内容正文:
高二期中物理热身练
一、单选题(每题5分)
1.如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在C、D两点之间做简谐运动,O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时,以竖直向上为正方向,一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B.振子在C点和D点的回复力相同
C.时,振子的速度方向为竖直向上
D.到的时间内,振子通过的路程为3cm
2.如图光滑水平面上放置两个相互接触的四分之一圆形光滑曲面A、B,A固定B可自由滑动,小滑块C静置于曲面B最低端,小滑块D由距曲面A最低端高h=0.8m的地方自由滑下,与C发生弹性正碰,已知小滑块C质量m1=0.3kg,小滑块D质量m2=0.1kg,曲面B质量M=0.3kg,重力加速度g=10m/s2。则滑块C、D所能达到的最大高度之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
3.如图所示,轻弹簧的下端系着质量相等的a、b两球,两小球之间由轻质细线连接,系统静止时弹簧未超出弹性限度。现剪断a、b间细线,在接下来的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.a、b两球组成的系统机械能守恒
B.a、b两球和轻弹簧组成的系统机械能守恒
C.a、b两球组成的系统动量守恒
D.a、b两球和轻弹簧组成的系统动量守恒
4.在光滑水平面上的O点系一长为L的绝缘细线,线的另一端系一质量为m、带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态,如图所示。现给小球一垂直于细线的初速度,使小球在水平面上开始运动。若很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状,往其中央注入空气,可以形成一个同心球形气泡。假设液体球与气泡半径之比为,当细光束以的入射角射入液体球中,折射光线刚好与其内壁相切,sin37°取0.6。该液体的折射率为( )
A.1.2 B.1.3
C.1.4 D.1.5
6.如图,一质量为M、半径为R的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内。套在大环上质量均为m的两个小环(可视为质点),同时从大环的最高处由静止滑下。已知重力加速度大小为g,则小环下滑到大环最低点的过程中( )
A.大环与两小环所构成的系统始终处于失重状态
B.大环对轻杆拉力的大小为Mg的时刻有1个
C.大环与两小环所构成的系统动量守恒
D.小环运动时间大于
二、多选题(每题5分)
7.如图甲所示,现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”,简单说就是在通话时,辅助麦克风收集背景音,与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图乙是原理简化图,图丙是理想状态下的降噪过程,实线表示环境噪声,虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波,则下列说法正确的是( )
A.降噪过程应用了声波的反射原理,使噪声无法从外面进入麦克风
B.理想状态下降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等,波长相等
C.降噪过程应用的是声波的干涉原理
D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
8.在研究原子物理时,科学家们经常借用宏观的力学模型模拟原子间的相互作用,如图所示,在水平面上固定着一个半径为R的内壁光滑的圆管轨道(R远大于圆管内径),A、B、C、D四个点将圆轨道等分为四等份,在轨道的A点静止放着一个甲球,某一时刻另一个乙球从D点以某一速度沿顺时针方向运动,与甲球发生弹性碰撞(碰撞时间极短),小球(可视为质点)直径略小于圆管内径,已知,则下列说法正确的是( )
A.第一次碰撞后瞬间乙球被反向弹回
B.第一次碰撞后到第二次碰撞前,乙球对圆管的弹力方向始终斜向上
C.第一次碰撞后到第二次碰撞前,甲、乙两球对轨道的弹力大小之比为7∶9
D.第二次碰撞发生在B点
9.B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,时刻波恰好传到质点M处。已知此超声波的频率为,下列说法正确的是( )
A.内质点M运动的路程为2mm
B.超声波在血管中传播速度为
C.时,质点N恰好处于波峰
D.质点N起振时运动方向沿y轴正方向
10.在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,其波速为,则下列说法正确的是( )
A.此时P、Q两点运动方向相同
B.再经过质点N刚好在位置
C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为
D.若向左传的波介质与向右传的波介质不同,则它们波长还会相同
三、解答题
11.图像所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,其沿x轴正方向传播,已知t=0.4s末,A点恰好出现第三次波峰,求:
(1)该简谐波的周期;
(2)该简谐波传播到B点所需的时间;
(3)从t=0起至B点第一次出现波峰时,A点经过的路程。
12.短道速滑接力比赛时,“交棒”的运动员在到达接力地点时,需要推送一下前面“接棒”的队友以完成接力。在某次直道交接训练中,质量为50kg的队员甲以的速度匀速向质量为60kg的队员乙滑来,当甲运动到P点时,乙从Q点开始滑动,乙起滑后到交接前的运动可看做匀加速直线运动,其加速度大小为,甲、乙两人在M点完成交接,交接时间很短。交接前瞬间乙的速度大小是甲的,交接后乙的速度大小为14.6m/s。队员甲完成推送后在水平直道上自然向前滑行了,直至撞上缓冲垫后停下,此过程甲与冰面间的动摩擦因数为,重力加速度的大小g取10m/s2。求:
(1)在直道上,乙在距甲多远的距离处开始滑动;
(2)队员甲撞上缓冲垫时的速度大小。
13.半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如图所示.O为圆心,已知玻璃的折射率为.当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为,一束与ΜΝ平面成的平行光束射到玻璃砖的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.求能从MN平面射出的光束的宽度为多少?
14.如图所示,折射率为、半径为的圆形透明玻璃砖置于光屏MN的上方(假设光屏感光度非常灵敏,微弱的光也能接收到),其底面AB与MN的距离。一束单色光沿图示方向射向圆心O经玻璃砖后射到光屏上的点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动,已知光在空气中的传播速度近似为c,当折射光线射到光屏上的光点距点最远时,求:
(Ⅰ)玻璃砖转过的角度α;
(Ⅱ)光从进入玻璃砖到射到光屏上所需的时间t。
15.雨滴打在荷叶上可以使荷叶上下振动,说明从高处落下的雨滴对物体具有一定冲击力,可以做功。
(1)已知质量为m的雨滴由静止开始,下落高度为h时速度大小为v,重力加速度为g,求这一过程中重力做的功和空气阻力所做的功;
(2)若雨滴所受空气阻力与其速度的平方成正比,某一雨滴下落的速度v与其下落时间t之间的关系如图所示,观察图线发现OA段是倾斜直线,AB段逐渐弯曲,B点之后趋于水平,请分析图线出现这种趋势的原因;
(3)为估算雨滴撞击荷叶产生的压强p,某同学将一圆柱形的量杯置于院中,测得一段时间t内杯中水面上升的高度为h,测得雨滴接触荷叶前的速度为v。不考虑雨滴的反弹,已知水的平均密度为,不计雨滴重力,请估算雨滴撞击荷叶产生的压强p的大小。
16.。2022年2月4日举办的北京冬奥会开幕式令世界沸腾。在这场感觉、听觉、视觉交织融合的饕盛宴背后,最大的“功臣”非LED显示技术莫属。发光二极管(LED)可高效地将电能转化为光能,在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种发光二极管,它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成,管芯发光区域是半径为r的圆面PQ,其圆心与半球体的球心O重合,过球心的横截面如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点,入射角为30°,折射角为45°.
(i)求半球体介质对光的折射率及光从该介质射入空气中的临界角;
(ii)为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都不会发生全反射,管芯发光区域面积最大值为多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【来源】河南省洛阳市创新发展联盟2021-2022学年高二下学期第一次联考物理试题
【详解】A.弹簧振子在平衡位置(O点)的回复力为零,通过受力分析可知,弹簧弹力等于振子所受的重力,故A错误;
B.弹簧振子的回复力大小与偏离平衡位置的位移大小成正比,由于
则振子在C点和D点的回复力大小相等,方向不同,故B错误;
C.根据题图乙可知,时,振子的速度方向为竖直向上,故C正确;
D.到的时间内,振子通过的路程为6 cm,故D错误。
故选C。
2.B
【来源】河南省郑州市2022-2023学年高二上学期期末物理试题
【详解】小滑块D沿曲面A滑下,设末速度,由机械能守恒定律得
解得
滑块D与C发生弹性正碰,取向右为正,碰后C、D速度分别为、,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得
由机械能守恒定律可得
解得小滑块D能达到的最大高度
滑块C与曲面B相互作用过程有
联立解得
所以滑块C、D所能达到的最大高度之比为
故选B。
3.B
【来源】2023届河南省郑州市高三上学期第一次质量检测物理试题
【详解】A.剪断a、b间细线后,弹簧对a做功、a球的机械能发生变化,b球只有重力对它做功,机械能不变,所以a、b两球组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.剪断a、b间细线后,a、b两球和轻弹簧组成的系统,只有重力和弹簧弹力做功,系统的机械能守恒,故B正确;
C.剪断a、b间细线后,a、b两球组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故C错误;
D.剪断a、b间细线后,a、b两球和轻弹簧组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故D错误。
故选B。
4.A
【来源】2023届北京市海淀八模高三下学期理综模拟物理试题(二)
【详解】若很小,则小球摆动的幅度很小,即摆角很小,则小球的运动是简谐运动,小球处于平衡状态时,绳的弹力
则等效重力加速度为
小球简谐运动的周期
小球第一次回到平衡位置所需时间
解得
故选A。
5.D
【来源】2023届山西省太原市高三上学期一模理综物理试题
【详解】如下图,作出光路图,设液体球与气泡半径分别为5a、2a,该液体的折射率为
故选D。
6.D
【来源】湖北省华中师范大学第一附属中学2022-2023学年高三下学期第二次学业质量评价检测物理试题
【详解】A.两个小圆环在大环上先有向下的加速度分量,失重;然后有向上的加速度分量,超重,选项A错误;
B.小环受重力,大环对小环的支持力而做圆周运动;
①当小环运动到上半圆上某位置时,其重力沿半径指向圆心的分力恰好等于向心力时,此时小环对大环压力为零;
②小环运动到与圆心等高处,大环对小环压力沿水平方向指向圆心,小环对大环没有竖直方向的压力作用;
所以在此两处,大环对轻杆拉力大小为Mg,故B错误;
C.两小圆环水平速度等大反向,竖直速度逐渐增加,则大环与两小环所构成的系统动量不守恒,选项C错误;
D.若小圆环做自由落体运动从最高点到最低点,则用时间为;而小圆环沿大圆环下滑时加速度的竖直分量小于g,可知小环运动时间大于,选项D正确。
故选D。
7.BC
【来源】2023届四川省宜宾市高三下学期二诊理综物理试题
【详解】ABC.有图可看出,理想状态下降噪声波与环境声波波长相等,波速相等,则频率相同,叠加时产生干涉,由于两列声波等幅反相,所以振动减弱,起到降噪作用,A错误,BC正确;
D.P点并不随波移动,D错误;
故选BC
8.ACD
【来源】2023一品方案 二轮复习 专题二 第二讲 动量和动量守恒定律
【详解】A.第一次碰撞时,两球发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以乙球碰前瞬间速度方向为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
因为
则
故第一次碰撞后瞬间乙球被反向弹回,选项A正确;
C.第一次碰撞后到第二次碰撞前,根据轨道对球的弹力提供球做圆周运动的向心力有
由上述关系
,,
则
根据牛顿第三定律可知,甲、乙两球对轨道的弹力大小之比为
选项C正确;
BD.因为碰后乙球速度大小是甲球速度大小的3倍,则第二次碰撞恰好发生在B点,乙球运动圆周,则第一次碰撞后到第二次碰撞前,分析可知圆管对乙球的弹力不是始终斜向上,根据牛顿第三定律可知乙球对圆管的弹力不是始终斜向下,选项B错误,D正确。
故选ACD。
9.AB
【来源】2023届天津市部分区高三上学期一模物理试题
【详解】A.超声波的频率为,则波的周期为
那么相当于1.25T,且时刻质点M从平衡位置开始振动,则质点M运动的路程为
故A正确;
B.根据图像可知波长为
超声波在血管中传播速度为
故B正确;
C.由图可知,M左侧的波峰与N之间的距离为
则质点N第一次处于波峰的时间为
故C错误;
D.质点N开始振动的方向与质点M相同,由波形图及波的传播方向为x轴正方向,可知质点N开始振动的方向沿y轴负方向,故D错误;
故选AB。
10.AB
【来源】河南省南阳市六校2022-2023学年高二下学期第一次联考物理试题
【详解】A.此时p、Q两点振动方向都向下,故A正确;
B.这列简谐横波的周期为
波传到N点还需要的时间
所以质点N振动时间为
N点的起振方向向上,所以再经过质点N刚好在位置,故B正确;
C.该波的频率为
发生干涉的的两列波的频率相等,故C错误;
D.若向左传的波介质与向右传的波介质不同,则两列波的波速不同,波的频率由波源决定,即频率相同,由可知它们波长不相同,故D错误。
故选AB。
13.(1)0.16s;(2)0.24s;(3)0.9m
【来源】河南省南阳市南召现代中学2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题
【详解】(1)由题意知,A点经过2.5个周期后第三次出现波峰,即
解得
(2)由图知波长为
所以波速为
B点到x=120cm处的距离为
所以波传播到B点的时间为
(3)x=30cm的波峰到B点的距离为
B点第一次出现波峰所需时间就是第一个波峰传播到B点的时间,即
所以A点经过的路程
15.(1);(2)
【来源】河南省普通高中2022-2023学年高三下学期高考适应性考试理综物理试题
【详解】(1)设乙开始滑动时与甲之间的距离为x,乙从Q点滑到M点运动的路程为s。对甲有
对乙有
联立以上各式,代入相关已知数据得
(2)甲、乙两人在交接过程中动量守恒,则
代入相关数据解得
甲推送完乙直至刚要接触缓冲垫的过程中,根据动能定理有
代入相关已知数据,求得甲撞上缓冲垫时的速度大小
16.
【来源】2015-2016学年吉林吉林市一中高二11月月考物理试卷
【详解】图中,BO为沿半径方向入射的光线,在O点正好发生全反射,入射光线③在C点与球面相切,此时入射角,折射角为r,则有
即
这表示在C点折射的光线将垂直MN射出,与MN相交于E点.MN面上OE即是出射光的宽度.
19.(Ⅰ);(Ⅱ)
【来源】2023广西高中高三下学期第三次联合调研理综物理试题
【详解】(Ⅰ)如图,当折射光线射到光屏上的光点距点最远时,此时透明玻璃砖的平面恰好发生全反射,由折射定律知
解得
有几何关系知
(Ⅱ)有折射率公式知
在空气中传播的距离
光从进入玻璃砖到射到光屏上所需的时间
20.(1);;(2)见解析;(3)
【来源】2023届北京市房山区高三上学期一模物理试题
【详解】(1)这一过程中重力做的功为
由动能定理,可得
解得
(2)依题意雨滴所受空气阻力与其速度的平方成正比,当雨滴速度较小时,阻力较小,与重力相比忽略不计,此过程做自由落体运动,故OA段是倾斜直线,当阻力不能忽略时,由牛顿第二定律可知
随着雨滴速度的增加,其阻力增大,加速度减小。做加速度逐渐减小的加速运动,故AB段逐渐弯曲,当雨滴所受阻力与自身重力等大时,受力平衡。将做匀速直线运动,故B点之后趋于水平。
(3)设t时间内有质量为m的雨水落到荷叶上,取向上为正方向,根据动量定理可得
设量杯的横截面积为S,有
雨滴撞击荷叶产生的压强为
联立,解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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