11.期中复习-题目汇编-【师者匠心系列】2024-2025学年高二下学期物理讲义
2024-11-14
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内容正文:
11.期中复习-题目汇编
一、 交变电流
1 .通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的 ),则该交变电流的有效值为( )
A.
B.
C.
D.
2 .一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,得到的交变电流的电动势瞬时值表达式为 ,则下列说法正确的是( )
A.该交变电流电动势的有效值为220V
B.该线圈匀速转动的转速约为3000 r / mi n
C.当仅将线圈的转速提高时,电动势的峰值不发生变化
D.将该交变电流加在标称为220V的灯泡上时,灯泡能正常发光
3 .如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为( )
A.
B.
C.
D.
4 .如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图,内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示,电压表、电流表均为理想交流电表,定值电阻的阻值 R =10.3Ω,则下列说法正确的是( )
A.发电机产生的电动势最大值为 ,线圈的转速 n =50r/min
B.电流表的示数为10A,电压表的示数为110V
C.0~0.01s的时间内,通过定值电阻的电荷量为
D. t =0.02s时,穿过线圈的磁通量变化率最大
5 .(多选)实验室某单匝矩形金属线圈,在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动,线圈中磁通量 随时间 变化的情况如图所示。已知线圈的电阻为 ,则下列描述中正确的是( )
A.线圈产生的交流电的电动势有效值为
B.此交流电 秒内电流的方向改变 次
C.在 时,线圈通过中性面,感应电动势最大
D.该交流电的频率为
6 .矩形金属线圈共有10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电的电动势 e 随时间 t 变化的规律如图所示。下列说法中正确的是( )
A.此交流电的频率为5Hz
B.此交流电电动势的有效值为1V
C. t= 0.1s时,线圈平面与磁场方向平行
D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为
7 .(多选)某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上,副线圈输出电压为11000V,输出电流为300mA。该变压器( )
A.原、副线圈的匝数之比为1:50
B.输入电流为20A
C.输入电流的最大值为 A
D.原、副线圈交流电的频率之比为1:1
8 .如图甲所示,小型交流发电机中矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系如图乙所示,线圈的阻值 ,该线圈与一个 的电阻构闭合电路。求:
(1)交变电流电动势的有效值;
(2)感应电动势的瞬时值表达式;
(3)理想交流电流表、理想交流电压表的示数。
9 .如图所示,线圈的面积是 S =0.05m2 ,共有 N =100匝,线圈电阻 r =1Ω,外接电阻 R =4Ω,匀强磁场的磁感应强度为 ,当线圈以 匀速旋转时,求:
(1) 若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达
(2) 线圈每转过一周,整个电路中产生的焦耳热;
10 .如图所示,一闭合矩形线圈 abcd 绕垂直于磁感线的固定轴 OO ′匀速转动,线圈平面位于图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间 t 的变化规律如图乙所示,则 t1 时刻线圈中产生的感应电动势 (填“最大”或者”为零”), t2 时刻线圈感应电流的方向 (填“改变”或者“不改变”)。
二、 变压器
11 .(多选)图甲为一起重机的电路示意图,理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电,照明灯的规格为“20V 10W”,电动机的内阻为 r= 0.5Ω,装置工作时,质量为 m= 50kg的重物体恰好匀速上升,照明灯正常工作,电表均为理想电表,电流表的示数为10.5A。设电动机的输出功率全部用来提升物体,下列说法正确的是( )
A.原副线圈的匝数之比为 n1 ∶ n2 = ∶2
B.重物匀速上升的速率 v= 0.3m/s
C.电动机的效率为 η =0.75
D.若电动机被卡住不转,且电路尚未烧坏,则原线圈中电流为101.25A
12 . 小明同学用手摇发电机接变压器给规格为“220V,60W”的灯泡 L 供电,当他匀速转动发电机的手柄时,灯泡正常发光。其原理简化图如下,已知匀强磁场的磁感应强度大小为 线圈面积为 ,共50匝,不计内阻。变压器可视为理想变压器,其原副线圈匝数比为5∶44,电压表为理想交流电表,其余电阻均不计。下列说法正确的是( )
A.理想电压表的示数为25V
B.手柄的角速度为5rad/s
C.从图示位置开始计时,发电机产生的电动势瞬时值表达式为
D.图示位置穿过线圈的磁通量为0,发电机产生的电动势瞬时值最大
13 .“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一.如图是远距离输电的原理图,假设发电厂的输出电压 恒定不变,输电线的总电阻保持不变,两个变压器均为理想变压器.下列说法正确的是( )
A.若输送总功率不变,当输送电压 增大时,输电线路损失的热功率增大
B.在用电高峰期,用户电压 降低,输电线路损失的热功率增大
C.当用户负载增多,升压变压器的输出电压 会增大
D.当用户负载增多,通过用户用电器的电流频率会增大
14 .如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为5:1, R2 =5Ω,现在电源输入电压如图乙所示的交流电,电流表和电压表均为理想电表,电流表A 2 的示数为4A,下列说法错误的是( )
A.电压表V 1 的示数是100V
B.电阻 R1 的值为150Ω
C.电路消耗的总功率是80W
D.若 R2 的阻值增大,则电压表V 2 的示数将增大
15 .一电吹风电路图如图所示, a 、 b 、 c 、 d 为四个固定触点:可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态,输入电压220V保持不变, 和 分别是理想变压器原、副线圈的匝数,小风扇的额定电压为 ,正常工作时小风扇输出功率为 。下列说法正确的有( )
A.小风扇的内阻是
B.触片同时与 a 、 b 接触时吹冷风
C.理想变压器原、副线圈的匝数比
D.吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等
16 .如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率 ,发电机的电压 ,经升压变压器后向远处输电,输电线总电阻 ,在用户端用降压变压器把电压降为 。已知输电线上损失的功率 ,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流
B.升压变压器匝数比
C.降压变压器的匝数比
D.当水电站输出电压一定时,若用电用户增多,则 减小
17 .如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为 ,原线圈接电压为 的正弦交流电压,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为 R 。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为 m 的重物匀速上升,此时理想电流表的示数为 I ,已知重力加速度为 g ,下列说法正确的是( )
A.电动机两端电压为 IR
B.原线圈中的电流为 nI
C.电动机消耗的电功率为
D.重物匀速上升的速度为
18 . 如图所示,某小型水电站发电机的输出功率 P =200kW,发电机的电压 U1 =500V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻 R线 =4Ω,在用户端用降压变压器把电压降为 U4 =220V。已知输电线上损失的功率为发电机输出功率的 5%,假设两个变压器均是理想变压器。下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流 I1 =400A
B.输电线上的电流 I线 =250A
C.升压变压器的匝数比 n1 ∶ n2 =1∶8
D.用户得到的电流 I4 =466A
19 .(多选)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率 P =100kW,发电机的电压 ,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻 ,在用户端用降压变压器把电压降为 。已知输电线上损失的功率 ,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流
B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比
D.升压变压器匝数比
20 .(多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式.如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量.当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电.在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
21 .如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V、 9.5kW的电力,求:
( 1 )升压变压器原、副线圈的匝数比 n ₁: n ₂;
( 2 )输电线的总电阻 R ;
( 3 )降压变压器原、副线圈的匝数比 n3 : n4 .
三、 动量、冲量
22 .将物体水平抛出,在物体落地前(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.动量的方向不变
B.动量变化量的方向不变
C.相同时间内动量的变化量越来越大
D.动量变化的越来越快
23 .(多选)关于动量,下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体的动能变化,动量也一定变化
D.甲物体动量 ,乙物体动量 ,所以
24 .两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为 、 ,且 ,比较它们的动量则( )
A.物体B的动量较大
B.物体A的动量较大
C.动量大小相等
D.不能确定
25 .如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )
A.过程Ⅰ的动量变化量等于零
B.过程Ⅱ的合力冲量等于零
C.过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量
D.过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量
26 .质量为 m 的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,则经时间 t ,下列说法正确的是( )
A.拉力 F 对物体的冲量大小为 Ft cos
B.摩擦力对物体的冲量大小是 Ft
C.地面对物体的支持的冲量大小为零
D.合力对物体的冲量大小为零
27 .如图所示,质量为 m 的滑块沿倾角为 θ 的固定斜面向上滑动,经过时间 t1 ,速度为零并又开始下滑,经过时间 t2 回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为 Ff ,重力加速度为 g 。在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.支持力对滑块的总冲量为 mg ( t1 + t2 )cos θ
B.重力对滑块的总冲量为 mg ( t1 + t2 )sin θ
C.合外力的冲量为0
D.摩擦力的总冲量为 Ff ( t1 + t2 )
28 .如图所示,建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度,然后静止释放,重锤打在桩上,接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力,则下列说法中正确的是 ( )
A.重锤与桩的撞击过程中,机械能守恒
B.重锤随桩一起向下运动过程中,机械能守恒
C.整个运动过程中,重锤和桩组成的系统动量守恒
D.整个运动过程中,重锤所受合外力冲量为零
29 .如图是某学生练习用头颠球的示意图,足球由静止自由下落 被重新顶起,离开头部后沿着竖直方向上升的最大高度仍为 。足球与头部的作用时间为 ,足球的质量为 ,重力加速度 ,不计空气阻力,下列正确的是( )
A.头部对足球的平均作用力大小为
B.头部对足球的平均作用力大小为
C.头部对足球做的功为
D.球对头部的冲量大小为
30 .(多选)“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目,在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来,使人产生在天空翱翔的感觉.其简化模型如图所示,一质量为 的游客恰好静止在直径为 的圆柱形竖直风洞内,已知气流密度为 ,游客受风面积(游客在垂直风力方向的投影面积)为 ,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定,重力加速度为 .假设气流吹到人身上后速度变为零,则下列说法正确的是( )
A.气流速度大小为
B.单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
C.风若速变为原来的 ,游客开始运动时的加速度大小为
D.单位时间内风机做的功为
31 .台风的风力达到17级超强台风强度时风速为 60 m/s左右,对固定建筑物破坏程度非常巨大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为 S ,风速大小为 v ,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为 ρ ,请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力) F 与风速(空气流动速度)大小 v 关系式为( )
A. F = ρSv
B. F = ρSv2
C. F =ρSv3
D. F = ρSv3
32 .如图所示,半圆型槽体置于水平面上,小球以初速度 v 。沿内壁切线方向进入槽体左侧,一切摩擦力不计,下列说法正确的是( )
A.小球水平方向动量守恒
B.槽体水平方向动量守恒
C.小球与槽体组成的系统动量守恒
D.小球与槽体组成的系统水平方向动量守恒
33 .关于系统动量守恒的说法正确的是( )①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒②系统内有摩擦力,系统动量可能守恒③如果系统所受合外力远大于内力时,系统可近似认为动量守恒④系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
34 .如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点时,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反(或都为零)
35 .如图,质量相等的小球和小环用不可伸长的轻绳相连,小环套在光滑固定的水平细杆上,初始时刻小球在小环的左下方,绳子拉直,由静止释放,不计空气阻力,则( )
A.小球和小环组成的系统,动量守恒
B.小球和小环组成的系统,机械能不守恒
C.小球摆到最低点过程中,小球的机械能减少
D.小球向右摆到最高点的高度比释放高度低
36 .某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒,实验中先从某一高度处单独释放质量为 的小球 a ,标记下小球 a 撞击在挡板上的位置 M ,再在水平轨道上放上质量为 的小球 b ,从同一高度释放小球 a ,标记两球撞击挡板的位置 P 、 N ,关于本实验下列说法正确的是( )
A.两小球的质量需满足
B.实验中可以用 这个表达式验证动量守恒定律。
C.位置 N 为小球 b 撞击挡板的位置
D.小球 a 在轨道上受到的摩擦力越小,对实验结果的误差影响就越小
37 .小明同学利用如图所示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验。已知图中 O 点是小球抛出点在地面上的竖直投影。则以下步骤不需要的是( )
A.测量小球 m1 开始释放高度 h
B.用天平测量两个小球的质量 m1 、 m2
C.测量平抛射程 OM , OP , ON
D.分别找到 m1 、 m2 相碰后平均落地点的位置 M、N
38 .某同学用图甲所示装置进行验证碰撞过程系统动量守恒的实验,实验步骤如下。
①将斜槽轨道放置在水平桌面上,使斜槽轨道末端与桌面右边缘对齐,通过调节使斜槽轨道末端切线水平;
②将小球 a 从斜槽轨道最高点由静止释放,小球 a 离开斜槽末端后用手机在上方拍摄,得到小球 a 在空中运动的录像(俯视);
③将小球 b 放置在斜槽轨道末端,让小球 a 从斜槽轨道最高点 ,用手机在上方拍摄两小球在空中运动的录像。
(1)小球 b 的半径需要 (填“大于”“等于”或“小于”)小球 a 的半径。
(2)从拍摄到的录像中每隔0.1s取一幅图片,将图片叠加到一起后,用厘米刻度尺测量图片上小球间的距离,得到小球在水平方向上的位置变化图,如图乙所示,1为碰前小球 a 的、2为碰后小球 a 的、3为碰后小球 b 的,已知小球 a 的质量为0.20kg,小球 b 的质量为0.10kg,图片与实际的比例为 ,则碰前瞬间系统的总动量为 ,若碰撞前后瞬间系统动量之差占碰前瞬间系统总动量的比例小于8%时,可认为系统动量守恒,则本次实验 (填“能”或“不能”)验证碰撞过程系统动量守恒。(计算结果保留两位有效数字)
(3)该同学发现图乙中 a 、 b 两小球的位置满足关系 ,并对该关系及其能得出的结论作出如下描述,其中正确的是 (多选)。
A.该关系表明相对于 b 小球, a 小球碰前靠近的速率等于碰后远离的速率
B.该关系与碰撞过程动能的损失无关
C.该关系表明两小球碰前总动能等于碰后总动能
D.该关系与两小球质量的比值有关
39 .某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.实验中使用半径相等的金属小球1和2,且小球1的质量大于小球2的质量.实验操作步骤如下:
a .用天平称量小球1、2的质量 和 ;
b .安装好实验装置,使斜槽的末端水平,并记下重锤线所指的位置 O :
c .不放小球2,让小球1从斜槽上由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置:
d .把小球2放在斜槽末端边缘处,让小球1由相同位置静止滚下,使它们正碰.重复多次,并使用与“ c ”步同样的方法标出碰撞后两小球落点的平均位置:
e.用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离 O 点的距离,即线段 OM 、 OP 、 ON 的长度.
请回答下列问题:
( 1 )说明 P 、 M 、 N 三点分别是上述实验中,何种情况下,哪个小球的平均落点位置 ;
( 2 )按照本实验方法,要能证明球1和球2碰撞前后的总动量相等,上述各测量量间应满足的关系式是 ;
( 3 )已测得 ,已知球1的质量是球2的两倍,则系统碰撞后总动量 与碰撞前总动量 p 的百分误差 .(结果保留2位有效数字)
( 4 )上述实验中 M 、 P 、 N 三个落地点距 O 点的距离 OM 、 OP 、 ON 与实验所用小球质量无关的是 ;(选填“ OM ”、“ OP ”或“ ON ”)
四、 碰撞
40 .如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力 F 向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力 F ,则下列说法中正确的是( )
A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒
B.木块A离开墙壁前,A动量不守恒,机械能守恒
C.木块A离开墙壁后,弹簧弹性势能最大时,弹簧一定是被压缩了
D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
41 .(多选)如图所示,木块B与水平面间的摩擦不计,子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来,然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ,此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ,则( )
A.过程Ⅰ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒,动量也不守恒
B.过程Ⅰ中,子弹和木块所组成的系统机械能不守恒,动量守恒
C.过程Ⅱ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量也守恒
D.过程Ⅱ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量不守恒
42 .如图所示, c 是半径为 R 的 圆周的圆弧形光滑槽,其质量为3 m ,静置于光滑水平面上, A 为与 c 的圆心等高的点, B 为 c 的最低点,与水平面相切。一可视为质点、质量未知的小球 b 静止在 c 右边的水平面上。将另一可视为质点、质量为 m 的小球 a 从槽口 A 点自由释放,到达水平面上与小球 b 发生弹性正碰。整个过程中,不计一切阻力,重力加速度为 g ,下列说法不正确的是( )
A.小球 a 下滑到 B 点过程中,小球 a 和光滑槽 c 组成的系统机械能守恒,动量不守恒
B.小球 a 第一次下滑到 B 点时,光滑槽 c 的速率为
C.小球 a 第一次下滑到 B 点时所受支持力大小为
D.当小球 b 的质量为3 m 时,小球 a 与小球 b 碰撞后,小球 a 沿光滑槽 c 上升最大高度为
43 .如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为 和 ,图乙为它们碰撞后的 图像,已知 .由此可以判断( )
A.碰前 匀速, 加速运动
B.碰后 和 都向右运动
C.
D.碰撞过程中系统动量守恒,机械能守恒
44 .如图所示,在固定的水平杆上,套有质量为 m 的光滑圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着质量为 M 的木块,现有质量为 m0 的子弹以大小为 v0 的水平速度射入木块并立刻留在木块中,重力加速度为 g ,下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块后的瞬间,速度大小为
B.子弹射入木块后的瞬间,绳子拉力等于
C.子弹射入木块后的瞬间,环对轻杆的压力大于
D.子弹射入木块之后,圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
45 .如图所示, A 、 B 两球形状大小一样,且质量均为 m ;某时刻两球在同一水平面上沿同一直线相向运动,小球 A 速度大小为 、方向水平向右,小球 B 速度大小为 ,方向水平向左,两小球发生弹性碰撞后,则( )
A.小球 A 向右运动
B.小球 B 的动量增大
C.碰后小球 A 的动能增加了
D.小球 B 的动量变化量大小为
46 .如图所示,半径为 R 、质量为3 m 的 光滑圆弧槽(对应的圆心角为 )静止于光滑水平面上,一质量为 m 的小球从 P 点以初速度 水平冲上圆弧槽,运动到 Q 点后离开圆弧槽,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小球从 P 点滑到 Q 点的过程中,小球与光滑圆弧槽组成的系统动量守恒
B.小球从 P 点滑到 Q 点的过程中,小球与光滑圆弧槽组成的系统机械能不守恒
C.小球离开圆弧槽 Q 点时的速度为
D.小球到达最高点时的速度为
47 .在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如图( a )所示,碰撞前后两壶运动的 图线如图( b )中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则( )
A.两壶发生了弹性碰撞
B.碰后蓝壶速度为
C.碰后蓝壶移动的距离为
D.碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩擦力
48 .一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.无法判定动量、机械能是否守恒
49 .如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为 M 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面相切,一个质量为 的小球从弧形槽 h 高处由静止开始下滑,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在下滑过程中弧形槽对小球的弹力始终不做功
B.在小球压缩弹簧的过程中,小球的机械能守恒
C.小球离开弹簧后,小球和弧形槽组成的系统机械能不守恒
D.在整个过程中,小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒
50 .(多选)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上相向运动,A、B两球的质量分别为 m 和 ,A、B两球发生正碰,碰撞后A球的速率是原来的两倍,B球恰好静止。则( )
A.碰撞前A、B两球的速度大小之比为1∶1
B.碰撞前A、B两球的速度大小之比为3∶2
C.A、B两球发生的碰撞是弹性碰撞
D.A、B两球发生的碰撞是非弹性碰撞
51 .在光滑水平面上静置有质量均为 m 的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光滑的 圆弧,其始端 D 点切线水平且与木板AB上表面平滑相接,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为 m ,从木板AB的右端以初速度 滑上木板AB,过 B 点时速度为, ,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点 C 处.已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为 μ ,重力加速度为 g .求:
( 1 )物块滑到 B 处时木板的速度 ;
( 2 )木板的长度 L ;
( 3 )滑块CD圆弧的半径.
五、 爆炸与反冲
52 .一门旧式大炮如图所示,炮车和炮弹的质量分别为 M 和m,炮筒与水平地面的夹角为 α ,炮弹发射瞬间相对于地面的速度为 v0 。不计炮车与地面的摩擦,则炮车向后反冲的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
53 .为研究反冲运动,某同学将质量为 的小液化气瓶(含液化气)固定在光滑水平面上质量为 的小车上,开始时小车静止,如图所示。若打开液化气瓶后,极短时间内液化气瓶向后喷射气体的速度(对地)大小为 ,则当液化气瓶喷射出质量为 的气体时,小车的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
54 .解放军发出4枚“东风快递”(中程弹道导弹),准确击中预定目标,发射导弹过程可以简化为:将静止的质量为 M (含燃料)的东风导弹点火升空,在极短时间内以相对地面的速度 v0 竖直向下喷出质量为 m 的炽热气体,忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是( )
A.v0
B.v0
C.v0
D.v0
55 .实验火箭总质量为 M ,当静置的火箭竖直向下喷出质量为 、速度为 的高温气体时,以竖直向下为正方向,其速度为( )
A.
B.
C.
D.
56 .乌贼在水中运动方式是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动,被称为“水中火箭”.如图所示,一只静止在水中的乌贼,当外套膜吸满水后,它的总质量为 ,某次遇到危险时,通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出,从而以 的速度逃窜,喷射出的水的质量为 ,则喷射出水的速度为
A.20m/s
B.90m/s
C.120m/s
D.80m/s
57 .一只吸水后总质量为1.6kg的章鱼静止在水中,遇到危险时,它在极短时间内把吸入的0.1kg的水向后以30m/s的速度全部喷出。不计水对章鱼的阻力,则章鱼喷水后获得的速度大小为( )
A.2.0m/s
B.1.875m/s
C.1.765m/s
D.30 m/s
58 .近年来,我国的航天事业取得巨大成就。关于火箭下列说法正确的是( )
A.火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭反作用力的结果
B.为了提高火箭的速度,实际上可以不断的增加火箭的级数
C.火箭喷出燃气速度越大,火箭本身质量与喷出物质质量之比越大,火箭获得速度越大
D.火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能
59 .有一火箭正在远离任何星体的太空中以速度 v0 匀速飞行,某时刻,火箭在极短的时间Δ t 内喷射质量为Δ m 的燃气,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u,此次喷气后火箭的质量是 m ,则火箭在此次喷气后速度增加量为( )
A.
B.
C.
D.
60 .有一个质量为4 m 的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为 v0 、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为3 m ,速度大小为 v ,方向水平向东,则另一块的速度是( )
A.3 v0 − v
B.4 v0 −3 v
C.3 v0 −2 v
D.3 v −4 v0
六、 简谐运动
61 .如图所示,下列四种场景中的运动一定不是简谐运动的是( )
A.
B.
C.
D.
62 .简谐运动是最简单的振动,如图所示的各图中,能反映简谐振动中回复力与位移关系的是图( )
A.
B.
C.
D.
63 .如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过 M 、 N 两点,历时1 s,质点通过 N 点后再经过1 s又第2次通过 N 点,在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为( )
A.3 s、6 cm
B.4 s、6 cm
C.4 s、9 cm
D.2 s、8 cm
64 .(多选)如图所示,一根不计质量的弹簧竖直悬吊铁块 M ,在其下方吸引了一磁铁 m ,已知弹簧的劲度系数为 k ,磁铁对铁块的最大吸引力等于 ,不计磁铁对其它物体的作用并忽略阻力,为了使 M 和 m 恰好能够共同沿竖直方向作简谐运动,那么( )
A.它处于平衡位置时弹簧的伸长量为
B.弹簧弹性势能最大时,铁块加速度大小为2 g
C.磁铁和铁块运动到最高点时,弹力的大小等于
D.该弹簧振子的振幅为
65 .如图所示,为一弹簧振子做简谐运动的位移随时间变化的规律,下列说法正确的是( )
A.振子做简谐运动的频率为4Hz
B.振子做简谐运动的振幅为4cm
C. t =2s时,振子加速度最大,方向沿 y 轴正方向
D. t =3s时,振子的加速度为零,速度方向沿 y 轴负方向
66 .(多选)一质点做简谐振动的振动方程是 x =2sin(50 πt + )cm,则( )
A.在0至0.02s内,速度与加速度方向始终相同
B.在0.02s时,质点具有正向最大加速度
C.在0.025s时,质点的速度方向与加速度方向均沿 x 轴正方向
D.在0.04s时,回复力最大,速度方向沿 x 轴负方向
67 .如图是某一弹簧振子做简谐运动的振动图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.振幅为2m,周期为0.8s
B.振子从 B 点开始振动0.9s的路程大于9cm
C.振子在 A、C、E、G 点的加速度相同
D.振子在 B、D、F 点时弹簧的弹性势能一定为0
68 .(多选)如图甲所示,弹簧振子以 O 点为平衡位置,在 A 、 B 两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移 x 随时间 t 的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t =0.8s时,振子的速度方向向右
B. t =0.2s时,振子在 O 点右侧 cm处
C. t =0.4s和 t =1.2s时,振子的加速度完全相反
D. t =0.4s到 t =0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小
69 .如图所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体, , ,弹簧的劲度系数为 k =40N/m,剪断A、B间的细绳后,A做简谐运动,不计空气等阻力,弹簧始终没有超过弹性限度, g 取 .求:
( 1 )剪断细绳瞬间的回复力大小;
( 2 )A做简谐运动的振幅;
( 3 )A在最高点时的弹簧弹力大小.
70 .有一个小球的质量为0.4kg的弹簧振子.让其在水平方向上的 B 、 C 之间做简谐运动,已知 B 、 C 间的距离为30cm,振子在3s内完成了12次全振动.求:
( 1 )振子的振幅和周期;
( 2 )若以弹簧振子运动到 C 点时刻为计时零点,水平向右为正方向,写出弹簧振子的振动方程.
七、 共振
71 .图甲为某共振筛的示意图,电动偏心轮每转一周,给筛子一个驱动力,该共振筛的共振曲线如图乙所示。 已知增大电压,可使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。 下列说法正确的是( )
A.该筛子的固有周期为1.25s
B.该筛子在共振状态下偏心轮的转速是54 r / mi n
C.增加筛子质量,为达到共振需增大电压
D.增大电压,共振时曲线的峰值将向左移动
72 .关于某物体受迫振动的共振曲线,下列判断正确的是( )
A.物体的固有频率等于 f0
B.物体做受迫振动时的频率等于 f0
C.物体做受迫振动时振幅相同则频率必相同
D.为避免共振发生应该让驱动力的频率靠近 f0
73 .(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A 与驱动力频率 f 的关系)如图所示,重力加速度 ,则( )
A.此单摆的摆长约为1m
B.此单摆的摆长约为4m
C.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向右移动
D.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向左移动
74 .一个单摆的共振曲线如图所示,已测得当地的重力加速度 g =10m/s2 ,则有( )
A.该单摆的摆长为
B.该单摆达到共振时,驱动力的频率为0.3Hz
C.若增大摆长,该单摆的固有频率将增大
D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
75 .如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是( )
A.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行( ),且摆长相等,则图线I表示月球上单摆的共振曲线
B.若两个单摆的受迫振动是在地球上同一地点进行的,则两个单摆的摆长之比
C.若摆长均约为1m,则图线I是在地球上完成的
D.若两个单摆在同一地点均发生共振,图线II表示的单摆的能量一定大于图线I表示的单摆的能量
76 .飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材,是一根弹性杆两端带有负重的器械,如图 a 。某型号的飞力士棒质量为600g,长度为1.5m,固有频率为4.5Hz。如图 b ,某人用手振动该飞力士棒进行锻炼,则下列说法正确的是( )
A.使用者用力越大,飞力士棒振动越快
B.手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率不变
C.手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度一定变大
D.手每分钟振动270次时,飞力士棒产生共振
77 .(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A 与驱动力频率 f 的关系)如图所示,则( )
A.此单摆的固有周期约为2s
B.此单摆的摆长约为1m
C.若摆长增大,单摆的固有频率增大
D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动
78 .一个单摆在地面附近做受迫振动,其共振曲线即振幅 A 与驱动力频率 f 的关系图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.此单摆的摆长约为1m
B.在任何地方此单摆的周期均为2s
C.驱动力频率越大,单摆的振幅越大
D.摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
79 .把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是54r/min。以下说法正确的是( )
A.偏心轮现在的频率是0.8Hz
B.增加偏心轮转速,可以使筛子振幅增大
C.增加筛子质量,可以使筛子振幅增大
D.降低偏心轮转速,可以使筛子振幅增大
80 .如果汽车的一个轮子失去平衡,汽车在某种速率条件下会因共振而发生强烈摇晃现象。针对这一现象的说法正确的是( )
A.汽车摇晃的频率与汽车速率无关
B.汽车速率越大,摇晃越强烈
C.汽车速率越小,摇晃越强烈
D.汽车速率取某一特定值时,摇晃最强烈
八、 机械波
81 .如图甲,两列沿相反方向传播的横波,形状相当于正弦曲线的一半,上下对称,其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象,如图乙。请判断:从此时刻开始 、 两质点将向哪个方向运动( )
A. 向上 向下
B. 向下 向上
C. 向下 向下
D. 向上 向上
82 .关于振动和波,下列说法正确的是( )
A.“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射。对于波长为10m的声波,当障碍物的尺寸由10m向20m增大的过程中,声波衍射现象越来越明显。
B.几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化, 脱离后可以再恢复到原来的形态
C.简谐振动是匀变速运动
D.简谐振动在一次全振动的过程中动能、势能各会出现一次极大值
83 .如图所示,两完全相同的波源 a 、 b 发出的波在介质中形成稳定的干涉图样。 c 是介质中的一点, a 、 b 、 c 间的距离均为 l 。已知在 a 、 c 连线上除 a 、 c 两点外还存在其它振幅极大的点,其中距 c 点 处的质点振幅极大,则该波的波长最大为( )
A.
B.
C.
D.
84 .(多选)如图是观察水面波衍射的实验装置, AC 和 BD 是两块挡板, AB 是一个孔, O 是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则( )
A.挡板前后水波传播速度不相等
B.此时能观察到明显的衍射现象
C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,将波源的频率增大,能更明显地观察到衍射现象
85 .如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
A.女同学从 A 向 B 运动过程中,她听到的哨声音调变低
B.女同学从 E 向 D 运动过程中,她听到的哨声音调变高
C.女同学在点 C 向右运动时,她听到的哨声音调不变
D.女同学在点 C 向左运动时,她听到的哨声音调变低
86 .如图甲所示是一列简谐横波在 时的波形图,质点 P 的平衡位置位于 处,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.波沿 x 轴负方向传播
B.再经过0.3s质点 P 运动至 处
C.0.1~1.1s内,质点 P 的路程为30cm
D.质点 Q 的振动方程为
87 .一列沿 轴负方向传播的简谐横波, 时的波形如图( )所示, 处质点的振动图像如图( )所示,则波速可能是( )
A.
B.
C.
D.
88 .(多选)图甲为一列沿 x 轴传播的简谐横波在 s时刻的波形图, a 、 b 、c为介质中的三个质点,图乙表示该波 m处 a 质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波沿 x 轴负方向传播
B. s时刻,质点 a 处于波峰位置
C.在 时间内,质点 b 振动的速度增大,且方向与回复力方向相同
D.质点 c 的位移随时间变化的关系式为
89 .波源 S1 和 S2 振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中 x 轴上的 两点处, ,如图所示。两波源产生的简谐横波沿 轴相向传播,波速为 。已知两波源振动的初始相位相同。则 间合振动振幅最小的点的位置个数为( )
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
90 .如图甲所示,在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源 、 ,两波源相距 , 、 为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点.已知波速为 ,两波源同时开始振动,从波源振动开始计时, 点的振动图像如图乙所示.当 点开始振动后,在某一时刻在中垂线上 、 是相邻的波峰,则( )
A. 、 间的距离为
B. 、 间的距离为
C. 、 连线的中点振动减弱
D. 、 处于波峰时,两点连线的中点处于波谷
九、 光学
91 .光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,若在被检平面上有一处凸起,则观察者从上往下看到的干涉条纹可能为( )
A.
B.
C.
D.
92 .(多选)如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有六个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是( )
A.①滤光片②单缝④遮光筒
B.②单缝③双缝⑤毛玻璃
C.①单缝②双缝⑥目镜
D.②凸透镜③双缝⑥目镜
93 .下列有关光学现象说法正确的是( )
A.甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的全反射
B.乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的
C.丙中用涂有增透膜的相机拍照,可以拍摄清楚汽车内部的情景
D.丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
94 .下列四种光学现象,对其原理解释正确的是( )
A.图甲检验厚玻璃板表面的平整度是利用光的偏振原理
B.图乙中央的亮点(即:泊松亮斑)是由于光的衍射形成的
C.图丙观看立体电影的眼镜镜片利用了光的多普勒效应
D.图丁水中的气泡非常明亮是由于光的干涉形成的
95 .第四届中国质量获奖者——福耀集团,其生产的汽车玻璃以超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。如图所示,该学生将一束光线以入射角 从空气射向厚度 h =2cm的平行板玻璃,测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离 d =1cm。则此玻璃的折射率 n 为( )
A.
B.
C.
D.
96 .(多选)打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将 OP 、 OQ 边与轴线的夹角θ切割在θ1 <θ<θ 2 的范围内,才能使从 MN 边垂直入射的光线,在 OP 边和 OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到 OP 边并反射到 OQ 边后射向 MN 边的情况),则下列判断正确的是( )
A.若 ,光线一定在 OP 边发生全反射
B.若 ,光线会从 OQ 边射出
C.若 光线会从 OP 边发生全反射
D.若 且 ,最终的出射光线将平行于入射光线
97 .一束光线穿过介质1、2、3时,光路如图所示,则( )
A.三种介质的折射率
B.光在介质中的速度
C.相对于介质1来说,介质2是光密介质
D.当入射角由 逐渐增大时,在2、3分界面上可能发生全反射
98 .图1是测定半圆柱形玻璃砖的折射率 n 的示意图, O 是圆心, MN 是法线。一束单色光线以入射角 i= 30°由玻璃砖内部射向 O 点,折射角为 r ,当入射角增大到也为 r 时,恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽度不同的单缝 a 、 b 后,得到图2所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为 c )。则下列说法 错 误 的是( )
A.此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°
B.玻璃砖的折射率 n=
C.此光在玻璃砖中的传播速度 v=c
D.单缝 b 宽度较大
99 .(多选)双彩虹形成的示意图如图所示,一束白光 L 由左侧射入水滴, a 、 b 是白光在水滴中经过两次折射和一次反射后的两条出射光线( a 、 b 是单色光)。下列说法正确的是( )
A. a 光在水滴中的波长大于 b 光在水滴中的波长
B. a 光在水滴中的波长小于 b 光在水滴中的波长
C.改变白光 L 的入射角度,从水滴到空气, a 光不可能发生全反射
D.改变白光 L 的入射角度,从水滴到空气, b 光有可能发生全反射
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11.期中复习-题目汇编
一、交变电流
1 .通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的),则该交变电流的有效值为( )
A.
B.
C.
D.
2 .一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,得到的交变电流的电动势瞬时值表达式为,则下列说法正确的是( )
A.该交变电流电动势的有效值为220V
B.该线圈匀速转动的转速约为3000 r/ min
C.当仅将线圈的转速提高时,电动势的峰值不发生变化
D.将该交变电流加在标称为220V的灯泡上时,灯泡能正常发光
3 .如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为( )
A.
B.
C.
D.
4 .如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图,内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示,电压表、电流表均为理想交流电表,定值电阻的阻值 R=10.3Ω,则下列说法正确的是( )
A.发电机产生的电动势最大值为,线圈的转速 n=50r/min
B.电流表的示数为10A,电压表的示数为110V
C.0~0.01s的时间内,通过定值电阻的电荷量为
D. t=0.02s时,穿过线圈的磁通量变化率最大
5 .(多选)实验室某单匝矩形金属线圈,在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动,线圈中磁通量随时间变化的情况如图所示。已知线圈的电阻为,则下列描述中正确的是( )
A.线圈产生的交流电的电动势有效值为
B.此交流电秒内电流的方向改变次
C.在时,线圈通过中性面,感应电动势最大
D.该交流电的频率为
6 .矩形金属线圈共有10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电的电动势 e随时间 t变化的规律如图所示。下列说法中正确的是( )
A.此交流电的频率为5Hz
B.此交流电电动势的有效值为1V
C. t= 0.1s时,线圈平面与磁场方向平行
D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为
7 .(多选)某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上,副线圈输出电压为11000V,输出电流为300mA。该变压器( )
A.原、副线圈的匝数之比为1:50
B.输入电流为20A
C.输入电流的最大值为A
D.原、副线圈交流电的频率之比为1:1
8 .如图甲所示,小型交流发电机中矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系如图乙所示,线圈的阻值,该线圈与一个的电阻构闭合电路。求:(1)交变电流电动势的有效值;(2)感应电动势的瞬时值表达式;(3)理想交流电流表、理想交流电压表的示数。
9 .如图所示,线圈的面积是 S=0.05m2,共有 N=100匝,线圈电阻 r=1Ω,外接电阻 R=4Ω,匀强磁场的磁感应强度为,当线圈以匀速旋转时,求:(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;(2)线圈每转过一周,整个电路中产生的焦耳热;
10 .如图所示,一闭合矩形线圈 abcd绕垂直于磁感线的固定轴 OO′匀速转动,线圈平面位于图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间 t的变化规律如图乙所示,则 t1时刻线圈中产生的感应电动势 (填“最大”或者”为零”), t2时刻线圈感应电流的方向 (填“改变”或者“不改变”)。
二、变压器
11 .(多选)图甲为一起重机的电路示意图,理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电,照明灯的规格为“20V 10W”,电动机的内阻为 r=0.5Ω,装置工作时,质量为 m= 50kg的重物体恰好匀速上升,照明灯正常工作,电表均为理想电表,电流表的示数为10.5A。设电动机的输出功率全部用来提升物体,下列说法正确的是( )
A.原副线圈的匝数之比为 n1∶ n2=∶2
B.重物匀速上升的速率 v=0.3m/s
C.电动机的效率为 η =0.75
D.若电动机被卡住不转,且电路尚未烧坏,则原线圈中电流为101.25A
12 . 小明同学用手摇发电机接变压器给规格为“220V,60W”的灯泡 L供电,当他匀速转动发电机的手柄时,灯泡正常发光。其原理简化图如下,已知匀强磁场的磁感应强度大小为线圈面积为,共50匝,不计内阻。变压器可视为理想变压器,其原副线圈匝数比为5∶44,电压表为理想交流电表,其余电阻均不计。下列说法正确的是( )
A.理想电压表的示数为25V
B.手柄的角速度为5rad/s
C.从图示位置开始计时,发电机产生的电动势瞬时值表达式为
D.图示位置穿过线圈的磁通量为0,发电机产生的电动势瞬时值最大
13 .“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一.如图是远距离输电的原理图,假设发电厂的输出电压恒定不变,输电线的总电阻保持不变,两个变压器均为理想变压器.下列说法正确的是( )
A.若输送总功率不变,当输送电压增大时,输电线路损失的热功率增大
B.在用电高峰期,用户电压降低,输电线路损失的热功率增大
C.当用户负载增多,升压变压器的输出电压会增大
D.当用户负载增多,通过用户用电器的电流频率会增大
14 .如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为5:1, R2=5Ω,现在电源输入电压如图乙所示的交流电,电流表和电压表均为理想电表,电流表A 2的示数为4A,下列说法错误的是( )
A.电压表V 1的示数是100V
B.电阻 R1的值为150Ω
C.电路消耗的总功率是80W
D.若 R2的阻值增大,则电压表V 2的示数将增大
15 .一电吹风电路图如图所示, a、 b、 c、 d为四个固定触点:可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态,输入电压220V保持不变,和分别是理想变压器原、副线圈的匝数,小风扇的额定电压为,正常工作时小风扇输出功率为。下列说法正确的有( )
A.小风扇的内阻是
B.触片同时与 a、 b接触时吹冷风
C.理想变压器原、副线圈的匝数比
D.吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等
16 .如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率,发电机的电压,经升压变压器后向远处输电,输电线总电阻,在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流
B.升压变压器匝数比
C.降压变压器的匝数比
D.当水电站输出电压一定时,若用电用户增多,则减小
17 .如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为,原线圈接电压为的正弦交流电压,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为 R。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为 m的重物匀速上升,此时理想电流表的示数为 I,已知重力加速度为 g,下列说法正确的是( )
A.电动机两端电压为 IR
B.原线圈中的电流为 nI
C.电动机消耗的电功率为
D.重物匀速上升的速度为
18 . 如图所示,某小型水电站发电机的输出功率 P=200kW,发电机的电压 U1=500V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻 R线=4Ω,在用户端用降压变压器把电压降为 U4=220V。已知输电线上损失的功率为发电机输出功率的 5%,假设两个变压器均是理想变压器。下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流 I1=400A
B.输电线上的电流 I线 =250A
C.升压变压器的匝数比 n1∶ n2=1∶8
D.用户得到的电流 I4=466A
19 .(多选)如图所示,某小型水电站发电机的输出功率 P=100kW,发电机的电压,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻,在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电流
B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比
D.升压变压器匝数比
20 .(多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式.如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量.当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电.在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
21 .如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V、 9.5kW的电力,求:
( 1 )升压变压器原、副线圈的匝数比 n₁: n₂;
( 2 )输电线的总电阻 R;
( 3 )降压变压器原、副线圈的匝数比 n3: n4.
三、动量、冲量
22 .将物体水平抛出,在物体落地前(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.动量的方向不变
B.动量变化量的方向不变
C.相同时间内动量的变化量越来越大
D.动量变化的越来越快
23 .(多选)关于动量,下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,动量不变
B.做匀变速运动的物体,它的动量一定在改变
C.物体的动能变化,动量也一定变化
D.甲物体动量,乙物体动量,所以
24 .两个具有相同动能的物体A、B,质量分别为、,且,比较它们的动量则( )
A.物体B的动量较大
B.物体A的动量较大
C.动量大小相等
D.不能确定
25 .如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )
A.过程Ⅰ的动量变化量等于零
B.过程Ⅱ的合力冲量等于零
C.过程Ⅰ的动量变化量等于重力的冲量
D.过程Ⅱ的动量变化量等于重力的冲量
26 .质量为 m的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,物体没有被拉动,则经时间 t,下列说法正确的是( )
A.拉力 F对物体的冲量大小为 Ftcos
B.摩擦力对物体的冲量大小是 Ft
C.地面对物体的支持的冲量大小为零
D.合力对物体的冲量大小为零
27 .如图所示,质量为 m的滑块沿倾角为 θ的固定斜面向上滑动,经过时间 t1,速度为零并又开始下滑,经过时间 t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为 Ff,重力加速度为 g。在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.支持力对滑块的总冲量为 mg( t1+ t2)cos θ
B.重力对滑块的总冲量为 mg( t1+ t2)sin θ
C.合外力的冲量为0
D.摩擦力的总冲量为 Ff( t1+ t2)
28 .如图所示,建筑工地上常用打桩机把桩打入地下。电动机先把重锤吊起一定的高度,然后静止释放,重锤打在桩上,接着随桩一起向下运动直到停止。不计空气阻力,则下列说法中正确的是 ( )
A.重锤与桩的撞击过程中,机械能守恒
B.重锤随桩一起向下运动过程中,机械能守恒
C.整个运动过程中,重锤和桩组成的系统动量守恒
D.整个运动过程中,重锤所受合外力冲量为零
29 .如图是某学生练习用头颠球的示意图,足球由静止自由下落被重新顶起,离开头部后沿着竖直方向上升的最大高度仍为。足球与头部的作用时间为,足球的质量为,重力加速度,不计空气阻力,下列正确的是( )
A.头部对足球的平均作用力大小为
B.头部对足球的平均作用力大小为
C.头部对足球做的功为
D.球对头部的冲量大小为
30 .(多选)“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目,在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来,使人产生在天空翱翔的感觉.其简化模型如图所示,一质量为的游客恰好静止在直径为的圆柱形竖直风洞内,已知气流密度为,游客受风面积(游客在垂直风力方向的投影面积)为,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定,重力加速度为.假设气流吹到人身上后速度变为零,则下列说法正确的是( )
A.气流速度大小为
B.单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
C.风若速变为原来的,游客开始运动时的加速度大小为
D.单位时间内风机做的功为
31 .台风的风力达到17级超强台风强度时风速为 60 m/s左右,对固定建筑物破坏程度非常巨大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为 S,风速大小为 v,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为 ρ,请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力) F与风速(空气流动速度)大小 v关系式为( )
A. F= ρSv
B. F= ρSv2
C. F=ρSv3
D. F= ρSv3
32 .如图所示,半圆型槽体置于水平面上,小球以初速度 v。沿内壁切线方向进入槽体左侧,一切摩擦力不计,下列说法正确的是( )
A.小球水平方向动量守恒
B.槽体水平方向动量守恒
C.小球与槽体组成的系统动量守恒
D.小球与槽体组成的系统水平方向动量守恒
33 .关于系统动量守恒的说法正确的是( )①只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒②系统内有摩擦力,系统动量可能守恒③如果系统所受合外力远大于内力时,系统可近似认为动量守恒④系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
34 .如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中( )
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点时,小球的速度为零而小车的速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反(或都为零)
35 .如图,质量相等的小球和小环用不可伸长的轻绳相连,小环套在光滑固定的水平细杆上,初始时刻小球在小环的左下方,绳子拉直,由静止释放,不计空气阻力,则( )
A.小球和小环组成的系统,动量守恒
B.小球和小环组成的系统,机械能不守恒
C.小球摆到最低点过程中,小球的机械能减少
D.小球向右摆到最高点的高度比释放高度低
36 .某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒,实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球 a,标记下小球 a撞击在挡板上的位置 M,再在水平轨道上放上质量为的小球 b,从同一高度释放小球 a,标记两球撞击挡板的位置 P、 N,关于本实验下列说法正确的是( )
A.两小球的质量需满足
B.实验中可以用这个表达式验证动量守恒定律。
C.位置 N为小球 b撞击挡板的位置
D.小球 a在轨道上受到的摩擦力越小,对实验结果的误差影响就越小
37 .小明同学利用如图所示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验。已知图中 O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。则以下步骤不需要的是( )
A.测量小球 m1开始释放高度 h
B.用天平测量两个小球的质量 m1、 m2
C.测量平抛射程 OM, OP, ON
D.分别找到 m1、 m2相碰后平均落地点的位置 M、N
38 .某同学用图甲所示装置进行验证碰撞过程系统动量守恒的实验,实验步骤如下。①将斜槽轨道放置在水平桌面上,使斜槽轨道末端与桌面右边缘对齐,通过调节使斜槽轨道末端切线水平;②将小球 a从斜槽轨道最高点由静止释放,小球 a离开斜槽末端后用手机在上方拍摄,得到小球 a在空中运动的录像(俯视);③将小球 b放置在斜槽轨道末端,让小球 a从斜槽轨道最高点 ,用手机在上方拍摄两小球在空中运动的录像。(1)小球 b的半径需要 (填“大于”“等于”或“小于”)小球 a的半径。(2)从拍摄到的录像中每隔0.1s取一幅图片,将图片叠加到一起后,用厘米刻度尺测量图片上小球间的距离,得到小球在水平方向上的位置变化图,如图乙所示,1为碰前小球 a的、2为碰后小球 a的、3为碰后小球 b的,已知小球 a的质量为0.20kg,小球 b的质量为0.10kg,图片与实际的比例为,则碰前瞬间系统的总动量为 ,若碰撞前后瞬间系统动量之差占碰前瞬间系统总动量的比例小于8%时,可认为系统动量守恒,则本次实验 (填“能”或“不能”)验证碰撞过程系统动量守恒。(计算结果保留两位有效数字)(3)该同学发现图乙中 a、 b两小球的位置满足关系,并对该关系及其能得出的结论作出如下描述,其中正确的是 (多选)。A.该关系表明相对于 b小球, a小球碰前靠近的速率等于碰后远离的速率B.该关系与碰撞过程动能的损失无关C.该关系表明两小球碰前总动能等于碰后总动能D.该关系与两小球质量的比值有关
39 .某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.实验中使用半径相等的金属小球1和2,且小球1的质量大于小球2的质量.实验操作步骤如下:
a.用天平称量小球1、2的质量和;
b.安装好实验装置,使斜槽的末端水平,并记下重锤线所指的位置 O:
c.不放小球2,让小球1从斜槽上由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置:
d.把小球2放在斜槽末端边缘处,让小球1由相同位置静止滚下,使它们正碰.重复多次,并使用与“ c”步同样的方法标出碰撞后两小球落点的平均位置:
e.用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离 O点的距离,即线段 OM、 OP、 ON的长度.
请回答下列问题:
( 1 )说明 P、 M、 N三点分别是上述实验中,何种情况下,哪个小球的平均落点位置 ;
( 2 )按照本实验方法,要能证明球1和球2碰撞前后的总动量相等,上述各测量量间应满足的关系式是 ;
( 3 )已测得,已知球1的质量是球2的两倍,则系统碰撞后总动量与碰撞前总动量 p的百分误差 .(结果保留2位有效数字)
( 4 )上述实验中 M、 P、 N三个落地点距 O点的距离 OM、 OP、 ON与实验所用小球质量无关的是 ;(选填“ OM”、“ OP”或“ ON”)
四、碰撞
40 .如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接。A靠在墙壁上,用力 F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力 F,则下列说法中正确的是( )
A.木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒
B.木块A离开墙壁前,A动量不守恒,机械能守恒
C.木块A离开墙壁后,弹簧弹性势能最大时,弹簧一定是被压缩了
D.木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
41 .(多选)如图所示,木块B与水平面间的摩擦不计,子弹A沿水平方向射入木块并在极短时间内相对于木块静止下来,然后木块压缩弹簧至弹簧最短。将子弹射入木块到刚相对于木块静止的过程称为Ⅰ,此后木块压缩弹簧的过程称为Ⅱ,则( )
A.过程Ⅰ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能不守恒,动量也不守恒
B.过程Ⅰ中,子弹和木块所组成的系统机械能不守恒,动量守恒
C.过程Ⅱ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量也守恒
D.过程Ⅱ中,子弹、弹簧和木块所组成的系统机械能守恒,动量不守恒
42 .如图所示, c是半径为 R的圆周的圆弧形光滑槽,其质量为3 m,静置于光滑水平面上, A为与 c的圆心等高的点, B为 c的最低点,与水平面相切。一可视为质点、质量未知的小球 b静止在 c右边的水平面上。将另一可视为质点、质量为 m的小球 a从槽口 A点自由释放,到达水平面上与小球 b发生弹性正碰。整个过程中,不计一切阻力,重力加速度为 g,下列说法不正确的是( )
A.小球 a下滑到 B点过程中,小球 a和光滑槽 c组成的系统机械能守恒,动量不守恒
B.小球 a第一次下滑到 B点时,光滑槽 c的速率为
C.小球 a第一次下滑到 B点时所受支持力大小为
D.当小球 b的质量为3 m时,小球 a与小球 b碰撞后,小球 a沿光滑槽 c上升最大高度为
43 .如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为和,图乙为它们碰撞后的图像,已知.由此可以判断( )
A.碰前匀速,加速运动
B.碰后和都向右运动
C.
D.碰撞过程中系统动量守恒,机械能守恒
44 .如图所示,在固定的水平杆上,套有质量为 m的光滑圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着质量为 M的木块,现有质量为 m0的子弹以大小为 v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中,重力加速度为 g,下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块后的瞬间,速度大小为
B.子弹射入木块后的瞬间,绳子拉力等于
C.子弹射入木块后的瞬间,环对轻杆的压力大于
D.子弹射入木块之后,圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
45 .如图所示, A、 B两球形状大小一样,且质量均为 m;某时刻两球在同一水平面上沿同一直线相向运动,小球 A速度大小为、方向水平向右,小球 B速度大小为,方向水平向左,两小球发生弹性碰撞后,则( )
A.小球 A向右运动
B.小球 B的动量增大
C.碰后小球 A的动能增加了
D.小球 B的动量变化量大小为
46 .如图所示,半径为 R、质量为3 m的光滑圆弧槽(对应的圆心角为)静止于光滑水平面上,一质量为 m的小球从 P点以初速度水平冲上圆弧槽,运动到 Q点后离开圆弧槽,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小球从 P点滑到 Q点的过程中,小球与光滑圆弧槽组成的系统动量守恒
B.小球从 P点滑到 Q点的过程中,小球与光滑圆弧槽组成的系统机械能不守恒
C.小球离开圆弧槽 Q点时的速度为
D.小球到达最高点时的速度为
47 .在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如图( a)所示,碰撞前后两壶运动的图线如图( b)中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则( )
A.两壶发生了弹性碰撞
B.碰后蓝壶速度为
C.碰后蓝壶移动的距离为
D.碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受摩擦力
48 .一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.无法判定动量、机械能是否守恒
49 .如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为 M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面相切,一个质量为的小球从弧形槽 h高处由静止开始下滑,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在下滑过程中弧形槽对小球的弹力始终不做功
B.在小球压缩弹簧的过程中,小球的机械能守恒
C.小球离开弹簧后,小球和弧形槽组成的系统机械能不守恒
D.在整个过程中,小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒
50 .(多选)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上相向运动,A、B两球的质量分别为 m和,A、B两球发生正碰,碰撞后A球的速率是原来的两倍,B球恰好静止。则( )
A.碰撞前A、B两球的速度大小之比为1∶1
B.碰撞前A、B两球的速度大小之比为3∶2
C.A、B两球发生的碰撞是弹性碰撞
D.A、B两球发生的碰撞是非弹性碰撞
51 .在光滑水平面上静置有质量均为 m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,滑块CD上表面是光滑的圆弧,其始端 D点切线水平且与木板AB上表面平滑相接,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为 m,从木板AB的右端以初速度滑上木板AB,过 B点时速度为,,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点 C处.已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为 μ,重力加速度为 g.求:
( 1 )物块滑到 B处时木板的速度;
( 2 )木板的长度 L;
( 3 )滑块CD圆弧的半径.
五、爆炸与反冲
52 .一门旧式大炮如图所示,炮车和炮弹的质量分别为 M和m,炮筒与水平地面的夹角为 α,炮弹发射瞬间相对于地面的速度为 v0。不计炮车与地面的摩擦,则炮车向后反冲的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
53 .为研究反冲运动,某同学将质量为的小液化气瓶(含液化气)固定在光滑水平面上质量为的小车上,开始时小车静止,如图所示。若打开液化气瓶后,极短时间内液化气瓶向后喷射气体的速度(对地)大小为,则当液化气瓶喷射出质量为的气体时,小车的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
54 .解放军发出4枚“东风快递”(中程弹道导弹),准确击中预定目标,发射导弹过程可以简化为:将静止的质量为 M(含燃料)的东风导弹点火升空,在极短时间内以相对地面的速度 v0竖直向下喷出质量为 m的炽热气体,忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是( )
A.v0
B.v0
C.v0
D.v0
55 .实验火箭总质量为 M,当静置的火箭竖直向下喷出质量为、速度为的高温气体时,以竖直向下为正方向,其速度为( )
A.
B.
C.
D.
56 .乌贼在水中运动方式是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动,被称为“水中火箭”.如图所示,一只静止在水中的乌贼,当外套膜吸满水后,它的总质量为,某次遇到危险时,通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出,从而以的速度逃窜,喷射出的水的质量为,则喷射出水的速度为
A.20m/s
B.90m/s
C.120m/s
D.80m/s
57 .一只吸水后总质量为1.6kg的章鱼静止在水中,遇到危险时,它在极短时间内把吸入的0.1kg的水向后以30m/s的速度全部喷出。不计水对章鱼的阻力,则章鱼喷水后获得的速度大小为( )
A.2.0m/s
B.1.875m/s
C.1.765m/s
D.30 m/s
58 .近年来,我国的航天事业取得巨大成就。关于火箭下列说法正确的是( )
A.火箭点火后离开地面向上运动,是地面对火箭反作用力的结果
B.为了提高火箭的速度,实际上可以不断的增加火箭的级数
C.火箭喷出燃气速度越大,火箭本身质量与喷出物质质量之比越大,火箭获得速度越大
D.火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能
59 .有一火箭正在远离任何星体的太空中以速度 v0匀速飞行,某时刻,火箭在极短的时间Δ t内喷射质量为Δ m的燃气,喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u,此次喷气后火箭的质量是 m,则火箭在此次喷气后速度增加量为( )
A.
B.
C.
D.
60 .有一个质量为4 m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为 v0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为3 m,速度大小为 v,方向水平向东,则另一块的速度是( )
A.3 v0− v
B.4 v0−3 v
C.3 v0−2 v
D.3 v−4 v0
六、简谐运动
61 .如图所示,下列四种场景中的运动一定不是简谐运动的是( )
A.
B.
C.
D.
62 .简谐运动是最简单的振动,如图所示的各图中,能反映简谐振动中回复力与位移关系的是图( )
A.
B.
C.
D.
63 .如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过 M、 N两点,历时1 s,质点通过 N点后再经过1 s又第2次通过 N点,在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为( )
A.3 s、6 cm
B.4 s、6 cm
C.4 s、9 cm
D.2 s、8 cm
64 .(多选)如图所示,一根不计质量的弹簧竖直悬吊铁块 M,在其下方吸引了一磁铁 m,已知弹簧的劲度系数为 k,磁铁对铁块的最大吸引力等于,不计磁铁对其它物体的作用并忽略阻力,为了使 M和 m恰好能够共同沿竖直方向作简谐运动,那么( )
A.它处于平衡位置时弹簧的伸长量为
B.弹簧弹性势能最大时,铁块加速度大小为2 g
C.磁铁和铁块运动到最高点时,弹力的大小等于
D.该弹簧振子的振幅为
65 .如图所示,为一弹簧振子做简谐运动的位移随时间变化的规律,下列说法正确的是( )
A.振子做简谐运动的频率为4Hz
B.振子做简谐运动的振幅为4cm
C. t=2s时,振子加速度最大,方向沿 y轴正方向
D. t=3s时,振子的加速度为零,速度方向沿 y轴负方向
66 .(多选)一质点做简谐振动的振动方程是 x=2sin(50 πt+)cm,则( )
A.在0至0.02s内,速度与加速度方向始终相同
B.在0.02s时,质点具有正向最大加速度
C.在0.025s时,质点的速度方向与加速度方向均沿 x轴正方向
D.在0.04s时,回复力最大,速度方向沿 x轴负方向
67 .如图是某一弹簧振子做简谐运动的振动图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.振幅为2m,周期为0.8s
B.振子从 B点开始振动0.9s的路程大于9cm
C.振子在 A、C、E、G点的加速度相同
D.振子在 B、D、F点时弹簧的弹性势能一定为0
68 .(多选)如图甲所示,弹簧振子以 O点为平衡位置,在 A、 B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移 x随时间 t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t=0.8s时,振子的速度方向向右
B. t=0.2s时,振子在 O点右侧cm处
C. t=0.4s和 t=1.2s时,振子的加速度完全相反
D. t=0.4s到 t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小
69 .如图所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体,,,弹簧的劲度系数为 k=40N/m,剪断A、B间的细绳后,A做简谐运动,不计空气等阻力,弹簧始终没有超过弹性限度, g取.求:
( 1 )剪断细绳瞬间的回复力大小;
( 2 )A做简谐运动的振幅;
( 3 )A在最高点时的弹簧弹力大小.
70 .有一个小球的质量为0.4kg的弹簧振子.让其在水平方向上的 B、 C之间做简谐运动,已知 B、 C间的距离为30cm,振子在3s内完成了12次全振动.求:
( 1 )振子的振幅和周期;
( 2 )若以弹簧振子运动到 C点时刻为计时零点,水平向右为正方向,写出弹簧振子的振动方程.
七、共振
【教法备注】
71 .图甲为某共振筛的示意图,电动偏心轮每转一周,给筛子一个驱动力,该共振筛的共振曲线如图乙所示。 已知增大电压,可使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。 下列说法正确的是( )
A.该筛子的固有周期为1.25s
B.该筛子在共振状态下偏心轮的转速是54 r/ min
C.增加筛子质量,为达到共振需增大电压
D.增大电压,共振时曲线的峰值将向左移动
72 .关于某物体受迫振动的共振曲线,下列判断正确的是( )
A.物体的固有频率等于 f0
B.物体做受迫振动时的频率等于 f0
C.物体做受迫振动时振幅相同则频率必相同
D.为避免共振发生应该让驱动力的频率靠近 f0
73 .(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A与驱动力频率 f的关系)如图所示,重力加速度,则( )
A.此单摆的摆长约为1m
B.此单摆的摆长约为4m
C.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向右移动
D.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向左移动
74 .一个单摆的共振曲线如图所示,已测得当地的重力加速度 g=10m/s2,则有( )
A.该单摆的摆长为
B.该单摆达到共振时,驱动力的频率为0.3Hz
C.若增大摆长,该单摆的固有频率将增大
D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
75 .如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是( )
A.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行(),且摆长相等,则图线I表示月球上单摆的共振曲线
B.若两个单摆的受迫振动是在地球上同一地点进行的,则两个单摆的摆长之比
C.若摆长均约为1m,则图线I是在地球上完成的
D.若两个单摆在同一地点均发生共振,图线II表示的单摆的能量一定大于图线I表示的单摆的能量
76 .飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材,是一根弹性杆两端带有负重的器械,如图 a。某型号的飞力士棒质量为600g,长度为1.5m,固有频率为4.5Hz。如图 b,某人用手振动该飞力士棒进行锻炼,则下列说法正确的是( )
A.使用者用力越大,飞力士棒振动越快
B.手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率不变
C.手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度一定变大
D.手每分钟振动270次时,飞力士棒产生共振
77 .(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A与驱动力频率 f的关系)如图所示,则( )
A.此单摆的固有周期约为2s
B.此单摆的摆长约为1m
C.若摆长增大,单摆的固有频率增大
D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动
78 .一个单摆在地面附近做受迫振动,其共振曲线即振幅 A与驱动力频率 f的关系图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.此单摆的摆长约为1m
B.在任何地方此单摆的周期均为2s
C.驱动力频率越大,单摆的振幅越大
D.摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
79 .把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。现在,在某电压下偏心轮的转速是54r/min。以下说法正确的是( )
A.偏心轮现在的频率是0.8Hz
B.增加偏心轮转速,可以使筛子振幅增大
C.增加筛子质量,可以使筛子振幅增大
D.降低偏心轮转速,可以使筛子振幅增大
80 .如果汽车的一个轮子失去平衡,汽车在某种速率条件下会因共振而发生强烈摇晃现象。针对这一现象的说法正确的是( )
A.汽车摇晃的频率与汽车速率无关
B.汽车速率越大,摇晃越强烈
C.汽车速率越小,摇晃越强烈
D.汽车速率取某一特定值时,摇晃最强烈
八、机械波
81 .如图甲,两列沿相反方向传播的横波,形状相当于正弦曲线的一半,上下对称,其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象,如图乙。请判断:从此时刻开始、两质点将向哪个方向运动( )
A.向上向下
B.向下向上
C.向下向下
D.向上向上
82 .关于振动和波,下列说法正确的是( )
A.“闻其声不见其人”说明声音可以发生衍射。对于波长为10m的声波,当障碍物的尺寸由10m向20m增大的过程中,声波衍射现象越来越明显。
B.几列在水面上传播的波相遇时波形会发生变化, 脱离后可以再恢复到原来的形态
C.简谐振动是匀变速运动
D.简谐振动在一次全振动的过程中动能、势能各会出现一次极大值
83 .如图所示,两完全相同的波源 a、 b发出的波在介质中形成稳定的干涉图样。 c是介质中的一点, a、 b、 c间的距离均为 l。已知在 a、 c连线上除 a、 c两点外还存在其它振幅极大的点,其中距 c点处的质点振幅极大,则该波的波长最大为( )
A.
B.
C.
D.
84 .(多选)如图是观察水面波衍射的实验装置, AC和 BD是两块挡板, AB是一个孔, O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则( )
A.挡板前后水波传播速度不相等
B.此时能观察到明显的衍射现象
C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,将波源的频率增大,能更明显地观察到衍射现象
85 .如图甲所示,男同学站立不动吹口哨,一位女同学坐在秋千上来回摆动,据图乙,下列关于女同学的感受的说法正确的是( )
A.女同学从 A向 B运动过程中,她听到的哨声音调变低
B.女同学从 E向 D运动过程中,她听到的哨声音调变高
C.女同学在点 C向右运动时,她听到的哨声音调不变
D.女同学在点 C向左运动时,她听到的哨声音调变低
86 .如图甲所示是一列简谐横波在时的波形图,质点 P的平衡位置位于处,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.波沿 x轴负方向传播
B.再经过0.3s质点 P运动至处
C.0.1~1.1s内,质点 P的路程为30cm
D.质点 Q的振动方程为
87 .一列沿轴负方向传播的简谐横波,时的波形如图()所示,处质点的振动图像如图()所示,则波速可能是( )
A.
B.
C.
D.
88 .(多选)图甲为一列沿 x轴传播的简谐横波在s时刻的波形图, a、 b、c为介质中的三个质点,图乙表示该波m处 a质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.该波沿 x轴负方向传播
B.s时刻,质点 a处于波峰位置
C.在时间内,质点 b振动的速度增大,且方向与回复力方向相同
D.质点 c的位移随时间变化的关系式为
89 .波源 S1和 S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中 x轴上的两点处,,如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播,波速为。已知两波源振动的初始相位相同。则间合振动振幅最小的点的位置个数为( )
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
90 .如图甲所示,在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源、,两波源相距,、为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点.已知波速为,两波源同时开始振动,从波源振动开始计时,点的振动图像如图乙所示.当点开始振动后,在某一时刻在中垂线上、是相邻的波峰,则( )
A.、间的距离为
B.、间的距离为
C.、连线的中点振动减弱
D.、处于波峰时,两点连线的中点处于波谷
九、光学
91 .光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,若在被检平面上有一处凸起,则观察者从上往下看到的干涉条纹可能为( )
A.
B.
C.
D.
92 .(多选)如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有六个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是( )
A.①滤光片②单缝④遮光筒
B.②单缝③双缝⑤毛玻璃
C.①单缝②双缝⑥目镜
D.②凸透镜③双缝⑥目镜
93 .下列有关光学现象说法正确的是( )
A.甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的全反射
B.乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的
C.丙中用涂有增透膜的相机拍照,可以拍摄清楚汽车内部的情景
D.丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
94 .下列四种光学现象,对其原理解释正确的是( )
A.图甲检验厚玻璃板表面的平整度是利用光的偏振原理
B.图乙中央的亮点(即:泊松亮斑)是由于光的衍射形成的
C.图丙观看立体电影的眼镜镜片利用了光的多普勒效应
D.图丁水中的气泡非常明亮是由于光的干涉形成的
95 .第四届中国质量获奖者——福耀集团,其生产的汽车玻璃以超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。如图所示,该学生将一束光线以入射角从空气射向厚度 h=2cm的平行板玻璃,测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离 d=1cm。则此玻璃的折射率 n为( )
A.
B.
C.
D.
96 .(多选)打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将 OP、 OQ边与轴线的夹角θ切割在θ1<θ<θ 2的范围内,才能使从 MN边垂直入射的光线,在 OP边和 OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到 OP边并反射到 OQ边后射向 MN边的情况),则下列判断正确的是( )
A.若,光线一定在 OP边发生全反射
B.若,光线会从 OQ边射出
C.若光线会从 OP边发生全反射
D.若且,最终的出射光线将平行于入射光线
97 .一束光线穿过介质1、2、3时,光路如图所示,则( )
A.三种介质的折射率
B.光在介质中的速度
C.相对于介质1来说,介质2是光密介质
D.当入射角由逐渐增大时,在2、3分界面上可能发生全反射
98 .图1是测定半圆柱形玻璃砖的折射率 n的示意图, O是圆心, MN是法线。一束单色光线以入射角 i=30°由玻璃砖内部射向 O点,折射角为 r,当入射角增大到也为 r时,恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽度不同的单缝 a、 b后,得到图2所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为 c)。则下列说法 错 误 的是( )
A.此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°
B.玻璃砖的折射率 n=
C.此光在玻璃砖中的传播速度 v=c
D.单缝 b宽度较大
99 .(多选)双彩虹形成的示意图如图所示,一束白光 L 由左侧射入水滴, a、 b是白光在水滴中经过两次折射和一次反射后的两条出射光线( a、 b是单色光)。下列说法正确的是( )
A. a光在水滴中的波长大于 b 光在水滴中的波长
B. a光在水滴中的波长小于 b光在水滴中的波长
C.改变白光 L 的入射角度,从水滴到空气, a光不可能发生全反射
D.改变白光 L 的入射角度,从水滴到空气, b光有可能发生全反射
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