内容正文:
高二第十二周周末自主学习试题
一、选择题(1~6小题为单选题,7~10小题为多选题)
1. 如图所示为某跑步爱好者利用手机运动软件,记录在环形跑道上的运力数据,其中平均配速指的是平均每公里所用的时间,下列对该图片的理解正确的是
A. 公里指的是位移大小 B. 指的是时刻
C. 利用可求平均速度 D. 指的是时刻
2. 一无人机在空中悬停,某时刻从机身底部无初速度释放一金属小球,小球落地前1s内下落的距离是无人机底部距地面高度的。若不计空气阻力,重力加速度,则小球着地时速度大小为
A. B. C. D.
3. 如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上与A点距离为d的一点,c点为连线中垂线上与A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度E的大小、电势的高低的比较,正确的是
A. ,
B. ,
C. ,,,
D. 因为电势零点未规定,所以无法判断电势高低
4. 将一小球水平抛出,A、B、C为平抛运动轨迹上的三个点,AB间的距离为L,BC间的距离为,AB、BC连线与水平面间的夹角分别为和,如图所示。忽略空气阻力,取重力加速度为g。则小球水平抛出的初速度大小为
A. B. C. D.
5. 抖空竹是一种传统杂技节目,叫“抖空钟”,南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子,将空竹也有用壶盖或酒瓶扯动使之旋转,并表演出各种身段。如图所示,表演者手持短竿使细绳一端A不动,另一端B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细绳间的摩擦力,且认为细绳不可伸长。下列说法正确的是
A. 细绳B端沿虚线a向左移动时,细绳对空竹的合力增大
B. 细绳B端沿虚线b向上移动时,细绳的拉力大小不变
C. 细绳B端沿虚线c斜向上移动时,细绳的拉力减小
D. 细绳B端沿虚线d向右移动时,细绳的拉力不变
6. 如图为弹簧振子做简谐运动的图像,在范围内分析下列说法,正确的是
A. 时间内势能在增大 B. 时物体的速度与时的速度相同
C. 物体做简谐运动的振幅为8cm D. 时间内加速度在增大
7. 电影《火星救援》的热映再次激起了人们对火星的关注。某火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动,已知线速度大小为v,周期为T,万有引力常量为G,下列说法正确的是
A. 可算出探测器的质量 B. 可算出火星的质量
C. 可算出火星的半径 D. 若要在火星着陆,必须使飞船加速
8. 我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,卫星姿势会改变。假设卫星中有一边长为50cm的正方形导线框水平放置,卫星所在位置磁场的磁感应强度大小,方向如图所示,。下列说法正确的是
A. 若以ad边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,导线框中会产生感应电流
B. 导线框在图示位置时,穿过线框的磁通量为
C. 若以ad边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
D. 若以ab边为轴,导线框从水平位置向下转至竖直位置过程中,穿过线框磁通量的变化量大小是
9. 如图甲所示,张紧的绳子上挂了A、B、C三个小球做单摆,摆长关系为。图乙是M、N两单摆在受迫振动中的共振曲线,则
A. 图甲中,A、B、C三个小球,其中C球的固有频率最大
B. 图甲中,若把A球拉开较小角度释放,振动稳定后,B球的振幅大于C球的振幅
C. 图乙中,若把两单摆放在同一地点,则M、N两单摆的摆长之比为4ː
D. 图乙中,若两单摆摆长相同,放在不同的星球上,则M、N两单摆所处星球的重力加速度大小之比为4ː
10. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r。理想电压表、示数为、,其变化量的绝对值分别为和;流过电源的电流为I,其变化量的绝对值为。当滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中灯泡电阻不变化,下列说法正确的是
A. 小灯泡变亮,、变暗 B.
C. 不变 D. 不变
二、非选择题
11.如图所示,某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验,轻质细线一端固定,另一端拴住小球,小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上,且小球与导轨不接触。重力加速度大小为 g,实验步骤如下:
用天平测出滑块含挡光片的质量为,小球的质量为
用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为L,用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示,则挡光片的宽度
调节气垫导轨水平,给滑块一向右的瞬时速度,使滑块向右运动通过光电门,测出挡光时间为滑块与小球发生碰撞后反弹,再次通过光电门,测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角,则碰后小球的速度大小为 用g、L、表示若碰撞过程中系统动量守恒,则应满足的关系式为 用题给字母表示
若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒,则需要满足表达式 成立。
12.某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。
实验前,他们讨论并提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是 。
A.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器 一个电压表和多个定值电阻
C.一个电流表和一个电阻箱 两个电流表和一个滑动变阻器
实验小组成员走进实验室,根据实验室中的实验器材和老师的建议,最终确定了如图所示的实验电路,其中电压表量程为3V,电流表量程为,为保护定值电阻。某次测量时电流表和电压表的示数如图所示,则电流 A,电压 V。
实验小组的同学闭合开关S,多次调节滑动变阻器,读出多组电流表示数I和对应的电压表示数U,由测得的数据绘出了如图所示的图线,则电源的电动势 ,内阻 结果用a、b和表示。
在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中,虚线代表没有误差情况下电压真实值与电流真实值关系的图像,则下图中能正确表示二者关系的是 。
13. 一列简谐横波沿x轴负方向传播的,时刻的波形图如图所示,此时坐标为的质点刚好开始振动,P质点的坐标为,Q点的坐标是。时,P质点首次位于波峰位置。求:
这列波的传播速度;
若经时间Q质点第一次到达波谷,求;
内,质点P的路程。
14. 如图所示,长为l的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一带负电小球可视为质点,其质量为m、电荷量为q。现将此装置放在水平的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大,空气阻力可忽略不计,重力加速度为g,,。
请判断电场强度的方向,并求电场强度E的大小;
求AO两点间的电势差;
若在A点对小球施加一个拉力,将小球从A点向左拉起至与O点处于同一水平高度释放,求小球运动至O点正下方时细线的拉力T大小。
15. 如图所示,质量的物块A在光滑水平平台上向右运动,紧靠在水平平台右端的长木板左侧上表面NQ水平并与平台等高,NQ的长度,长木板的右侧是半径为未知的光滑圆弧,长木板置于光滑水平面上且质量,其左端有一可视为质点、质量的滑块B。已知滑块B与NQ之间的动摩擦因数。已知滑块A的初速度大小为,物块A与滑块B发生弹性碰撞后,滑块B刚好未从长木板右侧滑离,碰撞时间极短,重力加速度g取。求:
和B碰撞后滑块B的速度大小;
长木板右侧光滑圆弧的半径R;
长木板的最大速度及滑块B最终到Q端的距离。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】略
2.【答案】A
【解析】设小球的下落时间为t,根据自由落体运动规律可得,,联立解得,则小球的着地速度,A正确。
3.【答案】B
【解析】略
4.【答案】B
【解析】根据题意,由几何关系可知,AB间的水平距离为
AB间的竖直高度为
BC间的水平距离为
BC间的竖直高度为
由于
则有
竖直方向上有
解得
水平方向上有
解得
故选B。
5.【答案】B
【解析】细绳B端沿虚线a向左移动时,细绳对空竹的合力与空竹的重力等大反向,可知合力不变,A错误;细绳B端沿虚线b向上移动时,A、B两点水平间距不变,绳长不变,可知细绳与竖直方向的夹角不变,则细绳的拉力大小不变,B正确;细绳B端沿虚线c斜向上移动时,细绳与竖直方向的夹角增大,则细绳的拉力将增大,C错误;细绳B端沿虚线d向右移动时,细绳与竖直方向的夹角增大,则细绳的拉力将增大,D错误。
6.【答案】A
【解析】A.时间内,物体的位移增大,速度减小,动能减小,根据机械能守恒,势能增大,故A正确。
B.根据图象的斜率表示速度,可知,物体在时刻与时刻的速度大小相等、方向相反,故B错误;
C.由图知摆的振幅为4cm,故C错误;
D.时间内物体的位移减小,由,可知物体的加速度在减小,故D错误。
7.【答案】BC
【解析】略
8.【答案】AC
【解析】略
9.【答案】BC
【解析】A.由单摆周期公式 可知,C球的固有周期最大,则固有频率最小,故A错误;
B.由单摆周期公式 可知,A、B两个小球的固有周期相同,若把A球拉开较小角度释放,振动稳定后,B球发生共振现象,B球的振幅大于C球的振幅,故B正确;
由图乙可知,M 、N 两单摆的频率之比为 ,则周期之比为 ,结合单摆周期公式 可知,若把两单摆放在同一地点,重力加速度相等,则M 、N 两单摆的摆长之比为 ;若两单摆摆长相同,放在不同的星球上,则M 、N 两单摆所处星球的重力加速度大小之比为 ,故C正确,D错误。
故选BC。
10.【答案】CD
【解析】当滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,即通过的电流增大,则变亮;变阻器的电阻减小,并联部分的电阻减小,则并联部分的电压减小,变暗;总电流增大,而的电流减小,则的电流增大,则变亮,A错误;由上面分析可知,电压表的示数减小,电压表的示数增大,由于路端电压减小,即两电压表示数之和减小,所以,B错误;根据,可得,则不变,C正确;根据,可得,则不变,D正确。
11.【答案】,,,
【解析】解:主尺读数为12mm,游标尺读数为,则读数为;
由于碰后小球向上摆动机械能守恒,有,
可得碰后小球的速度大小为,
若两球碰撞过程中系统动量守恒,有,,,
可得;
若碰撞过程中系统动量、机械能都守恒,有,,
化简可得。
12.【答案】D,,,a,,A
【解析】一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器,即伏安法,根据闭合电路欧姆定律
调节滑动变阻器,从而得到多组U、I,进而求得E、r,故A正确,不符合题意;
B.一个伏特表和多个定值电阻,即伏阻法,根据闭合电路欧姆定律
换用不同的定值电阻,从而得到多组U、R,进而求得E、r,故B正确,不符合题意;
C.一个电流表和一个电阻箱,即安阻法,根据闭合电路欧姆定律
调节电阻箱的阻值,从而得到多组I、R,进而求得E、r,故C正确,不符合题意;
D.两个电流表和一个滑动变阻器,因无法知道滑动变阻器的确切阻值,无法根据欧姆定律测出E、r,故D错误,符合题意。
故选D。
由于电流表量程为,一小格为,所以电流为;
电压表量程为3V,一小格为,所以电压为。
根据闭合电路欧姆定律可得
结合图像可得,
所以
本实验方案的系统误差是由于电压表分流,所以
由此可知,随着电压U增大,与偏差增大,则真实图线纵截距更大,当U等于零时,与相等,即两图线的横截距相等。
故选A。
13.【答案】,,
【解析】【详解】由波形图可知,波长
由于波沿x轴负方向传播,根据波形平移法知时刻P点向下振动,经过个周期首次到达波峰位置,由此可知,得,故波速为
因波长为,故经过一个周期T机械波刚好传播到Q点,根据传播方向可知Q点的向y轴正方向振动。质点Q再经的时间到达波谷,因此
根据波形图,振幅为,故内质点P的路程为
14.【答案】水平向右,,,
【解析】【详解】小球静止在A点,则小球受到竖直向下的重力,沿绳向上的拉力,水平向左的电场力,由于小球带负电,则电场强度的方向水平向右,根据平衡条件可得
所以
两点间的电势差为
若在A点对小球施加一个拉力,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放,根据动能定理可得
解得小球运动至O点正下方时的速度大小为
点正下方时,对小球受力分析由牛顿第二定律
解得小球运动至O点正下方时细线的拉力T大小为
15.【答案】,,、1m。
【解析】【答案】和B碰撞过程动量守恒,机械能守恒,则有
解得
滑块B运动至圆弧轨道最右端时与长木板共速,设此时速度大小为v,根据动量守恒有
可得
根据能量守恒有
解得
当滑块B返回至Q点时,长木板的速度最大,设此时B的速度大小为,长木板的速度大小为,则有
解得
设B沿圆弧轨道下滑通过Q点后,向左滑行与长木板共速,则有
解得,即滑块B最终到Q点的距离为1m
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