北京市第四中學2019-2020學年高二上學期期中考試物理試題(含解析)

1、北京市第四中學2019-2020 學年高二物理上學期期中試題（含解析）（試卷滿分為100 分，考試時間為100 分鐘）一、單項選擇題（本大題共8 小題；每小題3 分，共 24 分，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意，請把答案填涂在答題卡上）1. 關(guān)于機械波，下列說法正確的是A. 質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向B. 機械波可以在真空中傳播C. 任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長D. 振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長【答案】D【解析】【詳解】A.在橫波中質(zhì)點振動的方向垂直于波傳播的方向，在縱波中，質(zhì)點的振動方向與波傳播方向平行，選項A 錯誤；B.

2、機械波只能借助于介質(zhì)傳播，不可以在真空中傳播，選項 B錯誤；C.波在傳播過程中，質(zhì)點不隨波遷移，選項 C錯誤；D.振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長，選項 D正確。2.某靜電場中有點 P,關(guān)于P點的電場強度與電勢，下列說法正確的是A. 若放在P 點的試探電荷的電荷量減半，則P 點的場強減半B. 若放在P 點的試探電荷的電荷量減半，則P 點的電勢減半C. P 點的場強，電勢由電場決定，與試探電荷無關(guān)D. P 點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向【答案】C【解析】【詳解】ABC電場中某點的場強和電勢是由電場本身決定的，與試探電荷的電量無關(guān)，選項AB錯誤，C正確；D. P點的場強方向

3、為正的試探電荷在該點的受力方向，選項D錯誤。3. 關(guān)于波的衍射和多普勒效應，下列說法正確的是A. 當障礙物的尺寸比波長大得多時能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象B. 當障礙物的尺寸跟波長相差不多時能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象C. 當波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率比波源的頻率大D.當波源與觀察者相向運動時，觀察者接受到的頻率比波源的頻率小【答案】B【解析】【詳解】AB.當障礙物的尺寸比波長小，或者跟波長相差不多時能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，選項A錯誤，B正確；C.當波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率比波源的頻率小，選項C錯誤；D.當波源與觀察者相向運動時，觀察者接受到的頻率比波源的頻率大，選項D錯

4、誤。4 .真空中兩個完全相同的金屬小球A、B帶同種電荷（可看成點電荷），其所帶電量大小之比為 1:9,相隔一定距離時，它們之間的庫侖力大小為F,現(xiàn)將 A B球接觸后再放回原處，則它們之間的庫C. 25F9侖力大小變?yōu)锳. 16F【答案】C【詳解】設(shè)兩個電荷電量分別為q和9q；接觸以前:接觸后各帶電量:心=5q2兩者之間的作用力:5q 5q 25FA. 16f,9b %16C. 25F,9D. F .與結(jié)論不相符，選項與結(jié)論不相符，選項與結(jié)論相符，選項A錯誤;B錯誤;C正確;25與結(jié)論不相符，選項D錯誤;5 .如圖所示，虛線表示電場中一簇等勢面，相鄰等勢面之間電勢差相等，一個正電荷以一定的初速度

5、進入電場 中，僅在電場力作用下從 M點運動到 N點（軌跡圖中沒有畫出），此過程中電場力對 正電荷做負功，由此可以判斷A. M點的電場強度大于 N點的電場強度B. M點的電場強度等于 N點的電場強度C. M點的電勢低于 N點的電勢D. M點的電勢等于 N點的電勢【答案】C【解析】【詳解】AB.因為N點處等勢面比 M處等勢面密集，可知 M點的電場強度小于 N點的電場強度，選項AB錯誤；CD根據(jù)正電荷的運動軌跡可知，電場力的方向偏向右下方，可知電場線偏向右下方，沿電場線電勢降低，可知M點的電勢低于 N點的電勢，選項C正確，D錯誤。6.如圖，沿波的傳播方向上有間距均為1m的六個質(zhì)點 a、b、c、d、e

6、、f均靜止在各自的平衡位置，一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，t=0時到達質(zhì)點 a, a開始由平衡位置向上運動。t=1s時，質(zhì)點a第一次到達最高點，則在t=3s時defA.質(zhì)點c的加速度最小B.質(zhì)點a的速度最大C.質(zhì)點d開始由平衡位置向下運動D.質(zhì)點e保持靜止【答案】D【解析】【詳解】C.由題意可知，波的周期 T=4s;波長 =vT 4m,則3s內(nèi)波傳播3m,即d點開始起振 在平衡位置向上振動，選項 C錯誤;A.此時質(zhì)點c在波峰位置，加速度向下最大，選項A錯誤;B.質(zhì)點a到達波谷位置，速度最小，選項 B錯誤；D.此時波還沒有傳到 e點，即質(zhì)點 e保持靜止，選項 D正確。7 .為了研究空腔導

7、體內(nèi)外表面的電荷分布情況，取兩個驗電器A和B,在B上裝一個幾乎封閉的空心金屬球C （僅在上端開有小孔），D是帶有絕緣柄的金屬小球，如圖所示。實驗前他們都不帶電,實驗時首先將帶正電的玻璃棒（圖中未畫出）與C接觸使C帶電。以下說法正確的是A.若將帶正電的玻璃棒接觸 C外表面，則B的箔片帶負電8 .若將帶正電的玻璃棒接觸 C內(nèi)表面，則B的箔片不會帶電C.使D接觸C的內(nèi)表面，然后接觸 A,操作若干次，觀察到 A的箔片張角變大D.使D接觸C的外表面，然后接觸 A,操作若干次，觀察到 A的箔片張角變大【答案】DC的外表面包括B的兩箔片帶正電而相【詳解】A、帶正電的玻璃棒接觸 C外表面，正電荷會分布在 互排

8、斥張開；故A錯誤.B、帶正電的玻璃棒接觸 C內(nèi)表面，根據(jù)靜電平衡的原理，凈電荷分布在外表面，則B的兩箔片也帶正電而相互排斥張開；故 B錯誤.C、靜電平衡后C的內(nèi)表面不帶電，故反復接觸 A與C的內(nèi)表面，沒有電荷轉(zhuǎn)移，A最終不帶電，A的箔片不會張開；故 C錯誤.D C的外表面帶正電，反復接觸 A電量多次平分而轉(zhuǎn)移到 A上，則A帶正電變多，觀察到 A的箔 片張角變大；故 D正確.故選D.8.兩相同帶電小球，帶有等量同種電荷，用等長的絕緣細線懸掛于O點，如圖所示，平衡時，兩小球相距r,兩小球的直徑比r小得多，可視為點電荷，此時兩小球之間的靜電力大小為F。若將 兩小球的電量同時各減少一半，當他們重新平衡

9、時A.兩小球間的距離大于r/28 .兩小球間的距離小于r/2C.兩小球間的靜電力等于F/2D.兩小球間的靜電力等于F【答案】A【解析】 r【詳解】AB.電量減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力減小，兩球間的距離減小。假設(shè)兩球距離等于一，2則庫侖力與開始一樣大，重力不變，則繩子的拉力方向應與原來的方向相同，所以兩球距離要變大, .一一、. r ，一一些，則兩球的距離大于 L .選項A正確，B錯誤；2CD當兩球電量減半，兩球距離為-時，兩小球間的靜電力等于F;而兩球之間的距離大于 -,可22知靜電力小于F;當兩小球間的靜電力等于F時，兩球之間的距離應該為 Y2r,但是此時靜電力22與重力的合力方向與細繩方

10、向不共線，可知兩小球間的靜電力不等于,選項CD錯誤。2二、多項選擇題（本大題共 8小題；每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意，選不全得2分，選錯不得分，請把答案填涂在答題卡上）9 . A是某點電荷電場中一條電場線上的點，把電量為+1X10 -9C的試探電荷從零電勢點移動到A點,靜電力做功為4X10-8J,則下列說法正確的是A.該電荷的電勢能增加B.該電荷的電勢能減小C. A點的電勢為-40VD. A點的電勢為 0.25V【答案】BC【解析】【詳解】AB.把電量為+1X10 -9C的試探電荷從零電勢點移動到A點，靜電力做功為 4X10-8J,則電勢能減小，選項 A錯

11、誤，B正確;40VCD因U 0AU）a=0- （）a=40V（J）a=-40V選項C正確，D錯誤。10.某靜電場的電場線分布如圖所示，P、Q為該電場中的兩點,卜列說法正確的是A. P點場強大于Q點場強B. P點電勢高于Q點電勢C.將電子從P點移動到 Q點，電場力做正功D.將電子從 P點移動到 Q點，其電勢能增大【答案】BD【詳解】A.因為Q點的電場線較P點密集，可知 P點場強小于 Q點場強，選項 A錯誤;B.沿電場線電勢降低，可知 P點電勢高于 Q點電勢，選項 B正確；CD將電子從P點移動到 Q點，電場力做負功，電勢能增大，選項 C錯誤，D正確；11.如圖A B板平行放置，A板中間有一小孔，B

12、板接地，A板的電勢變化如圖所示，最大值為?。，板間距離為d,設(shè)帶正電的粒子從 A板的中央小孔無處速度的進入電場。粒子重力不計，則下 列說法正確的是A.若粒子從t=0時刻進入，無論 d多大，一定能達到 B板上B.若粒子從t=T/8時刻進入，無論 d多大，一定能打到 B板上C.若粒子從t=T/4時刻進入，如論 d多大，一定能打到 B板上D.若粒子從t=3T/8時刻進入，無論 d多大，一定能打到 B板上【答案】AB【解析】【詳解】A.粒子在t=0時刻進入時，在一個周期內(nèi)，前半個周期受到的電場力向右，向右做加速運動，后半個周期受到的電場力向左，繼續(xù)向左做減速運動，T時刻速度為零，接著周而復始，所以 粒

13、子一直向B板運動，一定會打在 B板上。故A正確;B.若粒子是在t T時刻進入時，在一個周期內(nèi)：在 TT,粒子受到的電場力向右，向 B板做 882加速運動，在T三內(nèi)，受到的電場力向左，繼續(xù)向B板做減速運動，1T時刻速度為零，三 T 88889T9T .接著向A板加速運動，T時間內(nèi)繼續(xù)向 A板減速運動， 時刻速度為零，完成一個周期的運88動，接著周而復始，所以粒子時而向B板運動，時而向 A板運動，根據(jù)運動學規(guī)律可知，在一個周期內(nèi)粒子向B板運動的位移大于向 A板運動的位移，所以粒子最后一定會打在B板上。故B正確；C.若粒子是在t T時刻進入的，在 T-T階段是向B板加速；在 T-0T向B板減速，末速

14、度44224，3T _ 5T為零；在 T反向A板加速，T反向A板減速，末速度為零，完成一個周期的運動，接著44周而復始，所以粒子時而向B板運動，時而向 A板運動，以某一點為中心做往復運動，不一定能打 到B板上，故C錯誤；3T3TT. 一 T5T 5T_D.右粒子是在t 時刻進入的，在一,向B板加速；一,向右減速到零；T88228811.向A板加速；TT向A板減速，速度減小為零，完成一個周期的運動，接著周而復始，所以粒8子時而向B板運動，時而向 A板運動，根據(jù)運動學規(guī)律可知，在一個周期內(nèi)粒子向B板運動的位移小于向A板運動的位移，所以粒子最后一定不會打在B板上，而是從 A板返回；故D錯誤；12.研

15、究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是（）A.實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B.實驗中，只將電容器 b板向上平移，靜電計指針的張角變小C.實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大D.實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大【答案】A【解析】A、當用帶電玻璃棒與電容器 a板接觸，由于靜電感應，從而在 b板感應出等量的異種電荷，從而使 電容器帶電，故選項 A正確；S-B、根據(jù)電容器的決定式： C ，將電容器b板向上平移，即正對面積S減小，則電容C減小，4 kdQ根據(jù)C 可知，電量Q不變，則電壓 U增大，則靜電計指針

16、的張角變大，故選項 B錯誤；USC、根據(jù)電谷器白決定式：C ，只在極板間插入有機玻璃板，則介電系數(shù)增大，則電谷 C4 kdQ-增大，根據(jù)C 1可知，電量Q不變，則電壓U減小，則靜電計指針的張角減小，故選項 c錯誤；H根據(jù)C Q可知， 電量Q增大，則電壓U也會增大，則電容 C不變，故選項D錯誤。U點睛：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變；二是電容與哪些因素有什么關(guān)系。13.如圖甲所示，一條電場線與 Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢隨x變化的情況如圖乙所示。若在 。點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則甲乙A.電子將沿Ox方向運動B.電子的電勢能

17、將增大C.電子運動的加速度恒定D.電子運動的加速度先減小后增大【答案】AD【解析】【詳解】由圖看出，電勢逐漸升高，則電場線方向沿Ox負方向，電子所受的電場力沿Ox正方向, 則電子將沿Ox正方向運動，A正確；由靜止釋放后，電場力對電子做正功，電子的電勢能減小,錯誤。（）x圖象的斜率大小等于電場強度，由幾何知識得知，斜率先減小后增大，則電場強度先減小后增大，所以電子的加速度先減小后增大,C錯誤，D正確。m帶電量為+q的小球靜由平衡得:14.如圖所示，傾角為 e 光滑絕緣斜面固定在水平面上，為了使質(zhì)量為qEnin=m§in 0解得:_ mgsinEmin故A正確;B.由圖可知，當場強方向斜

18、向下時，電場力無最大值，即場強無最大值，選項B錯誤；CD由上圖可知，若電場強度方向從沿斜面向上逐漸轉(zhuǎn)到豎直向上，則電場力與豎直方向夾角逐漸減小，電場力逐漸增大，則電場強度逐漸增大，故 C正確，D錯誤。15. 一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，每個質(zhì)點振動的振幅都為2cm,已知在t =0時刻相距4cm的兩個質(zhì)點 a, b的位移都是1cm,但速度方向相反，其中a質(zhì)點的速度沿 y軸負方向，如圖所示，則A. t=0時刻，a, b兩質(zhì)點的加速度相同B. a、b兩質(zhì)點的平衡位置間的距離為波長的整數(shù)倍C.當a質(zhì)點的速度最大時，b質(zhì)點的速度為零D.當b質(zhì)點的位移為+2cm時，a質(zhì)點的位移為-1cm【答案】AD【

19、解析】【詳解】A. a、b兩個質(zhì)點都做簡諧運動，t=0時刻a、b兩質(zhì)點的位移相同，根據(jù)簡諧運動的特征： kx .a 一，得知加速度相同，故 A正確。 mB.圖示時刻兩質(zhì)點位移相同，速度相反，但不是同相點，所以a、b兩質(zhì)點的平衡位置間的距離不是波長的整倍，故 B錯誤。C.由圖看出，a正向平衡位置運動，速度增大，b正向波峰運動，速度減小，當 a通過1cm位移到達平衡位置時，b還沒有到達波峰，則 a質(zhì)點速度最大時，b質(zhì)點速度不為零。故 C錯誤。D.假設(shè)在t=0時刻，ab之間只有一個波峰則其位置在 x=3的位置，當b質(zhì)點位移為+2cm到達波峰 時，波向右傳播2m的距離，將波形向右平移2m可看出，此日a

20、質(zhì)點位于平衡位置下方， 位移為-1cm, 故D正確。16 .如圖所示，BD是豎直平面內(nèi)圓上的一條豎直直徑，AC是該圓的另一條直徑，該圓處于勻強電場中，場強方向平行于圓周平面。將帶等量負電荷的相同小球從O點以相同的動能射出，射出方向不同時，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些所有的點中，到達A點時小球的動能總是最小。忽略空氣阻力，小球重力不能忽略，則下列說法中正確的是（）ftA.可以斷定電場方向由 O點指向圓弧AEBk的某一點B.到達B點時小球的動能和電勢能之和總是最小C.到達C點時小球的電勢能總是最小D.到達圓上的所有小球中，機械能最小的小球應落在圓弧CFD：的某一點【答案】B 【解析】在這個電場

21、中，小球受到兩個力影響：重力和電場力.在A點動能最小，那說明速度最小了，說明OA方向發(fā)射的小球克服合力做功最大，也就是說在這個電場跟重力場中，合力方向是OC。點小球受力分析，重力豎直向下，合力方向指向OC受力方向指向為 OB與OC之間，即電場方向應該是由。指向AD弧方向，故A錯誤；由于只有重力和電場力做功，故任何點的小球，動能+重力勢能+電勢能=定值；明顯B點的重力勢能最大，那么肯定 B點的動能與電勢能之和最小，故 B正確；因 電場方向是由。指向AD弧方向，故C點不是電勢最高的位置，小球在C點的電勢能不是最小的，故C錯誤；機械能（重力勢能 +動能）最小，那么肯定就是電勢能最大的地方，帶負電荷的

22、小球，沿著 電場線方向，應該在弧線 AD （劣弧）之間，故 D錯誤；故選B.三、填空題（本大題共 4小題，共12分，把答案填在答題紙上）17 .如圖所示，水面上 M N兩點為兩個振源，兩個振源同時開始振動，起振動方向也相同，在水面 上形成了兩列波。兩列波在水面上疊加時，形成了某些區(qū)域的振幅加大，某些區(qū)域的振幅減小的穩(wěn)定圖樣，則兩列波的頻率 （填“相等” 或“不相等”），在M N連線的重垂線上有點 A, A點是振動 （填“加強 點”或“減弱點”）。M ， N【答案】（1）. 相等（2）. 加強點【解析】【詳解】1 .兩列波疊加后形成了穩(wěn)定圖樣，說明發(fā)生了干涉現(xiàn)象，則兩列波的頻率相等;2 .在M

23、N連線的重垂線上有點 A, A點到MN的距離之差等于零，可知 A點是振動加強點。18 .如圖所示，在原來不帶電的金屬細桿ab附近的P點，放置一個正點電荷+Q達到靜電平衡后,a端的電勢（填“大于”、“等于”或“小于”） b端的電勢，桿中有一點 c, c點與點電荷相距為l ,則感應電荷在桿內(nèi)c處的場強的大小為,（靜電力常量為k）P十一jl. 等于（2）.,Q一k =(3). 向右l21 .在原來不帶電的金屬細桿 ab附近的P點，放置一個正點電荷+Q達到靜電平衡后,金屬細桿ab是等勢體，即a端的電勢等于b端的電勢;2 .達到靜電平衡時，導體內(nèi)部場強處處為零， 即c處外加電場場強和感應電荷的場強等大反

24、向,Q 、，即感應電何在桿內(nèi) c處的場強的大小為 k -2 ,方向向右。l219 .真空中在邊長為 r的正方形 ABCD的A、R C三個頂點上分別固定了一個電荷量為+Q的點電荷，若在D點放置一個電荷量為+q的點電荷，該點電荷受到的靜電力大小為力常量為1.點電荷受到的靜電力是三個電荷對點電荷靜電力的矢量和，其大小kqQ(2r)20.圖中B C、D是勻強電場中一邊長為的電勢分別為？ ？?=15V, ?=3V, ?c=9V,則小為V/m.,（靜電20.10m的正方形的四個頂點,四點A BA、B的中點電勢為該電場的電場B1-【答案】(1), 9 (2). 60【解析】【詳解】1.設(shè)AB的中點為M,則根

25、據(jù)勻強電場的特點可知，A B的中點電勢為9V2.因CM電勢相等，可知連接MC;等勢線，做 MC勺垂線為場強方向斜向下，如圖:由幾何關(guān)系可知NB0.1 一T5m,則場強四、解答題(本大題共903 V/m 60.5v/m4小題，共40分，解答應寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)21.如圖所示，實線是一列沿x正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是這列簡諧橫波在t=0.30s時刻的波形圖，求:一認J(1) x=0處質(zhì)點在一個周期內(nèi)走過路程s；(2)波在一個周期傳播的距離l ;(3)波的波速v.2 1【答案】(1)

26、 2m (2) 20cm (3)右波向右傳播，則波速：v n (m/s) (n=0、1、2、3 );3 22 1右波向左傳播，則波速：v -n - (m/s) ( n=0、1、2、3)3 6【詳解】(1) x=0處質(zhì)點在一個周期內(nèi)走過的路程s=4A=2m(2)波在一個周期傳播的距離等于一個波長，則l =20cm；(3)若波向右傳播，則波速:20n 15,cm/s0.31 ,、 一一一-(m/s)(n=0、1、2、3)2若波向左傳播，則波速:20n 5,cm/s0.31, , 、, _ . 一 _、一 (m/s)(n=0、1、2、3)622 .有的同學說，電場線定是帶電粒子在電場中運動的軌跡，請

27、你分析論證該同學的說法是否正確?！敬鸢浮恳娊馕?【詳解】電場線不一定是帶電粒子在電場中運動的軌跡；只有當同時滿足三個條件時，帶電粒子的 運動軌跡才與電場線重合：一、電場線是直線；二、帶電粒子只受電場力作用；三、帶電粒子從靜止開始運動，或者速度方向與電場線共線。23 .如圖連接電路，閉合開關(guān)S,電源向電容器充電，直到充電結(jié)束，請畫出充電電流i隨時間t變化的圖像， 并說出i-t圖像與t軸所圍的“面積”表示的物理意義，請畫出充電過程電容器的電壓u隨電容器帶電量q變化的圖像，并說出u-q圖像與q軸所圍的“面積”表示的物理意義。【答案】見解析【解析】【詳解】充電電流i隨時間t變化的圖像如圖,表示電容器充電的電量；根據(jù)q=It可知i-t圖像與t軸所圍的“面積”充電過程電容器的電壓 u隨電容器帶電量q變化的圖像如圖;由圖象可知，圖線與橫軸q所圍面積即為電容器儲存的能量;24.如圖所示，電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計)，在KA間經(jīng)加速電壓 U加速后，從A板中心小孔射出，進入由