内容正文:
广西钦州市第四中学2025-2026学年高二下学期第八周考试物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1.如图所示,质量均为的两小球、用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来,使小球在竖直平面内来回摆动,小球在水平面内做匀速圆周运动,连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.、两小球都是所受合外力充当向心力 B.小球的周期为
C.小球受到的绳子拉力为 D.小球运动到最高点时受到的绳子拉力为
2.图1中,用一轻质细线将一可视为质点的小球悬挂在天花板上,其摆动周期为T1;图2中,用一轻质细线将该小球挂在光滑固定的斜面上,使其紧贴斜面摆动,摆动周期为T2;图3中,用两根等长的轻质细线将该小球悬挂在水平天花板上,使其沿垂直纸面方向摆动,摆动周期为T3。若所有摆动均视为单摆运动,且所有细线长度相同,重力加速度均为g,则( )
A.T2>T1>T3 B.T1>T3>T2 C.T1>T2>T3 D.T2>T1=T3
3.如图所示,半径R=0.1m的圆盘在竖直平面内,小球B固定在圆盘边缘,用竖直向下的平行光照射,圆盘的转轴A和小球B在水平地面上形成影子O和P,圆盘以角速度逆时针匀速转动。从图示位置开始计时,以O为坐标原点,以水平向右为x轴正方向,重力加速度g取9.87m/s2,,以下说法正确的是( )
A.若一单摆(摆角)与P同步振动,则其摆长约为1m
B.若一单摆(摆角)与P同步振动,则其摆长约为0.25m
C.影子P做简谐运动的表达式为 D.影子P做简谐运动的表达式为
4.如图所示,轻绳下端系一小球(可看作质点),上端固定在点。在点正下方点有一根钉子,两点的距离为轻绳长度的倍。现将小球向左拉开微小角度,由静止释放,此后运动过程中轻绳与竖直方向的夹角始终小于,从小球第1次通过最低点开始计时,至第41次经过最低点用时30s。不计空气阻力,当地重力加速度,则轻绳的长度约为( )
A. B. C. D.
5.在同一地点做简谐运动的甲、乙两个单摆,其摆长相同,甲单摆的质量是乙单摆质量的,甲摆球经过平衡位置的速度是乙摆球经过平衡位置的速度的,则以下说法正确的是( )
A.甲、乙做简谐运动的周期之比为3:2 B.甲、乙做简谐运动的周期之比为1:1
C.甲、乙做简谐运动的振幅之比为1:1 D.甲、乙做简谐运动的振幅之比为3:2
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6.单摆在小角度范围内摆动,摆球0时刻从最高点由静止释放,摆动过程中动能和重力势能随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的有( )
A.实线表示的是重力势能的变化 B.虚线表示的是重力势能的变化
C.单摆的周期为 D.在至时间内,小球受到的回复力增大
7.如图所示,光滑圆弧形凹槽固定在水平地面上,O为圆心,半径为R,C为圆弧的最低点,弧长。可视为质点的小球先后从图中的a、b两点由静止释放。在上述两次小球从释放到第一次经过C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球动能的变化量相等B.小球机械能的变化量相等C.小球重力的冲量相同 D.小球合外力的冲量相同
8.如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的振动图像,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两摆的振幅之比为2:1 B.时,甲摆摆球到达重力势能最小处,乙摆摆球的动能为零
C.甲、乙两摆的摆长之比为1:2 D.甲摆摆球在最低点时的向心加速度大于乙摆摆球在最低点时的向心加速度
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9.如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置,设摆球向右运动为正方向,图乙是这个单摆的振动图像,根据图像:
(1)写出摆球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式;
(2)若取当地的重力加速度为,取,求单摆的摆长。
10.正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下,某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,先将线的下端系上一个小球,发现当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,他打开窗子,让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动,如图所示,从小球第1次通过图中的B点开始计时,第21次通过B点时用30s;球在最低点B时,球心到窗上沿的距离为1m,当地重力加速度g取;
(1)小球第1次从左向右经过B点开始计时,则第2次经过B点时,时间间隔是多少?
(2)根据以上数据求房顶到窗上沿的高度。
11.如图所示,处于竖直平面内的光滑绝缘半圆形槽的半径为,一质量为的小球于槽中点由静止释放;
(1)若弧长远小于半径,则小球再次回到P点所用时间T为多少?
(2)若使小球带一定量的正电荷,并将整个装置放在水平向右的匀强电场中,且小球所受电场力的大小等于小球所受重力的大小,则小球做简谐运动的周期为多大?
12.如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙所示是这个单摆的振动图象。根据图象回答:
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少?
(3)该单摆在某星球表面摆动时,测得完成50次全振动所用的时间为100s。求:该星球表面的重力加速度g?
13.如图,将质量mP=0.15kg的小球P系在长度L=1.2m轻绳一端,轻绳另一端固定在天花板上O点。在O点正下方1.2m处的A点放置质量为mQ=0.1kg的物块Q,将小球向左拉开一段距离后释放,运动到最低点与物块Q弹性碰撞,P与Q碰撞前瞬间的向心加速度为1.6m/s2,碰撞前后P的速度之比为5:1。已知重力加速度g=9.8m/s2,物块与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.28。
(1)求碰撞后瞬间物块Q的速度;
(2)在P与Q碰撞后再次回到A点的时间内,物块Q运动的距离。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
A
C
B
BD
BC
ABD
9.(1)由图可知单摆振动周期,振幅
则摆球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式
(2)根据单摆周期公式
可得
10.(1)从小球第1次通过图中的B点开始计时到第21次通过B点共用时30s,则周期为
小摆的周期为
大摆的周期为
则球第1次从左向右经过B点开始计时,则第2次经过B点时,时间间隔为
(2)球心到窗上沿的距离,由于该单摆在左右两侧摆动的摆长变化,根据单摆周期公式可得
g值取,代入数据解得,房顶到窗上沿的高度为
11.(1)若弧长远小于半径,可以将小球的摆动看成单摆模型,根据单摆的振动周期
此时,小球摆动的摆长为圆弧的半径,故小球再次回到P点所用时间
(2)整个装置处于水平向右的匀强电场后,小球的受力如图所示,其平衡位置和圆心的连线与竖直方向的夹角为
则其“等效重力加速度”为
据单摆周期公式可得
12.(1)由图乙可知,则
(2)由,得
(3)完成50次全振动所用的时间为100s,则周期
根据公式得
13.(1)由圆周运动的向心加速度公式,有
解得
碰撞后P的速度
碰撞过程,由动量守恒定律,有
解得
方向水平向右。
(2)设碰撞后P摆动到最高点的高度为h,根据机械能守恒定律,有
解得
由于
θ小于5°,所以P的摆动可以看作单摆的简谐运动,P与Q碰撞后再次回到A点的时间为
物块在水平面上滑动的加速度
Q在水平面上运动时间
显然Q已经停止。所以Q运动的距离为
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