精品解析：上海市吴淞中学2023-2024学年高二下学期期中测试物理试卷

吴淞中学2023学年第二学期期中测试 高二年级　物理学科 （满分100分　考试时间：60分钟） 一、单选题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分） 1. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A. 改变机翼的固有频率，使其与受迫振动的频率接近 B. 防止共振现象的产生 C. 使机翼更加牢固 D. 加大飞机的惯性 2. 从同一高度落下玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥的地上不易碎，这是因为（　　） A. 掉在水泥地上，玻璃杯的动量大 B. 掉在水泥地上，玻璃杯动量变化大 C. 掉在水泥地上玻璃杯动量改变慢，掉在软泥地上的玻璃杯动量改变快 D. 掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大 3. 某地甲、乙两个单摆摆长相同，甲、乙的摆球做小角度摆动经过平衡位置时的速率分别为和，且，由此可知甲比乙（　　） A. 振动得快 B. 振动得慢 C. 振幅大 D. 振幅小 4. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s C. 足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/s D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s 5. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则 A. t＝T时，货物对车厢底板的压力最大 B. t＝T时，货物对车厢底板的压力最小 C. t＝T时，货物对车厢底板的压力最大 D. t＝T时，货物对车厢底板的压力最小 6. 如图所示，一根有裂缝的空心铝管竖直放置。让一枚磁性比较强的永磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时没有跟铝管内壁发生摩擦。则磁体（　　） A. 在管内的加速度越来越大 B. 受到铝管中涡流作用力方向一直向下 C. 受到铝管中涡流的作用力方向一直向上 D. 受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 7. 在一运动的车厢顶上悬挂两个小球M与N，它们只能在如图所示平面内摆动。某一瞬时出现图示情景。由此可知车厢的运动及两小球相对车厢运动情况不可能的是（　　） A. 车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止 B. 车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动 C. 车厢做匀加速直线运动，M在静止，N在摆动 D. 车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止 8. 惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟。摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，如图所示，以下说法正确的是（　　） A. 当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置 B. 摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移 C. 由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆下移 D. 把摆钟从福建移到北京应使圆盘沿摆杆上移 9. 绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某物理老师为自家电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压为U1=220V，输出功率为P1=3.3×105W，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为n1:n2=1:15，汽车充电桩的额定电压为50V。则下列说法中正确的有（　　） A. 输电线上的电流为100A B. 用户获得的功率为1.5×105W C. 降压变压器的匝数比为n3:n4=66:1 D. 若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，充电桩用户端获得的电压也不变 10. 某同学在探究单摆运动中，图a是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图b是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，根据图b的信息可得（　　） A. 摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力 B. 从t=0时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5s C. 用米尺量得细线长度l，即摆长为l D. 由图可计算出单摆的长度为1.0m 11. 冰壶运动，又称掷冰壶、冰上溜石，是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的x-t图像如图所示，已知，则下列说法正确的是（　　） A. 碰撞过程中，两冰壶所受合力相同 B. C. 碰撞前后，冰壶A动量的变化量大小为 D. 两冰壶发生的是非弹性碰撞 12. 如图甲，弹簧振子的平衡位置O点为坐标原点，小球在M、N两点间做振幅为A的简谐运动，小球经过O点时开始计时，其图像如图乙，小球的速度，加速度为a，质量为m，动能为，弹簧劲度系数为k，弹簧振子的弹性势能为，弹簧对小球做功的功率为P，下列描述该运动的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题 13. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。P点从平衡位置刚开始振动时，是向___________（填写“上”或者“下”）运动的。若质点P停止振动，则质点Q___________（填写“会”或者“不会”）立即停止振动。 14. 工业机器人广泛用于工业领域。某工业机器人设备接在的交流电源上，正常工作时电流为2A，该交流电的频率为_________Hz，该设备正常工作时消耗的功率为_________kW。 15. 在光滑水平面上是O点系一长为L的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球，当沿细线方向加上强度为E的匀强电场后，小球处于平衡状态，现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动，若v0很小，则小球将做____运动，小球第一次回到平衡位置所需时间为________。 16. 小李同学用图中两个电路研究通电自感和断电自感现象。图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。请根据左侧栏对电键的实验操作，判断出右侧栏中能观察到的小灯泡的现象，并在左侧栏内的空格内填入相匹配的现象前的字母： 对电键的操作： （1）电键S1由断开到闭合________ （2）电键S1由闭合到断开________ （3）电键S2由断开到闭合________ （4）电键S2由闭合到断开________ 实验过程中可能会观察到灯泡的现象： A．慢慢变亮，然后亮度不变 B．立即变亮，然后亮度不变 C．立即变亮，然后慢慢熄灭 D．稍微变暗，然后亮度不变 E．立即熄灭 F．闪亮一下，然后熄灭 17. 如图所示，同学踩着轻质滑板（可整体视为质点）以4m/s的速度冲上一足够高的固定光滑斜面，则该同学可以冲到的最高点高度为_________m。若解除斜面的固定，假设斜面与地面之间光滑，斜面质量与同学质量相等，那么该同学冲到的最高点高度为_________m（本题中g取10m/s2）。 三、综合应用题 18. 某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。 （1）由图乙可知该单摆的运动周期为______s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为______mm。 （2）若用L表示单摆摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=_______（用表示）。 （3）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆_____（填选项前的字母）。 A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳 C. 直径约1cm的均匀铁球 D. 直径约1cm的塑料球 （4）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_______（填选项前的字母）。 A. 测出摆线长作为单摆的摆长 B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动 C. 在摆球由最高点静止释放开始计时 D. 用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 （5）王同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据作出了如图乙所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k，则当地的重力加速度_______（用k表示）。 （6）李同学用一组数据测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是_______（填选项前的字母）。 A. 开始摆动时振幅较小 B. 开始计时时，过早按下停表 C. 测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动时间记为n次全振动的时间 （7）张同学作出了单摆做简谐运动时的振动图像如图丙所示，g取10m/s2，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为_______（结果保留一位有效数字）。 19. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示。求： （1）写出该简谐运动的表达式； （2）t=0.25×10-2s时的位移； （3）在t=1.5×10-2s到t=2×10-2s的振动过程中，质点的位移、速度、势能如何变化？ （4）从t=0到t=8.5×10-2s的时间内，质点的路程、位移各为多大？ 20. 如图所示，在距水平地面高h=0. 80m的水平桌面右端的边缘放置一个质量m=1.60kg的木块B，桌面的左端有一质量M=2.0kg的木块A，以v0=4.0m/s的初速度向木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到水平地面上，木块B离开桌面后落到水平地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且D点到桌面边缘的水平距离x=0.60m，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，求： （1）两木块碰撞前瞬间木块A的速度大小vA； （2）木块B离开桌面时的速度大小vB； （3）碰撞过程中损失的机械能ΔE。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 吴淞中学2023学年第二学期期中测试 高二年级　物理学科 （满分100分　考试时间：60分钟） 一、单选题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分） 1. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A. 改变机翼的固有频率，使其与受迫振动的频率接近 B. 防止共振现象的产生 C. 使机翼更加牢固 D. 加大飞机的惯性 【答案】B 【解析】 【详解】飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，在飞机机翼前安装配重杆，可以改变机翼的固有频率，使驱动力的频率偏离固有频率，防止共振现象产生。 故选B。 2. 从同一高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥的地上不易碎，这是因为（　　） A. 掉在水泥地上，玻璃杯的动量大 B. 掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大 C. 掉在水泥地上的玻璃杯动量改变慢，掉在软泥地上的玻璃杯动量改变快 D. 掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和软泥地上时的速度相同，动量相同，A错误； B．最后速度减为零，动量变化量相同，B错误； CD．落在水泥地上作用时间短，动量改变快，由动量定理可知，玻璃杯受到的作用力大，C错误，D正确。 故选D。 3. 某地甲、乙两个单摆摆长相同，甲、乙的摆球做小角度摆动经过平衡位置时的速率分别为和，且，由此可知甲比乙（　　） A. 振动得快 B. 振动得慢 C. 振幅大 D. 振幅小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由单摆周期公式 可知，摆长相同的单摆，其周期相等，则振动一样快，故AB错误； CD．设单摆振动过程中高度变化量为h，经过平衡位置时的速率分别为v，由机械能守恒可得 即经过平衡位置时的速率越大，高度变化就越大，由几何关系可知其振幅就越大；故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s C. 足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/s D. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s 【答案】C 【解析】 【详解】足球自由落体80cm时的速度为v1，时间为t1，有 ， 反弹后做竖直上抛运动，而上升的最大高度也为80cm，根据运动的对称性可知上抛的初速度，上升的时间； AC．对足球与人接触的过程，，取向上为正，由动量定理有 解得 ， 即头部对足球的平均作用力为36N，而足球的重力为4N，则头部对足球的平均作用力是重力的9倍，此过程的动量变化量大小为，故A错误，C正确； B．足球刚接触时的动量为 故B错误； D．足球运动的全过程，所受重力的冲量为 故D错误； 故选C。 5. 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则 A. t＝T时，货物对车厢底板的压力最大 B. t＝T时，货物对车厢底板的压力最小 C. t＝T时，货物对车厢底板的压力最大 D. t＝T时，货物对车厢底板的压力最小 【答案】C 【解析】 【详解】t=T/4时，货物加速度方向向下，失重，货物对车厢底板的压力最小，A错误；t=T/2时，货物加速度为零，货物对车厢底板的压力等于重力大小，B错误；t=3T/4时，货物加速度方向向上且最大，超重，此时货物对车厢底板的压力最大，C正确、D错误． 6. 如图所示，一根有裂缝的空心铝管竖直放置。让一枚磁性比较强的永磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时没有跟铝管内壁发生摩擦。则磁体（　　） A. 在管内的加速度越来越大 B. 受到铝管中涡流作用力方向一直向下 C. 受到铝管中涡流的作用力方向一直向上 D. 受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁体在下落过程中由牛顿第二定律可得 刚开始时磁体的加速度为g，随速度增大感应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，加速度减小；当重力与安培力大小相等，加速度为零，故A错误； BCD．虽然有竖直裂缝的铝管，但永磁体在铝管中下落时在侧壁也会产生涡流，根据楞次定律可知，铝管中的感应电流阻碍磁体的下落，对磁体始终产生向上的阻力；故C正确，BD错误。 故选C。 7. 在一运动的车厢顶上悬挂两个小球M与N，它们只能在如图所示平面内摆动。某一瞬时出现图示情景。由此可知车厢的运动及两小球相对车厢运动情况不可能的是（　　） A. 车厢做匀速直线运动，M在摆动，N静止 B. 车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动 C. 车厢做匀加速直线运动，M在静止，N在摆动 D. 车厢做匀加速直线运动，M静止，N也静止 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由牛顿第一定律可知，当车厢做匀速直线运动时，相对于车厢静止的小球，悬挂小球的细线应在竖直方向上，故M球一定不能在图示情况下相对静止，说明M正在摆动，而N既有可能相对车厢静止，也有可能是相对车厢刚好摆到图示位置，故AB正确，不符合题意； CD．当车厢做匀加速直线运动时，物体运动状态改变，合外力一定不为零，则M相对车厢可能保持静止，也可能摆动，但N相对车厢一定摆动，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 8. 惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟。摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，如图所示，以下说法正确的是（　　） A. 当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置 B. 摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移 C. 由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆下移 D. 把摆钟从福建移到北京应使圆盘沿摆杆上移 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据周期公式 当摆钟不准确时，则需要调整摆长，即调整圆盘的位置，故A正确； B．摆钟快了，周期小，则需将摆长增加，增大周期，故B错误； C．由冬季变为夏季时摆杆受热伸长，则需上移调节，故C错误； D．摆钟从福建移到北京，加速度增大，则需将摆长增加，应需要沿摆下移，故D错误。 故选A。 9. 绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某物理老师为自家电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压为U1=220V，输出功率为P1=3.3×105W，输电线的总电阻r=12Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为n1:n2=1:15，汽车充电桩的额定电压为50V。则下列说法中正确的有（　　） A. 输电线上的电流为100A B. 用户获得的功率为1.5×105W C. 降压变压器的匝数比为n3:n4=66:1 D. 若充电桩消耗的功率增大，在总电压不变的情况下，充电桩用户端获得的电压也不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．升压变压器原线圈电流为 所以 故A正确； B．输电线损耗的功率为 所以用户获得的功率为 故B错误； C．升压变压器副线圈电压为 输电线损耗的电压为 所以降压变压器匝数比为 故C错误； D．若充电桩消耗的功率增大，则电源输入总功率变大，因为总电压不变，由 可知，升压变压器原线圈电流变大，升压变压器副线圈电流变大，则输电线上的损耗电压变大，降压变压器原线圈电压变小，则降压变压器副线圈电压也变小，故D错误。 故选A。 10. 某同学在探究单摆运动中，图a是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图b是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，根据图b的信息可得（　　） A. 摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力充当单摆的回复力 B. 从t=0时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5s C. 用米尺量得细线长度l，即摆长l D. 由图可计算出单摆的长度为1.0m 【答案】B 【解析】 【详解】A．单摆运动的回复力是摆球重力在垂直摆线方向上的分力充当，而摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力在径向上提供向心力，故A错误； B．当小球运动到最低点时，绳的拉力达到最大，力传感器的示数最大，所以从0时刻开始，摆球第一次到最低点的时间为，故B正确； C．摆长为细线的长度与小球半径之和，故C错误； D．根据单摆的周期公式，由图可知 解得 故D错误。 故选B。 11. 冰壶运动，又称掷冰壶、冰上溜石，是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的x-t图像如图所示，已知，则下列说法正确的是（　　） A. 碰撞过程中，两冰壶所受合力相同 B. C. 碰撞前后，冰壶A动量的变化量大小为 D. 两冰壶发生的是非弹性碰撞 【答案】B 【解析】 【详解】A．碰撞过程中，两冰壶所受合力大小相同，方向相反，故合外力不相同，故A错误； B．图线的斜率表示速度，则碰撞前 碰撞后 发生对心正碰前后，以碰撞前A的方向为正方向，由动量守恒定律可知 解得 故B正确； C．碰撞前后，冰壶A动量的变化量为 故C错误； D．碰撞前总动能为 碰撞后总动能为 碰撞前后重力势能不变，则碰撞前后机械能守恒，两冰壶发生的是弹性碰撞，故D错误。 故选B。 12. 如图甲，弹簧振子的平衡位置O点为坐标原点，小球在M、N两点间做振幅为A的简谐运动，小球经过O点时开始计时，其图像如图乙，小球的速度，加速度为a，质量为m，动能为，弹簧劲度系数为k，弹簧振子的弹性势能为，弹簧对小球做功的功率为P，下列描述该运动的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球做简谐运动，速度 可知在t=0时速度最大，小球位于平衡位置，此时加速度为0，位移为0，动能最大，弹性势能为0，弹簧的弹力为0，对小球做功的功率为0，故A错误； BC．由可知 则小球速度变化周期为 所以动能和势能的周期为 小球的最大速度 则最大动能 根据机械能守恒可知最大弹性势能 故B错误，C正确； D．由图像可知小球的位移 弹簧对小球做功的功率 可见功率的最大值为 从平衡位置开始计时，当经历周期时，弹簧振子的速度为0，功率为0，并不是最大功率，故D错误。 故选C。 二、填空题 13. 如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。P点从平衡位置刚开始振动时，是向___________（填写“上”或者“下”）运动的。若质点P停止振动，则质点Q___________（填写“会”或者“不会”）立即停止振动。 【答案】 ①. 下 ②. 不会 【解析】 【详解】[1]波传播方向上质点起振方向和波源起振方向相同，图示时刻质点Q位于波传播方向波形的上坡，所以向下起振，则P点从平衡位置刚开始振动时，是向下运动的。 [2]若质点P停止振动，不再产生新的波，而P、Q之间已经产生的波会向左传播，所以Q不会立即停止振动。 14. 工业机器人广泛用于工业领域。某工业机器人设备接在的交流电源上，正常工作时电流为2A，该交流电的频率为_________Hz，该设备正常工作时消耗的功率为_________kW。 【答案】 ①. 50 ②. 0.76 【解析】 【详解】[1]根据可知 可得该交流电的频率为 [2]该设备正常工作时的电压为 所以该设备正常工作时消耗的功率为 15. 在光滑水平面上是O点系一长为L的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球，当沿细线方向加上强度为E的匀强电场后，小球处于平衡状态，现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动，若v0很小，则小球将做____运动，小球第一次回到平衡位置所需时间为________。 【答案】 ①. 简谐运动 ②. 【解析】 【详解】[1]若v0很小，则小球摆动的幅度很小，即摆角很小，则小球的运动是简谐运动； [2]小球处于平衡状态时，绳的弹力为 则等效重力加速度为 小球简谐运动的周期为 小球第一次回到平衡位置所需时间 解得 16. 小李同学用图中两个电路研究通电自感和断电自感现象。图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。请根据左侧栏对电键的实验操作，判断出右侧栏中能观察到的小灯泡的现象，并在左侧栏内的空格内填入相匹配的现象前的字母： 对电键的操作： （1）电键S1由断开到闭合________ （2）电键S1由闭合到断开________ （3）电键S2由断开到闭合________ （4）电键S2由闭合到断开________ 实验过程中可能会观察到灯泡的现象： A．慢慢变亮，然后亮度不变 B．立即变亮，然后亮度不变 C．立即变亮，然后慢慢熄灭 D．稍微变暗，然后亮度不变 E．立即熄灭 F．闪亮一下，然后熄灭 【答案】 ①. A ②. E ③. C ④. F 【解析】 【详解】（1）[1]电键S1由断开到闭合，由于线圈的自感作用，流过灯泡的电流逐渐增大，后保持不变，所以灯泡慢慢变亮，然后亮度不变。 故选A （2）[2]电键S1由闭合到断开，灯泡应立即熄灭。 故选E。 （3）[3]电键S2由断开到闭合，灯泡应立即变亮，然后被线圈短路，逐渐熄灭。 故选C。 （4）[4]电键S2由闭合到断开，灯泡中的电流由零增大，所以灯泡应闪亮一下，然后逐渐熄灭。 故选F。 17. 如图所示，同学踩着轻质滑板（可整体视为质点）以4m/s的速度冲上一足够高的固定光滑斜面，则该同学可以冲到的最高点高度为_________m。若解除斜面的固定，假设斜面与地面之间光滑，斜面质量与同学质量相等，那么该同学冲到的最高点高度为_________m（本题中g取10m/s2）。 【答案】 ①. 0.8 ②. 0.4 【解析】 【详解】[1]根据动能定理有 解得 [2]该同学冲到最高点的过程中，系统水平方向动量守恒定律，则有 根据能量守恒定律有 解得 三、综合应用题 18. 某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。 （1）由图乙可知该单摆的运动周期为______s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为______mm。 （2）若用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=_______（用表示）。 （3）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆_____（填选项前的字母）。 A. 长约1m的细线 B. 长约1m的橡皮绳 C. 直径约1cm的均匀铁球 D. 直径约1cm的塑料球 （4）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_______（填选项前的字母）。 A. 测出摆线长作为单摆的摆长 B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动 C. 在摆球由最高点静止释放开始计时 D. 用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 （5）王同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据作出了如图乙所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方。若图线斜率为k，则当地的重力加速度_______（用k表示）。 （6）李同学用一组数据测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是_______（填选项前的字母）。 A. 开始摆动时振幅较小 B 开始计时时，过早按下停表 C. 测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间 （7）张同学作出了单摆做简谐运动时的振动图像如图丙所示，g取10m/s2，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为_______（结果保留一位有效数字）。 【答案】（1） ①. 2 ②. 15.65 （2） （3）AC （4）B （5） （6）C （7）004 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可知该单摆的运动周期为2s； [2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为 【小问2详解】 根据单摆的周期可得 【小问3详解】 本实验中小球应该选择质量大，体积小的钢球或者铁球，细线应选择长度较长，但不能伸缩的细线。 故选AC。 【小问4详解】 A．测出摆线长与小球半径之和即为单摆的摆长，故A错误； B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动，故B正确； C．应在摆球通过最低点时开始计时，故C错误； D．应用停表测量单摆完成n次全振动的总时间，然后除以全振动的次数作为单摆的周期，故D错误。 故选B。 【小问5详解】 根据单摆的周期公式可得 所以 【小问6详解】 A．单摆的周期与振幅无关，故A错误； B．开始计时，过早按下秒表，则周期测量偏大，根据 可知，g的测量值偏小，故B错误； C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期测量值偏小，则g的测量值偏大，故C正确。 故选C。 【小问7详解】 由图可知周期为2s，根据 可得 所以 19. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示。求： （1）写出该简谐运动的表达式； （2）t=0.25×10-2s时的位移； （3）在t=1.5×10-2s到t=2×10-2s的振动过程中，质点的位移、速度、势能如何变化？ （4）从t=0到t=8.5×10-2s的时间内，质点的路程、位移各为多大？ 【答案】（1）；（2）；（2）变大，变小，变大；（3）34cm，2cm 【解析】 【详解】（1）由题图可知 所以振动方程为 （2）代入数据得 （3）由题图可知在到的振动过程中，质点的位移变大，速度变小，动能变小，势能变大； （4）在t=0到时间内经历个周期，质点的路程为 质点的位移为2cm。 20. 如图所示，在距水平地面高h=0. 80m的水平桌面右端的边缘放置一个质量m=1.60kg的木块B，桌面的左端有一质量M=2.0kg的木块A，以v0=4.0m/s的初速度向木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到水平地面上，木块B离开桌面后落到水平地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且D点到桌面边缘的水平距离x=0.60m，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，求： （1）两木块碰撞前瞬间木块A的速度大小vA； （2）木块B离开桌面时的速度大小vB； （3）碰撞过程中损失的机械能ΔE。 【答案】（1）；（2）；（3）1.56J 【解析】 【详解】（1）对木块A从桌面的左端到与B碰撞前，由动量定理 解得两木块碰撞前瞬间木块A的速度大小 （2）木块B离开桌面后做平抛运动，由水平方向匀速直线运动得 竖直方向上自由落体运动得 解得木块B离开桌面时的速度大小 （3）木块A、B碰撞过程动量守恒，设木块A碰撞后的速度为，则 解得 碰撞过程中损失的机械能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$