重慶南開中學高2027屆高一(下)期末考試本試卷分為第I卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分120分，考試時間120分鐘。第I卷和第Ⅱ卷都答在答題卷上。一、單項選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，請選出。不選、多選或錯選均不得分。1.下列說法正確的是A.電子就是元電荷B.感應起電就是創(chuàng)造了電荷C.點電荷就是電荷量很小的電荷D.處于靜電平衡狀態(tài)下的導體是一個等勢體2.關于機械振動和機械波，下列說法正確的是A.有機械波一定有機械振動B.質(zhì)點振動的速度就是波的傳播速度C.一列機械波通過不同的介質(zhì)時，周期會發(fā)生變化D.機械波是質(zhì)點隨波遷移，也是振動能量的傳遞3.關于地球的衛(wèi)星，下列說法正確的是A.近地衛(wèi)星運行速度大于7.9km/sB.所有衛(wèi)星的發(fā)射速度都必須大于11.2km/sC.同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D.近地衛(wèi)星的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等4.兩個電荷量為-2Q和+4Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F。若兩小球相互充分接觸后再分開一定距離，庫侖力大小變?yōu)?則此時兩小球相距A.2r5.題5圖為某物體做簡諧運動的圖像，下列說法正確的是A.0.2s與0.4s時刻，物體的回復力相同B.0.2s與0.4s時刻，物體的速度不同C.0.1s～0.2s內(nèi)，物體加速度在增大D.0.1s～0.2s內(nèi)，系統(tǒng)的勢能在減少6.在足夠長的光滑水平面上有兩個相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都為M,現(xiàn)B球靜止，A球向B球運動，發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機械能守恒，兩球壓縮最緊時系統(tǒng)彈性勢能為Ep,則碰前A球速度大小為高2027屆物理試題第1頁共6頁高2027屆物理試題第2頁共6頁7.如題7圖所示，點P、Q是矩形AB和CD邊的中點。若在點P、Q分別固定兩個等量點電荷，則下列說法正確的是A.若是同種電荷，則A、C兩點電勢不同B.若是同種電荷，則A、C兩點電場強度相同C.若是異種電荷，則B、D兩點電勢相同D.若是異種電荷，則B、DD.若是異種電荷，則B、D兩點電場強度相同8.如題8圖所示，輕質(zhì)動滑輪下方懸掛重物A,輕質(zhì)定滑輪下方懸掛重物B,兩滑輪相距足夠遠，且懸掛滑輪的輕質(zhì)細線豎直。開始時A、B均處于靜止狀態(tài)，釋放后A、B開始運動。已知A、B質(zhì)量相等，摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計，重力加速度為g,當B下降2h時其速度大小為9.如題9圖所示，空間中有兩塊水平的帶電平行金屬板M、N,兩板間距為0.5m,兩板間的電壓為100V。一質(zhì)量為10g、電荷量為+5×10?C且可視為質(zhì)點的小球，從距上極板豎直距離為0.1m的A點以水平速度vo=3m/s飛入兩極板間，恰好從下極板的右端點飛出。已知重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力，則下列說法正確的是A.上極板帶負電B.該過程中，小球電勢能增加C.小球從下極板右端點飛出時速度大小為5m/sD.極板的長度為0.8m題9圖10.如題10圖所示，足夠大的光滑水平桌面上，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在桌面左端，另一端與一質(zhì)量為m的小球A拴接。開始時，小球A用細線跨過光滑的定滑輪連接相同小球B,桌面上方的細線與桌面平行，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時小球A的位置記為0。現(xiàn)用外力緩慢推小球A至彈簧原長后釋放，在小球A向右運動至最遠點時細線斷裂。已知彈簧振子的振動周期(其中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)),彈簧的彈性勢能(x為彈簧的形變量),小球B距下方地面足夠遠，重力加速度為g,空氣阻力不計，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則細線斷裂后A.小球A做簡諧振動的振幅為B.小球A第一次向右運動至最遠點時到O點的距離為C.小球AD.從細線斷裂開始計時，小球A第一次返回O點所用的時間為二、多項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項符合題目要求。全部選對得4分，漏選得2分，選錯得0分。11.下列關于靜電場的說法，正確的是A.若在電場中某點不放試探電荷，則該點的電場強度一定為零B.在電場中將一電子由靜止釋放后不一定沿電場線運動C.勻強電場中，電勢降低的方向就是電場線方向D.電場中電場強度為零的地方電勢不一定為零12.近期有研究團隊發(fā)現(xiàn)，銀河系超大質(zhì)量黑洞附近發(fā)現(xiàn)雙星系統(tǒng)，這也是迄今為止在超大質(zhì)量黑洞附近發(fā)現(xiàn)的第一對恒星，該發(fā)現(xiàn)為研究銀河系恒星動力學和演化歷程帶來了新見解。如題12圖所示，假設一個雙星系統(tǒng)中的兩顆恒星a、b繞O點做勻速圓周運動，a、b中心到O點的距離之比為3:5,則A.a、b的角速度之比為5:3B.a、b的質(zhì)量之比為3:5C.a、b的線速度大小之比為3:5D.a、b的向心加速度大小之比為3:5題12圖13.如題13圖所示，實線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=3s時刻的波形圖。已知t=0時A.該波沿x軸負方向傳播B.該波的傳播速度大小為C.t=5s時刻，P點沿y軸負方向運動D.0～6s內(nèi)，平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點通過的路程一定為8cm14.如題14圖所示，A、B是由兩水平放置的金屬板構成的平行板電容器，先將開關S閉合，等電路穩(wěn)定后再將S斷開，兩極板間有一帶電油滴P恰好處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將B正確的是A.電容器充電過程中，流過電阻R的電流方向為b→aB.油滴P帶正電C.油滴P向上運動D.油滴P向下運動板水平向左平移一小段距離，則下列說法15.如題15圖所示，豎直平面的勻強電場中，長L=0.8m的絕緣輕質(zhì)細線一端固定于0點，另一端系著一個電荷量q=2×10??C的帶正電小球(可視為質(zhì)點),小球靜止在E點，OE與豎直方向的夾角為37。以0為圓心，線長為半徑作圓，其中BD為豎直直徑，A、C兩點位于圓上且與圓心等高。已知A點的電勢為600V,D點的電勢為300V,C點的電勢為0V,則(sin37°=0.6,g取10m/s2)A.勻強電場的場強方向沿AD方向B.勻強電場的場強大小為3.75×102N/CC.小球的質(zhì)量為0.02kgD.E點的電勢為120V高2027屆物理試題第3頁共6頁高2027屆物理試題第4頁共6頁16.如題16圖所示，質(zhì)量為m的小球P和質(zhì)量為3m的小球Q用自然長度為1的彈性輕繩連接，讓繩水平伸直且無彈力，兩球靜止在同一高度h處?，F(xiàn)給P球一沿輕繩方向向右的初速度vo,同時將Q球由靜止釋放，兩球在空中發(fā)生兩次彈性正碰后落到水平地面上。已知重力加速度為g,碰撞時間極短，不計空氣阻力，則A.第一次碰撞前瞬時，P球的豎直速度大小為B.第一次碰撞過程中，P球?qū)球的沖量大小為C.第二次碰撞前瞬時，P球的水平速度大小為0D.兩球第一次碰后到第二次碰前過程中，輕繩對Q球做的功題16圖三、實驗題：本題共2小題，17題6分，18題9分，共15分。17.(6分)“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如題17圖1所示。(1)下列說法正確的是(填正確答案標號)。A.組裝儀器時單縫和雙縫應該相互垂直放置B.若增大雙縫到光屏的距離，則相鄰兩亮條紋中心的趾離變窄C.若將藍色濾光片換成紅色濾光片，則相鄰兩亮條紋中心的距離變寬(2)已知雙縫到光屏的距離L=1.20m,雙縫之間的距離d=0.300mm,單縫到雙縫的距離s=100mm。某同學在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋(記為第1條亮條紋)的中心對齊，其示數(shù)如題17圖2所示，則該讀數(shù)為_mm。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪使分劃板中心刻線與第4條亮條紋的中心對齊時，手輪讀數(shù)為8.202mm,則所測單色光的波長為nm(結果保留3位有效數(shù)字)。18.(9分)在“用單擺測量重力加速度”的實驗中，小南同學將力傳感器固定在0點，并將長度為1的輕質(zhì)細線一端固定在力傳感器上，另一端(A點)連接一直徑為d的均質(zhì)小球，制成了如題18圖1所示的單擺。高2027屆物理試題第5頁共6頁(1)該同學將小球拉離平衡位置一個角度θ(θ<5°),由靜止釋放后，通過與力傳感器連接的電腦得到了力傳感器的示數(shù)與時間的關系，如題18圖2所示(其中to已知)。則此時單擺的周期T=(用to表示),由此可得重力加速度大小g=(用1、d、to表示)。(2)若某次實驗找不到均質(zhì)小球，只有一個質(zhì)地均勻、形狀不規(guī)則的小石塊，將小石塊用細線懸掛起來做成單擺，該同學用(1)的方法分別在細線長為l?和l?時做了兩次實驗，兩次實驗小石塊的懸掛點相同 (均為A'點),測得單擺兩次振動的周期分別為Ti和T?,且Ti>T?。則重力加速度大小g=._,小石塊質(zhì)心到A'點的距離d'=。(均用l?、I?、Ti、T?表示)四、解答題：本題共4小題，19題10分，20題10分，21題14分，22題17分，共51分。請寫出列式依據(jù)、重要演算步驟等，只寫出最后結果計0分。19.(10分)如題19圖所示，某透明均質(zhì)光學元件的截面是邊長為a的正方形。一細束單色光從AB邊上中點P處以入過反射能通過C點，已知光在真空中的傳播速度為c。(1)該元件對該單色光的折射率：20.(10分)如題20圖1所示，兩只小昆蟲水黽(mǐn)a、b分別浮停在足夠大的池塘水面上0、P兩點，S?、S?為兩波動，其振動圖像均如題20圖2所示。當水黽a隨水面開始在豎直方向運動時，又經(jīng)過時間t水黽b開始隨水面在豎直方向運動，此時水黽a恰好處于原先浮停的高度。忽略水黽重力及體積的影響，且兩水黽可視為質(zhì)點。(1)求波源產(chǎn)生水波的波速大小；(2)求波源振動的周期T;題20圖1(3)水黽a為躲避水面上下振動帶來的影響，而盡快逃離到安全區(qū)(無水面振動),求其運動到安全區(qū)的最高2027屆物理試題第6頁共6頁21.(14分)如題21圖所示，一質(zhì)量為m的光滑小球A靜止在足夠長的水平面上，質(zhì)量均為3m的木板B和物塊C靜止于A右側，B左端與A相距L。某時刻給A一水平向右的初速度vo,此后A與B發(fā)生彈性碰撞(不計碰撞時間),A返回至初始位置時，B、C恰好同時停止運動。已知B、C間動摩擦因數(shù)是B與地面間動摩擦因數(shù)的2倍，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，C始終在B上，A、C均可視為質(zhì)點，重力加速度為g,不計空氣阻力。求：(1)A、B碰撞后A的速度大??；(2)A、B碰撞后至B、C停止運動的過程中，整個系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的總熱量；(3)B與地面間的動摩擦因數(shù)。22.(17分)利用電場控制帶電粒子運動有著重要的理論和應用價值。如題22圖1所示，xOy平面直角坐標系中，點M、N的坐標分別為(d,0.75d)、(d,0),虛線與坐標軸圍成的矩形區(qū)域內(nèi)分布有周期為T(T未知)且可調(diào)節(jié)的交變電場，電場強度大小為E、方向與y軸平行，其變化規(guī)律如題22圖2所示(一個周期T內(nèi)正、負電場持續(xù)的時間相同)。t=0時刻，一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，以初動能Ek從O點射入電場，入射角(與+y軸夾角)為θ(θ未知),在xOy平面內(nèi)運動，不計電子重