【全国百强校】北京市东城区第二中学20172018学年高二上学期期中考试物理试题(解析)

【全国百强校】北京市东城区第二中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(解析版)【全国百强校】北京市东城区第二中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(解析版)【全国百强校】北京市东城区第二中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题(解析版)北京二中2017—2018学年度第一学段高二年级模块考试一试卷物理选修一、单项选择题(每道小题只有一个选项是正确的，每题3分，多项选择或错选不得分，共45分)1.关于机械波的看法，以下说法中正确的选项是（）质点振动的方向总是垂直于波流传的方向简谐波沿长绳流传，绳上相距半个波长的两质点振动位移相同任一振动质点每经过一个周期沿波的流传方向搬动一个波长简谐波的周期和每个质点振动周期相同【答案】D【解析】A、关于横波，质点振动的方向总是垂直于波流传的方向，而纵波质点振动的方向与波流传的方向在同向来线上，故A错误；B、简谐波沿长绳流传，绳上相距半个波长的两质点振动情况总是相反，位移的大小总是相等，故B错误；C、任一振动质点都不随波向前搬动，故C错误；D、简谐波流传过程中，介质中质点在波源驱动力作用做受迫振动，振动周期都等于波的振动周期，因此简谐波的周期和每个质点振动周期相同，故D正确。应选D。【点睛】简谐波流传过程中，介质中质点做简谐振动，介质中质点振动的周期必然和相应的波的周期相等，质点不随波迁移，且质点的振动方向与波的流传方向来区分横波与纵波。2.两个相同的金属小球(可视为点电荷)，带同种电荷，所带电量之比为，在真空中相距为，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力为原来的（）A.B.C.D.【答案】D【解析】试题解析：由得：两小球若带同种电荷：则接触后（电荷均分）各自电荷量均为4：4，静电力为原来的，D正确。两小球若带异种电荷：则接触后（先中和后均分）各自电荷量均为3：3，静电力为原来的，C正确。1考点：本题观察库仑定律。3.为已知电场中的一固定点，在点放一电量为的电荷，所受电场力为，点的场强为，则（）A.若在点换上，点场强方向变成反向B.若在点换上电量为的电荷，点的场强将变成C.若在点移去电荷，点的场强变成零D.若在点换上，点场强仍为【答案】D【解析】依照场强的定义式，电场中某点的场强是反响电场自己属性的物理量，其大小和方向与试试电荷有无、大小、电性等均没关，且正电荷的受力方向与场强相同，负电荷的受力方向场强相反，故D正确，ABC错误。应选D。保护知识产权、抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参照书，做练习时，他发现有一个要点数字看不清，拿来问老师，若是你是老师，你认为可能是以下几个数字中的那一个（）A.B.C.D.【答案】B【解析】电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，因此该带电量为电子电量的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的即是可能正确的数字，故ACD错误，B正确．选B．【点睛】元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，据此可正确解答．5.一个点电荷从静电场中的点移到点，其电势能的变化为零，则（）、两点的电场强度必然相等该点电荷必然沿等势面运动、两点的电必然定相等作用于该点电荷的电场力与其运动方向总是垂直的【答案】C2【解析】A、依照公式解析可知，电势能的变化为零，电场力做功，两点的电势差为零，而电势与场强没关，因此、两点的电场强度不用然相等，故A错误；、电场力做功只与初末地址有关，与路径没关，电场力做功为零，电荷可能沿等势面搬动，也可能不沿等势面搬动，故B错误；C、由公式，得，即电必然定相等，故C正确；D、电场力做功为零，作用于该点电荷的电场力与其搬动的方向不用然总是垂直的，故D错误。应选C。【点睛】从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，电场力做功为零，但电荷不用然沿等势面搬动，ab两点的电必然定相等。6.以下列图，为空心金属球，为凑近的另一个原来不带电的枕形金属壳．将另一个带正电的小球从球张口处放入球中央，但不波及球．则出现的情况是（）A.凑近的一端带正电，远离的另一端带负电B.凑近的一端带负电，远离的另一端带正电C.凑近的一端带负电，远离的另一端不带电D.凑近的一端带正电，远离的另一端不带电【答案】B【解析】将C放入A中后，由于静电感觉，，A空心球的内表面感觉出负电荷，表面面感觉出正电荷，尔后由于A的表面面有电荷存在，因此会在B上产生静电感觉现象，凑近A的一端带负电，远离A的另一端带正电思路解析：依照静电感觉原理解析，试题议论：静电感觉的实质的在同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的作用下发生的电荷的转移，7.平行的带电金属板、间是匀强电场，以下列图，两板间距离是，板接地，把一个质量为，带正电的质点放在点能够平衡，其带电量为，、距离板的距离分别为、，已知，则（）3A.的电势为B.的电势为C.的电势为D.的电势为【答案】B【解析】依照平衡关系，则两板间的电压，即两板间电压为，依照此比率关系，，解得：，故B正确，ACD错误。应选B。【点睛】B板接地，电势为0，M、N两点的电势等于其与电势零点的电势差。8.一列横波沿轴正方向流传，到达坐标原点时的波形如图．当此波到达点时，处于点处的质点所经过的行程和该时辰的位移是（）A.，B.，C.，D.，【答案】D【解析】由图象可知，波长为，，知波到达点需经历个周期，一个周期内质点振动的行程等于倍的振幅，则行程，处质点所处的位移为负的最大位移处，则，故D正确，ABC错。应选D。【点睛】依照OP距离与波长的关系，解析波流传的时间与周期的关系，再求出此波波到达P点时，处于O点处的质点所经过的行程和该时辰的位移。9.在点电荷的电场中，一个粒子经过时的轨迹如图实线所示，、为两个等势面，则以下判断中正确的选项是（）4必然为正电荷运动中，电场力对粒子先做正功再做负功粒子经过两等势面的动能必然大于粒子在两等势面上的电势能必然大于【答案】C【解析】A、依照运动轨迹可知，粒子碰到排斥力作用，若粒子带正电，为正电荷，若粒子带负电，为负电荷，因此必然为正电荷是错误，故A错误；B、依照运动轨迹可知，电子碰到排斥力作用，凑近的过程，电场力做负功，远离的过程，电场力做正功，因此电场力对粒子先做负功再做正功，故B错误；CD、依照运动轨迹可知，电子碰到了排斥力作用，凑近的过程，电场力做负功，因此动能减小，电势能增大，粒子经过两等势面的动能必然大于，粒子在两等势面上的电势能必然小于，故C正确，D错误。应选C。【点睛】依照运动轨迹可知，轨迹向左波折，可知粒子碰到排斥力作用，凑近的过程，电场力做负功，远离的过程，电场力做正功，可判断电势能的大小和动能的大小以及Q的电性。10.现有束带同种等量电荷的不相同离子组成的离子流，从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场，当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，则（）离子进入电场的初速度必然相同离子进入电场的初动量必然相同离子进入电场的初动能必然相同无法判断【答案】C【解析】依照牛二定律得离子的加速度：，穿越电场的时间：，则经过电场时的偏转量：，联立得：，依照题，这些离子的电荷量相等，、和相等，说明相等，离子进入电场的初动5能，则知离子进入电场的初动能相同，而初速度、初动量不用然相同，故C正确，ABD错误。应选C【点睛】离子流飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，说了然这些离子拥有相同的偏转量，写出粒子偏转量的公式，再进行解析。11.以下列图，、是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是，、是中垂线上的两点．，用、、、、、分别表示、、三点的场强和电势，则（）A.必然大于，必然大于B.必然大于，不用然大于C.不用然大于，不为D.不用然大于，为【答案】C【解析】两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零，无量远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线到无量远处电场强度先增大后减小，设场强最大的点为P点，P点可能在A、B两点之间，也可能在O、A之间，也可能在B点的外侧，当P点可能在A、B两点之间时，EA可能大于EB，也可能小于EB，还可能等于EB；当P在O、A之间时，EA大于EB；当P点在B点外侧时，EA小于EB；在PQ连线的中垂线上，场强方向沿AB方向，沿电场线方向电势越来越低，因此φA必然大于φ无量远处为0，φ必然不为0；故CBo对，ABD错。应选C【点睛】等量同种电荷水平线和中垂线上场强和电势的关系。12.如图，为上下振动的振源，其频率为，所产生的横波向左右流传，波速为，已知和两点与振源相距分别为，，和已经振动起来，当经过平衡地址向上运动时（）A.在波峰，在波谷和都在波谷6和都在波峰经过平衡地址向上振动，经过平衡地址向下振动【答案】A【解析】由得，波长，，P、S相当于相距时的关系，，、相当于相距时的关系，结合如图波形可知，当经过平衡地址向上运动，此时辰质点在波峰，在波谷，故A正确，BCD错误；应选A。13.以下列图，一根长为、横截面积为的金属棒，其资料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为，电荷量为．在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为，则金属棒内的电场强度大小为（已知电阻）（）A.B.C.D.【答案】C【解析】电场强度可表示为E＝①，其中L为金属棒长度，U为金属棒两端所加的电动势，而U＝IR②，其中③，④，联立①②③④，可得E＝nevρ，故C项正确.视频14.以下列图，用两根轻质细绝缘线把两个等质量的带电小球悬挂起来，球带电，球带电，且两球间的库仑力小于球的重力，即两根线都处于竖直绷紧状态，现加一水平向右的匀强电场，平衡时，表示两小球平衡状态的是（）A.B.C.D.7【答案】D【解析】第一取整体为研究对象，整体碰到重力，电场力和上边绳子的拉力，由于两个电场力的矢量和为：，方向向左，因此上边绳子向左偏，设绳与竖直方向的夹角为则由平衡条件得：，再对B电荷研究可知，负电荷碰到的电场力水平向右，因此下面的绳子向右偏转，设下面的绳子与竖直方向夹角为，则：，可见则，故D正确，ABC错误。应选D。【点睛】以整体为研究对象，依照平衡条件解析上边绳子的倾斜状态，以B为研究对象受力解析，依照平衡条件判断下面绳子的倾斜状态。15.以下列图，研究甲乙丙丁四种情况中间点的场富强小，甲为在点下方处有一个带电量为的点电荷；乙为在点下方有一个水平放置的半径为的平均带电圆环，总带电量为，其圆心距离为；丙为在点下方有一个水平放置的半径为的平均带电圆盘，总带电量为，其圆心距离为；丁为在点下方有一个半径为的平均带电球体，总带电量为，其球心距离为；则关于这四种情况中点的电场强度的大小情况应该是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】平均带电球体球外场强与电荷量集中在球心处的点电荷产生的场强等效，因此E甲=E丁，乙图中A点的场强是圆环上各个点电荷场强的叠加，方向竖直向上，丙图中A点的场强是圆盘上各个点电荷场强的叠加，方向竖直向上，由于圆环与圆盘的带电量与甲图中Q的带电量相等，依照场强的决定式，依照电荷分布的特点和场强的叠加原理可得：E甲=E丁＞E丙＞E乙，故C正确，ABD错误。二、多项选择题（每题3分，共15分．每题都有多个选项是正确的，多项选择错选均不得分，少选得2分）16.以下哪些应用是利用了多普勒效应（）8利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体有关于地球的运动速度交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波，波被运动的汽车反射回来，依照接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况有经验的战士从炮弹翱翔的吼喊声判断翱翔炮弹是凑近还是远去【答案】ABD【解析】试题解析：凡是波都能发生多普勒效应，因此利用光波的多普勒效应便能够测定遥远天体有关于地球运动的速度；利用多普勒效应制作的测速仪常用于交通警察测量汽车的速度；铁路工人是依照振动的强弱（其实不是多普勒效应）而对火车的运动进行判断的；炮弹翱翔时，与空气摩擦产生声波，人耳接收到的频率与炮弹的相对运动有关。因此只有选项C没有利用多普勒效应；应选C．考点：多普勒效应17.如图实线是某时辰的波形图象，虚线是经过时的波形图象．则以下说法正确的选项是（）A.波长必然为B.波速可能为C.波速可能为D.波必然向正方向流传【答案】ABC【解析】A、由题可知，波长，故A对；BC、若波沿x正方向流传，由题可知，，解得周期，故波速，其中，当n=5时，波速是105m/s；若波沿x负方向流传，由题可知，解得周期，波速，其中，当n=0时，波速是15m/s，故BC正确；D、无法判断波的流传方向，故D错误。应选ABC。【点睛】理解波的周期性，运用数学知识列出通项式。18.以下列图是利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置表示图，下面的表达吻合实验观察结果的是：（）9板向右平移，静电计指针偏转角度变小板向上平移，静电计指针偏转角度变小板不动，在、间插入一块绝缘介质板，静电计指针偏转角度变小紧靠板在、间插入一块金属板，静电计指针偏转角度变大【答案】AC【解析】静电计是测量电势差的装置，电势差越大，静电计指针的偏角越大．由题，电容器的电量不变，依照解析电容器电容的变化，再由电容的定义式解析电容器两板间电势差的变化．将b板向右平移，板间距离减小，依照依照可知电容器电容C增大，而电容器的电量Q不变，由解析可知，电容器两板间电势差减小，则静电计指针偏角变小，A正确；将b板向上平移，两板正对面积减小，依照依照可知电容C减小，而电容器的电量Q不变，由解析可知，电容器两板间电势差增大，则静电计指针偏角变大，B错误；b板不动，在a、b之间插入一块绝缘介质板，电容增大，而电容器的电量Q不变，由解析可知，电容器两板间电势差减小，则静电计指针偏角变小，C正确；紧靠b板在a，b间插入一块金属板，相当于板间距离减小，电容增大，而电容器的电量Q不变，由解析可知，电容器两板间电势差减小，则静电计指针偏角变小，D错误．19.以下列图，某同学在研究电子在电场中的运动时，获得了电子由点运动到点的轨迹(图中实线所示)，虚线是电场线，则以下说法正确的判断是（）A.电子在点动能较小B.电子在点动能较小C.点的场富强于点的场强D.点的电势高于点的电势【答案】BCD10【解析】AB、从轨迹波折方向可知电场力沿着电场线向左，由到电场力做负功、动能减小、电势能增大，故A错误，B正确；C、由电场线的密集程度可看出点的场强较大，故C正确；D、由电子曲线轨迹向下波折可知电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故点电势较大，故D正确。应选BCD。【点睛】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。20.空间有一电场，各点电势随处点的变化情况以下列图．以下说法正确的选项是（）点的电场强度必然为零与点的电场强度相同和两点在同一等势面上将负电荷从移到电荷的电势能增大【答案】CD【解析】A、图象的斜率大小表示电场强度沿x轴方向重量的大小，由图可知O点的电场强度不为零，故A错误；B、由图可知，有与点斜率不相同，则有电场强度不相同，故B错误；C、由图可知，和两点电势相等，故两点必然在同一等势面上，故C正确；D、沿着电场线方向，电势是降低的，可获得电场方向向右，负电荷从移到，电场力做负功，电势能增大，故D正确；应选CD。【点睛】由φ-x图像斜率大小表示电场强度沿x轴方向重量的大小，判断场强的大小变化；由图线沿x轴方向电势的变化情况判断场强的方向，由电场力做功判断电势能的变化。三、实验题（共8分）21.在“练习使用示波器”的实验中：某同学将衰减调治旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围置于“”，发11现示波器显示屏上显示的波形如下图．为将这个波形变成所示的波形，可进行以下调治：（填开关的编号）1）调治____________与____________使图象变细．2）调治____________与____________使图象位于示波器中央．3）调治____________增大曲线竖直方向的幅度．4）调治____________增大曲线水平方向的幅度．5）调治____________使图象从负半周开始．【答案】(1).2(2).3(3).6(4).7(5).8(6).7(7).15【解析】(1)使图象变细应调治和聚焦旋钮；(2)调治和使图象位于中央，调治竖直位移旋钮，即↑↓和水平位移旋钮；(3)若要增大波形曲线竖直方向的幅度，应调治增益旋钮；(4)调治增大曲线水平方向的幅度；(5)使图象从负半周开始应调治同步开关；【点睛】认识示波器使用，明确各旋钮的功能。22.在“练习使用示波器”的实验中：某同学将衰减调治旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围置于“外挡”，“输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图象可能是下面图中的12____________．【答案】B【解析】由于该同学将衰减调治旋钮置于最右边的“”挡，此时由机内自行供应竖直方向按正弦规律变化的交流电压屏上的亮斑，发生竖直方向的搬动，扫描范围旋钮置于“外”挡，此机会内没有扫描电压“输入”与“地”之间未接信号输入电压，水平方向也没有外接电压，因此水平方向没有电压，屏上的亮斑不会发生水平方向的搬动，因此看到的图象应该是B图中的图象；应选B。【点睛】明确示波器的工作原理。四、计算题（共32分，解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能够得分．有数值计算的，答案中必定写出数值和单位）23.将一个电荷量为的点电荷，从零电势点移到点要战胜电场力做功，求：（1）点的电势？（2）若将该电荷从点移到点，电场力做功，求点电势？（3）求两点电势差？【答案】（1）（2）（3）【解析】【解析】电场力做功与电势能的关系，再有电势与电势能的关系求某点的电势高低，电势差与电势的关系。解：(1)点的电势能等于从点搬动到点电场力做的功，依照电场力做功与电势能的关系由电势与电势能的关系，则点的电势为：．由（1）同理得：即，解得：，点电势为电势差与电势的关系：1324.示波管的表示图以下，竖直偏转电极的极板长，两板间距离，极板右端与荧光屏的离．由阴极发出的电子经电场加速后，以的速度沿中心线进入竖直偏转电场．若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。已知电子电荷量，质量．求：(1)加速电压的大小．(2)要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压的最大值．(3)求电子打在荧光屏上距