精品解析：陕西省韩城市象山中学2025-2026学年高二下学期培优部期中考试物理试题

培优部高二物理期中考试试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向与位移方向相反 B. 用同一实验装置观察波的衍射实验，入射波的频率越大，衍射现象越不明显 C. 多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化 D. 波不仅能传递能量，参与振动的质点也可随波迁移 2. 如图甲所示为一平静的水面，各点在同一条直线上，相邻两点间的距离均为，a、i两点各有一个振源且均由时刻开始振动（振动方向与直线垂直），、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示，且形成的水波的波速。下列说法正确的是（　　） A. 点刚开始振动时的方向竖直向上 B. 点的振幅为 C. a、i两点间（不包括a、i）有3个加强点 D. a、i两点间（不包括a、i）有3个减弱点 3. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则（　　） A. 甲、乙两个单摆的振幅分别为2cm、－1cm B. 甲、乙两个单摆的机械能可能相等 C. 第4s末，甲乙两个摆球的加速度均为零 D. 第2s末甲的速度达到最大，乙的向心加速度达到最大 4. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=2s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的速率为4m/s C. t=4s时物块的速率为3m/s D. t=4s时物块的速率为1m/s 5. 图甲为交流发电机的原理示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，电阻，其余电阻均忽略不计。从图示位置开始计时，电阻两端电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电阻中的电流方向每秒钟变化50次 B. 时，电路中电流表示数为0 C. 电阻在1分钟内产生的热量为 D. 从时刻起转过的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 6. 一列简谐横波沿直线传播，直线上相距10.5m的质点a、b的振动图像分别如图中a、b所示，质点a的振动滞后于质点b。下列说法正确的是（　　） A. 该波的振幅为20cm B. 该波由质点b传播到质点a可能历时3s C. 该波的波速大小不可能为10.5m/s D. 该波的波长可能为8.4m 7. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，已知小球质量为10g，弹簧的劲度系数为20N/m，下列说法正确的是（　　） A. 小球位移随时间变化的关系式为cm B. 在第1s末到第2s末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加 C. 小球的最大加速度为100m/s2 D. 该小球在0~50s内的位移为0cm，路程为2.5cm 8. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，两端分别固定物体B和C，此时B、C处于静止状态，O点是弹簧处于原长时物体B上表面所处的位置，B、O间距离为x。把一物体A从静止释放，释放时A、B之间的距离为h，物体A和物体B的质量均为m，发生碰撞后粘在一起向下运动（以后不再分开），压缩弹簧然后上升到最高点时，物体B的上表面刚好到达D点，O、D之间距离也为x，重力加速度为g，物体C始终静止，下列说法正确的是（　　） A. 物体C的质量都不可能等于m B. 运动到D点时，A、B之间弹力为零 C. 碰撞后瞬间物体B的速度为 D. 碰撞后AB物体做简谐运动的振幅是2x 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，R是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；忽略电表和变压器非理想化引起的误差，则在滑片P向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变大 D. 保持不变 10. 如图甲所示，光滑水平面上有P、Q两物块，它们在时发生碰撞，图乙是两者的位移—时间图像，已知物块P的质量为，由此可知（　　） A. 碰撞前P的动量大小为 B. 两物块的碰撞为弹性碰撞 C. 物块Q的质量为 D. 两物块碰撞过程中P对Q作用力的冲量大小是 11. 如图所示，质量分别为m、3m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态，将A、B由静止释放，空气阻力不计，A、B可视为质点。从释放到A球运动到最低点的过程中，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统动量守恒 B. A球运动到最低点时，B球向右运动距离为 C. A球运动到最低点时，B球的速度为 D. A球运动到最低点的过程中，绳对B做的功为 三、实验题：本题共2小题，共15分。 12. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。并进行如下的实验操作：组装好实验器材，将小球1由图中的挡板处静止释放，记录小球1在竖直挡板上的撞击点；将直径相等的小球2放在导轨的末端（小球1的质量大于小球2的质量），记录在竖直挡板上的水平投影点O；然后将小球1由挡板处静止释放，记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点。回答下列问题： （1）小球1与小球2相碰后，两球撞在竖直挡板上得到痕迹，其中小球1碰后撞在木板上的___________（填“a”“b”或“c”）点。 （2）为了完成实验的验证，需要测量的物理量有___________。（填字母） A.小球的直径d B.小球1、小球2的质量、 C.轨道末端与竖直挡板之间的距离x D.依次测量出图中a、b、c三点到O点的距离、、 （3）若两球碰撞过程动量守恒，则关系式___________成立。（用需要测量的物理量的符号表示） 13. 某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度，将一倾角可调的光滑斜面固定在水平面上，将小球通过摆线固定在斜面上，摆线与斜面始终保持平行，小球静止在斜面上时测得摆线长度为L。已知斜面倾角为。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______（填字母）。 A. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的 B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置时有较大的偏角 （2）测量单摆周期时，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时数“0”，当摆球再次通过最低点时数“1”，依此类推，当他数到“50”时，秒表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为______。 （3）改变摆线长度，测量出多组周期T、摆线长L的数值后，画出图像如图乙所示，测得此图像斜率为k，则当地重力加速度的表达式为______。 （4）图像不过坐标原点的原因是__________________________________________，该原因对（3）中g的测量值______（填“有”或“没有”）影响。 四、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14. 一列简谐横波沿x轴传播，在时刻的波形如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示。 （1）若该波沿x轴正方向传播，求该波的周期； （2）若该波的周期满足，求该波的波速； （3）若该波的波速大小为45m/s，求波的传播方向。 15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度 ，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈abcd电阻不可忽略。求： （1）交流发电机产生电动势的最大值； （2）输电线路上损耗的电功率； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈abcd电阻上的热功率。 16. 如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M＝0.2 kg的小球P和质量为m＝0.1 kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧（轻弹簧与两小球不拴接），桌面边缘E处放置一质量也为m＝0.1 kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h＝0.2 m，D点到桌面边缘的水平距离为x＝0.2 m，重力加速度为g＝10 m/s2，求： （1）小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小NB′； （2）小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ； （3）被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 培优部高二物理期中考试试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向与位移方向相反 B. 用同一实验装置观察波的衍射实验，入射波的频率越大，衍射现象越不明显 C. 多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化 D. 波不仅能传递能量，参与振动的质点也可随波迁移 【答案】B 【解析】 【详解】A．做简谐运动的物体，仅回复力满足（与位移大小成正比、方向相反），回复力不一定等于合外力（如单摆的回复力是重力沿切线方向的分力，合外力还有径向分力提供向心力），故A错误； B．明显衍射的条件是障碍物或缝的尺寸与波长相近或更小。同一实验装置的缝或障碍物尺寸固定，同一介质中波速恒定，由可知，入射波频率越大，波长越小，越难满足明显衍射条件，衍射现象越不明显，故B正确； C．多普勒效应的成因是观察者和波源发生相对运动，导致观察者接收到的频率变化，波源本身的频率并未改变，故C错误； D．波传播过程中传递能量和振动形式，但参与振动的质点仅在各自平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示为一平静的水面，各点在同一条直线上，相邻两点间的距离均为，a、i两点各有一个振源且均由时刻开始振动（振动方向与直线垂直），、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示，且形成的水波的波速。下列说法正确的是（　　） A. 点刚开始振动时的方向竖直向上 B. 点的振幅为 C. a、i两点间（不包括a、i）有3个加强点 D. a、i两点间（不包括a、i）有3个减弱点 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，振源a在时刻沿y轴负方向运动，即振源a起振方向沿y轴负方向运动，点距离振源a近一些，可知，点刚开始振动时的方向竖直向下，故A错误； B．点到两振源间距相等，根据图乙、丙可知，两振源周期、频率相等，振动方向始终相反，则点为振动减弱点，可知，点的振幅为0，故B错误； C．周期为2s，则波长 由于两振源周期、频率相等，振动方向始终相反，令，a、i两点间振动加强点距离a间距为x，则有，（n=0，±1，±2，±3…） 其中 解得n取-2，-1，1，0，即a、i两点间（不包括a、i）有4个加强点，故C错误； D．令a、i两点间振动减弱点距离a间距为x，则有，（n=0，±1，±2，±3…） 其中 解得n取0，1，-1，即a、i两点间（不包括a、i）有3个减弱点，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则（　　） A. 甲、乙两个单摆的振幅分别为2cm、－1cm B. 甲、乙两个单摆的机械能可能相等 C. 第4s末，甲乙两个摆球的加速度均为零 D. 第2s末甲的速度达到最大，乙的向心加速度达到最大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．振幅为偏离平衡位置的最大距离，故甲、乙两个单摆的振幅分别为2cm、1cm，A错误； B．甲、乙的周期分别为4s、8s，由单摆周期公式 可知，甲的摆长较短，但甲的振幅较大，机械能为摆球到达最大位移处的势能，且摆球质量未知，故可能相等，B正确； C．第4s末，两摆球均在平衡位置，故甲、乙两摆球切线方向的加速度均为零，但向心加速度均不为零，C错误； D．第2s末甲处于平衡位置，速度达到最大，乙处于最大位移处，速度为零，向心加速度为零，D错误。 故选B。 4. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. t=2s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的速率为4m/s C. t=4s时物块的速率为3m/s D. t=4s时物块的速率为1m/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．对物块应用动量定理，0~2s内有 代入数据，得 故A错误；B错误； CD．对物块应用动量定理，0~4s内有 代入数据，得 故C错误；D正确。 故选D。 5. 图甲为交流发电机的原理示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，电阻，其余电阻均忽略不计。从图示位置开始计时，电阻两端电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 电阻中的电流方向每秒钟变化50次 B. 时，电路中电流表示数为0 C. 电阻在1分钟内产生的热量为 D. 从时刻起转过的过程中，通过线圈某截面的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，交流电的周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则每秒钟电流方向变化100次，故A错误； B．电流表测量有效值，示数不可能为0，故B错误； C．电阻R两端电压有效值为 则电阻R在1分钟内产生的热量为，故C错误； D．感应电动势最大值为 其中 从时刻起转过90°的过程中，根据电流定义式有 联立解得，故D正确。 故选D。 6. 一列简谐横波沿直线传播，直线上相距10.5m的质点a、b的振动图像分别如图中a、b所示，质点a的振动滞后于质点b。下列说法正确的是（　　） A. 该波的振幅为20cm B. 该波由质点b传播到质点a可能历时3s C. 该波的波速大小不可能为10.5m/s D. 该波的波长可能为8.4m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，该波的振幅为10cm，A错误； BCD．由题意分析可知，质点a、b间的距离满足 （n=0，1，2，3，⋯） 可得 （n=0，1，2，3，⋯） 由振动图像可知，该波的周期为 则有波速为 （n=0，1，2，3，⋯） 该波由质点b传播到质点a可能经历的时间 s（n=0，1，2，3，⋯） 故该波由质点b传播到质点a不可能历时3s，波速大小可能为10.5m/s，波长可能为8.4m，BC错误，D正确。 故选D。 7. 一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，已知小球质量为10g，弹簧的劲度系数为20N/m，下列说法正确的是（　　） A. 小球位移随时间变化的关系式为cm B. 在第1s末到第2s末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加 C. 小球的最大加速度为100m/s2 D. 该小球在0~50s内的位移为0cm，路程为2.5cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知弹簧振子的振幅为5cm，振动周期为4s，可得小球位移随时间变化的关系式为 选项A错误； B．在第末到第末这段时间内，小球从最大位移处回到平衡位置，故小球的动能在增加、弹性势能在减少，选项B错误； C．当小球运动到最大位移处时，弹力最大，加速度最大，据牛顿第二定律可得 解得小球的最大加速度为 选项C正确； D．50s时间相当于，每个周期的路程为4A，故该小球在内的路程为 小球从平衡位置出发，后又恰好回到平衡位置，故位移为0，选项D错误。 故选C。 8. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，两端分别固定物体B和C，此时B、C处于静止状态，O点是弹簧处于原长时物体B上表面所处的位置，B、O间距离为x。把一物体A从静止释放，释放时A、B之间的距离为h，物体A和物体B的质量均为m，发生碰撞后粘在一起向下运动（以后不再分开），压缩弹簧然后上升到最高点时，物体B的上表面刚好到达D点，O、D之间距离也为x，重力加速度为g，物体C始终静止，下列说法正确的是（　　） A. 物体C的质量都不可能等于m B. 运动到D点时，A、B之间弹力为零 C. 碰撞后瞬间物体B的速度为 D. 碰撞后AB物体做简谐运动的振幅是2x 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为C始终静止，当运动至D点时，O、D之间距离也为x，由胡克定律可知弹簧的弹力等于物体B的受到的重力，所以物体C的质量要大于或等于m，故A错误； B．A、B运动到D点时，弹簧处于拉伸状态，设此时A、B的共同加速度为，对A受力分析，根据牛顿第二定律可得 A与B整体受力分析则有 结合上述分析可知 联立解得，故B错误； C．由运动学公式 可得碰撞前物体A的速度 根据动量守恒定律可得 解得碰撞后瞬间物体B的速度为 故C正确； D．设A、B简谐振动得平衡位置距O点为，则有， 解得 则碰撞后AB物体做简谐运动的振幅是，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图所示，原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中、为定值电阻，R是滑动变阻器，和是交流电压表，示数分别用和表示；和是交流电流表，示数分别用和表示；忽略电表和变压器非理想化引起的误差，则在滑片P向下滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 和均保持不变 B. 增大，变小 C. 电源的输出功率变大 D. 保持不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．当滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，由于匝数比不变，所以副线圈电压不变，副线圈电流变大，的电压变大，电压表的示数变小，故A错误； BC．由上可知电阻两端的电压减小，根据可知变小，原线圈、副线圈的匝数比不变，原线圈、副线圈两端的电压都不变，当滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，根据，输出功率变大，输入功率也变大，,输入电压不变，所以变大，故BC正确； D．先根据原、副线圈中的电流与匝数的成反比，得副线圈中的电流 再根据电压比等于匝数比可知 整理得 所以是定值，故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示，光滑水平面上有P、Q两物块，它们在时发生碰撞，图乙是两者的位移—时间图像，已知物块P的质量为，由此可知（　　） A. 碰撞前P的动量大小为 B. 两物块的碰撞为弹性碰撞 C. 物块Q的质量为 D. 两物块碰撞过程中P对Q作用力的冲量大小是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．位移—时间图像的斜率表示速度，根据位移—时间图像可知，碰撞前P的速度 则碰撞前P的动量为 故A正确； B．根据位移—图像，碰撞后两者速度相同，说明碰撞为完全非弹性碰撞，故B错误； C．根据位移—时间图像的斜率可知，碰撞后，两者的共同速度为 则由动量守恒定律有 解得 故C错误； D．根据动量定理，两物块碰撞过程中P对Q作用力的冲量是 故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，质量分别为m、3m的两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，初始时刻，细绳处于水平状态，将A、B由静止释放，空气阻力不计，A、B可视为质点。从释放到A球运动到最低点的过程中，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. A、B组成的系统动量守恒 B. A球运动到最低点时，B球向右运动距离为 C. A球运动到最低点时，B球的速度为 D. A球运动到最低点的过程中，绳对B做的功为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A、B组成的系统在水平方向上不受外力，A、B组成的系统在水平方向上动量守恒，但系统受到的合外力不为零，系统的总动量不守恒，故A错误； B．A球运动到最低点时，取水平向左为正方向，水平方向由动量守恒定律得 两边同时乘以，则有 其中 解得B球向右运动距离为 故B错误； C．A球运动到最低点时，由A、B系统机械能守恒得 结合 联立求得 故C正确； D．A球运动到最低点的过程中，对B球由动能定理可得绳对B做的功为 故D正确。 故选CD。 三、实验题：本题共2小题，共15分。 12. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。并进行如下的实验操作：组装好实验器材，将小球1由图中的挡板处静止释放，记录小球1在竖直挡板上的撞击点；将直径相等的小球2放在导轨的末端（小球1的质量大于小球2的质量），记录在竖直挡板上的水平投影点O；然后将小球1由挡板处静止释放，记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点。回答下列问题： （1）小球1与小球2相碰后，两球撞在竖直挡板上得到痕迹，其中小球1碰后撞在木板上的___________（填“a”“b”或“c”）点。 （2）为了完成实验的验证，需要测量的物理量有___________。（填字母） A.小球的直径d B.小球1、小球2的质量、 C.轨道末端与竖直挡板之间的距离x D.依次测量出图中a、b、c三点到O点的距离、、 （3）若两球碰撞过程动量守恒，则关系式___________成立。（用需要测量的物理量的符号表示） 【答案】 ①. c ②. BD##DB ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，两个小球打在竖直挡板上，由于三次碰撞的水平位移大小相等，则可知水平速度越大，竖直方向下落的高度越小，由碰撞规律可知，碰后被碰小球的速度最大，则碰后小球2下落的高度最小，而碰后入射小球的速度最小，其下落的高度最大，由此可知碰后小球1在竖直挡板上的碰撞点为c； （2）[2]根据平抛运动规律可知，下落时间 则可知速度 碰前小球1的速度大小为 碰后小球1、小球2的速度分别为 若两球碰撞过程动量守恒，则应有 由以上整理得 因此需要测量小球1、球2的质量、及图中a、b、c三点到O点的距离、、，选项BD正确。 （3）[3]若两球碰撞过程动量守恒，则关系式 成立。 13. 某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度，将一倾角可调的光滑斜面固定在水平面上，将小球通过摆线固定在斜面上，摆线与斜面始终保持平行，小球静止在斜面上时测得摆线长度为L。已知斜面倾角为。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______（填字母）。 A. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的 B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置时有较大的偏角 （2）测量单摆周期时，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时数“0”，当摆球再次通过最低点时数“1”，依此类推，当他数到“50”时，秒表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为______。 （3）改变摆线长度，测量出多组周期T、摆线长L的数值后，画出图像如图乙所示，测得此图像斜率为k，则当地重力加速度的表达式为______。 （4）图像不过坐标原点的原因是__________________________________________，该原因对（3）中g的测量值______（填“有”或“没有”）影响。 【答案】（1）AB （2） （3） （4） ①. 由于忽略了摆球半径，使摆长测量值偏小  ②. 没有 【解析】 【分析】 【小问1详解】 A．为避免单摆摆动过程中摆长变化，摆线应选用不易伸缩的轻质细绳，故A正确； B．为尽量减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量较大、体积较小的，故B正确； C．单摆摆角应小于5°，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 计数50时，单摆完成25次全振动，故周期 【小问3详解】 斜面倾角为时，等效重力加速度为，由单摆周期公式有 化简得 可得， 【小问4详解】 [1][2]由上问可得，不过坐标原点的原因是忽略了摆球半径，使摆长测量值偏小，对图像斜率没有影响，故对g的测量值没有影响。 【点睛】 四、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14. 一列简谐横波沿x轴传播，在时刻的波形如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示。 （1）若该波沿x轴正方向传播，求该波的周期； （2）若该波的周期满足，求该波的波速； （3）若该波的波速大小为45m/s，求波的传播方向。 【答案】（1）；（2）x轴负方向，15m/s；（3）x轴正方向 【解析】 【详解】（1）若波沿x轴正方向传播，根据图像可知 解得 （2）若波沿x轴负方向传播，根据图像可知 解得 由于 可知波沿x轴负方向传播，对应 则周期 根据图像可知，波长 波速 解得波速大小为 v＝15m/s （3）由于波速 由此可知周期 对应，则波沿x轴正方向传播。 15. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度 ，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈abcd电阻不可忽略。求： （1）交流发电机产生电动势的最大值； （2）输电线路上损耗的电功率； （3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈abcd电阻上的热功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 交流发电机产生的感应电动势的最大值为 【小问2详解】 设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则有 根据理想变压器的变流规律有 可得 则输电线路上损耗的电功率为 【小问3详解】 若升压变压器原、副线圈匝数比为，根据理想变压器的变压规律有 解得 升压变压器副线圈两端电压为 根据理想变压器的变压规律有， 可得， 设线圈abcd电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 其中 解得 则交流发电机线圈abcd电阻上的热功率为 16. 如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M＝0.2 kg的小球P和质量为m＝0.1 kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧（轻弹簧与两小球不拴接），桌面边缘E处放置一质量也为m＝0.1 kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h＝0.2 m，D点到桌面边缘的水平距离为x＝0.2 m，重力加速度为g＝10 m/s2，求： （1）小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小NB′； （2）小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ； （3）被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。 【答案】（1）12 N；（2）2 m/s；（3）0.3 J 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球P恰好能通过半圆形轨道的最高点C，则有 解得 对于小球P，从B→C，由动能定理有 解得 在B点，受力分析有 解得 由牛顿第三定律有NB′＝NB＝12N （2）设Q与S做平抛运动的初速度大小为v，所用时间为t， 根据公式 解得t＝0.2s 根据公式x＝vt 代入数据，得v＝1 m/s 碰撞前后Q和S组成的系统动量守恒，则有mvQ＝2mv 解得vQ＝2m/s （3）P、Q和弹簧组成的系统动量守恒，则有MvP＝mvQ 解得vP＝1m/s P、Q和弹簧组成的系统，由能量守恒定律有 解得Ep＝0.3J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $