精品解析：山东省东明县第一中学2024-2025学年高二上学期第二次月考物理试题

2023级高二年级上学期第二次月考 物理试题 考试时间：90分钟 满分：100分 注意事项： 1.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息写在答题卡指定位置。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题答题区域作答。超出答题区域的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 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要求。 1. 请判定以下物体运动中不是简谐运动的是（　　） A. 图甲中，倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开 B. 图乙中，竖直浮在水中的均匀木筷，下端绕几圈铁丝，把木筷往上提起一段距离后放手 C. 图丙中，光滑圆弧面上的小球，从最低点移开很小一段距离，放手后，小球在最低点左右运动 D. 图丁中，倾角均为θ的两光滑斜面，让小球在斜面某处从静止开始在两斜面间来回运动 2. 下列所描述的物理现象正确的是（　　） A. 机械波在介质中传播时，各质点会随波的传播而迁移 B. 当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小 C. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的振幅越大 D. 水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象是波的折射现象 3. 分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低；④雷声在云层里轰鸣不绝．这些物理现象分别属于波的（　　） A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、多普勒效应、干涉、折射 C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉 4. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为，则（　　） A. 该波的波速为 B. 时刻，质点沿轴正方向运动 C. 内，质点通过的路程小于 D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，不能发生明显衍射现象 5. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献，正确的是（　　） A. 安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 B. 法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系 C. 奥斯特发现电磁感应现象，使人们对电磁内在联系的认识更加完善 D. 洛伦兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 6. 关于波，下列说法错误的是（　　） A. 火车驶离远去，汽笛声音调变低，这是声波的多普勒现象 B. 在空房子中说话，声音特别响亮，这是声波的反射现象 C. 任何两列稳定的波叠加，都可以发生干涉现象 D. 一切波都能发生衍射现象 7. 如图所示，三根平行的固定通电长直导线，分别通过等腰直角三角形ABC的三个顶点且与平面ABC垂直。每根通电长直导线中的电流方向在图中已经标出，且它们在斜边中点O处产生的磁感应强度大小均相等，则下列说法正确的是（　　） A. O点处实际磁感应强度的方向平行于CA B. O点处实际磁感应强度的方向平行于BC C. O点处实际磁感应强度的方向垂直于AB D. O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角大于 8. 如图所示，E为内阻不能忽略的电池电动势，为定值电阻R1=r，、S为开关。初始时闭合，S断开，现将S闭合，则（　　） A. 电源的消耗功率减小，电源的效率增大 B. 电压表的读数变小，电流表的读数变小 C. U为路端电压，I为干路电流，则减小 D. 电源的总功率减小，电源的输出功率一定减小 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 9. 如图所示，一轻质弹簧一端连接在固定的挡板上，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块压缩弹簧后由A点静止释放，沿粗糙的水平面向右运动，最远能到达B点。在从A到B的过程中，则物块（　　） A. 做简谐运动 B. 加速度先减小后增大 C. 经过O点时的速度最大 D. 所受弹簧弹力做的功等于其克服摩擦力做的功 10. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力F随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为，为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球的振幅为 B. 小球的最大加速度为 C. 小球的最大动能为 D. 在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能总和不变 11. 如图所示，实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是0.2s后的波形图，已知此波的周期大于0.2s。下列说法中正确的是（　　） A. 该波遇到长度为3m的障碍物时将会发生明显衍射现象 B. 波速可能为20m/s C. 该波的周期可能为0.6s D. 若波速为15m/s，0~0.2s内，质点M运动的路程为60cm 12. 声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A. 超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象 B. 舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率 C. 超声波沿x轴负方向传播，波速为1500 D. 坐标为原点处质点在时相对平衡位置的位移为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 一同学为了测量当地的重力加速度，选用电动机、长条白纸、毫米刻度尺、长木板以及由装满颜料的带孔小球和细线构成的单摆等组成如图甲所示装置，把白纸固定在长木板上，实验中，电动机以的速度匀速拖动长木板带动纸带运动，同时让小球垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，小球可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的痕迹记录了小球在不同时刻的位置，如图乙所示。实验中该同学测出了细线悬挂点到小球下边缘的距离L，如图丙所示，白纸上得到的图像AB间的距离x。通过改变L，测出对应的AB距离x，获得多组x与L数据，再以为纵轴、L为横轴画出函数关系图像，如图丁所示。由图像可知，摆球的半径________m，当地重力加速度________（结果保留三位有效数字）；该同学测得的重力加速度值与实际的重力加速度值相比______（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。（假设整个过程中小球的重心位置不变，） 14. 某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器（图中未画出），滑块a、b的质量分别为和。打开气泵，将气垫导轨调节水平；让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向；根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题： （1）碰撞前a的速度为______。 （2）碰撞后瞬间b的动量大小为______，方向为______（填“正”或“负”）方向。 （3）保持b的质量不变，逐渐增加a的质量，每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞，多次实验发现，在误差允许的范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为，碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。 A. B. C. 15. 一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s。问： (1)这列波的传播速度是多少？ (2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？ (3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？ 16. 位于坐标原点的波源S发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时刻波刚好传播到处，部分波形如图甲所示。 （1）求波长和周期T； （2）处的质点第一次到达波谷需要多长时间？ （3）在图乙中画出时，从波源到处的波形图，并求出时间内处的质点通过的路程。 17. 风力发电具有节能环保的优势，图甲所示是一种常见的风力发电机。图乙是风力测试的原理示意图，轻弹簧由绝缘材料制成的，穿在光滑水平放置的电阻率较大的均匀金属杆上，一端固定在金属杆的M点，另一端N与导电的迎风板相连且金属杆接触良好。风吹来时，迎风板会向左滑动引起电压表示数发生变化。已知弹簧劲度系数k=1000N/m、不受力时长度L1=0.5m，电源的电动势E=12V、内阻r=0.5Ω，电阻R=1Ω，合上开关，无风时电压表的示数U1=3.0V；某时刻有风，示数为U2=2.0V。 （1）求无风时金属杆接入电路的电阻大小； （2）求此时刻迎风板所受风力的大小； （3）若使风力发电机转动的风通过的截面积为104m2，风速恒为10m/s，空气的密度为1.3kg/m3，且风能的20%可转化为电能，求该风力发电机1小时的发电量。 18. 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔，乙与边框a相隔，算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取。 （1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a； （2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高二年级上学期第二次月考 物理试题 考试时间：90分钟 满分：100分 注意事项： 1.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息写在答题卡指定位置。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题答题区域作答。超出答题区域的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 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要求。 1. 请判定以下物体运动中不是简谐运动的是（　　） A. 图甲中，倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开 B. 图乙中，竖直浮在水中的均匀木筷，下端绕几圈铁丝，把木筷往上提起一段距离后放手 C. 图丙中，光滑圆弧面上的小球，从最低点移开很小一段距离，放手后，小球在最低点左右运动 D. 图丁中，倾角均为θ的两光滑斜面，让小球在斜面某处从静止开始在两斜面间来回运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．把图甲中倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，小球的往复运动，与弹簧振子的运动规律相似，满足 F= -kx 为简谐运动。故A正确，与题意不符； B．如果不考虑水的粘滞阻力，木筷受力情况是，受到重力和水的浮力。重力恒定不变，浮力与排开水的体积成正比，木筷静止时位置看作平衡位置。由此可知以平衡位置为坐标原点，木筷所受合力与其偏离平衡位置的位移成正比，且方向相反，则可以判定木筷做简谐运动。故B正确，与题意不符； C．小球的受力情况是，受到重力和圆弧面的支持力。重力恒定不变，支持力始终与运动方向垂直。这样，就与单摆具有类似的运动，从而判定小球做简谐运动。故C正确，与题意不符； D．图丁中，倾角均为θ的两光滑斜面，让小球在斜面某处从静止开始在两斜面间来回运动，重力沿斜面的分力提供回复力，但该力大小不变，不与位移成正比。故小球的运动不是简谐运动。故D错误，与题意相符。 本题选不正确的故选D。 2. 下列所描述的物理现象正确的是（　　） A. 机械波在介质中传播时，各质点会随波的传播而迁移 B. 当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小 C. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的振幅越大 D. 水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象是波的折射现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波在介质中传播时，各质点只在平衡位置附近振动，并不会随波的传播而迁移，A错误； B．当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变大，B错误； C．物体做受迫振动时，当驱动力频率等于物体的固有频率时，振幅最大；如果驱动力频率大于物体的固有频率，驱动力频率越高，受迫振动的振幅越小，C错误； D．深水区域和浅水区域的密度不同，可视为不同介质，水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象是波的折射现象，D正确。 故选D。 3. 分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；③当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低；④雷声在云层里轰鸣不绝．这些物理现象分别属于波的（　　） A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、多普勒效应、干涉、折射 C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】“空山不见人，但闻人语响”即听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱，音叉发出两个相同频率的声波相互叠加，从而出现加强区于减弱区，这是声音的干涉；当正在鸣笛的火车背离我们急驶而去时，我们听到汽笛声的音调变低，因此这是多普勒效应；雷声在云层里轰鸣不绝这是由于波的反射，由于传播距离不同，传到人耳的时间不同导致，故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为，则（　　） A. 该波的波速为 B. 时刻，质点沿轴正方向运动 C. 内，质点通过的路程小于 D. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，不能发生明显衍射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．由简谐运动的表达式得 由图可知波长为，则 故A正确； B．根据点简谐运动的表达式，可以判断时刻沿轴正方向运动，可知波沿轴负方向传播，所以0时刻，点沿轴负方向运动，故B错误； C．内，即半个周期内质点通过的路程为 故C错误； D．波长为，当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，则该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，能够发生明显的衍射现象，故D错误。 故选A。 5. 许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献，正确的是（　　） A. 安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 B. 法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系 C. 奥斯特发现电磁感应现象，使人们对电磁内在联系的认识更加完善 D. 洛伦兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】A 【解析】 【详解】A．安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，故A正确； B．奥斯特发现了电流的磁效应，通电导线周围能产生磁场，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系，故B错误； C．法拉第发现电磁感应现象，从而使人们知道了电不仅能生磁，同样磁也能生电，对电与磁内在联系的认识更加完善，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D错误。 故选A。 6. 关于波，下列说法错误的是（　　） A. 火车驶离远去，汽笛声音调变低，这是声波的多普勒现象 B. 在空房子中说话，声音特别响亮，这是声波的反射现象 C. 任何两列稳定的波叠加，都可以发生干涉现象 D. 一切波都能发生衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．火车驶离远去，汽笛声音调变低，这是声波的多普勒现象，A说法正确，不满足题意要求； B．在空房子中说话，声音特别响亮，这是声波的反射现象，说法正确，不满足题意要求； C．只有频率相同，相位差恒定，振动方向一致的两列波叠加，才能产生干涉现象，C说法错误，满足题意要求； D．一切波都能发生衍射现象，D说法正确，不满足题意要求； 故选C。 7. 如图所示，三根平行的固定通电长直导线，分别通过等腰直角三角形ABC的三个顶点且与平面ABC垂直。每根通电长直导线中的电流方向在图中已经标出，且它们在斜边中点O处产生的磁感应强度大小均相等，则下列说法正确的是（　　） A. O点处实际磁感应强度的方向平行于CA B. O点处实际磁感应强度的方向平行于BC C. O点处实际磁感应强度的方向垂直于AB D. O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角大于 【答案】D 【解析】 【详解】根据安培定则可知，I1和I3在O处产生的磁感应强度方向相同且垂直于斜边，I2在O处产生的磁感应强度方向沿斜边向下，如图所示 由此可知 可知O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角大于。 故选D。 8. 如图所示，E为内阻不能忽略的电池电动势，为定值电阻R1=r，、S为开关。初始时闭合，S断开，现将S闭合，则（　　） A. 电源的消耗功率减小，电源的效率增大 B. 电压表的读数变小，电流表的读数变小 C. U为路端电压，I为干路电流，则减小 D. 电源的总功率减小，电源的输出功率一定减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．S闭合，并联，外电路总电阻减小，电源消耗的总功率为 所以功率会增大；而电源的效率为 可知当外电路电阻减小时，电源的效率会减小，A错误； B．电压表的示数是路端电压，大小为 可知当外电路电阻减小时，路端电压减小，同理可得并联部分电阻减小，并联部分的电压也会减小，而R3电阻不变，电流会减小，B正确； C．由于闭合电路所有电压之和等于电源电动势，所以有 在整个过程中时不变的，C错误； D．电源的总功率为 电路的总电流在增大，所以总功率在增大；而电源的输出功率为 计算可知当时输出功率最大，而由于R1=r，故当并联部分的电阻减小时，R总更接近r，故输出功率会增大，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题多个选项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 9. 如图所示，一轻质弹簧一端连接在固定的挡板上，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块压缩弹簧后由A点静止释放，沿粗糙的水平面向右运动，最远能到达B点。在从A到B的过程中，则物块（　　） A. 做简谐运动 B. 加速度先减小后增大 C. 经过O点时的速度最大 D. 所受弹簧弹力做的功等于其克服摩擦力做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从A到B的过程中，物块处于平衡位置时，弹簧处于压缩，弹力与滑动摩擦力平衡，令此时相对O点的压缩量为，则有 令相对于平衡位置的位移大小为x，则物块在平衡位置左侧所受外力的合力大小为 解得 方向与相对于平衡位置位移的反向相反。令相对于平衡位置的位移大小为x，则物块在平衡位置右侧所受外力的合力大小为 结合上述解得 方向与相对于平衡位置位移的反向相反。可知，从A到B的过程中，物块的回复力与相对于平衡位置的位移大小成正比，方向相反，则释放后物块会做简谐运动，但是从A到B的过程中，物块没有做周期性往返，不是做简谐运动，故A正确； B．结合上述可知，从A到B的过程中，物块加速度先减小后增大，故B正确； C．结合上述可知，从A到B的过程中，物块在平衡位置的速度最大，经过O点时的速度不是最大，故C错误； D．根据动能定理有 解得 故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力F随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为，为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球的振幅为 B. 小球的最大加速度为 C. 小球的最大动能为 D. 在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能总和不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球的振幅为 故A错误； B．弹簧的弹力最大时，物体的加速度最大为 2mg-mg=ma 解得 a=g 则物体的最大加速度等于重力加速度，故B错误； C．小球的合外力为0，加速度为0时，速度最大，动能最大，则有 kx=mg 解得 根据动能定理有 解得 故C正确； D．由于弹簧与小球组成的系统机械能守恒，所以重力势能、弹簧的弹性势能和物体动能总和不变，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，M是平衡位置距O点5m的质点，虚线是0.2s后的波形图，已知此波的周期大于0.2s。下列说法中正确的是（　　） A. 该波遇到长度为3m的障碍物时将会发生明显衍射现象 B. 波速可能为20m/s C. 该波的周期可能为0.6s D. 若波速为15m/s，0~0.2s内，质点M运动的路程为60cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．该波的波长为4m，大于3m，该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象，故A正确； C．若波向右传播 解得 若波向左传播 解得 故C错误； B．若波向右传播 (n＝0，1，2，3) 解得 v 所以 若波向左传播 (n＝0，1，2，3) 解得 所以 故B错误； D．若波速为15m/s，波向左传播，0~0.2s时间间隔等于，质点M运动的路程为 故D正确。 故选AD。 12. 声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A. 超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象 B. 舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率 C. 超声波沿x轴负方向传播，波速为1500 D. 坐标为原点处质点在时相对平衡位置的位移为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象。超声波的波长为，所以遇到大尺寸障碍物不可以发生明显的衍射现象，故A错误； B．根据多普勒效应，舰艇靠近静止的障碍物时，两者之间距离减小，则障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率，故B正确； C．由乙图可知时，质点P沿y轴负方向振动，根据 “同侧法”可得，超声波沿x轴正方向传播。由图甲可得，超速波的波长为 由图乙可得，超速波的周期为 则超速波的波速为 故C错误； D．坐标原点处质点与质点P相距半个波长，振动相反，故时，坐标原点处质点沿y轴正方向振动，根据 坐标原点处质点的振动方程为 将代入，解得 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 一同学为了测量当地的重力加速度，选用电动机、长条白纸、毫米刻度尺、长木板以及由装满颜料的带孔小球和细线构成的单摆等组成如图甲所示装置，把白纸固定在长木板上，实验中，电动机以的速度匀速拖动长木板带动纸带运动，同时让小球垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动，小球可以漏出很细的有色液体，在纸带上留下的痕迹记录了小球在不同时刻的位置，如图乙所示。实验中该同学测出了细线悬挂点到小球下边缘的距离L，如图丙所示，白纸上得到的图像AB间的距离x。通过改变L，测出对应的AB距离x，获得多组x与L数据，再以为纵轴、L为横轴画出函数关系图像，如图丁所示。由图像可知，摆球的半径________m，当地重力加速度________（结果保留三位有效数字）；该同学测得的重力加速度值与实际的重力加速度值相比______（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。（假设整个过程中小球的重心位置不变，） 【答案】 ①. ②. ③. 一样 【解析】 【详解】[1][2] AB距离为x，5个周期，则有 解得 根据 可得 所以 即 根据 , 图像的斜率 重力加速度 , [3] 用的关系图线求当地重力加速度值 图像的斜率不变，所测重力加速度一样。 14. 某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律，导轨末端装有位移传感器（图中未画出），滑块a、b的质量分别为和。打开气泵，将气垫导轨调节水平；让a获得初速度后与静止的b发生碰撞，规定a碰前的速度方向为正方向；根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题： （1）碰撞前a的速度为______。 （2）碰撞后瞬间b的动量大小为______，方向为______（填“正”或“负”）方向。 （3）保持b的质量不变，逐渐增加a的质量，每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞，多次实验发现，在误差允许的范围内，两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为，碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。 A. B. C. 【答案】（1）2.5 （2） ①. 0.3 ②. 正 （3）A 【解析】 【小问1详解】 根据图像的斜率表示速度，可知碰撞前a的速度为 【小问2详解】 [1] 碰撞后瞬间b的速度为 动量为 [2]速度方向为正方向，则动量方向也为正方向。 【小问3详解】 若a、b发生弹性碰撞，则有 解得 由于碰撞中有能量守恒，则碰后瞬间b的速度可能是1.6m/s。 故选A。 15. 一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s。问： (1)这列波的传播速度是多少？ (2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？ (3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？ 【答案】(1)若波向右传播，＝（16n＋4） m/s（n＝0，1，2，…）；若波向左传播，＝（16n＋12） m/s（n＝0，1，2，…）；(2)60 m/s；(3)向右 【解析】 【详解】(1)由图知波长为8 m，若波向右传播，传播距离为 又有 若波向左传播，传播距离为 又有 。 (2)因波向左传播，且3T<Δt<4T，则必有 ，故n＝3， (3)因波速v＝68 m/s，所以，故波向右传播。‍‍ 16. 位于坐标原点的波源S发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知时刻波刚好传播到处，部分波形如图甲所示。 （1）求波长和周期T； （2）处的质点第一次到达波谷需要多长时间？ （3）在图乙中画出时，从波源到处的波形图，并求出时间内处的质点通过的路程。 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据题意，由波形图可知，波长 由公式可得，周期为 （2）根据题意可知，处的质点第一次到达波谷，只需时刻处的波谷传到处即可，需要的时间 （3）时，波沿轴正方向传播的距离 从将图甲的波向右平移，则形成的波形如图所示 波传到处所需要的时间为 所以处的质点在时间内振动了个周期，通过的路程为 17. 风力发电具有节能环保的优势，图甲所示是一种常见的风力发电机。图乙是风力测试的原理示意图，轻弹簧由绝缘材料制成的，穿在光滑水平放置的电阻率较大的均匀金属杆上，一端固定在金属杆的M点，另一端N与导电的迎风板相连且金属杆接触良好。风吹来时，迎风板会向左滑动引起电压表示数发生变化。已知弹簧劲度系数k=1000N/m、不受力时长度L1=0.5m，电源的电动势E=12V、内阻r=0.5Ω，电阻R=1Ω，合上开关，无风时电压表的示数U1=3.0V；某时刻有风，示数为U2=2.0V。 （1）求无风时金属杆接入电路的电阻大小； （2）求此时刻迎风板所受风力的大小； （3）若使风力发电机转动的风通过的截面积为104m2，风速恒为10m/s，空气的密度为1.3kg/m3，且风能的20%可转化为电能，求该风力发电机1小时的发电量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 无风时，由闭合电路欧姆定律 解得 由欧姆定律 可得无风时金属杆接入电路的电阻大小为 【小问2详解】 该时刻，由闭合电路欧姆定律 解得 由欧姆定律 可得该时刻金属杆接入电路的电阻大小为 由电阻定律可得 解得该时刻弹簧的长度为 由胡克定律 代入数据解得，此时刻迎风板所受风力的大小 【小问3详解】 在时间t内，通过风力发电机的风质量为 风能为 电功率为 解得发电功率为 故该风力发电机1小时的发电量为 18. 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔，乙与边框a相隔，算珠与导杆间的动摩擦因数。现用手指将甲以的初速度拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小为，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取。 （1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a； （2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。 【答案】（1）能；（2）0.2s 【解析】 【分析】 【详解】（1）由牛顿第二定律可得，甲乙滑动时均有 则甲乙滑动时的加速度大小均为 甲与乙碰前的速度v1，则 解得 v1=0.3m/s 甲乙碰撞时由动量守恒定律 解得碰后乙的速度 v3=0.2m/s 然后乙做减速运动，当速度减为零时则 可知乙恰好能滑到边框a； （2）甲与乙碰前运动的时间 碰后甲运动的时间 则甲运动的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $