精品解析:贵州省遵义市凤冈县2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
2026-06-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 遵义市 |
| 地区(区县) | 凤冈县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.96 MB |
| 发布时间 | 2026-06-12 |
| 更新时间 | 2026-06-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58309287.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
凤冈县2025-2026学年度第一学期期中学业水平质量监测
高二年级物理试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必将自己的姓名、考号、学校、班级等信息填写在答题卡上。
3、每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。非选择试题用直径0.5毫米黑色中性笔在答题卡上各题的答题区按要求作答。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 北京时间2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图为长征二号F运载火箭刚发射时的情境。则下列说法正确的是( )
A. 火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空
B. 火箭受到周围空气对它的作用而升空
C. 火箭受到地面对它的弹力作用而升空
D. 在没有空气的环境中这类火箭无法升空
2. 把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是( )
A. 小球在O位置时,动能最大,加速度最大
B. 小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功
C. 小球在A、B位置时,势能最大,加速度最大
D. 小球从B到O的过程中,振动的能量不断减小
3. 船的质量为M,人的质量为m,刚开始人站在静止的船上,当人以的速度开始行走时,以人行走的方向为正方向,不计一切阻力,船的速度为( )
A. B. C. D.
4. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示,从此刻起经0.1s波形图如图虚线所示,若波传播的速度为10m/s,则( )
A. 这列波的周期为0.2s
B. 这列波沿x轴负方向传播
C. 从t=0时刻开始质点a比质点b先到达波谷
D. 从t=0时刻开始x=2m处的质点b经0.2s运动至x=0处
5. 如图所示(甲),质量为和的两小球a、b在足够长光滑水平面上发生正碰。两小球碰撞前后位移随时间变化的图像如图所示(乙)。且a球。取水平向右为正方向,下列说法正确的是( )
A. b球质量 B. 碰撞后两球都向右运动
C. 碰撞前后两小球的机械能总量减小 D. 碰撞前后两小球的机械能总量不变
6. 波源O垂直于纸面做简谐运动,其在均匀介质中产生的横波在t=0.10s时的波形如图甲所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向,图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为25cm/s
B. 图乙可能为质点M的振动图像
C. t=0.20s时质点P的位置与t=0时质点Q的位置相同
D. t=0.10s时,质点M正垂直纸面向外运动
7. 我国高铁技术位于世界先进行列,一列质量为m的动车,初速度为,以恒定功率P在平直轨道上加速运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程中所受的阻力F保持不变。动车在时间t内,下列说法正确的是( )
A. 支持力的冲量为零
B. 动车在时间t内行驶的距离
C. 当动车速度为时,其加速度为
D. 牵引力所做的功为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 图甲是倾角为的光滑斜面(足够长)固定在水平面上,质量为的物块静止在斜面底端,时刻给物块施加沿斜面方向的作用力,物块运动的图像如图乙所示,取沿斜面向上为正方向,重力加速度,下列说法中正确的有( )
A. 前2s内的大小是第的2倍 B. 内物块所受合力的冲量为零
C. 内力做功为零 D. 第内力的冲量为
9. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,已知手机的质量为m,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. t=0时,弹簧弹力大小为mg
B. t=0.2s时,手机位于平衡位置上方
C. 从t=0至t=0.2s,手机的动能增大
D. a随t变化的关系式为a=4sin(2.5πt)m/s2
10. 如图所示,光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C,木板B的质量为,物块C的质量为。现有一质量为的物块A以初速度从左端滑上木板B,木板B与物块C仅发生过一次碰撞(弹性碰撞),且碰撞时间极短可忽略不计,最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 木板B与物块C碰撞前瞬间,物块A的速度大小为
B. 木板B与物块C碰撞前瞬间,木板B的速度大小为
C. 木板B与物块C碰撞后,物块C的速度大小
D. 物块A相对木板B滑行的距离为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,共15分。按要求将正确答案填在答题卡的相应位置的横线上)
11. 如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图,是它的平衡位置,、是小球所能到达的最高位置。图乙是某摆长时小球的振动图像,取。
(1)按照图甲所示的装置组装好实验器材,为测量单摆的摆动周期,测量时间应从摆球经过______(填“”、“”或“”)时开始计时;
(2)测出悬点到小球球心的距离(摆长)及单摆完成次全振动所用的时间,则重力加速度______(用、、、表示)。
(3)用多组实验数据作出图像,也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图分别如图中的、、所示,其中和平行,和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线,下列分析正确的是______。(选填选项前的字母)。
A. 出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B. 出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次
C. 图线对应的值小于图线对应的值
12. 小明同学利用图甲的实验装置验证动量守恒定律。在长木板上安装光电门Ⅰ和Ⅱ,A、B为材料相同、带有等宽遮光条的滑块,A、B的质量分别为、,让滑块A与静止的滑块B在斜面上发生碰撞,碰撞时间极短,然后通过光电门对滑块进行测速,进而验证动量守恒定律并判断碰撞是否为弹性碰撞,请完成下列填空:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度时,游标卡尺的示数如图乙所示,则______。将长木板一端垫高,调整长木板与水平面的夹角,轻推滑块直到经过两光电门的时间相同。
(2)某次实验中,滑块A通过光电门Ⅰ时的挡光时间为,则滑块A过光电门Ⅰ的速度为______(用相应的物理量符号表示),滑块A、B碰撞后通过光电门Ⅱ的挡光时间分别为、。
(3)在误差允许范围内,表达式:______(用、、、和表示)成立,即可验证动量守恒定律。
(4)判断是否为弹性碰撞可由碰后A、B两滑块的速度之比判断。若______(用和表示),则可认为滑块A与B的碰撞为弹性碰撞。
四、计算题(本题共有3小题,共42分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,需作图说明时,作图要规范,只写最后结果不得分)
13. 某同学将质量为的金属小球,以的速度水平向右抛出,抛出后经过落地,取。求:
(1)小球落地时,动量的大小;
(2)小球从抛出到落地的动量变化量的大小和方向。
14. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0 ~ 4s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。
(1)求这列横波的波长;
(2)求波源在4s内通过的路程;
(3)在图(b)中画出t = 4s时刻的波形图。
15. 如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上,下端与水平地面在P 点相切,一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上,左端固定有轻弹簧,Q点为弹簧处于原长时的左端点,P、Q间的距离为R,PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ=0.5,Q点右侧水平地面光滑。现将质量为 m的物块 A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,重力加速度为g。求:
(1)物块A 沿圆弧轨道滑至P点时的速度大小;
(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度);
(3)物块A 最终停止位置到Q点的距离。
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凤冈县2025-2026学年度第一学期期中学业水平质量监测
高二年级物理试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必将自己的姓名、考号、学校、班级等信息填写在答题卡上。
3、每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。非选择试题用直径0.5毫米黑色中性笔在答题卡上各题的答题区按要求作答。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 北京时间2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图为长征二号F运载火箭刚发射时的情境。则下列说法正确的是( )
A. 火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空
B. 火箭受到周围空气对它的作用而升空
C. 火箭受到地面对它的弹力作用而升空
D. 在没有空气的环境中这类火箭无法升空
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.根据牛顿第三定律可知,火箭向下喷射燃气时,向下喷出的气体会对火箭产生向上的反作用力,推动火箭升空;该动力来源于火箭自身喷射出的气体,不是周围空气、也不是地面对火箭的弹力,故A正确,BC错误;
D.火箭的升空不需要依赖外界空气,在没有空气的环境中,火箭依然可以依靠喷气的反作用力升空,故D错误。
故选A。
2. 把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是( )
A. 小球在O位置时,动能最大,加速度最大
B. 小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功
C. 小球在A、B位置时,势能最大,加速度最大
D. 小球从B到O的过程中,振动的能量不断减小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.振子经过平衡位置时,速度最大,位移为零,所以经过平衡位置动能最大,恢复力为零,加速度为零,在A、B位置时,速度为零,动能最小,势能最大,位移最大,恢复力最大,加速度最大,A错误,C正确;
BD.由于恢复力指向平衡位置,所以振子从A经O到B的过程中,回复力先做正功,后做负功,振子的动能和弹簧的势能相互转化,且总量保持不变,即振动的能量保持不变,BD错误。
故选C。
3. 船的质量为M,人的质量为m,刚开始人站在静止的船上,当人以的速度开始行走时,以人行走的方向为正方向,不计一切阻力,船的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】船和人组成的系统水平方向外力为零,水平方向动量守恒,有
解得
故ABC错误,D正确。
故选D。
4. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示,从此刻起经0.1s波形图如图虚线所示,若波传播的速度为10m/s,则( )
A. 这列波的周期为0.2s
B. 这列波沿x轴负方向传播
C. 从t=0时刻开始质点a比质点b先到达波谷
D. 从t=0时刻开始x=2m处的质点b经0.2s运动至x=0处
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,波长为4m,则
故A错误;
B.经0.1s,波传播的距离为
将实线向左平移1m恰好与虚线重合,因此波沿x轴负方向传播,故B正确;
C.由于波沿x轴负方向传播,从t=0时刻开始,质点a、b都向下运动,因此质点b比质点a先到达波谷,故C错误;
D.波传播的过程中,各质点都在平衡位置附近往复运动,不会随波迁移,故D错误。
故选B。
5. 如图所示(甲),质量为和的两小球a、b在足够长光滑水平面上发生正碰。两小球碰撞前后位移随时间变化的图像如图所示(乙)。且a球。取水平向右为正方向,下列说法正确的是( )
A. b球质量 B. 碰撞后两球都向右运动
C. 碰撞前后两小球的机械能总量减小 D. 碰撞前后两小球的机械能总量不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据图像的斜率表示速度,由图乙可知碰撞前,
碰撞后,
可知碰撞前球a向右做匀速运动,球b静止;碰撞后球a向左做匀速运动,球b向右做匀速运动;碰撞过程根据动量守恒可得
解得b球质量为,故AB错误;
CD.碰撞前两小球的机械能总量为
碰撞后两小球的机械能总量为
可知碰撞前后两小球的机械能总量不变,故C错误,D正确。
故选D。
6. 波源O垂直于纸面做简谐运动,其在均匀介质中产生的横波在t=0.10s时的波形如图甲所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,波源O及质点P、质点Q的平衡位置在同一直线上。规定垂直纸面向外为正方向,图乙为该介质中某一质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为25cm/s
B. 图乙可能为质点M的振动图像
C. t=0.20s时质点P的位置与t=0时质点Q的位置相同
D. t=0.10s时,质点M正垂直纸面向外运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由甲图可知,该波的波长为
由乙图可知,该波的周期为
故该波的波速为
A错误;
BD.由甲图可知,再经过波峰传到M点,故M点此时正垂直纸面向外振动,而图乙中,的质点沿负方向运动,即垂直纸面向里运动,则图乙不可能为质点M的振动图像,B错误,D正确;
C.时质点P由波峰()位置刚好到达波谷的位置,结合甲图可知,时刻,质点Q也在波谷位置,两者具有相同的垂直于纸面的位移,但波只是振动形式的传播,质点并未随波逐流,两者不是同一个点,显然在纸面内的不同位置,显然C错误。
故选D。
7. 我国高铁技术位于世界先进行列,一列质量为m的动车,初速度为,以恒定功率P在平直轨道上加速运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设动车行驶过程中所受的阻力F保持不变。动车在时间t内,下列说法正确的是( )
A. 支持力的冲量为零
B. 动车在时间t内行驶的距离
C. 当动车速度为时,其加速度为
D. 牵引力所做的功为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知支持力的冲量不为零,故A错误;
B.根据动能定理可得
解得动车在时间t内行驶的距离为
故B正确;
C.当牵引力等于阻力时,速度达到最大,则有
当动车速度为时,根据牛顿第二定律可得
故C错误;
D.根据动能定理可得
可得牵引力所做的功为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 图甲是倾角为的光滑斜面(足够长)固定在水平面上,质量为的物块静止在斜面底端,时刻给物块施加沿斜面方向的作用力,物块运动的图像如图乙所示,取沿斜面向上为正方向,重力加速度,下列说法中正确的有( )
A. 前2s内的大小是第的2倍 B. 内物块所受合力的冲量为零
C. 内力做功为零 D. 第内力的冲量为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律有
其中,解得
根据牛顿第二定律有
其中,解得
可知前内F的大小是第的2倍,故A正确;
B.图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量,可得内物块的速度变化量为
根据动量定理可知内物块所受合力的冲量为,故B正确;
C.内,根据动能定理有
由于内重力做负功,所以内力F做正功,故C错误;
D.内力F的冲量为,故D错误。
故选AB。
9. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,已知手机的质量为m,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. t=0时,弹簧弹力大小为mg
B. t=0.2s时,手机位于平衡位置上方
C. 从t=0至t=0.2s,手机的动能增大
D. a随t变化的关系式为a=4sin(2.5πt)m/s2
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题图乙知,t=0时,手机加速度为0,由 平衡条件可得弹簧弹力大小为
故A正确;
B.由题图乙知,t=0.2s时,手机的加速度为正,即加速度方向是竖直向上的,则手机位于平衡位置下方,故B错误;
C.由题图乙知,从t=0至t=0.2s,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,动能减小,故C错误;
D.由题图乙知周期
则角频率
则a随t变化的关系式为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C,木板B的质量为,物块C的质量为。现有一质量为的物块A以初速度从左端滑上木板B,木板B与物块C仅发生过一次碰撞(弹性碰撞),且碰撞时间极短可忽略不计,最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 木板B与物块C碰撞前瞬间,物块A的速度大小为
B. 木板B与物块C碰撞前瞬间,木板B的速度大小为
C. 木板B与物块C碰撞后,物块C的速度大小
D. 物块A相对木板B滑行的距离为
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.从滑上到与碰撞前瞬间,动量守恒,有
与发生弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒有
解得
与碰撞后,均能停下来,有
联立解得
,,,
A正确,BC错误;
D.整个过程中能量守恒有
解得
D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,共15分。按要求将正确答案填在答题卡的相应位置的横线上)
11. 如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图,是它的平衡位置,、是小球所能到达的最高位置。图乙是某摆长时小球的振动图像,取。
(1)按照图甲所示的装置组装好实验器材,为测量单摆的摆动周期,测量时间应从摆球经过______(填“”、“”或“”)时开始计时;
(2)测出悬点到小球球心的距离(摆长)及单摆完成次全振动所用的时间,则重力加速度______(用、、、表示)。
(3)用多组实验数据作出图像,也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图分别如图中的、、所示,其中和平行,和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线,下列分析正确的是______。(选填选项前的字母)。
A. 出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B. 出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次
C. 图线对应的值小于图线对应的值
【答案】(1)O (2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
为测量单摆的摆动周期,测量时间为了减小误差,应从摆球经过平衡位置O时开始计时;
【小问2详解】
单摆完成次全振动所用的时间,则单摆的周期为
根据单摆周期公式可得
联立解得
【小问3详解】
A.对于图线,根据单摆周期公式,可得
对于图线,设摆线长度为,小球的半径为r,根据单摆周期公式可得
整理可得
相对于图线,图线的斜率与图线斜率相等,图线有正的纵轴截距,出现图线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长,故A错误;
B.误将49次全振动记为50次时,周期测量值偏小;导致重力加速度测量值偏大,即图线的斜率偏小,所以出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次,故B正确;
C.根据
可知图像的斜率为,由题图可知图线的斜率小于图线的斜率,则图线对应的值大于图线对应的值,故C错误。
故选B。
12. 小明同学利用图甲的实验装置验证动量守恒定律。在长木板上安装光电门Ⅰ和Ⅱ,A、B为材料相同、带有等宽遮光条的滑块,A、B的质量分别为、,让滑块A与静止的滑块B在斜面上发生碰撞,碰撞时间极短,然后通过光电门对滑块进行测速,进而验证动量守恒定律并判断碰撞是否为弹性碰撞,请完成下列填空:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度时,游标卡尺的示数如图乙所示,则______。将长木板一端垫高,调整长木板与水平面的夹角,轻推滑块直到经过两光电门的时间相同。
(2)某次实验中,滑块A通过光电门Ⅰ时的挡光时间为,则滑块A过光电门Ⅰ的速度为______(用相应的物理量符号表示),滑块A、B碰撞后通过光电门Ⅱ的挡光时间分别为、。
(3)在误差允许范围内,表达式:______(用、、、和表示)成立,即可验证动量守恒定律。
(4)判断是否为弹性碰撞可由碰后A、B两滑块的速度之比判断。若______(用和表示),则可认为滑块A与B的碰撞为弹性碰撞。
【答案】(1)5.00
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知遮光条的宽度为
【小问2详解】
某次实验中,滑块A通过光电门Ⅰ时的挡光时间为,则滑块A过光电门Ⅰ的速度为
【小问3详解】
由题意可知碰撞后A、B两滑块的速度分别为,
根据动量守恒可得
联立可得在误差允许范围内,表达式
成立,即可验证动量守恒定律。
【小问4详解】
若两滑块的碰撞为弹性碰撞,根据动量守恒与机械能守恒可得,
解得,
可得
则可认为滑块A与B的碰撞为弹性碰撞。
四、计算题(本题共有3小题,共42分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,需作图说明时,作图要规范,只写最后结果不得分)
13. 某同学将质量为的金属小球,以的速度水平向右抛出,抛出后经过落地,取。求:
(1)小球落地时,动量的大小;
(2)小球从抛出到落地的动量变化量的大小和方向。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
小球在空中做平抛运动,竖直方向有
小球落地时的速度大小为
则小球落地时的动量大小为
【小问2详解】
小球从抛出到落地,根据动量定理可得
可知动量变化量的大小为,方向竖直向下。
14. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0 ~ 4s内的振动图像如图(a)所示,已知波的传播速度为0.5m/s。
(1)求这列横波的波长;
(2)求波源在4s内通过的路程;
(3)在图(b)中画出t = 4s时刻的波形图。
【答案】(1)λ = 2m;(2)s = 16cm;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由题知图(a)为波源的振动图像,则可知
A = 4cm,T = 4s
由于波的传播速度为0.5m/s,根据波长与速度关系有
λ = vT = 2m
(2)由(1)可知波源的振动周期为4s,则4s内波源通过的路程为
s = 4A = 16cm
(3)由题图可知在t = 0时波源的起振方向向上,由于波速为0.5m/s,则在4s时根据
x = vt = 2m
可知该波刚好传到位置为2m的质点,且波源刚好回到平衡位置,且该波沿正方向传播,则根据“上坡、下坡”法可绘制出t = 4s时刻的波形图如下图所示
15. 如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上,下端与水平地面在P 点相切,一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上,左端固定有轻弹簧,Q点为弹簧处于原长时的左端点,P、Q间的距离为R,PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ=0.5,Q点右侧水平地面光滑。现将质量为 m的物块 A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,重力加速度为g。求:
(1)物块A 沿圆弧轨道滑至P点时的速度大小;
(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度);
(3)物块A 最终停止位置到Q点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点过程机械能守恒,由机械能守恒定律有
解得
(2)设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为v0,由动能定理有
解得
当物块A、B具有共同速度v时,弹簧的弹性势能最大,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律有
mv0=(m+2m)v
由能量守恒定律有
解得
(3)设物块A与弹簧分离时,A、B的速度大小分别为v1、v2,规定向右为正,系统动量守恒,由动量守恒定律得
mv0=mv1+2mv2
由机械能守恒定律得
解得
设A最终停在Q点左侧x处,由动能定理有
解得
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