渐增大
B. 地面对斜面C的摩擦力逐渐减小
C. 物体A受到斜面的支持力一直减小
D. 物体A受到斜面的支持力一直增大
7. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且SP=18m，SQ=16m，则这两列波的波速可能值是（ ）
A. 17m/s B. 12 m/s C. 10 m/s D. 2 m/s
8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x的变化如图所示，其中O～x2段是抛物线，x1处是顶点，x2～x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O～x3运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. x3处的电势最高
B. O～ x1段粒子动能增大
C. x1～x2段粒子电场强度增大
D. x2～x3段粒子做匀速直线运动
9. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. B点电势一定高于C点电势
C. 该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能
D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
10. 如图，圆心为圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是（ ）
A. 该匀强电场的场强方向与平行
B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为
C. 点电势低于点电势
D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
二、实验题（本题共两道题，每空2分，共14分）
11. 利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。
①如图给出了细线上端两种不同的悬挂方式，你认为选用哪种方式较好___________（选填“甲”或“乙”）；
②小明同学用刻度尺测量摆线长度当作单摆摆长，并测出多组数据，作出T2-L图像，那么小明作出的图像应为图中的___________，再利用图像法求出的重力加速度___________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
12. 用图所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材：电源E电压恒为3V、电容器C（标称电容）、电阻箱R（）、微安表G（量程）、单刀双掷开关S和导线若干。
（1）将开关S拨至位置1，电容器上极板带_______电（选填“正”或“负”）；
（2）充电完毕，将开关S拨至位置2，则流经电阻箱R电流方向为______(填“从上到下”或“从下到上”)
（3）下图中曲线与横轴围成的区域共有148个小格，则电容器电容的测量值为______（结果保留三位有效数字）；
（4）根据i-t图可作出电容器所带电荷量q随时间t变化的图像。某小组两次实验中电阻箱接入电路的阻值分别为Ra和Rb，Ra>Rb，对应的q-t图像为曲线a和b。则下列图像中可能正确的是 ________
A． B．C． D．
三、计算题（本题共三道题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分）
13. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求
（1）C球电性及电荷量大小
（2）F的大小
14. 如图，真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0 =10V，一质量为m=，电荷量为q=的正点电荷A从左板处由静止释放，从右板的小孔水平射出后，进入一个两板水平放置的平行板电容器，进入时点电荷贴着上极板，经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C=100，极板的间距为d=1m，长度为l=2m，两板间电压恒定。不计点电荷的重力，求：
（1）粒子进入水平放置电容器时的速度大小；
（2）水平放置的电容器极板所带电荷量大小；
（3）A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。
15. 在直角坐标系中，三个边长都为l=2m的正方形排列如图所示，第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E0，在第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场．
（1）现有一带电量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计）从AB边上的A点静止释放，恰好能通过E点．求CED区域内的匀强电场的电场强度E1;
（2）保持（1）问中电场强度不变，若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放的坐标值x、y间应满足什么关系？
（3）若CDE区域内的电场强度大小变为，方向不变，其他条件都不变，则在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有粒子都经过N点，则释放点坐标值x、y间又应满足什么关系？
大庆实验中学实验二部2022级高（二）上学期阶段考试
物理试题
一、选择题（本题共10道题，1～6题为单选，每小题4分，7～10题为多选，每小题6分，共48分）
1. 下列现象中不属于利用多普勒效应的是（ ）
A. 交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速
B. 医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常
C. 发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离
D. 救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．交通警察利用测速仪向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速利用了多普勒效应，故A不符合题意；
B．医生向人体内发射频率已知的超声波，根据接收到的被血管中的血流反射后的超声波的频率变化，判断血流的速度是否正常利用了多普勒效应，故B不符合题意；
C．发生雷电时，人们利用看见闪电与听见雷声的时间间隔来估算自己与雷电发生处之间的距离利用了光的传播速度比声音的传播速度快，没有用到多普勒效应，故C符合题意；
D．救护车迎面驶来时，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故D不符合题意。
故选C。
2. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A. 振子所受回复力逐渐增大 B. 振子位移逐渐增大
C. 振子速度逐渐减小 D. 振子加速度逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】回复力与位移成正比，在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小，A错误；振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，B错误；物体向着平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大，C错误．由牛顿第二定律a=F/m可知，加速度也减小，D正确；故选D．
点睛：本题考查根据振动特点分析物体振动过程的能力．在振动过程中，这三个量大小变化情况是一致的：回复力、加速度和位移．
3. 如图，xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E。坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形。若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时，C点处的电场强度恰好为零。则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为
A. E B. E C. E D. E
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】C点三个电场方向如图所示
根据题意可知
又知道
故解得
故选B
4. 如图所示，平行板电容器与电压恒定的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略.一带正电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. 平行板电容器的电容将变大
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能减小
D. 带电油滴的电势不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．平行板电容器的电容
现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，导致极板间距d增大，则电容减小，A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，B错误；
C．电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与下极板的电势差减小，则P点的电势减小，因为该油滴带正电荷，则电势能减小，C正确；
D．电势是描述电场能性质的物理量，不是带电油滴的，D错误。
故选C。
5. 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷－Q和＋2Q，以A、B连线中点O为圆心作一圆形路径acbd，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电势高低关系有a＜b、c＜d
B. 电势高低关系有a＞b、c＞d
C. 将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
D. 将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题，电场线方向由B指向A，则有a＜b、由于电荷从c点移到d点，电场力做功为零，所以两点电势相等，故A错误，B正确；
C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相同，所以电场力做正功，故C正确；
D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中，根据电场强度的叠加可知，在c点电场力方向与速度方向夹角大于90°，而在d点的电场力方向与速度方向夹角小于90°，所以电场力先做负功功后做正功，电势能先增加后减小，故D错误。
故选C。
6. 如图，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A. A受到的库仑力逐渐增大
B. 地面对斜面C的摩擦力逐渐减小
C. 物体A受到斜面的支持力一直减小
D. 物体A受到斜面的支持力一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点的过程中，距离A点的距离不变，根据库仑定律可知
A受到的库仑力大小不变，故A错误；
B．如图所示
以A和C整体为研究对象，设B对A的库仑力大小为F，与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件得
由于F大小不变，θ减小，则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小，地面对斜面C的支持力
逐渐增大，故B正确；
CD．以A为研究对象，分析可知，B对A的库仑力垂直于斜面方向的分力先逐渐增大后逐渐减小，设该分力为F′，斜面倾角为α，根据平衡条件，斜面对A的支持力
可知FN′先增大后减小，故C D错误。
故选B。
7. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振动图像分别是图乙和图丙，且SP=18m，SQ=16m，则这两列波的波速可能值是（ ）
A. 17m/s B. 12 m/s C. 10 m/s D. 2 m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】由于波向左传播向右传播具有对称性，可在S点右侧找对称点来处理，和P之间有
可得
周期
因此可得
当时
当时
故选CD。
【点睛】本题考查波的周期性多解问题。
8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x的变化如图所示，其中O～x2段是抛物线，x1处是顶点，x2～x3段是直线，且与抛物线相切。粒子由O～x3运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A. x3处的电势最高
B. O～ x1段粒子动能增大
C x1～x2段粒子电场强度增大
D. x2～x3段粒子做匀速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图像可知：O-x3运动过程中，由图有
根据
可知，对负电荷来说，电势越低的地方电势能越大，所以有
即x3处的电势最高，故A正确；
B．粒子只受电场力时，电势能和动能之和保持不变；由图可O-x1段，粒子的电势能逐渐增大，所以粒子的动能逐渐减少，故B错误；
C．粒子在x1-x2段图像斜率逐渐增大，说明粒子受到的电场力逐渐增大，则电场强度逐渐增大，故C正确；
D．粒子在x2-x3段图像斜率不变，说明粒子所受电场力不变，粒子的加速度不变，因此粒子做匀加速直线运动，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（ ）
A. 该电场可能是正点电荷产生的
B. B点电势一定高于C点电势
C. 该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能
D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．正点电荷产生的电场线是发自正点电荷的直线，该静电场的电场线是曲线。故A错误；
B．根据物体做曲线运动的条件可知，粒子所受的电场力指向凹测，该粒子是负电荷，所以场强方向应是由B到C。沿着电场线电势降低，故B点电势一定高于C点电势。故B正确；
CD．从粒子的运动轨迹来看，从A到D的过程中，电场力和位移的夹角大于90°故电场力做负功，电势能增加，该粒子在A点的电势能一定小于在D点的电势能。根据动能定理，电场力做负功，动能减小，因此速度减小。该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度。故C错误；D正确。
故选BD。
10. 如图，圆心为的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，和为该圆直径。将电荷量为的粒子从点移动到点，电场力做功为；若将该粒子从点移动到点，电场力做功为。下列说法正确的是（ ）
A. 该匀强电场的场强方向与平行
B. 将该粒子从点移动到点，电场力做功为
C 点电势低于点电势
D. 若只受电场力，从点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．由于该电场为匀强电场，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立x轴，垂直与cd方向建立y轴如下图所示
在x方向有
W = Exq2R
在y方向有
2W = EyqR + ExqR
经过计算有
Ex = ，Ey = ，E = ，tanθ =
由于电场方向与水平方向成60°，则电场与ab平行，且沿a指向b，A正确；
B．该粒从d点运动到b点，电场力做的功为
W′ = Eq = 0.5W
B正确；
C．沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，C错误；
D．若粒子的初速度方向与ab平行则粒子做匀变速直线运动，D错误。
故选AB。
二、实验题（本题共两道题，每空2分，共14分）
11. 利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。
①如图给出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为选用哪种方式较好___________（选填“甲”或“乙”）；
②小明同学用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，并测出多组数据，作出T2-L图像，那么小明作出的图像应为图中的___________，再利用图像法求出的重力加速度___________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
【答案】 ①. 乙 ②. A ③. 等于
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]乙的悬挂较好，夹子夹住细线，可以保证试验过程中，单摆的摆长保持不变。
(2)[2]用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，则测量值比真实值少一个摆球的半径，在图像中会出现，“摆长”取零，单摆存在周期的情况。故小明做出的图像应为图中的A。
[3]根据单摆的周期公式，有
虽然测量摆长少加了半径，但是自变量L前面的系数，即斜率不变，故求出的重力加速度与真实值相等。
12. 用图所示电路观察电容器的充、放电现象，现提供如下实验器材：电源E电压恒为3V、电容器C（标称电容）、电阻箱R（）、微安表G（量程）、单刀双掷开关S和导线若干。
（1）将开关S拨至位置1，电容器上极板带_______电（选填“正”或“负”）；
（2）充电完毕，将开关S拨至位置2，则流经电阻箱R的电流方向为______(填“从上到下”或“从下到上”)
（3）下图中曲线与横轴围成的区域共有148个小格，则电容器电容的测量值为______（结果保留三位有效数字）；
（4）根据i-t图可作出电容器所带电荷量q随时间t变化的图像。某小组两次实验中电阻箱接入电路的阻值分别为Ra和Rb，Ra>Rb，对应的q-t图像为曲线a和b。则下列图像中可能正确的是 ________
A． B．C． D．
【答案】 ①. 正 ②. 从下到上 ③. 987 ④. D
【解析】
【详解】（1）[1]将开关S拨至位置1，电容器充电，上极板与电源正极相连，带正电；
（2）[2]充电完毕，将开关S拨至位置2，电容器放电，电容器上极板带正电，则流经电阻箱R的电流方向为从下到上；
（3）[3]图象与坐标值围成的面积表示电量，电量为
电容器电容的测量值为
（4）[4]电量为
图象的斜率表示电流，两次实验中电阻箱接入电路的阻值Ra>Rb，可知曲线a的放电电流比曲线b小，曲线a的图象的斜率小，故图D符合要求。
故选D。
三、计算题（本题共三道题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分）
13. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球和B球的电荷量均为+q，在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点。如图所示，已知静电力常量为k，求
（1）C球电性及电荷量大小
（2）F的大小
【答案】（1）2q，C球带负电；（2）
【解析】
【详解】（1）设C球所带的电荷量为Q，对A球沿BA方向根据平衡条件可得
cos60°=，
解得
Q＝2q
C球带负电
（2）设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，对A球受力分析可知
sin60°＝ma
解得
a=
对整体受力分析可知
F＝3ma
解得
F=
14. 如图，真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0 =10V，一质量为m=，电荷量为q=的正点电荷A从左板处由静止释放，从右板的小孔水平射出后，进入一个两板水平放置的平行板电容器，进入时点电荷贴着上极板，经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C=100，极板的间距为d=1m，长度为l=2m，两板间电压恒定。不计点电荷的重力，求：
（1）粒子进入水平放置电容器时的速度大小；
（2）水平放置的电容器极板所带电荷量大小；
（3）A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。
【答案】（1）0.4m/s；（2）C；（3）
【解析】
详解】（1）由动能定理
得
=0.4m/s
（2）在电场中偏转
，
有
极板带电荷量
解得
C
（3）电场力做功
由功能关系得
15. 在直角坐标系中，三个边长都为l=2m的正方形排列如图所示，第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E0，在第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC区域内无电场，正方形DENM区域内无电场．
（1）现有一带电量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计）从AB边上的A点静止释放，恰好能通过E点．求CED区域内的匀强电场的电场强度E1;
（2）保持（1）问中电场强度不变，若在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有的粒子都经过E点，则释放的坐标值x、y间应满足什么关系？
（3）若CDE区域内的电场强度大小变为，方向不变，其他条件都不变，则在正方形区域ABOC中某些点静止释放与上述相同的带电粒子，要使所有粒子都经过N点，则释放点坐标值x、y间又应满足什么关系？
【答案】（1）；（2）y=x；（3）
【解析】
【详解】（1）设粒子出第一象限时速度为v，加速过程
由类平抛运动的规律
计算解得
（2）设出发点坐标（x,y）,加速过程
经过分析，要过E点在第二象限中类平抛运动时竖直位移与水平位移相等为y
计算可得
（3）设出发点坐标（x,y）,加速
在第二象限中类平抛运动时竖直位移为，由几何关系可得水平位移大小为y
由类平抛运动中的中点规律可知
计算可得
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