内容正文:
枣庄三中2024~2025学年度高二年级1月质量检测考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时90分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:第Ⅰ卷共12小题,1-8题每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。9-12题每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,多个选项符合题目要求。全选对的得4分,选对但选不全者,得2分,有选错的得0分。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 根据麦克斯韦的电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
B. 由知,一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
C. 磁感应强度的方向是小磁针静止时N极所指的方向
D. 磁感应强度的方向是一小段通电导线在该处受磁场力的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据麦克斯韦的电磁理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故A错误;
B.若通电导线与磁感应强度方向垂直,则其所受磁场力为零,但该处的磁感应强度并不为零,所以,一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度不一定为零,故B错误;
C.磁感应强度的方向是小磁针静止时N极所指的方向,故C正确;
D.磁感应强度的方向与一小段通电导线在该处受磁场力的方向垂直,故D错误。
故选C。
2. 关于光学现象和相应的描述中,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示,立体电影利用了光的偏振现象,说明光是一种横波
B. 图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
C. 图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波较短容易产生衍射
D. 图丁是阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲所示,立体电影利用了光的偏振现象,说明光是一种横波,故A正确;
B.图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样,故B错误;
C.图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波长较长,容易产生衍射。故C错误;
D.图丁阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的干涉产生的,故D错误。
故选A。
3. 我们打篮球是经常有一个动作就是传球,如图甲,一人将球扔向地面,通过地面反弹传给另外一人。情景简化如图乙,地面水平,篮球质量为600g,现篮球以5m/s与地面夹角θ=37°撞向地面,反弹离开地面时与地面夹角仍为θ=37°速度大小为3m/s,篮球与地面作用时间为0.05s,不计空气阻力,g取10m/s2.则( )
A. 地面对篮球的摩擦力可以忽略
B. 地面对篮球的力竖直向上
C. 地面对篮球的弹力大小为57.6N
D. 地面对篮球的弹力大小为63.6N
【答案】D
【解析】
【详解】ACD.建立如图坐标系,将初末速度分解到x、y轴
由动量定理沿x轴
沿y轴
代入数据解得
地面有摩擦力,不能忽略,故AC错误,D正确;
B.地面对篮球的支持力与摩擦力合成不是竖直向上,故B错误。
故选D。
4. 一个单摆在地面上做受迫振动,其振幅与驱动力频率的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 此单摆的固有周期约为1s B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若摆长增大,曲线的峰将向左移动 D. 若摆长减小,单摆的固有频率减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,单摆的固有频率约为0.5Hz,则单摆的固有周期约为
由单摆周期公式
可得此单摆的摆长约为
AB错误;
CD.若摆长增大,单摆固有周期变大,单摆的固有频率减小,曲线的峰将向左移动;若摆长减小,单摆固有周期变小,单摆的固有频率增大,曲线的峰将向右移动,C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连,在弹性限度内,A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力),A、B之间始终保持相对静止,弹簧的劲度系数为k,A和B的质量分别为m和M(M≠m),A和B之间的最大静摩擦力为fm,则下列说法正确的是( )
A. A对B的静摩擦力对B不做功,而B对A的静摩擦力对A做功
B. A和B一起(相对静止)振动的振幅不能大于
C 当弹簧最短时迅速将物块A取下,此后,物块B做简谐运动振幅与取下A前相同
D. 当弹簧最短时迅速将物块A取下,此后,物块B做简谐运动周期与取下A前相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.A对B的静摩擦力和B对A的静摩擦力都沿水平方向,二者振动过程中沿所受静摩擦力的方向运动,所受的静摩擦力均做功,故A错误;
B.设A和B一起(相对静止)振动的最大振幅为A,当二者运动到最大位移处时,对A和整体分别根据牛顿第二定律有
联立得
故B错误;
CD.当弹簧最短时迅速将物块A取下,物块B做简谐运动的最大位移处与平衡位置均不变,故物块B做简谐运动的振幅不变,但由于物块B的质量小于A和B的质量之和,故物块B经过同一位置(除平衡位置外)时的加速度变大,故物块B做简谐运动周期变小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,规格为6V,0.5A的小灯泡U-I图像过(0.2,1)、(0.4,3)两坐标点,现将三个这样的小灯泡并联后接在一个内阻为2Ω、电动势为6V的电源两端,待电路稳定后( )
A. 此时每个小灯泡的功率均约为1.2W
B. 此时每个小灯泡的功率均约为1.5W
C. 此时每个小灯泡的电阻均约为5Ω
D. 此时每个小灯泡的电阻均约为12Ω
【答案】B
【解析】
【详解】电路稳定后,设每个小灯泡两端的电压均为U,通过每个小灯泡的电流均为I,则由闭合电路欧姆定律有
即
在题图中画出这个关系图像如图所示
两图像的交点坐标为(0.42,3.4),故每个小灯泡的电阻均为
每个小灯泡的功率均为
故选B。
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t=10s时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由O点的质点振动图像可知,10s时,O点的质点纵坐标为-10cm,且沿y轴正方向振动,根据“上下坡”法可知,此时O点的质点在波形图中应处于“下坡”阶段。
故选B。
8. 在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,如图所示。三球的质量分别为,初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以的速度向左运动,与同一杆上的B球碰撞后粘在一起(作用时间极短),则下列判断,正确的是( )
A. A球与B球碰撞中损耗的机械能为108J
B. 在以后运动过程中,弹簧形变量最大时C球的速度最大
C. 在以后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能为36J
D. 在以后的运动过程中,B球的最小速度为2m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.碰撞的过程中,满足动量守恒
解得
球与B球碰撞中损耗的机械能
A正确;
B.弹簧再次恢复原长时C球速度最大,B错误;
C.在以后的运动过程中,AB的组合体与C的速度相等时,弹性势能最大,根据动量守恒
解得
最大弹性势能
解得
C正确;
D.当弹簧再次恢复原长时,根据动量守恒和能量守恒可知
解得
此时B反向速度最大,而B由于速度由正向到反向,因此最小速度为零,D错误。
故选AC。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,构成等边三角形,若两通电长直导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为,则C处磁场的合磁感应强度大小是
B. 图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上,北半球竖直向下
C. 图丙中穿过两金属圆环磁通量大小关系为
D. 图丁中与通电长直导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动,线框中会产生感应电流
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知,A、B在C处产生磁场的磁感应强度方向之间的夹角为60°,根据矢量叠加可知,C处磁场的合磁感应强度大小
故A正确;
B.根据地磁场的分别规律可知,地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上,北半球竖直向下,故B正确;
C.图中条形磁体内部磁场方向向上,外部线圈所在位置磁场方向向下,通过线圈整体的磁场方向向上,可知,图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为
故C错误;
D.根据通电直导线磁场的分布特征可知,当金属线框沿平行于直导线方向运动时,穿过线框的磁通量没有发生变化,线框中没有产生感应电流,故D错误。
故选AB。
10. 在如图所示的电路中,电源电动势E、内阻r恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器R3的滑片向上滑动一段长度,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A是理想电流表。下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V2的示数变大
B. ΔU3 = ΔU1 + ΔU2
C. R3的滑片向上滑动过程中,定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,带电液滴将向上运动
D. 电源效率减小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.分析电路可知,当开关S闭合,滑动变阻器与定值电阻R1串联后接在电源两端;将滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电路电流减小,理想电流表A示数减小;理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,据欧姆定律可得
因电路电流减小,则U1变小,即理想电压表V1示数减小;而理想电压表V2测量电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
因电路电流减小,电源内阻上分得的电压变小,电源路端电压增大,理想电压表V2的示数增大,故A正确;
B.理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,根据闭合电路欧姆定律可得
电路电流减小,则U3增大;理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,根据欧姆定律可得
理想电压表V2测量电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律可得
故
所以
故B正确;
C.根据
可知电容器的电荷量Q增大,电容器充电,所以定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,又
E增大,向上的电场力增大,则带电液滴将向上运动,故C正确;
D.电源效率
滑动变阻器接入电路的电阻变大,外电路总电阻变大,电源效率变大,故D错误。
故选ABC。
11. 如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,用力传感器测量细线拉力。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻(g取10m/s2)。下列说法正确的是( )
A. 此单摆的摆长L=1.6m
B. 此单摆的周期T=0.4πs
C. 此单摆摆球运动过程中最大速度
D. 此单摆最大摆角的余弦值cosθ=0.996
【答案】AD
【解析】
【详解】B.由图可知,此单摆的周期为
故B错误;
A.由得
故A正确;
CD.细线对摆球的拉力最大时摆球位于最低点,有
摆球位于最高点时有
摆球由最高点运动到最低点过程,根据机械能守恒有
联立求得
故C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图所示,质量为mB的足够长木板B静置在光滑水平面上,质量为mC的小物块C静止放在光滑的四分之一圆弧形凹槽D的最低点,圆弧形凹槽质量为mD且未被固定。现有一质量为mA的滑块A以12m/s 的水平初速度从木板左端冲上木板,滑块A在木板B上运动一小段时间,二者达到共速后,木板B与小物块C发生弹性正碰,碰撞后木板B立即被锁定。小滑块A继续运动一段时间后从薄木板B上滑下,落在水平面上时,水平方向速度不变,竖直方向速度变为0,之后小滑块A在水平面上运动足够长时间,始终未能追上C或D。已知小物块C可看作质点,mA=mB=mD=1kg,mC=2kg,滑块A与木板B之间的动摩擦因数为μ=0.4,g=10m/s2,碰撞时间不计,下列说法正确的是( )
A. 木板B与小物块C碰撞后瞬间小物块C的速度大小为4m/s
B. 相对于水平面,小物块C在圆弧形凹槽能上升的最大高度m
C. 小物块C最终将以m/s的速度做匀速直线运动
D. 若调整木板B的长度为12m,小滑块A将能够与小物块C发生碰撞
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意设,,以A、B研究对象,设向右为正方向,由动量守恒定律有
解得木板B与滑块A达到共速时速度的大小
以B、C为研究对象,B与C发生弹性碰撞过程,由动量守恒定律可有
由机械能守恒定律可知
联立解得小物块C碰后速度
v2=4m/s
故A正确;
B.从碰后到小物块C运动到最高点,C、D两者水平共速,设此时C水平速度为,则
解得
故B错误;
C.从B、C碰后到C、D分离,设分离时C的速度为,D的速度为,则
解得
故C错误;
D.小滑块A与B开始到共速过程
,
解得
若调整木板B的长度为12m,小滑块A滑下B时的速度为,则
解得
小滑块A在水平面上运动足够长时间,能追上C,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲方式安装在光具座上。
(1)下列做法中,有助于减小实验误差的操作为________;
A. 将单缝拆下
B. 将单缝与双缝的位置互换
C. 增大单缝与双缝间的距离
D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距
(2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺读数为x1.然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为______(用x1和x2表示)。
(3)若相邻两亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,则测量得到的单色光波长λ=______(用Δx、d和l表示)。
(4)该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片,则在目镜中观察到的条纹数目______(填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】(1)D (2)
(3)
(4)增加
【解析】
【小问1详解】
AB.将单缝拆下,或将单缝与双缝的位置互换,则无法获得相干光,实验无法完成,故AB错误;
C.增大单缝与双缝间的距离,不影响双缝到屏之间的距离,对实验结果没有影响,故C错误;
D.一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距,这样有助于减小实验误差,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
已知条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为
【小问3详解】
若相邻两亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,由干涉条纹的间距公式知,则测量得到的单色光波长
【小问4详解】
该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片,由于紫色光的波长小于红色光的波长,根据可知,相邻亮条纹间距减小,则在目镜中观察到的条纹数目增加。
14. 在研究电子元件、半导体、光电子、光纤、航天等领域,一般需要超纯水。某同学网购了一瓶超纯水(商品宣传页如图甲所示,上面显示了该商品的标准参照值,当参照值不小于18.25 MΩ⋅cm即为达标),为了检测该超纯水的电阻值是否达标,某实验小组设计了以下实验方案来进行检测。
①如图乙,在长方体绝缘槽内壁插入两片竖直金属薄板(薄板略小于容器横截面积);
②选择合适的器材,按图丙所示连接电路,先将a、b接线柱用导线直接连接,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计G达到满偏,满偏电流为1 μA;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,用导线将图乙的A、B分别与图丙的a、b接线柱连接,在槽内缓慢倒入超纯水,直到灵敏电流计指针半偏,记录下倒入超纯水的体积为120 cm3。
(1)根据所学知识,可知图甲所示商品宣传页上显示的参照值并不是我们所学的电阻值,而是_______,该指标越高,说明水质的导电性能越________(选填“强”或“弱”)。
(2)用游标卡尺测得槽内部底面长度如图丁所示,则底部长度为________cm。
(3)已知电源电动势为3 V,根据数据分析,该超纯水________(选填“达标”或“不达标”)。
【答案】(1) ①. 电阻率 ②. 弱
(2)12.230 (3)不达标
【解析】
【小问1详解】
[1][2]宣传页上参照值的单位为MΩ⋅cm,由
可得该参照值指的是电阻率,电阻率的大小反映了各种材料导电性能的好坏,电阻率越大,导电性能越弱。
【小问2详解】
20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm,由图可知金属丝的长度为
【小问3详解】
令
由闭合电路欧姆定律可知,满偏电流
当电流半偏时
可得槽内超纯水的电阻
根据已知数据,可得电阻率
所以该超纯水不达标。
15. 某光学组件横截面如图所示,半圆形玻璃砖圆心为O点,半径为R;直角三棱镜FG边的延长线过O点,EG边平行于AB边且长度等于R,∠FEG=30°。横截面所在平面内,单色光线以θ角入射到EF边发生折射,折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。
(1)求sinθ;
(2)以θ角入射的单色光线,若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射,求光线在EF上入射点D(图中未标出)到E点距离的范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由几何关系知光线在D点折射折射角为,由折射定律得
解得
【小问2详解】
全反射的临界角满足
求得
如图所示
若要求光线在E处发生全反射,则
由几何关系可知
故而
光线在EF上入射点D到E的距离范围为
16. 如图所示的电路中,当开关S置于a处时,电流表(内阻不计)示数为I,额定功率为的电动机正常工作,带动质量为的物体以的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时,电流表示数变为,灯泡L正常发光。已知电阻,灯泡额定电压为,额定功率,重力加速度g取。求:
(1)电动机的额定电压;
(2)电动机线圈的内阻;
(3)电源电动势E和电源内阻r。
【答案】(1)10V (2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
当开关置于b处时,对灯泡有
代入数据解得
当开关置于a处时,对电动机有
代入数据解得
【小问2详解】
设电动机线圈的内阻为,则有
代入数据解得
【小问3详解】
当开关置于a处时,根据闭合电路欧姆定律有
当开关置于b处时,根据闭合电路欧姆定律有
代入数据联立解得
,
17. 分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
【答案】(1) ;(2)见解析
【解析】
【详解】(1)根据得
可知时P波刚好传播到处,Q波刚好传播到处,根据上坡下坡法可得波形图如图所示
(2)两列波在图示范围内任一位置的波程差为
根据题意可知,P、Q两波振动频率相同,振动方向相反,两波叠加时,振动加强点的条件为到两波源的距离差
解得振幅最大的平衡位置有
、
振动减弱的条件为
解得振幅最小的平衡位置有
、、
18. 如图所示,倾角α = 30°的光滑斜面固定在水平面上,一根劲度系数k = 10 N/m的轻质弹簧下端固定于斜面底部挡板处,弹簧上端放一个质量为100 g的小物块B,B与弹簧间不拴接,初始时物块B静止于Q点。另一质量也为100 g的小物块A从斜面上P点由静止释放,与B发生正碰后立即粘在一起成为一整体,后经到达最低点,做恰好不离开弹簧的简谐运动。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度为g = 10 m/s2,弹簧始终未超出弹性限度。求:
(1)以沿斜面向下为正方向,AB整体做简谐运动的平衡位置为坐标原点,碰撞后瞬间开始计时的位移与时间关系;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)PQ间的距离L。
【答案】(1)
(2)0.2 J (3)0.15 m
【解析】
【小问1详解】
AB碰撞后至最低点过程中弹簧振子AB振动个周期,故
解得
则
当弹簧原长时振子处于上端点,当
时振子处于平衡位置,故振幅
振子振动方程
【小问2详解】
当弹簧形变量最大时有最大弹性势能,此时弹簧处于下端点,由弹簧振子振动过程中对称性可知此时弹簧形变量为
代入弹簧的弹性势能与其形变量的关系式
解得
【小问3详解】
弹簧振子AB在振动过程中机械能守恒,取振子运动最低点为0势能点,从碰撞后瞬间到最低点有
解得
AB碰撞过程动量守恒,有
解得
物块A由释放至与B碰撞前瞬间,由动能定理得
解得
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枣庄三中2024~2025学年度高二年级1月质量检测考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时90分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:第Ⅰ卷共12小题,1-8题每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。9-12题每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,多个选项符合题目要求。全选对的得4分,选对但选不全者,得2分,有选错的得0分。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 根据麦克斯韦的电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
B. 由知,一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零
C. 磁感应强度的方向是小磁针静止时N极所指的方向
D. 磁感应强度的方向是一小段通电导线在该处受磁场力的方向
2. 关于光学现象和相应的描述中,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示,立体电影利用了光的偏振现象,说明光是一种横波
B. 图乙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
C. 图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波较短容易产生衍射
D. 图丁是阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
3. 我们打篮球是经常有一个动作就是传球,如图甲,一人将球扔向地面,通过地面反弹传给另外一人。情景简化如图乙,地面水平,篮球质量为600g,现篮球以5m/s与地面夹角θ=37°撞向地面,反弹离开地面时与地面夹角仍为θ=37°速度大小为3m/s,篮球与地面作用时间为0.05s,不计空气阻力,g取10m/s2.则( )
A. 地面对篮球的摩擦力可以忽略
B. 地面对篮球的力竖直向上
C. 地面对篮球的弹力大小为57.6N
D. 地面对篮球的弹力大小为63.6N
4. 一个单摆在地面上做受迫振动,其振幅与驱动力频率的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 此单摆的固有周期约为1s B. 此单摆的摆长约为2m
C. 若摆长增大,曲线的峰将向左移动 D. 若摆长减小,单摆的固有频率减小
5. 如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连,在弹性限度内,A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力),A、B之间始终保持相对静止,弹簧的劲度系数为k,A和B的质量分别为m和M(M≠m),A和B之间的最大静摩擦力为fm,则下列说法正确的是( )
A. A对B的静摩擦力对B不做功,而B对A的静摩擦力对A做功
B. A和B一起(相对静止)振动的振幅不能大于
C. 当弹簧最短时迅速将物块A取下,此后,物块B做简谐运动振幅与取下A前相同
D. 当弹簧最短时迅速将物块A取下,此后,物块B做简谐运动周期与取下A前相同
6. 如图所示,规格为6V,0.5A的小灯泡U-I图像过(0.2,1)、(0.4,3)两坐标点,现将三个这样的小灯泡并联后接在一个内阻为2Ω、电动势为6V的电源两端,待电路稳定后( )
A. 此时每个小灯泡的功率均约为1.2W
B. 此时每个小灯泡的功率均约为1.5W
C. 此时每个小灯泡的电阻均约为5Ω
D. 此时每个小灯泡的电阻均约为12Ω
7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t=10s时,简谐波的波动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,如图所示。三球的质量分别为,初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以的速度向左运动,与同一杆上的B球碰撞后粘在一起(作用时间极短),则下列判断,正确的是( )
A. A球与B球碰撞中损耗的机械能为108J
B. 在以后的运动过程中,弹簧形变量最大时C球的速度最大
C. 在以后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能为36J
D. 在以后的运动过程中,B球的最小速度为2m/s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲所示,构成等边三角形,若两通电长直导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为,则C处磁场的合磁感应强度大小是
B. 图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上,北半球竖直向下
C. 图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为
D. 图丁中与通电长直导线在同一平面内的金属线框沿平行于直导线方向运动,线框中会产生感应电流
10. 在如图所示的电路中,电源电动势E、内阻r恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器R3的滑片向上滑动一段长度,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A是理想电流表。下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V2的示数变大
B. ΔU3 = ΔU1 + ΔU2
C. R3滑片向上滑动过程中,定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流,带电液滴将向上运动
D. 电源效率减小
11. 如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,用力传感器测量细线拉力。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中t=0为摆球从A点开始运动的时刻(g取10m/s2)。下列说法正确的是( )
A. 此单摆的摆长L=1.6m
B. 此单摆的周期T=0.4πs
C. 此单摆摆球运动过程中最大速度
D. 此单摆最大摆角的余弦值cosθ=0.996
12. 如图所示,质量为mB的足够长木板B静置在光滑水平面上,质量为mC的小物块C静止放在光滑的四分之一圆弧形凹槽D的最低点,圆弧形凹槽质量为mD且未被固定。现有一质量为mA的滑块A以12m/s 的水平初速度从木板左端冲上木板,滑块A在木板B上运动一小段时间,二者达到共速后,木板B与小物块C发生弹性正碰,碰撞后木板B立即被锁定。小滑块A继续运动一段时间后从薄木板B上滑下,落在水平面上时,水平方向速度不变,竖直方向速度变为0,之后小滑块A在水平面上运动足够长时间,始终未能追上C或D。已知小物块C可看作质点,mA=mB=mD=1kg,mC=2kg,滑块A与木板B之间的动摩擦因数为μ=0.4,g=10m/s2,碰撞时间不计,下列说法正确的是( )
A. 木板B与小物块C碰撞后瞬间小物块C速度大小为4m/s
B. 相对于水平面,小物块C在圆弧形凹槽能上升的最大高度m
C. 小物块C最终将以m/s速度做匀速直线运动
D. 若调整木板B长度为12m,小滑块A将能够与小物块C发生碰撞
第Ⅱ卷 (非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲方式安装在光具座上。
(1)下列做法中,有助于减小实验误差的操作为________;
A. 将单缝拆下
B. 将单缝与双缝的位置互换
C. 增大单缝与双缝间的距离
D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹间距
(2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺读数为x1.然后转动手轮,使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为______(用x1和x2表示)。
(3)若相邻两亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l,则测量得到的单色光波长λ=______(用Δx、d和l表示)。
(4)该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片,则在目镜中观察到的条纹数目______(填“增加”、“减少”或“不变”)。
14. 在研究电子元件、半导体、光电子、光纤、航天等领域,一般需要超纯水。某同学网购了一瓶超纯水(商品宣传页如图甲所示,上面显示了该商品的标准参照值,当参照值不小于18.25 MΩ⋅cm即为达标),为了检测该超纯水的电阻值是否达标,某实验小组设计了以下实验方案来进行检测。
①如图乙,在长方体绝缘槽内壁插入两片竖直金属薄板(薄板略小于容器横截面积);
②选择合适的器材,按图丙所示连接电路,先将a、b接线柱用导线直接连接,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计G达到满偏,满偏电流为1 μA;
③保持滑动变阻器滑片位置不变,用导线将图乙的A、B分别与图丙的a、b接线柱连接,在槽内缓慢倒入超纯水,直到灵敏电流计指针半偏,记录下倒入超纯水的体积为120 cm3。
(1)根据所学知识,可知图甲所示商品宣传页上显示的参照值并不是我们所学的电阻值,而是_______,该指标越高,说明水质的导电性能越________(选填“强”或“弱”)。
(2)用游标卡尺测得槽内部底面长度如图丁所示,则底部长度为________cm。
(3)已知电源电动势为3 V,根据数据分析,该超纯水________(选填“达标”或“不达标”)。
15. 某光学组件横截面如图所示,半圆形玻璃砖圆心为O点,半径为R;直角三棱镜FG边的延长线过O点,EG边平行于AB边且长度等于R,∠FEG=30°。横截面所在平面内,单色光线以θ角入射到EF边发生折射,折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。
(1)求sinθ;
(2)以θ角入射的单色光线,若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射,求光线在EF上入射点D(图中未标出)到E点距离的范围。
16. 如图所示的电路中,当开关S置于a处时,电流表(内阻不计)示数为I,额定功率为的电动机正常工作,带动质量为的物体以的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时,电流表示数变为,灯泡L正常发光。已知电阻,灯泡额定电压为,额定功率,重力加速度g取。求:
(1)电动机的额定电压;
(2)电动机线圈的内阻;
(3)电源电动势E和电源内阻r。
17. 分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
18. 如图所示,倾角α = 30°的光滑斜面固定在水平面上,一根劲度系数k = 10 N/m的轻质弹簧下端固定于斜面底部挡板处,弹簧上端放一个质量为100 g的小物块B,B与弹簧间不拴接,初始时物块B静止于Q点。另一质量也为100 g的小物块A从斜面上P点由静止释放,与B发生正碰后立即粘在一起成为一整体,后经到达最低点,做恰好不离开弹簧的简谐运动。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度为g = 10 m/s2,弹簧始终未超出弹性限度。求:
(1)以沿斜面向下为正方向,AB整体做简谐运动的平衡位置为坐标原点,碰撞后瞬间开始计时的位移与时间关系;
(2)弹簧最大弹性势能;
(3)PQ间的距离L。
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