2022年高考物理总复习阶段综合检测试卷及答案（四）

阶段综合检测（四）（第七、八章）

（75分钟100分）

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.（2022•福州模拟）如图所示，两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频

率为75Hz,乙弹簧振子的固有频率为18Hz,当支架在受到竖直方向频率为20Hz的驱动力

作用做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是（）

4甲的振幅较大，且振动频率为75Hz

B.甲的振幅较大，且振动频率为20%

C.乙的振幅较大，且振动频率为18Hz

D.乙的振幅较大，且振动频率为20Hz

【解析】选D0支架在受到竖直方向且频率为20Hz的驱动力作用下做受迫振动时，频率越

接近则振幅越大，所以乙的振幅较大。受迫振动的频率取决于驱动力的频率即振动频率为20

Hz,力、B、。错误，〃正确。

2.（2021•辽宁选择考）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，

x=2加处质点的振动图像如图（6）所示，则波速可能是（）

A123

-WS-WS-

0L55

【解析】选人根据图出可知t=2s时x=2R处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为

该波向负方向传播，结合图（a）,利用“上下坡”法可知x=2/为半波长的奇数倍，即有（2n

-Dy=2勿（n=l,2,3,…），而由图（8）可知该波的周期为T=4s；所以该波的波速为v

r=壮7（n=l,2,3,…），当n=3时可得波的速率为v=（mls,故选儿

3.如图所示，Si、怎是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某

一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的

是（）

4质点a经过半个周期时，振动加强

B.质点b处位移始终最大

C.质点b、c、d处的振动始终是最强的

D.此时质点d处于平衡位置，质点d为振动减弱点

【解析】选由图示可知，质点a处是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的,

是振动减弱点，故4错误；质点b处是两列波波峰与波峰叠加的地方，是振动加强点，但位

移不是始终最大，只能说振幅最大，故6错误；质点b、c、d处均在振动加强区，是振动加

强点，故质点b、c、d处的振动始终是最强的，故C正确；此时质点d处于波峰与波谷之间,

是平衡位置，质点d处是振动加强区，故。错误。

4.（2022•益阳模拟）如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B,相互

绝缘且质量均为2偌，A带正电，电荷量为0.1C,B不带电。开始处于静止状态，若突然加

沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为154gm10m/s2,则（）

A

lB

i

i

A.电场强度为50敢C,方向向上

B.电场强度为100般&方向向上

C.电场强度为100般C,方向向下

D.电场强度为200般G方向向下

【解析】选B。设所加的电场方向向下，大小为E,A、B整体原来处于平衡状态,则加的电

场力为整体的合外力，由牛顿第二定律有Eq=2ma,再分析A物块的受力，有向下的重力mg,

向下的电场力Eq,向上的弹力N,由题意知N=15M则有mg+Eq—N=ma,联立解得E=一

100N/C,故所加的电场方向向上，大小为100敢C,4、a〃错误，6正确。

5.沿电场中某条直电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所

示，坐标原点0、xi、&和X；,分别与x轴上0、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一

个带正电的粒子从0点由静止释放，运动到A点的动能为E“，仅考虑电场力作用，则（）

A.从0点到C点，电势先升高后降低

B.从0到X3距离内，电场强度方向发生变化

C.粒子在AB段电势能变化量大于BC段电势能变化量

D.粒子在AB段电势能变化量小于BC段电势能变化量

【解析】选乙由题可知，电场方向沿x轴正方向，由0点到C点，沿电场线方向，电势逐

渐降低，4错误；从图像可知从0到X3距离内，电场强度方向始终为正，8错误；E-x图像中

图线与坐标轴所围面积代表电势差，可知AB段的电势差大于BC段的电势差，故电场力做功

WQWK由电场力做功与电势能变化的关系得,粒子在AB段电势能变化量大于BC段的电势能变

化量，〃错误，故选a

6.（2021•广东选择考）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，虚线为等势面。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（）

高压电源、

产」2瓷身徵\I

b：r

带电液滴/!I吸极

等势面:

A.a点的电势比b点的低

B.a点的电场强度比b点的小

C.液滴在a点的加速度比在b点的小

D.液滴在a点的电势能比在b点的大

【解析】选〃。高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低,

可知6）8“故/错误；等差等势线的疏密反映场强的大小，由题图可知a处的等势线较密,

则Ea>E“故8错误；液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为a=^，因

m

E»Eb,可得怎>③，故C错误；液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，

电势能减少,即Em>E曲,故〃正确。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.（2022•株洲模拟）利用图甲所示电路可研究电容器的充、放电。图乙为某次实验中通过计

算机在同一图中描画出的电压和电流的变化情况，阴影部分I和II的面积分别为Si、S2O可

以推断出（）

甲乙

A.图乙反映了电容器充电时的情况

B.Si表示极板电压为5『时所带的电荷量

C.Si=S2

D.定值电阻R的阻值

【解析】选GDo由图乙可知电容器两端的电压在不断地减小，即电容器处于放电的状态，

故4错误；在i-t图像中，面积表示在一段时间内通过某一横截面的电量，即，表示的是在

一段时间内通过某一横截面的电量，或表示电容器电压变化而引起的电量变化量，不表示极

板电压为5，时所带的电荷量，故有Si=C/U=C•（10r-5同理S2=C/U=C•（5V

-0垃，则Si=S2,故6错误，。正确；刚开始放电时，电容器两端电压为10匕此时回路

中的电流为50mA,根据欧姆定律可求出定值电阻R的阻值R=；=200Q,故〃正确。

8.（2022•娄底模拟）如图所示，空间有一圆锥0BB',点A、A'分别是两母线的中点。现在

顶点0处固定一负的点电荷，下列说法中正确的是（）

二:二\A'

A.A、A'两点的电场强度相同

B.平行于底面且圆心为a的截面为等势面

C.将一正的试探电荷从B点沿直径移到B'点，其电势能先减小后增大

D.若B，点的电势为“B'，A，点的电势为6J,则BA连线中点C处的电势明；高于

6」十储,

2

【解析】选C、D。由点电荷场强公式E=k4可知，A、A'两点的电场强度大小相等，方向

r

不同，/错误；点电荷周围的等势面为以点电荷为圆心的球面，8错误；将一正的试探电荷从

B点沿直径移到B'点，相互间的库伦引力先做正功，后做负功，故其电势能先减小后增大，

C正确；B，A'中点为C',若B，点的电势为如「，A'点的电势为6/,由U=Ed可知，

6B'+小\'

B'C'的电势差小于C'Az的电势差，即6/一叫'一%'，即6J>2,

6J+6A'

C点与C'在同一等势面上，电势相等，故BA连线中点C的电势风高于。，〃正

确。

9.（2022•株洲模拟）如图所示，一列简谐横波在介质中沿x轴传播，甲图为某一时刻的波形

图，P点横坐标为1.5侬乙图为振动传递到P点后，质点P的振动图像。则下面说法正确

的是（）

A.该简谐波一定沿着x轴正方向传播

B.若0点为波源，则0点的起振方向为沿着y轴向上

C.若0点为波源，该简谐波的波速为2Ms

〃.若0点为波源,从波源0点起振开始计时,P点起振后的振动方程为y=0.2s】力|

m

【解析】选反C、D。该简谐波可能沿着x轴正方向传播，也可能沿着x轴负方向传播，由

题中信息不能确定其传播方向，故力错误；若0点为波源，即简谐波沿着x轴正方向传播，

由题图乙可知，P点起振方向向上，同一简谐波每个质点与波源起振方向一致，则0点的起

振方向为沿着y轴向上，故8正确；由题图乙可知，周期T=2s,由题图甲可知振幅A=20cm,

入3

波长入=4加，波速丫=不=2勿/s,故C正确；振动从波源0点传递到P点需要7s,即

质点P在1s后才开始振动,P点起振后的振动方程为y=0.2s力？1万t—1万）加,故〃正确。

10.（2021•岳阳模拟）两块水平平行正对放置的导体板如图甲所示，大量电子（质量为m、电

荷量为e）由静止开始，经电压为U。的电场加速后，连续不断地沿水平方向从两板正中间射入。

当两板均不带电时，这些电子通过的时间为3t”当在两板间加如图乙所示的周期为2t。、幅

值恒为U。的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过。忽略电子间的相互作用及所

受重力，则（）

|^一；I一：ii

|ubj।i°-2/o3/o4/0

甲乙

4这些电子通过两极板之后，侧向位移（沿垂直于两板方向上的位移）的最大值s0二£

B.这些电子通过两极板之后，侧向位移（沿垂直于两板方向上的位移）的最小值sy„„=^

0

C.侧向位移分别为最大值和最小值的两种情况，对应的电子在刚穿出两板之间时的动能之比

为8：3

D.侧向位移分别为最大值和最小值的两种情况，对应的电子在刚穿出两板之间时的动能之比

为16：13

【解析】选/、Do画出电子在t=0时和t=t。时进入电场的v-t图像进行分析

竖直方向的分速度

eU°eUo_2eU（）to

Vly~—Tto，V2y-—72to=j-

mdmdmd

13eUoto_d

侧向最大位移S*2（5vlyt0+vlyt0）=3vlyt0=-=2

2

-13eUotod

侧向最小位移vit+vit=l.5Vlyto=2md

yoyo4

6eUo

解得d=to

m

6eU

所以=~0

m

2

dt1

Q=-=-0哈,"正确’8错误；电子在加速电场中,由动能定理得:

、“彳4eUo=-mvo,

,eUo、22eUo

解得=（需2翁=盂

所以〃正确。

三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11.（6分）小何同学设计实验测量当地的重力加速度,实验器材主要由一个可调速的电动机、

智能手机、细铜丝、钢管支架和不锈钢底座组成，其中可调速的电动机是由一个低速旋转电

动机、一个直流电机调速器和一个直流开关电源组成。手机在水平面内稳定做匀速圆周运动

时可处理为“圆锥摆”模型，手机上装载的某软件配合手机内的陀螺仪可直接测得手机做圆

周运动的角速度3和向心加速度a,软件可通过拍下的视频分析测量绕杆做圆周运动时悬线

与竖直方向的夹角及手机做圆周运动的半径r。有了a,0,3,r的实测数据，即可在误差

允许范围之内测量当地重力加速度。

（1）小何同学根据所学过的力学知识推出当地重力加速度表达式为：g.=（用a和。

表示）。

（2）若保持角速度3不变，改变线长L,根据测得的5组数据描点作图，直线拟合后得到a-r

图像如图所示，直线斜率为k,圆心到悬点距离为h,当地重力加速度表达式为：g2=

（用k和h表示）。

a/(m-s-2)

90.40.450.50.55r/m

（3）根据表格中的数据描绘a-0图像，并在坐标纸上描出序号为4的点，并由图像计算

重力加速度g=力/¥（结果保留三位有效数字）。

夹角夹角

序半径角速度3/向心加速度

0正切

号r/m(rad。s-1)a/（加•s-2）

/(°)tan0

144.900.9980.4034.9549.789

247.251.0820.4344.94110.577

349.501.Ill0.4864.83311.348

449.901.1880.4664.96111.683

553.101.3320.5454.91212.999

【解析】(1)由题意可知圆锥摆做圆周运动时的向心力为ma=mgUa〃0

故重力加速度为g尸需i

⑵由题意ma=mco2r得a=coJr

可得斜率k=3?r

r

由（1）知mgtan6=mw2r,tan0=~

故可求得g2=kh

(3)

由图像斜率得重力加速度值约为9.80加/彘

答案：⑴丁%仁)^

tanU

(3)图见解析9.80(9.70〜10.0均可)

12.(9分)如图(a)所示，甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，所选用电

流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“十”接线柱

流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。所选用的电压表的零刻度在表盘的最左侧。

⑴为观察电容器C充电时的现象，应将单刀双掷开关S接(选填“1”或“2”)0

(2)在利用图(a)电路进行实验时，下列操作或现象正确的是o

A.连接电路时，电压表的下端为“+”接线柱

B.电容器C在放电时，电流表指针向左偏转

C电容器C在放电时，电流表指针忽左忽右偏转

D.电容器C充电结束后，电压表示数等于电源电动势E

⑶乙同学用图（力所示电路来观察电容器C放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路

中的电流，并输入计算机，得到了图（c）所示的电流i与时间t的关系图像。已知该同学所选

用的直流电源电动势E=8匕

①通过i-t图像可以发现：电容器放电时，电路中的电流减小得越来越_________（选填“快”

或“慢”）;

②已知图（C）中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电荷量，每一

小格面积表示的电荷量为8X10-54据此可求出电容器放电前所带电荷量@=G

③乙同学改变电源电动势，重复多次上述实验，得到电容器在不同电压U下所带的电荷量Q,

并作出Q-U图像，则图像应是；

④乙同学在实验中所选用的电容器的电容C=£

【解析】（1）充电时必须将电容器接电源，故将单刀双掷开关拨向1。

（2）由电路图可知电压表的下端应为“一”接线柱，故/项错误。由于电流从电流表的“+”

接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转；而电容器C放电时电流从电流表的“一”接

线柱流入，电流表指针向左偏转，故8项正确。电容器放电时电流方向不变，电流表指针不

可能忽左忽右，故。项错误。电容器C充电结束后，电压表示数等于电源电动势E,故〃项

正确。

⑶①从图（c）中可以看出放电时电流减小得越来越慢（斜率的绝对值表示电流的变化快慢）；

②可数出图线与坐标轴所围成图形有40小格，所以电容器放电前所带电荷量为Q=40X8X

IO-6^3.2X10-3C,,③对一个特定的电容器，其带电量与电压成正比，故8项正确；④根

Q32X1O-3

据电容的定义可得C=,=:——-夕=4.OX10-4R

Uo

答案：（1）1（2）8、D

⑶①慢②3.2X10-3③3@4.0X10-4

13.（13分）如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直

杆AC,其下端（C端）距地面高度h=0.8例有一质量0.5Ag的带电小环套在直杆上，正以

某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。（g取10勿/9）求：

（1）小环离开直杆后的加速度大小和方向；

⑵小环从C运动到P过程中的动能增量；

（3）小环在直杆上匀速运动速度的大小voo

【解析】（D小环沿杆匀速下滑，受重力，电场力及支持力如图所示，由平衡条件可得qE=

mg，N=小mg,小环离开直杆后，只受重力及电场力作用，小环的加速度为嫡mg=ma,解

得a=/g=10、「勿/s?,加速度方向垂直杆向下

⑵小环从C运动到P过程中，由动能定理可得

mgh=/E”解得/E“=4J

⑶小环从C运动到P过程中，做类平抛运动，如图所示有x=hs//?45°=v（）t,y=hcos45°

=1at：代入数据联立解得v°=2m/s

答案：（1）10/R/¥加速度方向垂直杆向下（2）4J（3）2m/s

14.（13分）（2021•海南等级考）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐

标原点，波源在0〜4s内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5m/s.

(1)求这列横波的波长；

⑵求波源在4s内通过的路程；

⑶在图(力中画出t=4s时刻的波形图。

【解析】⑴由题知图®为波源的振动图像，则可知A=4cm,T=4s由于波的传播速度为

0.5m/s,根据波长与速度关系有X=vT=2m；

(2)由(1)可知波源的振动周期为4s,则4s内波源通过的路程为s=4A=16cm；

(3)由题图可知在t=0时波源的起振方向向上，由于波速为0.5Ws,则在4s时根据x=vt

=2加可知该波刚好传到位置为2加的质点，且波源刚好回到平衡位置，且该波沿正方向传

播，则根据“上坡”“下坡”法可绘制出t=4s时刻的波形图