精品解析:上海市闵行中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷
2024-11-14
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内容正文:
闵行中学2024学年第一学期高二年级
物理学科期中考试卷
考试时间:60分钟 满分:100分
一、寻找生活中的守恒量
自然过程中往往包含着某种不变的“量”,称之为守恒量。应用“量”守恒的观点分析和解决某些问题,通常会带来很大的便利性。我们根据牛顿第二定律与运动学规律,推导出了动能定理;再根据动能定理得出了机械能守恒定律。同样,我们根据牛顿第二定律和运动学规律,推导出了动量定理;再根据动量定理得出了动量守恒定律……
1. 如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后,物体仍保持静止。现有以下说法正确的有( )
A. 物体所受拉力的冲量方向水平向右
B. 物体所受拉力的冲量大小是
C. 物体所受摩擦力的冲量大小为0
D. 物体所受合力的冲量大小为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据冲量的定义式有
可知,物体所受拉力的冲量方向与相同,故A错误;
B.物体所受拉力的冲量大小是,故B错误;
C.物体处于平衡状态,则有
则物体所受摩擦力的冲量大小为
故C错误;
D.物体所受合力为零,所以物体所受合力的冲量大小为0,故D正确。
故选D。
2. 关于冲量,下列说法正确的是( )
A. 合力的冲量是物体动量变化的原因
B. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C. 动量越大的物体受到的冲量越大
D. 冲量的方向与物体运动的方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后,物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说合力的冲量使物体的动量发生了变化,故A正确;
B.只要有力作用在物体上,经历一段时间,这个力便有了冲量I=Ft,与物体处于什么状态无关,物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果,故B错误;
C.物体所受冲量I=Ft与物体动量的大小p=mv无关,故C错误;
D.冲量的方向与力的方向相同,不一定与物体运动的方向相同,故D错误。
故选A。
3. 一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,合力F随时间t变化的关系图像如图所示,则( )
A. t=2s时,物块的动量大小为0
B. t=3s时,物块的速率为1m/s
C. t=0到t=1s时间内,合力F对物块冲量的大小为1N·s
D. t=2s到t=3s时间内,物块动量变化量的大小为2kg·m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像和时间轴所围成的面积表示物体受到的冲量,根据动量定理
则有
解得
A错误;
B.图像和时间轴所围成的面积表示物体受到的冲量,根据动量定理
解得
B正确;
C.t=0到t=1s时间内,合力F对物块冲量的大小
C错误;
D.t=2s到t=3s时间内,物块动量变化量大小
D错误。
故选B。
4. 如图甲所示,在足球赛场上,一足球运动员踢质量为的足球。若足球以的速度撞向球门门柱,然后以的速度反向弹回,如图乙所示,则这一碰撞过程中足球的动量改变量是(已知重力加速度为g)( )
A. ,方向水平向右
B. ,方向水平向左
C. ,方向水平向右
D. ,方向水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】设以向右方向为正方向,则初速度
末速度
速度变化量
动量改变量
方向向左。
故选D。
5. 光滑水平地面上,A、B两物体质量都为,A以速度向右运动,B原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当A撞上弹簧,在之后的运动过程中( )
A. A、B组成系统机械能守恒
B. A的最小动量不为零
C. 弹簧被压缩最短时,B的动量达到最大值
D. 弹簧被压缩最短时,A、B速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意,A、B、弹簧三者组成的系统机械能守恒,A、B组成的系统机械能不守恒,故A错误;
D.在A、B相互作用过程中,开始阶段,A压缩弹簧,受到向左的力做减速运动,B做加速运动,vA>vB,弹簧逐渐缩短,当vA=vB时弹簧处于压缩状态,由于弹簧弹力作用,A继续减速,B继续加速,直至弹簧恢复原长。当vA=vB时弹簧被压缩至最短,故D正确;
BC.由于在A、B相互作用到弹簧恢复到原长,根据动量守恒和能量守恒有
且
解得
,
此时B的动量达到最大值,A的最小动量为零,故BC错误。
故选D。
6. 曾经有一则新闻报道,一名岁儿童从5楼的阳台上将一盆6的植物盆景碰落,掉落到楼下,不幸砸中一只路过的7岁的流浪狗。已知,请你估算一下:
(1)盆景受到的合力的冲量是多大?
(2)设盆景与流浪狗之间的相互作用时间为,则流浪狗受到盆景撞击力的平均值有多大?
【答案】(1)93Ns
(2)990N
【解析】
【小问1详解】
每层楼高约3米,则儿童从5楼的阳台上将一盆6的植物盆景碰落,到地上时的速度约为
盆景与流浪狗作用的过程,根据动量定理有
Ns
【小问2详解】
根据动量定理有
解得
N
根据牛顿第三定律可知,流浪狗受到盆景撞击力的平均值为990N。
7. 如图所示,质量M=2kg的长木板,静止在光滑水平面上,某时刻质量m=1kg的小木块以初速v0=6m/s滑上长木板的左端,经过一段时间二者一起滑动,木板对木块的滑动摩擦因数μ=0.3,已知10m/s2,求:
(1)最终小木块和长木板一起滑动的速度大小v;
(2)系统因摩擦产生的热量Q及板块间相对位移的大小△x。
【答案】(1)2m/s (2)12J;4m
【解析】
【分析】
【详解】(1)小木块和长木板组成的系统动量守恒
代入数据,得
(2)由能量关系可知
代入数据可得
,
二、振动的应用及防止
振动现象是自然界中最常见的机械运动,机械振动既有利的一面,也有不利的一面。研究机械振动的规律,就是要避免其危害,利用其有利的一面。
8. 关于弹簧振子,以下说法正确的是( )
A. 弹簧振子是研究机械振动的物理模型
B. 小球的质量远小于弹簧的质量
C. 弹簧的质量不需要很轻
D. 弹簧和小球组成的系统机械能不守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.弹簧振子是研究机械振动的物理模型,故A正确;
BC.弹簧的质量需要很轻,小球的质量远大于弹簧的质量,故BC错误;
D.弹簧和小球组成的系统机械能守恒,故D错误。
故选A。
9. 如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在t=0.2 s时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
C. 在t=0.6 s时,弹簧振子的弹性势能最小
D. 在t=0.2 s与t=0.6 s两个时刻,振子的速度都为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.在t=0.2s时,弹簧振子的位移为正向最大值,而弹簧振子的加速度大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反,A错误;
B.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子从平衡位置向正向最大位移处运动,位移逐渐增大,加速度逐渐增大,加速度方向与速度方向相反,弹簧振子做加速度增大的减速运动,B错误;
C.在t=0.6 s时,弹簧振子的位移为负向最大值,即弹簧的形变量最大,弹簧振子的弹性势能最大,C错误;
D.在t=0.2 s与t=0.6 s两个时刻,振子在最大位移处,速度为零,D正确。
故选D。
10. 一个水平弹簧振子的振动图象如图所示,已知小物块的质量为20g,弹簧的劲度系数为20N/m,下列说法正确的是( )
A. 振子的位移随时间变化的关系式为x=5sinπt(cm)
B. 在第1s末到第2s末这段时间内,振子的动能在减少、弹性势能在增加
C. 改变振子的振幅,振子的周期将会发生变化
D. 振子在在0∼50s内的位移为0cm,路程为2.5m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知弹簧振子的振动周期为4s,可得小球位移随时间变化的关系式为
故A错误;
B.在第1s末到第2s末这段时间内,小球从最大位移处回到平衡位置,故小球的动能在增加、弹性势能在减少,故B错误;
C.振子的周期与质量和劲度系数有关,改变振子的振幅,振子的周期不会发生变化,故C错误;
D.50s时间相当于,每个周期的路程为4A,故该小球在内的路程为
m
小球从平衡位置出发,后又恰好回到平衡位置,故位移为0,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,装有砂粒的试管竖直浮于水面上静止。将试管竖直提起少许后由静止释放,可以观察到试管上下振动。以下说法不正确的是( )
A. 试管静止时,试管所在的位置就是它的中心位置
B. 试管的机械振动是简谐振动
C. 以中心位置为位移的起点,重力与浮力的合力是试管作机械振动的回复力,回复力与位移的大小成正比,与位移的方向相反
D. 试管的机械振动不是简谐振动
【答案】D
【解析】
【详解】A.试管静止时,试管所在的位置就是振动的中心位置,也是平衡位置,故A正确,不符合题意;
BD.设水的密度为,装有砂粒的试管质量为m,横截面积为S,开始静止时浸入水中的深度为h,在平衡位置静止时有
规定竖直向下为正方向,当在平衡位置下方x处时,位移为,此时合力为
方向竖直向上,则回复力为
(其中为常数)
所以试管的机械振动是简谐振动,故B正确不符合题意,D错误符合题意;
C.以中心位置即平衡位置为位移的起点,重力与浮力的合力是试管机械振动的回复力,回复力与位移的大小成正比,与位移的方向相反,故C正确,不符合题意;
故选D。
三、应用单摆的周期公式测量本地的重力加速度g
重力加速度g的值是一个非常重要的基础数据,在精密测量、空间探测、探矿等许多领域有着重大的影响作用。
12. 关于单摆,以下说法不正确的是( )
A. 单摆装置是研究机械振动的物理模型
B. 用细线悬挂一个小球,细线要质量很轻,且不可伸长;小球要质量较大,体积较小
C. 将细线的上端缠绕在铁架台上的水平横杆上,这样单摆装置就架设完成了
D. 单摆在摆角小于5°的情况,它的机械振动可以看作简谐振动
【答案】C
【解析】
【详解】A.单摆运动是机械振动,所以单摆装置是研究机械振动的物理模型,故A正确不符合题意;
B.用细线悬挂一个小球,细线要质量很轻,且不可伸长;小球要质量较大,体积较小,可以有效减小空气阻力的影响,故B正确不符合题意;
C.将细线的上端缠绕在铁架台上的水平横杆上,是错误的,这样会导致摆动过程中,摆长发生变化,故C错误符合题意;
D.单摆在摆角小于5°的情况,它的机械振动可以看作简谐振动,故D正确不符合题意。
故选C。
13. 用单摆测量重力加速度的实验步骤如下,某同学对操作进行了改正,正确的是( )
①先把单摆悬挂起来,测出悬挂点到小球重心的距离,得到摆长L
②把小球拉开一个很小的角度,然后由静止释放
③当摆球到达最高位置时,启动秒表,并记为第一次,当摆球第(n+1)次到达最高位置时按停秒表,若秒表读数为t,则单摆周期为
④不必改变摆线的长度,只要重复前三步的操作,实验多次,求g的平均值即可
⑤作出T2-L图线,求出图线的斜率k
⑥根据,求出g
A. ①测量摆长时,要测出悬点到摆球上端的悬线的长度,再测出小球的直径,悬线的长度加上小球的半径才是摆长
B. 不需做T2-L图线,直接根据公式计算,求g的平均值即可
C. ④要改变摆长,重复前三步的操作,实验多次
D. ③当摆球到达平衡位置时开始计时,并计为第一次,并且每次到达平衡位置且与第一次计数时的运动方向相同,计一次数;当摆球第(n+1)到达平衡位置且与第一次计数时的运动方向相同时按停秒表,则秒表的读数为n个周期
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.测量摆长时,要测出悬点到摆球上端的悬线的长度,再测出小球的直径,悬线的长度加上小球的半径才是摆长,故A正确;
B.做T2-L图线,利用斜率计算重力加速度,可有效减小偶然误差,故B错误;
C.要改变摆长,重复前三步的操作,实验多次。如果不改变摆场,则无法得到不同摆长和周期的关系,故C正确;
D.摆球到达平衡位置时开始计时,并计为第一次,并且每次到达平衡位置且与第一次计数时的运动方向相同,计一次数;则每增加一次用时一个周期。所以当摆球第(n+1)到达平衡位置且与第一次计数时的运动方向相同时按停秒表,则秒表的读数为n个周期,故D正确。
故选ACD
14. 某同学利用单摆测量当地的重力加速度,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( )
A. 开始摆动时振幅较小
B. 开始计时时,过早按下秒表
C. 测量周期时,误将摆球()次全振动的时间记为n次全振动的时间
D. 测量摆长时,摆线长度没有加上摆球的半径
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可知
A.开始摆动时振幅较小,振幅不影响周期,故A错误;
B.开始计时时,过早按下停表,导致周期测量偏大,则重力加速度偏小,故B错误;
C.测量周期时,误将摆球()次全振动的时间记为n次全振动的时间,周期测量值偏小,重力加速度偏大,故C正确;
D.测量摆长时,摆线长度没有加上摆球的半径,摆长偏小,重力加速度偏小,故D错误。
故选C。
四、共振现象的防止及应用
机械振动是自然界的常见运动,有固有振动和受迫振动,研究受迫振动现象,为商品的运输,房屋的抗震及矿物的筛选提供技术上的支持。
15. 下列说法正确的是( )
A. 洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率
B. 为了防止桥梁发生共振而坍塌, 部队要齐步通过桥梁
C. 鼓手随音乐敲击鼓面时, 鼓面的振动是自由振动
D. 较弱声音可震碎玻璃杯, 是因为玻璃杯发生了共振
【答案】D
【解析】
【详解】A.洗衣机切断电源,波轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同,发生了共振。所以正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大;此后波轮转速减慢,则驱动力频率小于固有频率,所以共振现象消失,洗衣机的振动随之减弱,故A错误;
B.部队要便步通过桥梁,是为了防止出现一致的策动力,避免桥发生共振。故B错误;
C.鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是受迫振动。故C错误;
D.较弱声音可振碎玻璃杯,是因为玻璃杯发生了共振,故D正确。
故选D。
16. 如图所示,A球振动后,通过水平细绳迫使B、C振动,振动达到稳定时,下列说法中正确的是( )
A. 只有A、C的振动周期相等
B. C的振幅比B的振幅小
C. C的振幅比B的振幅大
D. B球的固有周期等于A球的固有周期
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由题意,A的质量最大,A做自由振动,其振动周期就等于其固有周期,而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动,受迫振动的周期等于驱动力的周期,即等于A的固有周期,所以三个单摆的振动周期相等,由于C、A的摆长相等,则C的固有周期与驱动力周期相等,产生共振,其振幅比B摆大,故AB错误,C正确;
D.由单摆周期公式可知,B球的固有周期不等于A球的固有周期,故D错误。
故选C。
五、波动现象
波动现象在自然界普遍存在。目前,波的应用已深入到生活、生产的方方面面。
17. 图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图,设介质中质点振动周期为T,下列说法中正确的是( )
A. 若M点为波源,则M点开始振动时方向向下
B. 若M点为波源,则P点已经振动了
C. 若N点为波源,则P点已经振动了
D. 若N点为波源,则该时刻P质点动能最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若M是波源,则波向右传播,根据波形的平移法可知图示时刻N点的振动方向是向上,因此M点开始振动方向也向上,此时刻波已经过一个周期,而波传播到P点需要,因此P点已振动了,故AB错误;
CD.若N是波源,则知波向左传播,此时刻波已经过一周期,而波传播到P点需要,因此P点已振动了,此时P点处于最大位移处,速度为零,动能为零,故C正确,D错误。
故选C。
18. 图为一列简谐横波某时刻的波形图,此后N质点比M质点先回到平衡位置.下列判断正确的是( )
A. 该简谐横波沿x轴正方向传播
B. 此时M质点速度沿曲线的切线方向向上
C. 此时M质点的速度比N质点的小
D. 此时M质点的加速度比N质点的小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于N质点比M质点先回到平衡位置,则M点先向上振动,根据“上坡下振,下坡上振”可知,该简谐横波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.M质点振动方向向上,不是曲线切线方向,故B错误;
CD.由机械振动可知,离平衡位置越近,速度越大,回复力越小,加速度越小,所以M质点速度大于N质点速度,M质点加速度小于N质点加速度,故选项C错误,D正确。
故选D。
19. 如图所示,图中实线和虚线分别是x轴上沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,求:
(1)该波的波长和振幅分别是多少?
(2)该波的波速是多少?
(3)该波的周期是多少?
【答案】(1)1.2m;5cm
(2)(n=0,1,2…)
(3)(s)(n=0,1,2…)
【解析】
【小问1详解】
由图可知振幅为5cm,波长为1.2m
【小问2详解】
t=0到t=0.03s时刻,波向右传播的距离为
(n=0,1,2…)
波速为
(n=0,1,2…)
【小问3详解】
根据波速与周期的关系有
(s)(n=0,1,2…)
20. 图a为利用发波水槽得到的水面波形图,这是波特有的现象:用实线表示波峰,虚线表示波谷,波的图样如图b所示,C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向________。(选填“向上”或“向下”)
【答案】向下
【解析】
【详解】当相位和频率完全相同的两列波相遇时,波程差为波长的整数倍时振动加强,波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱,使有的地方振动加强有的地方振动减弱,且加强和减弱的区域交替出现,是波发生了干涉现象。根据题意可知,B点处于波谷,A点处于波峰,波由B向A传播,此时C处于平衡位置,根据同侧法知C点的振动方向向下。
21. 关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )
A. 多普勒效应是由波的干涉引起的
B. 多普勒效应说明波源的频率发生变化
C. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D. 只有声波才可以产生多普勒效应
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.多普勒效应是由于波源和观察者发生相对运动而产生的,发生多普勒效应时,波源的频率不改变,故AB错误,C正确;
D.一切波都能发生多普勒效应,故D错误。
故选C。
六、电工及电路
电力是现社会必不可少的能源。电不仅能作为能源使用,也能用于传递信息。目前,电力、电讯的应用已深入到生活、生产的方方面面。
22. “用DIS测电源的电动势和内阻”实验电路如图(a):
(1)传感器1应选用___________传感器,传感器2应选用___________传感器。
(2)正确连接电路,闭合开关移动变阻器滑片,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图(b)所示的图线,则电源电动势___________V;内阻___________Ω。
(3)为测未知电阻,某同学将改接在A、B之间,原处用导线直接相连,其他部分保持不变。重新实验,得到另一条图像,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0)。用、和表示电阻的关系式___________。
【答案】 ①. 电压 ②. 电流 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1][2]电压传感器要并联在电路中,而电流传感器要串联在电路中,则传感器1应选用电压传感器,传感器2应选用电流传感器。
(2)[3][4]根据闭合回路欧姆定律,从图(b)中可知,当时,,当时,,则有
解得
,
(3)[5]根据题意,由闭合回路欧姆定律有
则有
,
解得
23. 如图所示,闭合电键后,电压表示数为,电流表示数是之间的某个值。一段时间后,某电阻发生了故障,两表的示数变为和。已知电源电动势,,问:
(1)电路中哪一个电阻发生了故障?属于何种故障?
(2)电阻的阻值是多少?
(3)电源内电阻是多少?
(4)电阻的阻值是多少?
【答案】(1)发生了故障,断路;(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)发生了故障,属于断路。
(2)当断开后,电压表的示数即为两端的电压,故
(3)当断开后,根据闭合电路的欧姆定律
代入数据得
(4)断开前,根据闭合电路的欧姆定律
代入数据得
断开前,根据并联电路电压相等得
代入数据得
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闵行中学2024学年第一学期高二年级
物理学科期中考试卷
考试时间:60分钟 满分:100分
一、寻找生活中的守恒量
自然过程中往往包含着某种不变的“量”,称之为守恒量。应用“量”守恒的观点分析和解决某些问题,通常会带来很大的便利性。我们根据牛顿第二定律与运动学规律,推导出了动能定理;再根据动能定理得出了机械能守恒定律。同样,我们根据牛顿第二定律和运动学规律,推导出了动量定理;再根据动量定理得出了动量守恒定律……
1. 如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间后,物体仍保持静止。现有以下说法正确的有( )
A. 物体所受拉力的冲量方向水平向右
B. 物体所受拉力的冲量大小是
C. 物体所受摩擦力的冲量大小为0
D. 物体所受合力的冲量大小为0
2. 关于冲量,下列说法正确的是( )
A. 合力的冲量是物体动量变化的原因
B. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C. 动量越大的物体受到的冲量越大
D. 冲量的方向与物体运动的方向相同
3. 一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动,合力F随时间t变化的关系图像如图所示,则( )
A. t=2s时,物块的动量大小为0
B. t=3s时,物块的速率为1m/s
C. t=0到t=1s时间内,合力F对物块冲量的大小为1N·s
D. t=2s到t=3s时间内,物块动量变化量的大小为2kg·m/s
4. 如图甲所示,在足球赛场上,一足球运动员踢质量为的足球。若足球以的速度撞向球门门柱,然后以的速度反向弹回,如图乙所示,则这一碰撞过程中足球的动量改变量是(已知重力加速度为g)( )
A. ,方向水平向右
B. ,方向水平向左
C. ,方向水平向右
D. ,方向水平向左
5. 光滑水平地面上,A、B两物体质量都为,A以速度向右运动,B原来静止,左端有一轻弹簧,如图所示,当A撞上弹簧,在之后的运动过程中( )
A. A、B组成系统机械能守恒
B. A的最小动量不为零
C. 弹簧被压缩最短时,B的动量达到最大值
D. 弹簧被压缩最短时,A、B速度相等
6. 曾经有一则新闻报道,一名岁儿童从5楼的阳台上将一盆6的植物盆景碰落,掉落到楼下,不幸砸中一只路过的7岁的流浪狗。已知,请你估算一下:
(1)盆景受到的合力的冲量是多大?
(2)设盆景与流浪狗之间的相互作用时间为,则流浪狗受到盆景撞击力的平均值有多大?
7. 如图所示,质量M=2kg的长木板,静止在光滑水平面上,某时刻质量m=1kg的小木块以初速v0=6m/s滑上长木板的左端,经过一段时间二者一起滑动,木板对木块的滑动摩擦因数μ=0.3,已知10m/s2,求:
(1)最终小木块和长木板一起滑动的速度大小v;
(2)系统因摩擦产生的热量Q及板块间相对位移的大小△x。
二、振动的应用及防止
振动现象是自然界中最常见的机械运动,机械振动既有利的一面,也有不利的一面。研究机械振动的规律,就是要避免其危害,利用其有利的一面。
8. 关于弹簧振子,以下说法正确的是( )
A. 弹簧振子是研究机械振动的物理模型
B. 小球的质量远小于弹簧的质量
C. 弹簧的质量不需要很轻
D. 弹簧和小球组成的系统机械能不守恒
9. 如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A. 在t=0.2 s时,弹簧振子的加速度为正向最大
B. 从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
C. 在t=0.6 s时,弹簧振子的弹性势能最小
D. 在t=0.2 s与t=0.6 s两个时刻,振子的速度都为零
10. 一个水平弹簧振子的振动图象如图所示,已知小物块的质量为20g,弹簧的劲度系数为20N/m,下列说法正确的是( )
A. 振子的位移随时间变化的关系式为x=5sinπt(cm)
B. 在第1s末到第2s末这段时间内,振子的动能在减少、弹性势能在增加
C. 改变振子的振幅,振子的周期将会发生变化
D. 振子在在0∼50s内的位移为0cm,路程为2.5m
11. 如图所示,装有砂粒的试管竖直浮于水面上静止。将试管竖直提起少许后由静止释放,可以观察到试管上下振动。以下说法不正确的是( )
A. 试管静止时,试管所在的位置就是它的中心位置
B. 试管的机械振动是简谐振动
C. 以中心位置为位移的起点,重力与浮力的合力是试管作机械振动的回复力,回复力与位移的大小成正比,与位移的方向相反
D. 试管的机械振动不是简谐振动
三、应用单摆的周期公式测量本地的重力加速度g
重力加速度g的值是一个非常重要的基础数据,在精密测量、空间探测、探矿等许多领域有着重大的影响作用。
12. 关于单摆,以下说法不正确的是( )
A. 单摆装置是研究机械振动的物理模型
B. 用细线悬挂一个小球,细线要质量很轻,且不可伸长;小球要质量较大,体积较小
C. 将细线的上端缠绕在铁架台上的水平横杆上,这样单摆装置就架设完成了
D. 单摆在摆角小于5°的情况,它的机械振动可以看作简谐振动
13. 用单摆测量重力加速度的实验步骤如下,某同学对操作进行了改正,正确的是( )
①先把单摆悬挂起来,测出悬挂点到小球重心的距离,得到摆长L
②把小球拉开一个很小的角度,然后由静止释放
③当摆球到达最高位置时,启动秒表,并记为第一次,当摆球第(n+1)次到达最高位置时按停秒表,若秒表读数为t,则单摆周期为
④不必改变摆线的长度,只要重复前三步的操作,实验多次,求g的平均值即可
⑤作出T2-L图线,求出图线的斜率k
⑥根据,求出g
A. ①测量摆长时,要测出悬点到摆球上端的悬线的长度,再测出小球的直径,悬线的长度加上小球的半径才是摆长
B. 不需做T2-L图线,直接根据公式计算,求g的平均值即可
C. ④要改变摆长,重复前三步的操作,实验多次
D. ③当摆球到达平衡位置时开始计时,并计为第一次,并且每次到达平衡位置且与第一次计数时的运动方向相同,计一次数;当摆球第(n+1)到达平衡位置且与第一次计数时的运动方向相同时按停秒表,则秒表的读数为n个周期
14. 某同学利用单摆测量当地的重力加速度,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( )
A. 开始摆动时振幅较小
B. 开始计时时,过早按下秒表
C. 测量周期时,误将摆球()次全振动的时间记为n次全振动的时间
D. 测量摆长时,摆线长度没有加上摆球的半径
四、共振现象的防止及应用
机械振动是自然界的常见运动,有固有振动和受迫振动,研究受迫振动现象,为商品的运输,房屋的抗震及矿物的筛选提供技术上的支持。
15. 下列说法正确的是( )
A. 洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率
B. 为了防止桥梁发生共振而坍塌, 部队要齐步通过桥梁
C. 鼓手随音乐敲击鼓面时, 鼓面的振动是自由振动
D. 较弱声音可震碎玻璃杯, 是因为玻璃杯发生了共振
16. 如图所示,A球振动后,通过水平细绳迫使B、C振动,振动达到稳定时,下列说法中正确的是( )
A. 只有A、C的振动周期相等
B. C的振幅比B的振幅小
C. C的振幅比B的振幅大
D. B球的固有周期等于A球的固有周期
五、波动现象
波动现象在自然界普遍存在。目前,波的应用已深入到生活、生产的方方面面。
17. 图所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图,设介质中质点振动周期为T,下列说法中正确的是( )
A. 若M点为波源,则M点开始振动时方向向下
B. 若M点为波源,则P点已经振动了
C. 若N点为波源,则P点已经振动了
D. 若N点为波源,则该时刻P质点动能最大
18. 图为一列简谐横波某时刻的波形图,此后N质点比M质点先回到平衡位置.下列判断正确的是( )
A. 该简谐横波沿x轴正方向传播
B. 此时M质点速度沿曲线的切线方向向上
C. 此时M质点的速度比N质点的小
D. 此时M质点的加速度比N质点的小
19. 如图所示,图中实线和虚线分别是x轴上沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,求:
(1)该波的波长和振幅分别是多少?
(2)该波的波速是多少?
(3)该波的周期是多少?
20. 图a为利用发波水槽得到的水面波形图,这是波特有的现象:用实线表示波峰,虚线表示波谷,波的图样如图b所示,C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向________。(选填“向上”或“向下”)
21. 关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )
A. 多普勒效应是由波的干涉引起的
B. 多普勒效应说明波源的频率发生变化
C. 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的
D. 只有声波才可以产生多普勒效应
六、电工及电路
电力是现社会必不可少的能源。电不仅能作为能源使用,也能用于传递信息。目前,电力、电讯的应用已深入到生活、生产的方方面面。
22. “用DIS测电源的电动势和内阻”实验电路如图(a):
(1)传感器1应选用___________传感器,传感器2应选用___________传感器。
(2)正确连接电路,闭合开关移动变阻器滑片,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图(b)所示的图线,则电源电动势___________V;内阻___________Ω。
(3)为测未知电阻,某同学将改接在A、B之间,原处用导线直接相连,其他部分保持不变。重新实验,得到另一条图像,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0)。用、和表示电阻的关系式___________。
23. 如图所示,闭合电键后,电压表示数为,电流表示数是之间的某个值。一段时间后,某电阻发生了故障,两表的示数变为和。已知电源电动势,,问:
(1)电路中哪一个电阻发生了故障?属于何种故障?
(2)电阻的阻值是多少?
(3)电源内电阻是多少?
(4)电阻的阻值是多少?
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