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广东省中山市第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2024高二上·中山期中）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．有机械振动必有机械波
B．声音在空气中传播时是横波
C．在机械波的传播中质点并不随波迁移
D．质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上
2．（2024高二上·中山期中）一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。由图可知（　　）
A．质点振动的频率是4Hz
B．质点振动的振幅是4cm
C．在t=3s时，质点的速度为最大
D．在t=4s时，质点所受的回复力为零
3．（2024高二上·中山期中）某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是（ ）
A．M点的场强小于N点的场强
B．M点的电势高于N点的电势
C．将一负电荷由O点移到M点电势能增加
D．将一正电荷由P点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点
4．（2024高二上·中山期中）如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。在天空出现的半透明薄云里，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中，当太阳光射在一个六角形冰柱上，就会发生折射现象。设一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　）
A．在冰晶中，a光的折射率较大
B．在冰晶中，b光的传播速度较大
C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
D．a、b光在真空中传播时，b光的波长较长
5．（2024高二上·中山期中）甲粒子（q、m）、乙粒子（、m）、丙粒子（2q、4m）先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，。则甲、乙、丙三个粒子的运动轨迹分别为（　　）
A．①、②、③ B．③、①、② C．②、①、③ D．③、②、①
6．（2024高二上·中山期中）如图所示为实验室中一单摆的共振曲线，由共振曲线可知（　　）
A．则该单摆的摆长约为
B．若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移
C．若增大摆球的质量，共振曲线的峰值向右偏移
D．若在月球上做实验，共振曲线的峰值向左偏移
7．（2024高二上·中山期中）如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为。已知内有个自由电子通过导线的横截面，电子电荷量为，则（　　）
A．内有个自由电子通过导线的横截面
B．流经导线的电流为
C．自由电子在导线和中移动的速率之比
D．两端电压之比为
8．（2024高二上·中山期中）生活中的传感器有很多种，其中有一种电容式风力传感器，是通过改变极板间的距离来改变电容的，如图所示，将电容式风力传感器连接在电路中组成回路，电源电动势恒定不变，闭合开关S，可动电极在风力作用下能够向左移动，风力越大，向左移动的距离越大。下列说法正确的是（　　）
A．风力越大，电容式风力传感器的电容越小
B．风力越大，电容式风力传感器的电容器存储的电荷越多
C．风力越大，电容式风力传感器两极板间的电场强度越大
D．风力越大，电容式风力传感器两极板间的电压越大
9．（2024高二上·中山期中）关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（　　）
A．图甲皂液薄膜观测到明暗相间条纹是光的干涉结果
B．图乙医用内窥镜是光的衍射现象的应用
C．图丙是观测光的偏振现象，偏振现象说明光是一种横波
D．图丁泊松亮斑是由于光的折射产生的
10．（2024高二上·中山期中）如图是静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝，在A，B间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了．有关静电除尘的装置，下列说法正确的是
A．金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极
B．金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极
C．C为烟气的进气口，D为排气口
D．D为烟气的进气口，C为排气口
11．（2024高二上·中山期中） 将内阻为，满偏电流为的小量程电流表改装成量程为的电压表，则（　　）
A．需要串联一个阻值为的电阻
B．需要并联一个阻值为的电阻
C．电压表的内阻为
D．电压表的内阻为
12．（2024高二上·中山期中）导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB（曲线）所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为（1，0）。下列说法正确的是（　　）
A．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻增大
B．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻减小
C．当灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻为1Ω
D．在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了1Ω
13．（2024高二上·中山期中）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　）
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）若如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图1所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值　 　实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）经仪器调整后，该装置在光屏上得到的干涉图样如图2所示，分划板测得A、B两个条纹的位置示数分别为，，在图中A位置游标卡尺如图3所示，则其示数为　 　mm。
（4）若双缝间距为d，双缝到光屏间的距离为L，则该单色光的波长　 　（用，，d，L表示）。
14．（2024高二上·中山期中）某兴趣小组利用电流传感器观察电容器的充、放电现象，设计电路如图甲所示。
（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，充电后电容器右极板带　 　（选填“正”或“负”）电；
（2）然后把开关S接1，电容器放电，计算机记录下电流传感器中电流随时间的变化关系如图乙所示，已知图乙中所围的面积约为38个方格，根据I-t图像估算电容器在充电结束时储存的电荷量为　 　C；已知直流电源的电压为6V，则电容器的电容为　 　F；（均保留三位有效数字）
（3）如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，重复上述实验，则充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将　 　（填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，以下观点正确的是（　　）
A．在ef之间串联一个微型直流小风扇，可以展示电容器是储能元件
B．更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，电容器放电时释放的电荷量仍不变
C．将电源电压增大，但不超过电容器的耐压，可以增大电容器放电时释放的电荷量
D．将变阻器阻值增大，可以减少电容器的放电时间
15．（2024高二上·中山期中）如图所示，某兴趣小组为了再现密立根油滴实验，实验中调节两板间电压，使两板间的场强大小为，观测到一电量为的带电油滴悬浮静止在电场之中，板间距离为，重力加速度为。求
（1）若上极板带正电，试判断该带电油滴带何种电荷；
（2）两板间的电压为多少；
（3）该带电油滴的质量为多少。
16．（2024高二上·中山期中）现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其横截面ABC为直角三角形，ACB=30°，AB面镀有水银。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，经AB面反射后光束沿原光路返回。其中CO=AC=l，光速为c。求：
（1）玻璃对该光的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
17．（2024高二上·中山期中）如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到CD的距离为，CD左侧有场强大小为、水平向左的匀强电场，CD右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。CD右侧且相距处有一竖直墙壁EF，EF底端E点与水平地面BE相连接，EF高度为，现将、的绝缘滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入CD右侧，滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，，，。求：
（1）滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；
（2）滑块到达C 点的速度大小；
（3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．机械波的产生需要机械振动和介质，仅有机械振动（无介质）不会形成机械波，故A错误；
B．声音在空气中是纵波（质点振动方向与波传播方向平行），不是横波，故B错误；
C．在机械波的传播中质点并不随波迁移，而是上下振动，故C正确；
D．质点的振动方向与波的传播方向总是垂直的，故D错误。
故答案为：C。
【分析】回忆机械振动、机械波的产生条件，区分横波与纵波的质点振动特点，判断各选项的正确性。
2．【答案】C
【知识点】简谐运动的表达式与图象；简谐运动；简谐运动的回复力和能量
【解析】【解答】A．由位移x与时间t的关系曲线可知周期为
频率为，故A错误；
B．质点的振幅等于振子的位移最大值，由位移x与时间t的关系曲线可知振幅为，故B错误；
C．在t=3s时，由图可知位移为零，回复力为零，质点加速度为零，质点的速度为最大，故C正确；
D．在t=4s时，由图可知位移最大，由公式，可知质点所受的回复力最大，故D错误。
故答案为：C
【分析】结合简谐振动图像，分析周期、振幅，再根据平衡位置与最大位移处的速度、回复力特点，判断各选项的正确性。
3．【答案】C
【知识点】电场强度；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．电场线密的地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场强大于N点的场强度，故A错误；
B．沿电场线方向电势降低，所以M点的电势低于N点的电势，故B错误；
C．将一负电荷由O点移到M点电场力做负功，所以电荷的电势能增加，故C正确；
D．一正点电荷从P点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，与电场线的相切，据曲线运动的条件该电荷并不能沿电场线运动到M点，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电场线的疏密判断场强大小，沿电场线方向判断电势高低，结合电荷受力与做功分析电势能变化，以及变力作用下电荷的运动轨迹。
4．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A．设入射角为，折射角为，由图乙可知，a光和b光入射角相同，a光折射角大于b光折射角，根据可知，a光折射率小于b光折射率，A错误；
B．b光折射率大，又因为，所以a光在冰晶中的传播速度大，B错误；
C．根据临界角公式，b光折射率大，所以a光的临界角大于b光的临界角，C正确；
D．由于a光折射率小于b光折射率，因此a光频率小于b光频率，根据可知，a光的波长大于b光的波长，D错误。
故答案为：C。
【分析】结合折射定律、光速与折射率关系、临界角公式、波长与频率关系，分析不同色光的折射率、传播速度、临界角、波长的差异。
5．【答案】B
【知识点】电场及电场力；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】匀强电场的方向沿y轴负方向，轨迹①对应的粒子所受的电场力方向沿y轴正方向，故轨迹①对应的粒子带负电，轨迹①为乙粒子的运动轨迹。轨迹②、③对应的粒子，在x轴正方向上都做匀速直线运动，在y轴负方向上都做初速度为零的匀加速直线运动，在相同的时间内，轨迹②对应的粒子在y轴负方向上的位移较小，故轨迹②对应的粒子的加速度较小，而甲粒子的加速度
丙粒子的加速度
可得
所以轨迹②对应的粒子为丙粒子，轨迹③对应的粒子为甲粒子。
故答案为：B。
【分析】根据粒子的电性判断电场力方向，确定乙粒子的轨迹；再通过牛顿第二定律计算甲、丙的加速度，结合加速度与y方向位移的关系，确定甲、丙的轨迹。
6．【答案】D
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．单摆的固有频率为0.5Hz，则周期T=2s，根据
可得该单摆的摆长约为，A错误；
B．若增大摆长，周期变大，固有频率减小，则共振曲线的峰值向左偏移，B错误；
C．若增大摆球的质量，固有频率不变，则共振曲线的峰值不移动，C错误；
D．若在月球上做实验，重力加速度g变小，则周期变大，固有频率变小，则共振曲线的峰值向左偏移，D正确。
故答案为：D。
【分析】利用单摆周期公式，分析摆长、质量、重力加速度变化时，固有频率的变化，进而判断共振曲线峰值的偏移方向。
7．【答案】A
【知识点】电阻定律；电流、电源的概念；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】A．两部分属于串联关系，电流相等，因此内也有个自由电子通过导线的横截面，A正确；
B．根据公式可得，B错误；
C．根据公式可知，两部分电流相等，因此自由电子在导线和中移动的速率之比为，C错误；
D．根据电阻定律可得，两部分电阻之比为2：1，根据欧姆定律可知，两端电压之比为2：1，D错误。
故答案为：A。
【分析】利用串联电路电流相等的特点，结合电流定义式、电子移动速率公式、电阻定律、欧姆定律，分析各物理量的比例关系。
8．【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用；电场强度
【解析】【解答】A．根据题意可知，风力越大，则越小，由电容器的决定式，可得电容器的电容变大，故A错误；
BD．电源电动势恒定不变，电容器一直接着电源，则器电压不变，由，可知风力越大，电容越大，电容器存储的电荷越多，故B正确，D错误；
C．电容器两极板间为匀强电场，由风力越大，距离越小，而电压不变，则电容式风力传感器两极板间的电场强度越大，故C正确。
故答案为：BC
【分析】结合电容决定式、Q = CU、匀强电场场强公式，分析风力变化时电容、电荷、电场强度、电压的变化。
9．【答案】A,C
【知识点】光的全反射；薄膜干涉；光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】A．图甲中皂液薄膜的前后表面反射的光发生叠加，形成明暗相间条纹，这是光的干涉现象，故A正确；
B．图乙医用内窥镜利用的是光的全反射现象，使光能够在光导纤维中传输，并非光的衍射现象，故B错误；
C．图丙是观测光的偏振现象，偏振是横波特有的现象，说明光是一种横波，故C正确；
D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射产生的，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】根据不同光学现象（ 干涉、全反射、偏振、衍射 ）的定义与特点，对四幅图涉及的光学知识逐一辨析.
10．【答案】A,C
【知识点】电场及电场力
【解析】【解答】AB．在 A、B 间加高压后，B 附近强电场使空气电离出电子和正离子。电子向 A 极运动时俘获煤粉，使煤粉带负电，带负电的煤粉会向正极（A 极）运动并被吸附。所以金属管 A 应接高压电源正极，金属丝 B 接负极，故A正确、B错误；
CD．虽然烟气中含有固体小微粒，但是烟气的密度比空气小，所以烟气在空气中是向上飘的，所以C为烟气的进气口，故C正确、D错误。
故选AC。
【分析】依据静电除尘中电场对电荷的作用规律，以及烟气密度与空气密度的大小关系，分析电极连接和烟气进出口。
11．【答案】A,C
【知识点】电表的改装与应用
【解析】【解答】将电流变改装成电压表需要串联一个电阻，改装后的量程为
代入数据得
改装后电压表内阻为
AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为AC。
【分析】根据串联分压的原则进行电表改装，并利用欧姆定律求解。
12．【答案】A,C
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线
【解析】【解答】AB．图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随灯泡两端的电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变小，表明小灯泡的电阻逐渐变大，故B错误，A正确；
C．当灯泡两端的电压为2V时，根据上述可知，小灯泡的电阻为，故C正确；
D．当灯泡两端的电压为4V时，根据上述可知，小灯泡的电阻为可知，在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】利用伏安特性曲线中斜率与电阻的关系，分析电阻随电压的变化，并结合欧姆定律计算不同电压下的电阻及变化量。
13．【答案】（1）C；D
（2）大于
（3）111.10
（4）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）根据双缝干涉条纹间距公式，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，即增大条纹间距，可将屏向远离双缝的方向移动或使用间距更小的双缝，与单缝与双缝的距离无关。
故答案为：CD。
（2）分划板中心刻线与干涉条纹不平行，则条纹间距的测量值会大于真实值。
故答案为：大于
（3）A位置时游标卡尺的示数为.
故答案为：111.10
（4）双缝干涉条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式
联立解得单色光波长为
故答案为：
【分析】（1）依据双缝干涉条纹间距公式，分析改变各元件位置或双缝间距对条纹间距的影响，从而判断条纹个数变化.
（2）通过几何关系，分析刻线倾斜时测量值与实际值的大小关系.
（3）根据游标卡尺的读数规则，主尺读数加游标尺读数得到测量值.
（4）利用双缝干涉条纹间距公式，结合A、B的位置示数，推导单色光波长的表达式.
（1）根据双缝干涉条纹间距公式
若想减少从目镜中观察到的条纹个数，即增大条纹间距，可将屏向远离双缝的方向移动或使用间距更小的双缝，与单缝与双缝的距离无关。
故选CD。
（2）分划板中心刻线与干涉条纹不平行，则条纹间距的测量值会大于真实值。
（3）A位置时游标卡尺的示数为
（4）双缝干涉条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式
联立解得单色光波长为
14．【答案】（1）负
（2）；
（3）不变
（4）A；C
【知识点】电容器及其应用；观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，电流从左极板流入，故充电后电容器右极板带负电；
故答案为：负
（2）电容器在充电结束时储存的电荷量为
根据电容的定义式可知，电容器的电容为
故答案为：；
（3）因为充电时I-t曲线与横轴所围成的面积表示充电的电荷量，如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，充电电荷量不变，故I-t曲线与横轴所围成的面积将不变；
故答案为：不变
（4）A．在ef之间增加一个微型直流小风扇，电容器放电时，小风扇工作，可以展示电容器是储能元件，故A正确；
B．更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，由，可知电容器的带电量减少，电容器放电时释放的电荷量减少，故B错误；
C．将电源电压增大，且不超过电容器的耐压，由，可知电容器充电后，带电量增大，可以增大电容器放电时释放的电荷量，故C正确；
D．将变阻器阻值增大，开始放电电流减小，由于I-t曲线与横轴所围成的面积不变，则可以延长电容器的放电时间，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】（1）根据充电时电流流向，判断极板带电性质。
（2）通过I - t图像方格面积计算电荷量，再结合电容定义式求电容。
（3）明确I - t曲线面积的物理意义（充电电荷量），分析滑动变阻器阻值对其的影响。
（4）结合Q = CU，分析电容、电压变化对电荷量的影响，以及变阻器阻值对放电时间的影响，判断各选项正误。
（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，电流从左极板流入，故充电后电容器右极板带负电；
（2）[1]电容器在充电结束时储存的电荷量为
[2]根据电容的定义式可知，电容器的电容为
（3）因为充电时I-t曲线与横轴所围成的面积表示充电的电荷量，如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，充电电荷量不变，故I-t曲线与横轴所围成的面积将不变；
（4）A．在ef之间增加一个微型直流小风扇，电容器放电时，小风扇工作，可以展示电容器是储能元件，故A正确；
B．更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，由，可知电容器的带电量减少，电容器放电时释放的电荷量减少，故B错误；
C．将电源电压增大，且不超过电容器的耐压，由，可知电容器充电后，带电量增大，可以增大电容器放电时释放的电荷量，故C正确；
D．将变阻器阻值增大，开始放电电流减小，由于I-t曲线与横轴所围成的面积不变，则可以延长电容器的放电时间，故D错误。
故选AC。
15．【答案】（1）解：根据题意可知，带电油滴静止，电场力竖直向上，上极板带正电，场强向下，油滴受到的电场力方向与场强方向相反，说明油滴带负电。
（2）解：根据电场强度与电势差的关系可得，两板间的电压为
（3）解：根据题意，由平衡条件有
解得.
【知识点】电势差与电场强度的关系；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）通过油滴的平衡状态，结合场强方向，判断油滴的带电性质。
（2）利用匀强电场电势差与电场强度的关系公式，直接计算两板间电压。
（3）依据油滴的平衡条件，结合电场力和重力的表达式，求解油滴质量。
16．【答案】（1）解：由依题意，画出光路图如图
由几何关系可知，光线从O点入射时，折射角为，根据折射定律可得
（2）解：根据几何关系可知三角形CDO为等腰三角形，即
又
光在三棱镜中的传播时间为
又
联立，可得。
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）通过几何关系确定折射角，再利用折射定律计算玻璃对该光的折射率。
（2）根据几何关系求出光在三棱镜中传播的路程，结合光在玻璃中的传播速度，计算光的传播时间。
17．【答案】（1）解：滑块从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒
解得
滑块在圆弧轨道AB的B点时，有
解得
（2）解：滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有
解得滑块的加速度大小为
根据运动学有
解得
（3）解：当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有
解得
当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，水平方向有
解得
竖直方向有
解得
根据牛顿第二定律
解得
综上，的取值范围为
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）从A点运动到B点由动能定理结合B点受力可得圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；
（2）从B点运动到竖直虚线CD的过程根据受力可得加速度，结合位移公式，速度公式可得到达C点时速度的大小；
（3）分两种情况讨论，结合动能定理和运动情况列式解答。
（1）滑块从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒
解得
滑块在圆弧轨道AB的B点时，有
解得
（2）滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有
解得滑块的加速度大小为
根据运动学有
解得
（3）当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有
解得
当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，水平方向有
解得
竖直方向有
解得
根据牛顿第二定律
解得
综上，的取值范围为
1 / 1广东省中山市第二中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1．（2024高二上·中山期中）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．有机械振动必有机械波
B．声音在空气中传播时是横波
C．在机械波的传播中质点并不随波迁移
D．质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上
【答案】C
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．机械波的产生需要机械振动和介质，仅有机械振动（无介质）不会形成机械波，故A错误；
B．声音在空气中是纵波（质点振动方向与波传播方向平行），不是横波，故B错误；
C．在机械波的传播中质点并不随波迁移，而是上下振动，故C正确；
D．质点的振动方向与波的传播方向总是垂直的，故D错误。
故答案为：C。
【分析】回忆机械振动、机械波的产生条件，区分横波与纵波的质点振动特点，判断各选项的正确性。
2．（2024高二上·中山期中）一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。由图可知（　　）
A．质点振动的频率是4Hz
B．质点振动的振幅是4cm
C．在t=3s时，质点的速度为最大
D．在t=4s时，质点所受的回复力为零
【答案】C
【知识点】简谐运动的表达式与图象；简谐运动；简谐运动的回复力和能量
【解析】【解答】A．由位移x与时间t的关系曲线可知周期为
频率为，故A错误；
B．质点的振幅等于振子的位移最大值，由位移x与时间t的关系曲线可知振幅为，故B错误；
C．在t=3s时，由图可知位移为零，回复力为零，质点加速度为零，质点的速度为最大，故C正确；
D．在t=4s时，由图可知位移最大，由公式，可知质点所受的回复力最大，故D错误。
故答案为：C
【分析】结合简谐振动图像，分析周期、振幅，再根据平衡位置与最大位移处的速度、回复力特点，判断各选项的正确性。
3．（2024高二上·中山期中）某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是（ ）
A．M点的场强小于N点的场强
B．M点的电势高于N点的电势
C．将一负电荷由O点移到M点电势能增加
D．将一正电荷由P点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点
【答案】C
【知识点】电场强度；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．电场线密的地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场强大于N点的场强度，故A错误；
B．沿电场线方向电势降低，所以M点的电势低于N点的电势，故B错误；
C．将一负电荷由O点移到M点电场力做负功，所以电荷的电势能增加，故C正确；
D．一正点电荷从P点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，与电场线的相切，据曲线运动的条件该电荷并不能沿电场线运动到M点，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电场线的疏密判断场强大小，沿电场线方向判断电势高低，结合电荷受力与做功分析电势能变化，以及变力作用下电荷的运动轨迹。
4．（2024高二上·中山期中）如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。在天空出现的半透明薄云里，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中，当太阳光射在一个六角形冰柱上，就会发生折射现象。设一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（　　）
A．在冰晶中，a光的折射率较大
B．在冰晶中，b光的传播速度较大
C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
D．a、b光在真空中传播时，b光的波长较长
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A．设入射角为，折射角为，由图乙可知，a光和b光入射角相同，a光折射角大于b光折射角，根据可知，a光折射率小于b光折射率，A错误；
B．b光折射率大，又因为，所以a光在冰晶中的传播速度大，B错误；
C．根据临界角公式，b光折射率大，所以a光的临界角大于b光的临界角，C正确；
D．由于a光折射率小于b光折射率，因此a光频率小于b光频率，根据可知，a光的波长大于b光的波长，D错误。
故答案为：C。
【分析】结合折射定律、光速与折射率关系、临界角公式、波长与频率关系，分析不同色光的折射率、传播速度、临界角、波长的差异。
5．（2024高二上·中山期中）甲粒子（q、m）、乙粒子（、m）、丙粒子（2q、4m）先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，。则甲、乙、丙三个粒子的运动轨迹分别为（　　）
A．①、②、③ B．③、①、② C．②、①、③ D．③、②、①
【答案】B
【知识点】电场及电场力；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】匀强电场的方向沿y轴负方向，轨迹①对应的粒子所受的电场力方向沿y轴正方向，故轨迹①对应的粒子带负电，轨迹①为乙粒子的运动轨迹。轨迹②、③对应的粒子，在x轴正方向上都做匀速直线运动，在y轴负方向上都做初速度为零的匀加速直线运动，在相同的时间内，轨迹②对应的粒子在y轴负方向上的位移较小，故轨迹②对应的粒子的加速度较小，而甲粒子的加速度
丙粒子的加速度
可得
所以轨迹②对应的粒子为丙粒子，轨迹③对应的粒子为甲粒子。
故答案为：B。
【分析】根据粒子的电性判断电场力方向，确定乙粒子的轨迹；再通过牛顿第二定律计算甲、丙的加速度，结合加速度与y方向位移的关系，确定甲、丙的轨迹。
6．（2024高二上·中山期中）如图所示为实验室中一单摆的共振曲线，由共振曲线可知（　　）
A．则该单摆的摆长约为
B．若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移
C．若增大摆球的质量，共振曲线的峰值向右偏移
D．若在月球上做实验，共振曲线的峰值向左偏移
【答案】D
【知识点】受迫振动和共振；单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A．单摆的固有频率为0.5Hz，则周期T=2s，根据
可得该单摆的摆长约为，A错误；
B．若增大摆长，周期变大，固有频率减小，则共振曲线的峰值向左偏移，B错误；
C．若增大摆球的质量，固有频率不变，则共振曲线的峰值不移动，C错误；
D．若在月球上做实验，重力加速度g变小，则周期变大，固有频率变小，则共振曲线的峰值向左偏移，D正确。
故答案为：D。
【分析】利用单摆周期公式，分析摆长、质量、重力加速度变化时，固有频率的变化，进而判断共振曲线峰值的偏移方向。
7．（2024高二上·中山期中）如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为。已知内有个自由电子通过导线的横截面，电子电荷量为，则（　　）
A．内有个自由电子通过导线的横截面
B．流经导线的电流为
C．自由电子在导线和中移动的速率之比
D．两端电压之比为
【答案】A
【知识点】电阻定律；电流、电源的概念；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】A．两部分属于串联关系，电流相等，因此内也有个自由电子通过导线的横截面，A正确；
B．根据公式可得，B错误；
C．根据公式可知，两部分电流相等，因此自由电子在导线和中移动的速率之比为，C错误；
D．根据电阻定律可得，两部分电阻之比为2：1，根据欧姆定律可知，两端电压之比为2：1，D错误。
故答案为：A。
【分析】利用串联电路电流相等的特点，结合电流定义式、电子移动速率公式、电阻定律、欧姆定律，分析各物理量的比例关系。
8．（2024高二上·中山期中）生活中的传感器有很多种，其中有一种电容式风力传感器，是通过改变极板间的距离来改变电容的，如图所示，将电容式风力传感器连接在电路中组成回路，电源电动势恒定不变，闭合开关S，可动电极在风力作用下能够向左移动，风力越大，向左移动的距离越大。下列说法正确的是（　　）
A．风力越大，电容式风力传感器的电容越小
B．风力越大，电容式风力传感器的电容器存储的电荷越多
C．风力越大，电容式风力传感器两极板间的电场强度越大
D．风力越大，电容式风力传感器两极板间的电压越大
【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用；电场强度
【解析】【解答】A．根据题意可知，风力越大，则越小，由电容器的决定式，可得电容器的电容变大，故A错误；
BD．电源电动势恒定不变，电容器一直接着电源，则器电压不变，由，可知风力越大，电容越大，电容器存储的电荷越多，故B正确，D错误；
C．电容器两极板间为匀强电场，由风力越大，距离越小，而电压不变，则电容式风力传感器两极板间的电场强度越大，故C正确。
故答案为：BC
【分析】结合电容决定式、Q = CU、匀强电场场强公式，分析风力变化时电容、电荷、电场强度、电压的变化。
9．（2024高二上·中山期中）关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（　　）
A．图甲皂液薄膜观测到明暗相间条纹是光的干涉结果
B．图乙医用内窥镜是光的衍射现象的应用
C．图丙是观测光的偏振现象，偏振现象说明光是一种横波
D．图丁泊松亮斑是由于光的折射产生的
【答案】A,C
【知识点】光的全反射；薄膜干涉；光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】A．图甲中皂液薄膜的前后表面反射的光发生叠加，形成明暗相间条纹，这是光的干涉现象，故A正确；
B．图乙医用内窥镜利用的是光的全反射现象，使光能够在光导纤维中传输，并非光的衍射现象，故B错误；
C．图丙是观测光的偏振现象，偏振是横波特有的现象，说明光是一种横波，故C正确；
D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射产生的，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】根据不同光学现象（ 干涉、全反射、偏振、衍射 ）的定义与特点，对四幅图涉及的光学知识逐一辨析.
10．（2024高二上·中山期中）如图是静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝，在A，B间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了．有关静电除尘的装置，下列说法正确的是
A．金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极
B．金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极
C．C为烟气的进气口，D为排气口
D．D为烟气的进气口，C为排气口
【答案】A,C
【知识点】电场及电场力
【解析】【解答】AB．在 A、B 间加高压后，B 附近强电场使空气电离出电子和正离子。电子向 A 极运动时俘获煤粉，使煤粉带负电，带负电的煤粉会向正极（A 极）运动并被吸附。所以金属管 A 应接高压电源正极，金属丝 B 接负极，故A正确、B错误；
CD．虽然烟气中含有固体小微粒，但是烟气的密度比空气小，所以烟气在空气中是向上飘的，所以C为烟气的进气口，故C正确、D错误。
故选AC。
【分析】依据静电除尘中电场对电荷的作用规律，以及烟气密度与空气密度的大小关系，分析电极连接和烟气进出口。
11．（2024高二上·中山期中） 将内阻为，满偏电流为的小量程电流表改装成量程为的电压表，则（　　）
A．需要串联一个阻值为的电阻
B．需要并联一个阻值为的电阻
C．电压表的内阻为
D．电压表的内阻为
【答案】A,C
【知识点】电表的改装与应用
【解析】【解答】将电流变改装成电压表需要串联一个电阻，改装后的量程为
代入数据得
改装后电压表内阻为
AC符合题意，BD不符合题意。
故答案为AC。
【分析】根据串联分压的原则进行电表改装，并利用欧姆定律求解。
12．（2024高二上·中山期中）导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB（曲线）所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为（1，0）。下列说法正确的是（　　）
A．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻增大
B．当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻减小
C．当灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻为1Ω
D．在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了1Ω
【答案】A,C
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线
【解析】【解答】AB．图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随灯泡两端的电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变小，表明小灯泡的电阻逐渐变大，故B错误，A正确；
C．当灯泡两端的电压为2V时，根据上述可知，小灯泡的电阻为，故C正确；
D．当灯泡两端的电压为4V时，根据上述可知，小灯泡的电阻为可知，在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】利用伏安特性曲线中斜率与电阻的关系，分析电阻随电压的变化，并结合欧姆定律计算不同电压下的电阻及变化量。
13．（2024高二上·中山期中）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　）
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）若如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图1所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值　 　实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）经仪器调整后，该装置在光屏上得到的干涉图样如图2所示，分划板测得A、B两个条纹的位置示数分别为，，在图中A位置游标卡尺如图3所示，则其示数为　 　mm。
（4）若双缝间距为d，双缝到光屏间的距离为L，则该单色光的波长　 　（用，，d，L表示）。
【答案】（1）C；D
（2）大于
（3）111.10
（4）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）根据双缝干涉条纹间距公式，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，即增大条纹间距，可将屏向远离双缝的方向移动或使用间距更小的双缝，与单缝与双缝的距离无关。
故答案为：CD。
（2）分划板中心刻线与干涉条纹不平行，则条纹间距的测量值会大于真实值。
故答案为：大于
（3）A位置时游标卡尺的示数为.
故答案为：111.10
（4）双缝干涉条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式
联立解得单色光波长为
故答案为：
【分析】（1）依据双缝干涉条纹间距公式，分析改变各元件位置或双缝间距对条纹间距的影响，从而判断条纹个数变化.
（2）通过几何关系，分析刻线倾斜时测量值与实际值的大小关系.
（3）根据游标卡尺的读数规则，主尺读数加游标尺读数得到测量值.
（4）利用双缝干涉条纹间距公式，结合A、B的位置示数，推导单色光波长的表达式.
（1）根据双缝干涉条纹间距公式
若想减少从目镜中观察到的条纹个数，即增大条纹间距，可将屏向远离双缝的方向移动或使用间距更小的双缝，与单缝与双缝的距离无关。
故选CD。
（2）分划板中心刻线与干涉条纹不平行，则条纹间距的测量值会大于真实值。
（3）A位置时游标卡尺的示数为
（4）双缝干涉条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式
联立解得单色光波长为
14．（2024高二上·中山期中）某兴趣小组利用电流传感器观察电容器的充、放电现象，设计电路如图甲所示。
（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，充电后电容器右极板带　 　（选填“正”或“负”）电；
（2）然后把开关S接1，电容器放电，计算机记录下电流传感器中电流随时间的变化关系如图乙所示，已知图乙中所围的面积约为38个方格，根据I-t图像估算电容器在充电结束时储存的电荷量为　 　C；已知直流电源的电压为6V，则电容器的电容为　 　F；（均保留三位有效数字）
（3）如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，重复上述实验，则充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将　 　（填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，以下观点正确的是（　　）
A．在ef之间串联一个微型直流小风扇，可以展示电容器是储能元件
B．更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，电容器放电时释放的电荷量仍不变
C．将电源电压增大，但不超过电容器的耐压，可以增大电容器放电时释放的电荷量
D．将变阻器阻值增大，可以减少电容器的放电时间
【答案】（1）负
（2）；
（3）不变
（4）A；C
【知识点】电容器及其应用；观察电容器的充、放电现象
【解析】【解答】（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，电流从左极板流入，故充电后电容器右极板带负电；
故答案为：负
（2）电容器在充电结束时储存的电荷量为
根据电容的定义式可知，电容器的电容为
故答案为：；
（3）因为充电时I-t曲线与横轴所围成的面积表示充电的电荷量，如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，充电电荷量不变，故I-t曲线与横轴所围成的面积将不变；
故答案为：不变
（4）A．在ef之间增加一个微型直流小风扇，电容器放电时，小风扇工作，可以展示电容器是储能元件，故A正确；
B．更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，由，可知电容器的带电量减少，电容器放电时释放的电荷量减少，故B错误；
C．将电源电压增大，且不超过电容器的耐压，由，可知电容器充电后，带电量增大，可以增大电容器放电时释放的电荷量，故C正确；
D．将变阻器阻值增大，开始放电电流减小，由于I-t曲线与横轴所围成的面积不变，则可以延长电容器的放电时间，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】（1）根据充电时电流流向，判断极板带电性质。
（2）通过I - t图像方格面积计算电荷量，再结合电容定义式求电容。
（3）明确I - t曲线面积的物理意义（充电电荷量），分析滑动变阻器阻值对其的影响。
（4）结合Q = CU，分析电容、电压变化对电荷量的影响，以及变阻器阻值对放电时间的影响，判断各选项正误。
（1）将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，电流从左极板流入，故充电后电容器右极板带负电；
（2）[1]电容器在充电结束时储存的电荷量为
[2]根据电容的定义式可知，电容器的电容为
（3）因为充电时I-t曲线与横轴所围成的面积表示充电的电荷量，如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，充电电荷量不变，故I-t曲线与横轴所围成的面积将不变；
（4）A．在ef之间增加一个微型直流小风扇，电容器放电时，小风扇工作，可以展示电容器是储能元件，故A正确；
B．更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，由，可知电容器的带电量减少，电容器放电时释放的电荷量减少，故B错误；
C．将电源电压增大，且不超过电容器的耐压，由，可知电容器充电后，带电量增大，可以增大电容器放电时释放的电荷量，故C正确；
D．将变阻器阻值增大，开始放电电流减小，由于I-t曲线与横轴所围成的面积不变，则可以延长电容器的放电时间，故D错误。
故选AC。
15．（2024高二上·中山期中）如图所示，某兴趣小组为了再现密立根油滴实验，实验中调节两板间电压，使两板间的场强大小为，观测到一电量为的带电油滴悬浮静止在电场之中，板间距离为，重力加速度为。求
（1）若上极板带正电，试判断该带电油滴带何种电荷；
（2）两板间的电压为多少；
（3）该带电油滴的质量为多少。
【答案】（1）解：根据题意可知，带电油滴静止，电场力竖直向上，上极板带正电，场强向下，油滴受到的电场力方向与场强方向相反，说明油滴带负电。
（2）解：根据电场强度与电势差的关系可得，两板间的电压为
（3）解：根据题意，由平衡条件有
解得.
【知识点】电势差与电场强度的关系；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）通过油滴的平衡状态，结合场强方向，判断油滴的带电性质。
（2）利用匀强电场电势差与电场强度的关系公式，直接计算两板间电压。
（3）依据油滴的平衡条件，结合电场力和重力的表达式，求解油滴质量。
16．（2024高二上·中山期中）现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其横截面ABC为直角三角形，ACB=30°，AB面镀有水银。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，经AB面反射后光束沿原光路返回。其中CO=AC=l，光速为c。求：
（1）玻璃对该光的折射率；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
【答案】（1）解：由依题意，画出光路图如图
由几何关系可知，光线从O点入射时，折射角为，根据折射定律可得
（2）解：根据几何关系可知三角形CDO为等腰三角形，即
又
光在三棱镜中的传播时间为
又
联立，可得。
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】（1）通过几何关系确定折射角，再利用折射定律计算玻璃对该光的折射率。
（2）根据几何关系求出光在三棱镜中传播的路程，结合光在玻璃中的传播速度，计算光的传播时间。
17．（2024高二上·中山期中）如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到CD的距离为，CD左侧有场强大小为、水平向左的匀强电场，CD右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。CD右侧且相距处有一竖直墙壁EF，EF底端E点与水平地面BE相连接，EF高度为，现将、的绝缘滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入CD右侧，滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，，，。求：
（1）滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；
（2）滑块到达C 点的速度大小；
（3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。
【答案】（1）解：滑块从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒
解得
滑块在圆弧轨道AB的B点时，有
解得
（2）解：滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有
解得滑块的加速度大小为
根据运动学有
解得
（3）解：当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有
解得
当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，水平方向有
解得
竖直方向有
解得
根据牛顿第二定律
解得
综上，的取值范围为
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）从A点运动到B点由动能定理结合B点受力可得圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；
（2）从B点运动到竖直虚线CD的过程根据受力可得加速度，结合位移公式，速度公式可得到达C点时速度的大小；
（3）分两种情况讨论，结合动能定理和运动情况列式解答。
（1）滑块从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒
解得
滑块在圆弧轨道AB的B点时，有
解得
（2）滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有
解得滑块的加速度大小为
根据运动学有
解得
（3）当较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有
解得
当较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，水平方向有
解得
竖直方向有
解得
根据牛顿第二定律
解得
综上，的取值范围为
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