上海市复旦附中2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（含解析）

这是一份上海市复旦附中2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关系式中不是利用物理量之比定义新的物理量的是( )
A. E=FqB. φ=EpqC. a=FmD. ω=θt
2.电动汽车公司“蔚来”于2022年7月表示，将于今年第四季度计划交付150kW⋅h固态电池，单体能量密度达360Wh/kg，这里与“kW⋅h”相对应的物理量是( )
A. 能量B. 功率C. 电量D. 电容
3.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。则该波的( )
A. 波速变大B. 波长变大C. 周期变大D. 频率变大
4.简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示，P、Q分别为介质中的质点，从该时刻起( )
A. P比Q先回到平衡位置B. 经过了14T，P、Q的位移相等
C. 经过14T，P、Q通过的路程相等D. 经过12T，P、Q通过的路程相等
5.如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于( )
A. 整个区域
B. 阴影Ⅰ以外区域
C. 阴影Ⅱ以外区域
D. 没有阴影的区域
6.一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=T4时刻的波形曲线为( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示的电路中R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω，R4=40Ω，R5=4Ω，下面说法中，正确的是( )
A. 若UAB=140V，C、D端开路，则UCD=0V
B. 若UAB=140V，C、D端开路，则UCD=140V
C. 若UCD=104V，A、B端开路，则UAB=84V
D. 若UCD=104V，A、B端开路，则UAB=60V
8.一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P，Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波，已知P点形成的波的传播速度为4m/s。t=0时刻的波形如图所示。下列判断正确的有( )
A. 两波源的起振方向相反
B. 两列波无法形成稳定的干涉图像
C. t=2s时，在PQ之间(不含PQ两点)绳上一共有2个质点的位移为-25m
D. 叠加稳定后，x=3m处的质点振幅小于x=4m处质点的振幅
9.如图所示，在一半径为R的光滑绝缘竖直半圆弧槽ABC的圆心处固定一电荷量为+Q的带电小球，现将一质量为m、电荷量为+q的光滑小球从A点由静止释放，则小球到达最低点B时对槽的压力大小为( )
A. 3mgB. kQqR2C. 3mg+kQqR2D. 3mg-kQqR2
10.如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是( )
A. b点的电势比a点的高B. b点的电场强度比a点的大
C. 液滴在b点的加速度比在a点的小D. 液滴在b点的电势能比在a点的大
11.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )
A. θ增大，E增大B. θ增大，EP增大C. θ减小，EP减小D. θ减小，E不变
12.如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为( )
A. 2mv02qB. 3mv02qC. mv022qD. 3mv022q
13.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷( )
A. 由x1运动到x3的过程中电势能增大
B. 由x1运动到x3的过程中电势能减小
C. 由x1运动到x4的过程中电势先减小后增大
D. 由x1运动到x4的过程中所受电场力先减小后增大
14.如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图像如图乙所示，则( )
A. Q2带正电B. Q1所带电荷量大于Q2所带电荷量
C. b点电场强度的方向指向a点D. 射线ba上，a点的电势最低
15.战斗绳是目前非常流行的一种高效全身训练的方式在某次训练中，运动员手持绳的一端甩动非常流的绳波可简化为简谐波，图甲是t=0.3s时的波形图，x=0处的质点振动图像如图乙所示，质点A的平衡位置在x=2.5m处，则( )
A. 这列波向x轴负方向传播
B. 这列波的传播速度为1m/s
C. t=0.6s时质点A的加速度沿y轴负方向
D. t=0.3s至0.55s时间内，质点A通过的路程为3cm
16.如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，则从开始运动到第一次速度为零的过程中，下列说法中正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)( )
A. 当A小球所受电场力与弹簧弹力大小相等时，A小球速度达到最大
B. 两小球加速度先增加，再减小
C. 电场力对两球均做正功，两小球与弹簧组成的系统机械能增加
D. 电场力对两球均做正功，两小球的电势能变大
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
17.如图所示，一带正电的粒子沿某椭圆轨道运动，该椭圆轨道的中心有一负电荷，在带电粒子由a点运动到b点的过程中( )
A. 电场力做负功，q的速度减小B. 电场力做负功，q的电势能增大
C. 电场力做正功，q的速度增大D. 电场力做正功，q的电势能减小
18.甲、乙、丙、丁四图中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘。下列关于坐标原点O处电场强度的说法中正确的是( )
A. 图甲与图丙场强相同
B. 图乙与图丁场强相同
C. 四图中O处电场强度的大小关系为E乙>E丙=E甲>E丁
D. 乙、丙两图中O处电场强度的大小关系为E乙= 2E丙
19.如图所示，有质子(11H)、氘核(12H)、氚核(13H)和氦核(24He)四种带电粒子，先后从加速电压为U1的加速电场中的P点由静止释放，被加速后从B板的小孔射出沿C、D间的中线进入偏转电压为U2的偏转电场，都能够从偏转电场的另一端射出.如果不计重力的影响，以下判断中正确的是( )
A. 质子(11H)的偏转位移y最大B. 氦核(24He)的偏向角θ最小
C. 氦核(24He)射出偏转电场时的动能最大D. 质子(11H)射出偏转电场时的速度最大
三、填空题：本大题共4小题，共16分。
20.如图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则f1、f2与f的关系为______。
21.一列横波在某一时刻的波形图如图所示，x=0.3m处的P质点此时运动方向沿y轴的负方向，此后经过0.2s第一次到达波峰，由此判断波沿x轴______方向传播，波速大小为______m/s。
22.如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度大小为______，方向______。
23.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，等效电流为I，质子的质量为m，电荷量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是______。
四、计算题：本大题共2小题，共23分。
24.电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E=8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示。
(1)图像阴影为i-t图像与对应时间轴所围成的面积，表示的物理意义是______。
(2)乙图中阴影部分的面积S1______S2。(选填“>”、“”、“E丙=E甲>E丁，故AB错误；CD正确，
故选：CD。
假设14带电圆环在O点产生的场强大小为E，分析每个14圆环在O点上产生的电场强度，对其进行矢量合成，求解出最大的电场强度。
解决本题需要先假设14带电圆环在O点产生的场强大小，再对每14圆环在O点产生的场强进行矢量叠加，注意抓住对称性和叠加原理。
19.CD
【解析】AB、在加速电场中，根据动能定理qU1=12mv12
在偏转电场中，设电容器的长度为L，宽度为d，则竖直方向有：y=12at2，
水平方向有：L=v1t，
根据牛顿第二定律：a=qU2md
联立解得y=U2L24dU1，tanθ=atv1=U2L2dU1
可知，偏转位移y和偏向角θ均相等，故AB错误；
C.根据动能定理qU2dy=Ek-12mv12
得Ek=qU1+qU2dy
由于氦核电荷量更大，所以氦核(24He)射出偏转电场时的动能更大，故C正确；
D.由Ek=12mv22
得v2= 2⋅qm(U1+yU2d)
(11H)的比荷最大，所以射出偏转电场时的速度最大，故D正确。
故选：CD。
根据动能定理求出带电粒子从B板射出时速度的大小．将带电粒子的运动分解为垂直于电场方向和沿电场方向，在垂直于电场方向上做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速直线运动，根据运动学公式求出带电粒子在偏转电场中的运动时间．结合牛顿第二定律和运动学公式球心偏转位移，根据动能的公式分析动能大小。
本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转，掌握处理粒子做类平抛运动的方法，运用等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
20.f2