2024-2025学年广东省深圳市宝安区高二(上)期末物理试卷
一、单项选择题:共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(4分)a、b两个带电小球放置在足够宽广的真空环境中,a带正电、b带负电,且qa>qb,两电荷附近的电场分布如图所示。若从足够远处观察这两个电荷,可以把两电荷视作一个点,则在足够远处观察到的电场分布正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(4分)图中为服务员端着一碗汤步行的情境,汤随着人的步行发生受迫振动,下列关于该过程说法正确的是( )
A.服务员步频越大,汤晃动频率越大
B.服务员步幅越大,汤晃动频率越大
C.服务员步频越大,汤晃动幅度越大
D.服务员步幅越大,汤晃动幅度越大
3.(4分)a、b两束不同频率的单色光垂直于直径射入半圆形玻璃砖,两束光在玻璃砖中轴线两侧对称分布。光线射出玻璃砖后交于P点,如图所示。以下判断正确的是( )
A.a光的折射率大于b光
B.a光的频率小于b光的频率
C.a光通过玻璃砖的时间大于b光
D.增大玻璃砖半径R,两光线交点与中轴线距离将增大
4.(4分)地球绕太阳运动可视作线速度为v的匀速圆周运动。已知地球质量为m,太阳对地球的引力大小为F。地球绕太阳运动的周期为T,则在时间内( )
A.引力的冲量为零
B.引力的冲量为
C.地球动量变化量为零
D.地球动量变化量大小为2mv
5.(4分)用如图所示的装置来做双缝干涉实验,已知强光源输出平行白光,光源到双缝的距离为d1,双缝到半透明屏幕距离为d2。则以下说法正确的是( )
A.仅减小d1,屏幕上的条纹间距将变大
B.仅去除蓝色滤光片,屏幕上出现黑白相间的干涉条纹
C.仅把蓝色滤光片换成红色滤光片,屏幕上的条纹间距变大
D.去除蓝色滤光片,在双缝的两条缝前分别放黄色和蓝色滤光片,屏幕将出现绿色干涉条纹
6.(4分)一个半径为R,不带电的金属球放置在绝缘支架上,球心位置为O。带电量为﹣Q的点电荷放置在与球心的距离为d的位置,如图所示。此时金属球表面产生了感应电荷,下列说法正确的是( )
A.O点的电势为零
B.小球中的感应电荷总量等于Q
C.感应电荷在O点产生的电场强度的大小为k
D.感应电荷在O点产生的电场强度的大小为k
7.(4分)某实验小组用电流传感器观察电容器的充、放电现象,实验电路如图所示。其中R1和R2为两个定值电阻,R2=2R1。先把单刀双掷开关打到1位置,待电容器充电完成后开关打到2位置,直到电容器放电结束后断开开关。则观察到的电流图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给定的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,不选或有错的不得分。
(多选)8.(6分)在竖直向下的匀强电场中射入A、B两带电油滴,两油滴质量相等,A的带电量为q1,B带电量为q2。在电场中A、B两油滴分别沿着如图中的方向匀速直线运动。不计油滴间及油滴和空气间的相互作用,下列说法正确的有( )
A.A的带电量大于B
B.A带负电,B带正电
C.A的运动方向电势升高,B的运动方向电势降低
D.A的电势能逐渐减小,B的电势能逐渐增大
(多选)9.(6分)如图,一列简谐横波沿x轴负方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期满足T<0.5s<2T。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A.这列波的周期为
B.这列波的波速为10m/s
C.这列波的频率为1.5Hz
D.t=1.3s时,x=1m处的质点正经过平衡位置向下运动
(多选)10.(6分)2024年3月17日,在荷兰鹿特丹进行的2024年国际滑联短道速滑世锦赛中,中国队在男女混合2000米接力决赛中获得冠军。接力时,选手A在未被推动前不得开始滑行,选手B从后面靠近并用力推动A,使A获得初速度。两选手相互作用时间极短,在接力前后瞬间,以下说法正确的有( )
A.A与B构成的系统动量守恒
B.A与B构成的系统机械能守恒
C.B对A的冲量大小大于A对B的冲量大小
D.B对A的冲量大小等于A对B的冲量大小
三、实验题:共2小题,每空2分,共16分。
11.(8分)某同学用单摆测量当地重力加速度,其实验装置如图甲所示。
(1)将单摆挂在力传感器的下端(图中未画出传感器),通过力传感器测量摆动过程中摆线受到的拉力F,记录拉力F随时间t的变化,如图乙所示,根据图乙可以计算出单摆的周期为 t0。
(2)用游标卡尺测小钢球直径,游标卡尺的示数如图丙所示,则小钢球直径d为 mm;用刻度尺测得摆线长为l,则重力加速度的表达式为 (用t0、d、l表示)。
(3)改变摆线的长度l,测出相应的T,测量出多组数据,绘制出l﹣T2图像,如图丁所示,则由图可计算出重力加速度为 (用图丁中的字母表示)。
12.(8分)某实验小组通过提升重物的方式验证直流电动机工作时电功率、机械功率和热功率的守恒关系。实验装置如图所示。其主要器材包括稳压电源、电动机(带绞盘)、力传感器、位移传感器、定滑轮、重物及支架。
(1)为了测量电动机的工作时的热功率,先进行电动机线圈电阻r的测量,此时需要保证 (填“电动机正常工作”或“电动机不转动”),选用 (填“甲”或“乙”)测量电路进行测量。
(2)然后把定滑轮固定在力传感器下方,再把力传感器固定在支架上且示数调零。轻质细绳跨过定滑轮,一端连接电动机绞盘,另一端连接重物。电动机带动绞盘旋转,拉动重物匀速直线上升。读取力传感器示数为F0,通过位移传感器测算重物上升时的速度v0,进而计算出电动机的机械功率为P机械= (用F0、v0表示)。
(3)根据电源显示屏直接读出电动机匀速提升重物时,电源对电动机提供的电压U0以及电流I0,可计算电动机的线圈的热功率P热=r。只需在实验误差允许范围内验证: =P机械+P热。即可验证电动机的能量转化和守恒关系。
三、计算题:共3小题,共38分。解答过程要有必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的,必须明确写出数值和单位。
13.(10分)A、O、B为某均匀介质中的三点,已知O在A、B的连线上,且AO=3m,OB=4m,如图甲所示。t=0时刻波源O开始振动,振动图像如图乙所示。A起振t=1.0s后B开始振动,求:
(1)该波的波速v和波长λ;
(2)B点开始振动时A点的位移及运动方向。
14.(12分)如图为某电动玩具电路结构的简略图。已知电源电动势E=12V,内阻r=0.1Ω,指示灯额定电压为U0=10V,电阻RL=10Ω,电动机额定功率P=40W,电动机内部电阻值RM=0.25Ω。当滑动变阻器R调节到适当位置时,指示灯和电动机恰好同时达到额定功率。(忽略由于温度变化而引起的电阻变化)求:
(1)此时滑动变阻器R的阻值;
(2)该电动玩具的机械效率η(电动机的机械功率与电源输出电功率之比)。
15.(16分)如图所示,光滑水平绝缘平台区域存在水平向右的匀强电场E1,在平台右侧有一竖直放置的光滑绝缘圆弧形轨道,轨道的最左端B点距平台的高度差为h=0.45m,C是轨道最低点,D是轨道的最高点,圆弧BC对应的圆心角θ=37°,圆弧形轨道处在水平向左的匀强电场E2中(图中未画出),平台与轨道之间的空间没有电场。一带正电的物块(大小可忽略不计)从平台上某点由静止释放,从右端A点离开平台,恰好沿切线方向进入轨道。已知物块的比荷=2×10﹣2C/kg,物块释放点距A点的距离L=2m,圆弧形轨道区域的电场强度E2=
,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。若物块在轨道上运动时恰好不会脱离轨道,求:
(1)物块离开A点时的速度大小vA和A、B间的水平距离x;
(2)平台所在区域的场强大小E1;
(3)圆弧轨道的半径R。