上海市复旦大学附属复兴中学2024-2025学年高二上学期期中物理（等级）试卷

试卷更新日期：2024-11-10 类型：期中考试

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一、单项选择题（每题3分，共45分）

1. 下列关系式中不是利用物理量之比定义新的物理量的是（）

A、 $E = \frac{F}{q}$ B、 $φ = \frac{E_{p}}{q}$ C、 $a = \frac{F}{m}$ D、 $ω = \frac{θ}{t}$

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2. 电动汽车公司“蔚来”于2022年7月表示，将于今年第四季度计划交付150kW·h固态电池，单体能量密度达360Wh/kg，这里与“kW·h”相对应的物理量是（　　）

A、能量 B、功率 C、电量 D、电容

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3. 一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。则该波的（　　）

A、波速变大 B、波长变大 C、周期变大 D、频率变大

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4. 简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示，P、Q分别为介质中的质点，从该时刻起（　　）

A、P比Q先回到平衡位置 B、经过了 $\frac{1}{4} T$ ， P、Q的位移相等 C、经过 $\frac{1}{4} T$ ， P、Q通过的路程相等 D、经过 $\frac{1}{2} T$ ， P、Q通过的路程相等

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5. 如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（　　）

A、整个区域 B、阴影Ⅰ以外区域 C、阴影Ⅱ以外区域 D、没有阴影的区域

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6. 一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在 $t = \frac{T}{4}$ 时刻的波形曲线为（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图所示的电路中 $R_{1} = 20 Ω ， R_{2} = 40 Ω ， R_{3} = 60 Ω ， R_{4} = 40 Ω ， R_{5} = 4 Ω$ ，下面说法中，正确的是（　　）

A、若 $U_{A B} = 140 V$ ， C、D端开路，则 $U_{C D} = 0 V$ B、若 $U_{A B} = 140 V$ ， C、D端开路，则 $U_{C D} = 140 V$ C、若 $U_{C D} = 104 V$ ， A、B端开路，则 $U_{A B} = 84 V$ D、若 $U_{C D} = 104 V$ ， A、B端开路，则 $U_{A B} = 60 V$

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8. 一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P点形成的波的传播速度为4m/s。 $t =0$ 时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（　　）

A、两波源的起振方向相反 B、两列波无法形成稳定的干涉图样 C、 $t =2s$ 时，在PQ之间（不含PQ两点）绳上一共有2个质点的位移为-25cm D、叠加稳定后， $x =3m$ 处的质点振幅小于 $x =4m$ 处质点的振幅

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9. 如图所示，在一半径为R的光滑绝缘竖直半圆弧槽ABC的圆心处固定一电荷量为+Q的带电小球，现将一质量为m、电荷量为+q的光滑小球从A点由静止释放，则小球到达最低点B时对槽的压力大小为（　　）

A、3mg B、 $k \frac{Q q}{R^{2}}$ C、 $3 m g + k \frac{Q q}{R^{2}}$ D、 $3 m g - k \frac{Q q}{R^{2}}$

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10. 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，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等。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（　　）

A、b点的电势比a点的高 B、b点的电场强度比a点的大 C、液滴在b点的加速度比在a点的小 D、液滴在b点的电势能比在a点的大

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11. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度， $E_{P}$ 表示点电荷在P点的电势能， $θ$ 表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A、 $θ$ 增大，E增大 B、 $θ$ 增大， $E_{P}$ 增大 C、 $θ$ 减小， $E_{P}$ 减小 D、 $θ$ 减小，E不变

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12. 如图所示，质量为 $m$ 、带电荷量为 $q$ 的粒子，以初速度 $v_{0}$ 从 $A$ 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中 $B$ 点时，速率 $v_{B} = 2 v_{0}$ ，方向与电场的方向一致，则 $A$ 、 $B$ 两点的电势差为（　　）

A、 $\frac{m v_{0}^{2}}{2 q}$ B、 $\frac{3 m v_{0}^{2}}{q}$ C、 $\frac{2 m v_{0}^{2}}{q}$ D、 $\frac{3 m v_{0}^{2}}{2 q}$

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13. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）

A、由x₁运动到x₃的过程中电势能增大 B、由x₁运动到x₃的过程中电势能减小 C、由x₁运动到x₄的过程中电势先减小后增大 D、由x₁运动到x₄的过程中电场力先减小后增大

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14. 如图甲所示，Q₁、Q₂为两个固定点电荷，其中Q₁带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图像如图乙所示，则（　　）

A、Q₂带正电 B、Q₁所带电荷量大于Q₂所带电荷量 C、b点电场强度的方向指向a点 D、射线ba上，a点的电势最低

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15. 战斗绳是目前非常流行的一种高效全身训练的方式，在某次训练中，运动员手持绳的一端甩动战斗绳，形成的绳波可简化为简谐波。图甲是t=0.3s时的波形图，x=0处的质点振动图像如图乙所示，质点A的平衡位置在x=2.5m处，则（　　）

A、这列波向x轴负方向传播 B、这列波的传播速度为1m/s C、t=0.6s时质点A的加速度沿y轴负方向 D、t=0.3s至0.55s时间内，质点A通过的路程为3cm

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二、多项选择题（每题4分，共16分）

16. 如图所示，一带正电的粒子沿某椭圆轨道运动，该椭圆轨道的中心有一负电荷，在带电粒子由a点运动到b点的过程中（　　）

A、电场力做负功，q的速度减小 B、电场力做负功，q的电势能增大 C、电场力做正功，q的速度增大 D、电场力做正功，q的电势能减小

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17. 甲、乙、丙、丁四图中的各 $\frac{1}{4}$ 圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各 $\frac{1}{4}$ 圆环间彼此绝缘。下列关于坐标原点O处电场强度的说法中正确的是（　　）

A、图甲与图丙场强相同 B、图乙与图丁场强相同 C、四图中O处电场强度的大小关系为 $E_{乙} > E_{丙} = E_{甲} > E_{丁}$ D、乙、丙两图中O处电场强度的大小关系为 $E_{乙} = \sqrt{2} E_{丙}$

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18. 如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，则从开始运动到第一次速度为零的过程中，下列说法中正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）（　　）

A、当A小球所受电场力与弹簧弹力大小相等时，A小球速度达到最大 B、两小球加速度先增加，再减小 C、电场力对两球均做正功，两小球与弹簧组成的系统机械能增加 D、电场力对两球均做正功，两小球的电势能变大

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19. 如图所示，有质子 $_{1}^{1}$ H、氘核 $_{1}^{2}$ H、氚核 $_{1}^{3}$ H和氦核 $_{2}^{4}$ He四种带电粒子，先后从加速电压是U₁的加速电场中的P点由静止释放，被加速后从B板的小孔射出，沿C、D间的中线进入偏转电压为U₂的偏转电场，都能够从偏转电场的另一端射出。如果不计重力的影响，以下判断中正确的是（　　）

A、质子 $（_{1}^{1}$ H）的偏转位移y最大 B、氘核 $（_{1}^{2}$ H）的偏转角θ最小 C、氦核 $（_{2}^{4}$ He）射出偏转电场时的动能最大 D、质子 $（_{1}^{1}$ H）射出偏转电场时的速度最大

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三、填空题（每题4分，共16分）

20. 如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f₁ ，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f₂ ，则f₁、f₂与f的关系为．

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21. 一列横波在某一时刻的波形图如图所示， $x = 0.3 m$ 处的P质点此时运动方向沿y轴的负方向，此后经过0.2s第一次到达波峰，由此判断波沿x轴方向传播，波速大小为m/s。

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22. 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为 $a$ ，则正方形两条对角线交点处的电场强度大小为，方向。

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23. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，等效电流为I，质子的质量为m，电荷量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是。

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四、综合题（第24题12分，第25题11分，共23分）

24. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E=8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示。
（1）图像阴影为i-t图像与对应时间轴所围成的面积，表示的物理意义是；
（2）乙图中阴影部分的面积 $S_{1}$ $S_{2}$ ；（选填“>”、“<”或“=”）
（3）计算机测得 $S_{1} = 1203 mA \cdot s$ ，则该电容器的电容为F；（保留两位有效数字）
（4）由甲、乙两图可判断阻值 $R_{1}$ $R_{2}$ 。（选填“>”、“<”或“=”）

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25. 资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上：它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大。掀起10~40米高的拍岸巨浪，当波谷到达海岸时，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。

(1)、在深海区有一海啸波（忽略海水深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是 $t = 900 s$ 后首次出现的波形图。已知波沿x轴正方向传播。波源到浅海区的水平距离 $s_{1} = 1.08$ 万公里，求海啸波到达浅海区的时间 $t_{1}$ 。

(2)、在浅海区有一海啸波（忽略海水深度变化引起的波形变化）如图乙，海啸波从浅海区到海岸的水平距离为10公里，写出该海啸波波源的振动方程和波谷最先到达海岸的时间 $t_{2}$ 。

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