内容正文:
高二物理12月月考
一、选择题
1. 关于电流,下列说法中正确的是( )
A. 因为电流有方向,所以电流是矢量
B. 某手机的说明书标明电池容量为,其中为能量单位
C. 由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D. 电流的微观表达式中,n是指单位体积内的自由电荷数
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流虽有方向,但运算遵循代数加减而非矢量合成,故电流是标量,故A错误;
B.根据可知,是电荷量单位,故B错误;
C.由可知,电流大小由电荷量和时间共同决定。若大但更大,电流可能反而小,故C错误;
D.电流微观式中,为单位体积内的自由电荷数,符合定义,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,在一倾角为的光滑绝缘斜面上,将一长为、不可伸长的轻质细线一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球静止时在点。现在连线上距离点处固定一枚小钉子P,再将小球拉开一很小的倾角后由静止释放,小球在斜面上做往复运动,且运动过程中的最大偏角,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球的往复运动是振动但不是简谐运动
B. 小球往复运动的周期为
C. 小球每次运动到点的加速度为零
D. 小球从释放到第一次到达点的过程中重力的瞬时功率不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球释放后在斜面上往复运动,设小球在摆动过程中悬线与的夹角为,离开平衡位置时的回复力为
因运动过程中,则小球向右侧摆动的最大夹角。在夹角较小时
所以
都指向点,又与方向相反
因此小球的往复运动是简谐运动,故A错误;
B.小球摆动的等效重力加速度为
由于P处固定了一枚小钉子,就形成了一个组合摆,且左侧摆长为,右侧摆长为,根据单摆的周期公式知振动周期为,故B正确;
C.小球每次到达点时虽然振动的加速度为零,但还有绕点做圆周运动的向心加速度,合加速度不为零,故C错误;
D.小球在摆动过程中悬线与的夹角为时重力的瞬时功率
由于初始位置的速度为零,功率为零,在平衡位置速度最大,但时的功率也为零,故小球从释放到第一次到达点的过程中重力的瞬时功率先增大后减小,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,∠A=,AB边长为5m,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V,取sin=0.6,cos=0.8,则( )
A. UDC=4V B. UDC=10V C. E=4V/m D. E=1.6V/m
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将AB二等分,如图
由于
UAB=8V
则每等分两端的电势差为4V,所以
UAD=4V
φD=10V
φB=6V
UDC=4V
B错误,A正确;
CD.由于
φB=φC=6V
B、C两点位于同一等势面上,过D点作DE⊥AC于E点,则DE也为一等势面,故
φE=10V
电场线即沿AC方向,场强
E==2V/m
CD错误。
故选A。
4. 如图所示,均匀介质中有一三角形ABC,AB⊥BC,AB4m,BC3m。两个同时起振且起振方向相同、频率均为4Hz的波源固定于A、B两点。已知两波源产生的机械波在该介质中的传播速度大小为4m/s。AC边上振动总是减弱的点的个数为( )
A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 3个
【答案】A
【解析】
【详解】根据波速公式
知
两列波同时起振且起振方向相同、频率相同,产生干涉,振动减弱点满足条件
根据几何知识知
又
又根据三角形两边之差小于第三边,知
当时,
当时,
当时,
当时,
当时,
不再满足条件,又
分析几何关系知,当时,满足条件的点有和
当时,满足条件的点有,,,
故AC边上振动总是减弱的点的个数为6个。
故选A。
5. 人们用手抛撒种子进行播种,某次抛撒种子时,质量相等的两颗种子a、b的运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,P、Q是两轨迹的最高点,M、N在同一水平线上。从O到M和从O到N的过程中,不计空气阻力,则( )
A. 运动过程中,a受到重力的冲量比b小
B. 运动过程中,a的动量变化率一定等于b的动量变化率
C. a在P点的动量一定等于b在Q点的动量
D. a在M点的动量一定小于b在N点的动量
【答案】B
【解析】
【详解】A.两种子分别从O抛出到M、N的过程中做斜抛运动,由轨迹知,种子a上升的最大高度较高,根据
解得
则有
同理可知种子在下落过程中也有
根据可知,运动过程中,a受到重力的冲量比b大,故A错误;
B.根据动量定理
则有
由于两粒种子的质量相等,则a的动量变化率等于b的动量变化率,故B正确;
C.根据水平方向
a水平位移小运动时间长,则a水平分速度小,P、Q是两轨迹的最高点,在最高点只具有水平方向的分速度,根据可知,a在P点的动量一定小于b在Q点的动量,故C错误;
D.a在M点的水平速度小于b在N点的水平速度,a在M点的竖直速度大于b在N点的竖直速度,故无法比较a在M点的动量和b在N点的动量大小关系,故D错误。
故选B。
6. 某电场中的等差等势线如图所示,已知a点处于等势面1,b点处于等势面2,c点处于等势面5,其中,相邻等势面之间的电势差为U,a、b、c三点处于同一直线上,a、b两点之间的距离为L,下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的场强关系为
B. 质量为m、电荷量为e的电子经过a点时加速度大小为
C. 将一带负电粒子由a经b移至c的过程中,电场力做负功
D. 若在c点左侧再固定一点电荷+Q,将一试探电荷+q由a移到b的过程中,电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.等差等势面的疏密表示电场的强弱,由图可知,c点场强最大,故A错误;
B.在等势面1、2间,越靠近c点电场的场强越强,越靠近a点场强越弱,所给电场并非匀强电场,则a点的场强E小于,由可知,质量为m、电荷量为e的电子经过a点时加速度小于,故B错误;
C.带负电粒子从a点移动到c点的过程中电势能增大,电场力做负功,故C正确;
D.若在c点左侧再固定一点电荷,由a移到b的过程中,电场力做功无法确定(或a、b、c三点的电势高低无法确定),电势能增减无法确定,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,总质量为带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为的小球通过细线悬挂于框架顶部处,细线长为,已知,重力加速度为,某时刻获得一瞬时速度,当第一次回到点正下方时,细线拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】设第一次回到O点正下方时,小球和框架的速度分别为和,取向右为正方向,由水平方向动量守恒和机械能守恒可得
解得
,
当小球第一次回到O点正下方时,以小球为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
故选B。
8. 如图所示,质量均为m的木块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连,竖直放置在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态,现将木块C迅速移开,若重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 木块B一定能离开地面向上运动
B. 木块C移开的瞬间,地面对木块B的支持力为3mg
C. 木块A向上运动的距离为时,A的动量最大
D. 木块C移开的瞬间,木块A的加速度大小为2g
【答案】D
【解析】
【详解】B.在木块C被移开前,以ABC整体为对象,进行受力分析可知,地面对B的支持力为4mg,木块C移开的瞬间,弹簧的弹力不变,地面对B的支持力保持不变,所以木块C移开的瞬间,地面对木块B的支持力为4mg,故B错误;
C.当A所受合力为0时,A的速度最大,动量最大。当木块C被移开前,弹簧的形变量为
当A所受合力为0时,弹簧的形变量为
木块A向上运动的距离为
所以木块A向上运动的距离为时,A的动量最大,故C错误;
D.在木块C被移开前,对A进行受力分析,可知A受到C的压力、弹簧的支持力和重力,弹簧的支持力和重力的合力大小等于C的重力大小,当木块C移开的瞬间,弹簧的支持力和重力的合力保持不变,所以A受到的合力大小等于C的重力大小,根据牛顿第二定律可知
故D正确;
A.由C项分析和对称性可知,木块A可以继续上升的高度为Δx,此时弹簧的伸长量为
此时弹簧的弹力为
可知木块B刚好与地面的弹力刚好为0,但不可能离开地面向上运动,故A错误。
故选D。
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为2cm。t=0时,平衡位置相距20cm的两质点a、b的位移都是1cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负方向运动,如图所示。t=0.3s时,质点a、b的位移再一次大小相等、方向相反。已知简谐横波的波长大于20cm,周期大于0.6s。下列说法正确的是( )
A. 该列简谐横波的波长为60cm
B. 该简谐横波的传播速率为1.0m/s
C. t=0.2s时,质点a的速度最大
D. t=0.6s时,两质点a、b的位移都是-1cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意可知
可得
因为简谐横波的波长大于20cm,可知当n=0时
λ=60cm
选项A正确;
B.t=0.3s时,质点a、b的位移再一次大小相等、方向相反,可知波沿x轴正向传播了
经过的时间
则周期为
因周期大于0.6s可知当n=0时,T=1.2s,可知波速
选项B错误;
C .经过
时质点a速度最大,t=0.2s时,质点a的速度不是最大,选项C错误;
D.时,波向前传播半个波长,则两质点a、b的位移都是-1cm,选项D正确。故选AD。
10. 如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,为定值电阻。滑动变阻器R的滑动触头从一端移动到另一端的过程中,电压表和的读数随电流表的读数变化规律分别如图乙中直线Ⅰ和Ⅱ所示。电压表、电流表均为理想电表,滑动变阻器最大阻值为10Ω。下面说法正确的是( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为1Ω B. 的示数越小,电源的效率越高
C. 定值电阻上消耗的最大功率为4.5W D. 滑动变阻器R上消耗的最大功率为1.5W
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲可知测的是路端电压,根据
可知,故A错误;
B.电源效率
可知的示数越小,即R越大,电源的效率越高,故B正确;
C.图乙I线可知
分析可知当接入电路阻值为0时,电流最大,此时定值电阻上消耗的功率最大,即,故C错误;
D.将等效为电源内阻一部分,当时,滑动变阻器R上消耗的功率最大,即,故D正确。
故选BD。
11. 如图甲所示,滑块A放在静止于水平地面上的木板B右端,已知滑块A与木板B的质量均为,时刻滑块A以的初速度向左运动,同时在木板右端加一个水平向右的外力,作用后撤去外力F,前内木板的关系图像如图乙所示,取水平向右为正方向。滑块与木板间的动摩擦因数为0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块始终没有离开木板,重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 木板B与地面间的动摩擦因数为0.2
B. 当木板B第一次速度为零时,滑块A的动量为
C. 整个运动过程中,系统因摩擦生热36J
D. 从初始至最终静止,木板B共经历了2.1s的运动时间
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图乙可知,木板B的加速度大小为
设木板B与地面间的动摩擦因数为,对木板B,根据牛顿第二定律有
解得,故A错误;
B.撤去外力F,木板B第一次速度减为零过程中有,
解得,
滑块A的速度大小,
解得,
滑块A的动量大小,与图乙规定的正方向相反,动量是矢量,故B错误;
C.滑块A和木板B最终停止,根据能量守恒,整个运动过程中,系统因摩擦生热,故C正确;
D.木板B的速度第一次减为零时,滑块A有向左的速度
因
故木板B第一次速度减为零后向左匀加速运动,对于木板B有
解得
滑块A和木板B速度达到相等时有
解得,
二者速度相等后,一起匀减速运动直到速度减为零,有,
解得
从初始至最终静止,木板B共经历的运动时间为,故D正确。
故选CD。
12. 如图所示,在空间x轴上方有沿负y方向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴下方有方向与x轴正方向成角的匀强电场,电场强度大小为。现有一带正电量q、质量为m的粒子从以沿x轴正方向的速度射出,忽略粒子所受的重力。若粒子第一次经过x轴时速度方向与x轴成角,则( )
A. 与E满足
B. 粒子从第1次经过x轴到第2次经过x轴时的过程,速度变化量为
C. 粒子第4次经过x轴时的位置为
D. 粒子第4次经过x轴时速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.粒子在第一象限做类平抛运动,竖直方向上做从静止开始的匀加速直线运动,则有,,
粒子第一次经过x轴时速度方向与x轴成角,则有
联立解得,,故A错误;
B.设粒子从第一次到达x轴到第二次到达x轴的距离为,则有,
其中
联立解得,
所以该过程的速度变化量为,故B正确;
C.粒子第一次到达x轴有,
结合A选项可得
根据对称性可知,粒子从第二次到达x轴到第三次到达x轴的时间为,则粒子第二次到达x轴时沿x轴方向的速度为
所以粒子从第二次到达x轴到第三次到达x轴的距离为
同理有粒子从第三次到达x轴到第四次到达x轴的距离为
所以粒子第4次经过x轴时到原点的距离为
即粒子第4次经过x轴时的位置为,故C正确;
D.对粒子运动的全程列动能定理方程有
解得粒子第4次经过x轴时速度大小为,故D错误。
故选BC。
13. 某实验小组的同学为了测量一节干电池的电动势和内阻,设计了图甲所示的电路。除待测干电池外,用到的实验器材有:
①标准电源(电动势E0=1.5V,内阻r0=0.2Ω);
②电阻箱(最大阻值99999.9Ω);
③电流表(量程0~0.6A,内阻未知);
④单刀双掷开关S,导线若干。
(1)将电阻箱的阻值调到合适值,将单刀双掷开关拨到1,然后调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R1和电流表的示数I1。某次实验时,电流表示数如图乙所示,读数为______A。
(2)根据所测数据,作出I1R1−I1关系图像如图丙所示,则电流表的内阻rA=______Ω。
(3)将电阻箱的阻值调到合适值,将单刀双掷开关拨到2,然后调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R2和电流表的示数I2。
(4)根据所测数据,作出I2R2−I2关系图像如图丁所示,则待测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。(结果保留2位有效数字)
(5)在不考虑读数与作图导致误差的情况下,试分析测量值与实际值的关系,并说明理由:______。
【答案】 ①. 0.285 ②. 0.8 ③. 1.4 ④. 0.37 ⑤. 测量值等于实际值,在不考虑测量误差的情况下,当回路中电流为0时,图线与纵轴的交点等于电动势的真实值;电流表内阻可得到,内阻测量值等于真实值
【解析】
【详解】(1)[1]电流表的最小分度为0.01A,需要估读到下一位,则电流表示数为0.285A。
(2)[2]S接1时,由闭合电路欧姆定律,有
变式得
结合所作图线和题给数据可得
则
(4)[3][4]将单刀双掷开关拨到2,有
变式得
题图丁可得,待测干电池的电动势,
解得内阻。
(5)[5] 测量值等于实际值,在不考虑测量误差的情况下,当回路中电流为0时,图线与纵轴的交点等于电动势的真实值;电流表内阻可得到,内阻测量值等于真实值。
14. 电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用螺旋测微器测得玻璃管内径为________mm;如图2所示,用20分度的游标卡尺测得玻璃管长度为________cm;
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程0~3mA,电阻约为)
B.电压表(量程0~6V,电阻约为10kΩ)
C.滑动变阻器(,额定电流1A)
D.电源(能提供6V的恒定电压)
E.开关一只、导线若干
如图为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,可求出该纯净水的电阻R;
(3)计算纯净水的电导率表达式________(用字母、R、d、L表示)。
【答案】 ①. 4.700 ②. 10.050 ③.
【解析】
【详解】(1) [1]螺旋测微器的精度为0.01mm,读数时要估读到其下一位,故玻璃管内径为
[2]20分度游标卡尺的精度为0.05mm,玻璃管长度为
(3)[3]根据题意,滑动变阻器应采用分压式接法,根据图像,纯净水的电阻为
因为,可知电流表应采用内接法
根据电阻定律有
电导率是电阻率的倒数,有
联立可得。
15. 如图所示是某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面ABOCD,矩形ABOD的底边BO宽为,圆弧CD的圆心角∠DOC=90°,圆半径为R,其上有一点M,∠COM=30°。棱镜置于空气中,一束光线从M点沿半径方向入射,经O点反射后在AB边上恰好发生全反射,已知光在空气中的传播速度为c,不考虑部分光线在出射点的反射情况,求
(1)该棱镜的折射率n;
(2)光线在该棱镜中传播的总时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
光线入射到棱镜中,光路如图所示
光线在AB边上的N点入射角为,在CD边上的P点的入射角为,从BC边上的Q点射出。由已知∠COM=30°,有∠NOD=∠MOD=60°,几何关系可知
光线恰好在AB边发生全反射,即临界角
由
得该棱镜的折射率
【小问2详解】
在中,,几何关系可知
在中,由正弦定理有
解得
因此,且光线在CD面P处也会发生全反射,并最终从垂直BC边的Q点射出。
在中,∠NOP=90°,几何关系知
在中,几何关系知
则光线在棱镜中传播的总光程
又因为
光线在该棱镜中传播所用时间
联立以上解得
16. 如图,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻为1Ω,为6Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V,线圈电阻为0.5Ω,问:
(1)电动机正常工作时通过的电流多大?
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大?
(3)若、电阻可调,在确保电动机正常工作的前提下,当的阻值多大时,消耗的电功率最大?此时的阻值多大?
【答案】(1);(2);(3),,
【解析】
【详解】(1)电动机恰好正常工作,所以电动机两端的电压恰好等于额定电压,根据并联关系
通过的电流
(2)电源内阻和电阻的总电压为
则电路中的电流为
流过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
所以,电动机正常工作时产生的机械功率为
(3)在确保电动机正常工作的前提下,则电源内阻和电阻的总电压为6V不变,设此电压为,则的功率为
由数学关系可知,当
时,的功率最大,代入上式,解得此时功率为
此时电路中的总电流为
则此时通过的电流为
则此时的阻值为
17. 如图所示,一长木板质量,长,静止放置于光滑水平面上,距离木板右端处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量的滑块。平台上方有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量的滑块,滑块与通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块以滑上木板,带动向右运动,与平台碰撞后即粘在一起不再运动。随后继续向右运动,滑上平台,与滑块碰撞并粘在一起向右运动。、组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且没有滑离滑轨,与木板间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。,,重力加速度
(1)求滑块与滑块碰撞前的速度大小;
(2)若弹簧第一次恢复原长时,的速度大小为。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
假设滑块在木板上运动过程中,与木板共速后木板才到达右侧平台
设共速时速度为,相对运动的距离为
由、系统动量守恒
系统能量守恒
解得
设木板开始滑动到共速滑过距离
由动能定理有
解得即假设成立;
木板撞平台后静止,滑块继续向右运动,设滑块与滑块碰撞前速度为
由动能定理有
解得
【小问2详解】
随后滑块将以的速度滑上平台,与滑块发生完全非弹性碰撞,在水平方向动量守恒,设碰后共同速度为
由动量守恒定律
接下来,滑块组合体与滑块组成的系统水平方向动量守恒;
①假设弹簧开始处于原长状态,则第一次恢复原长时,滑块速度向右,设弹簧原长时组合体速度大小为
由动量守恒定律
解得
代入数据后,发现
不符合能量守恒定律,所以假设错误。
②由以上推理可知,弹簧开始只能处于压缩状态,第一次恢复原长时,滑块速度向左,
设弹簧原长时组合体速度大小为,由动量守恒和能量守恒有
第一次原长到弹簧伸长最长过程中,动量守恒和能量守恒。设与组合体达到共同速度,弹簧的最大弹性势能为,由动量守恒和能量守恒有
解得共速时弹簧最大弹性势能为
18. 如图甲所示,竖直平面内,y轴左侧有竖直向上、大小随时间按图乙所示规律变化的电场,变化周期为T,y轴右侧有水平向右的匀强电场,x轴正半轴上放有足够长的弹性绝缘板。一带电小球在时刻从x轴上P点以速度沿x轴正方向射入电场,一段时间后从轴上点水平向右进入第一象限。已知,小球质量为、带电量为,小球与绝缘板碰撞前后瞬间,沿轴方向的速度不变,沿轴方向的速度大小不变方向相反,碰撞时间忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)电场的最大值;
(2)当取最大值时OP之间的距离;
(3)从点到与绝缘挡板碰撞时,带电小球电势能的变化量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律,电场前半周期内,对带电小球有
后半周期内有
小球从Q点沿水平向右进入第一象限,则
解得
【小问2详解】
小球从Q点沿水平向右进入第一象限,则带电小球在电场内运动的时间
又
解得
【小问3详解】
设小球从点到与弹性绝缘板第一次相撞所需时间为,碰前水平速度为,水平位移为,则
,
解得
由
解得
设小球第一次与绝缘板碰后到第二次相撞所需时间为,碰前水平速度为,水平位移为,则 其中
由
解得
设小球第二次与绝缘板碰后到第三次相撞所需时间为,碰前水平速度为,水平位移为,则,同理
解得
同理可得……
从点开始到与绝缘板第次相撞,小球的水平位移
所以
解得
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高二物理12月月考
一、选择题
1. 关于电流,下列说法中正确的是( )
A. 因为电流有方向,所以电流是矢量
B. 某手机的说明书标明电池容量为,其中为能量单位
C. 由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D. 电流的微观表达式中,n是指单位体积内的自由电荷数
2. 如图所示,在一倾角为的光滑绝缘斜面上,将一长为、不可伸长的轻质细线一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球静止时在点。现在连线上距离点处固定一枚小钉子P,再将小球拉开一很小的倾角后由静止释放,小球在斜面上做往复运动,且运动过程中的最大偏角,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球的往复运动是振动但不是简谐运动
B. 小球往复运动的周期为
C. 小球每次运动到点的加速度为零
D. 小球从释放到第一次到达点的过程中重力的瞬时功率不断增大
3. 如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,∠A=,AB边长为5m,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V,取sin=0.6,cos=0.8,则( )
A. UDC=4V B. UDC=10V C. E=4V/m D. E=1.6V/m
4. 如图所示,均匀介质中有一三角形ABC,AB⊥BC,AB4m,BC3m。两个同时起振且起振方向相同、频率均为4Hz的波源固定于A、B两点。已知两波源产生的机械波在该介质中的传播速度大小为4m/s。AC边上振动总是减弱的点的个数为( )
A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 3个
5. 人们用手抛撒种子进行播种,某次抛撒种子时,质量相等的两颗种子a、b的运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,P、Q是两轨迹的最高点,M、N在同一水平线上。从O到M和从O到N的过程中,不计空气阻力,则( )
A. 运动过程中,a受到重力的冲量比b小
B. 运动过程中,a的动量变化率一定等于b的动量变化率
C. a在P点的动量一定等于b在Q点的动量
D. a在M点的动量一定小于b在N点的动量
6. 某电场中的等差等势线如图所示,已知a点处于等势面1,b点处于等势面2,c点处于等势面5,其中,相邻等势面之间的电势差为U,a、b、c三点处于同一直线上,a、b两点之间的距离为L,下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的场强关系为
B. 质量为m、电荷量为e的电子经过a点时加速度大小为
C. 将一带负电粒子由a经b移至c的过程中,电场力做负功
D. 若在c点左侧再固定一点电荷+Q,将一试探电荷+q由a移到b的过程中,电势能增大
7. 如图所示,总质量为带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为的小球通过细线悬挂于框架顶部处,细线长为,已知,重力加速度为,某时刻获得一瞬时速度,当第一次回到点正下方时,细线拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
8. 如图所示,质量均为m的木块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连,竖直放置在光滑的水平面上,木块A上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态,现将木块C迅速移开,若重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 木块B一定能离开地面向上运动
B. 木块C移开的瞬间,地面对木块B的支持力为3mg
C. 木块A向上运动的距离为时,A的动量最大
D. 木块C移开的瞬间,木块A的加速度大小为2g
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,振幅为2cm。t=0时,平衡位置相距20cm的两质点a、b的位移都是1cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负方向运动,如图所示。t=0.3s时,质点a、b的位移再一次大小相等、方向相反。已知简谐横波的波长大于20cm,周期大于0.6s。下列说法正确的是( )
A. 该列简谐横波的波长为60cm
B. 该简谐横波的传播速率为1.0m/s
C. t=0.2s时,质点a的速度最大
D. t=0.6s时,两质点a、b的位移都是-1cm
10. 如图甲所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,为定值电阻。滑动变阻器R的滑动触头从一端移动到另一端的过程中,电压表和的读数随电流表的读数变化规律分别如图乙中直线Ⅰ和Ⅱ所示。电压表、电流表均为理想电表,滑动变阻器最大阻值为10Ω。下面说法正确的是( )
A. 电源的电动势为3V,内阻为1Ω B. 的示数越小,电源的效率越高
C. 定值电阻上消耗的最大功率为4.5W D. 滑动变阻器R上消耗的最大功率为1.5W
11. 如图甲所示,滑块A放在静止于水平地面上的木板B右端,已知滑块A与木板B的质量均为,时刻滑块A以的初速度向左运动,同时在木板右端加一个水平向右的外力,作用后撤去外力F,前内木板的关系图像如图乙所示,取水平向右为正方向。滑块与木板间的动摩擦因数为0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块始终没有离开木板,重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 木板B与地面间的动摩擦因数为0.2
B. 当木板B第一次速度为零时,滑块A的动量为
C. 整个运动过程中,系统因摩擦生热36J
D. 从初始至最终静止,木板B共经历了2.1s的运动时间
12. 如图所示,在空间x轴上方有沿负y方向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴下方有方向与x轴正方向成角的匀强电场,电场强度大小为。现有一带正电量q、质量为m的粒子从以沿x轴正方向的速度射出,忽略粒子所受的重力。若粒子第一次经过x轴时速度方向与x轴成角,则( )
A. 与E满足
B. 粒子从第1次经过x轴到第2次经过x轴时的过程,速度变化量为
C. 粒子第4次经过x轴时的位置为
D. 粒子第4次经过x轴时速度大小为
13. 某实验小组的同学为了测量一节干电池的电动势和内阻,设计了图甲所示的电路。除待测干电池外,用到的实验器材有:
①标准电源(电动势E0=1.5V,内阻r0=0.2Ω);
②电阻箱(最大阻值99999.9Ω);
③电流表(量程0~0.6A,内阻未知);
④单刀双掷开关S,导线若干。
(1)将电阻箱的阻值调到合适值,将单刀双掷开关拨到1,然后调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R1和电流表的示数I1。某次实验时,电流表示数如图乙所示,读数为______A。
(2)根据所测数据,作出I1R1−I1关系图像如图丙所示,则电流表的内阻rA=______Ω。
(3)将电阻箱的阻值调到合适值,将单刀双掷开关拨到2,然后调节电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R2和电流表的示数I2。
(4)根据所测数据,作出I2R2−I2关系图像如图丁所示,则待测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。(结果保留2位有效数字)
(5)在不考虑读数与作图导致误差的情况下,试分析测量值与实际值的关系,并说明理由:______。
14. 电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端口用插有铜钉的橡皮塞塞住。
(1)注水前,如图1所示,用螺旋测微器测得玻璃管内径为________mm;如图2所示,用20分度的游标卡尺测得玻璃管长度为________cm;
(2)为了测量所取纯净水的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程0~3mA,电阻约为)
B.电压表(量程0~6V,电阻约为10kΩ)
C.滑动变阻器(,额定电流1A)
D.电源(能提供6V的恒定电压)
E.开关一只、导线若干
如图为根据电流表和电压表的实验数据所画的图像。根据图像,可求出该纯净水的电阻R;
(3)计算纯净水的电导率表达式________(用字母、R、d、L表示)。
15. 如图所示是某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面ABOCD,矩形ABOD的底边BO宽为,圆弧CD的圆心角∠DOC=90°,圆半径为R,其上有一点M,∠COM=30°。棱镜置于空气中,一束光线从M点沿半径方向入射,经O点反射后在AB边上恰好发生全反射,已知光在空气中的传播速度为c,不考虑部分光线在出射点的反射情况,求
(1)该棱镜的折射率n;
(2)光线在该棱镜中传播的总时间t。
16. 如图,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻为1Ω,为6Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V,线圈电阻为0.5Ω,问:
(1)电动机正常工作时通过的电流多大?
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大?
(3)若、电阻可调,在确保电动机正常工作的前提下,当的阻值多大时,消耗的电功率最大?此时的阻值多大?
17. 如图所示,一长木板质量,长,静止放置于光滑水平面上,距离木板右端处有一与木板等高的固定平台,平台上表面光滑,其上放置有质量的滑块。平台上方有一水平光滑固定滑轨,其上穿有一质量的滑块,滑块与通过一轻弹簧连接,开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块以滑上木板,带动向右运动,与平台碰撞后即粘在一起不再运动。随后继续向右运动,滑上平台,与滑块碰撞并粘在一起向右运动。、组合体随后运动过程中一直没有离开水平面,且没有滑离滑轨,与木板间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。,,重力加速度
(1)求滑块与滑块碰撞前的速度大小;
(2)若弹簧第一次恢复原长时,的速度大小为。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大?
18. 如图甲所示,竖直平面内,y轴左侧有竖直向上、大小随时间按图乙所示规律变化的电场,变化周期为T,y轴右侧有水平向右的匀强电场,x轴正半轴上放有足够长的弹性绝缘板。一带电小球在时刻从x轴上P点以速度沿x轴正方向射入电场,一段时间后从轴上点水平向右进入第一象限。已知,小球质量为、带电量为,小球与绝缘板碰撞前后瞬间,沿轴方向的速度不变,沿轴方向的速度大小不变方向相反,碰撞时间忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)电场的最大值;
(2)当取最大值时OP之间的距离;
(3)从点到与绝缘挡板碰撞时,带电小球电势能的变化量。
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