精品解析:河北雄安新区2025-2026学年高一下学期7月期末教学质量检测物理试题
2026-07-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 雄安新区 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.80 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58756581.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年第二学期期末教学质量检测
高一物理
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,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,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 白光照射下镀膜镜片呈现彩色,是光的衍射现象
B. 救护车经过时鸣笛音调发生变化,是声波的干涉现象
C. 彩超测血流速度基于超声波的多普勒效应
D. 降噪利用的是声波明显绕过障碍物的衍射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.白光照射镀膜镜片呈现彩色,是镀膜上下表面的反射光发生薄膜干涉产生的现象,不属于光的衍射,故A错误;
B.救护车经过时鸣笛音调发生变化,是波源和观察者存在相对运动时,观察者接收到的声波频率发生改变的多普勒效应,不属于声波的干涉,故B错误;
C.彩超向人体发射超声波,超声波被流动的血液反射后频率会发生变化,通过检测频率差即可计算血流速度,该原理是超声波的多普勒效应,故C正确;
D.主动降噪的原理是声波的干涉,通过发射与噪声相位相反的声波,二者叠加后相互抵消实现降噪;声波绕过障碍物是衍射现象,与降噪原理无关,故D错误。
故选C。
2. 地球绕地轴匀速运动,地球赤道处的重力加速度大小为,若将地球视为质量分布均匀的球体,则地球两极处的重力加速度大小( )
A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 小于
【答案】B
【解析】
【详解】地球表面物体所受万有引力提供重力和随地球自转所需的向心力。在赤道处,万有引力一部分提供向心力,重力小于万有引力;在两极处,物体不做圆周运动,向心力为零,重力等于万有引力。
A.赤道处向心力不为零,万有引力等于重力与向心力之和,故赤道处重力小于万有引力;两极处重力等于万有引力,因此两极处重力加速度大于赤道处,故A错误;
B.由上述分析,两极处重力加速度大于赤道处,故B正确;
C.两极处重力加速度大于赤道处,故C错误;
D.两极处重力加速度大于赤道处,不可能小于,故D错误。
故选B。
3. 探究小组用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。如图所示,瓶内装有适量清水,水从小孔流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔且光束与液流保持在同一竖直平面内,观察到光束沿着弯曲的液流传播。若要使光更容易被限制在液柱内传播,较合理的做法是( )
A. 仅减小激光强度
B. 仅增大激光强度
C. 仅改用折射率更小的透明液体
D. 仅改用折射率更大的透明液体
【答案】D
【解析】
【详解】AB.改变激光强度只改变光束亮暗,不能改变液体与空气界面的全反射条件,也不能使光更容易被限制在液柱内传播,故A、B错误。
CD.光从折射率为的液体射向空气时,临界角满足,液体折射率更小时临界角更大,更不易发生全反射;液体折射率更大时临界角更小,更容易满足全反射条件,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示为弹簧振子做简谐运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
A. 该振子在0s时的加速度方向与0.50s时的加速度方向相同
B. 该振子在0.25s时的速度方向与0.75s时的速度方向相同
C. 该振子从t=0到t=2.5s内通过的路程为1m
D. 该振子的振动方程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.简谐运动中位移和加速度都是矢量,振子在0s时的位移方向与0.50s时的位移方向相反,根据回复力公式
振子在0s时的加速度方向与0.50s时的加速度方向也是相反的,故A错误;
B.在弹簧振子的图像中,斜率表示振子某时刻的瞬时速度,所以该振子在0.25s时的速度方向与0.75s时的速度方向是相反的,故B错误;
C.该振子的振幅是0.1m,根据图像可知周期为1.0s。在2.5s内振子运动了2.5个周期,所以运动的路程为,故C正确;
D.根据图像可知,在0时刻振子处于正向最大位移处,所以初始相位为
振动方程为,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,一束单色光射向横截面为正三角形的三棱镜,棱镜内折射光线与底面平行,出射光线相对最初入射光线发生了偏转。若逐渐增大入射角,下列说法正确的是( )
A. 棱镜内折射光线仍平行于底面,出射光线偏转角不变
B. 棱镜内折射光线仍平行于底面,出射光线偏转角增大
C. 棱镜内折射光线不再平行于底面,出射光线偏转角减小
D. 棱镜内折射光线不再平行于底面,出射光线偏转角增大
【答案】D
【解析】
【详解】当入射角增大时,根据折射定律可知,在棱镜内第一次折射角增大,则棱镜内折射光线不再平行于底面。由于初始状态下,棱镜内折射光线与底面平行,光路是对称的,意味着光线在三棱镜中处于最小偏向角的位置,当光线以最小偏向角通过三棱镜时,任何对入射角的改变(无论是增大还是减小),都会导致总偏转角增大,故ABC错误、D正确。
故选D。
6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”的美感。舞者抖动水袖形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时波形如图所示。P、Q两质点的平衡位置分别为、。已知Q点在t=0.75s时第一次到达波峰。下列说法正确的是( )
A. t=0时P点沿y轴负方向运动
B. 该波的波速为
C. 该波的频率为
D. 该波在2s内传播的距离为3m
【答案】B
【解析】
【详解】A.由波沿轴正方向传播可知,时点沿轴正方向运动,故A错误;
B.由图可知,该波的波长。时质点位于波谷,经过半个周期第一次到达波峰,即,解得周期
则该波的波速为,故B正确;
C.该波的频率为,故C错误;
D.该波在内传播的距离为,故D错误。
故选B。
7. 如图是一个碰球游戏的示意图,在水平桌面上固定一个圆心为O、半径为R的内壁光滑管形圆轨道。质量分别为m和2 m的A、B两个可视为质点的小球(球直径略小于管内径且管内径远小于R),开始时B球静止于轨道上的a点,A球以初速度v沿顺时针方向运动,与B球发生第一次弹性碰撞。从第一次碰撞结束到第二次碰撞开始所用的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第一次碰撞,根据动量守恒定律有
根据碰撞前后机械能守恒定律有
解得,
可知,从第一次碰撞结束到第二次碰撞开始所用的时间,故ABD错误、C正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 卫星a和近地卫星b均绕地球做匀速圆周运动,卫星a的轨道半径为地球半径R的k倍。下列说法正确的是( )
A. 卫星a、b的线速度之比为
B. 卫星a、b的向心加速度之比为
C. 卫星a、b的周期之比为
D. 若a的轨道半径增大为2 kR,则其动能变为原来的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力,有
解得卫星线速度,可知
卫星a、b的线速度之比为,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力,有
解得卫星向心加速度,可知
卫星a、b的向心加速度之比为,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,有
解得卫星周期,可知
卫星a、b的周期之比为,故C错误;
D.由A项分析可知,卫星线速度,则卫星动能
可知卫星动能与轨道半径成反比,若a的轨道半径增大为2 kR,则其动能变为原来的,故D正确。
故选AD。
9. 建筑风洞实验室模拟自然风测试建筑模型,获取风压、风振等受力数据,为建筑结构设计、优化及减振提供依据。某次试验中,风垂直吹到模型表面时,速度立即减为零,已知模型表面面积为,风速为10 m/s,空气密度为,下列说法正确的是( )
A. 1 s内吹到模型表面上的空气体积为
B. 该模型所受风力大小为910N
C. 该模型所受风力大小为700N
D. 若仅将风速变为原来的2倍,该模型所受风力大小变为原来的4倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A.空气流量为单位时间内通过某一面积的气体体积,公式为
所以1秒内吹到模型表面的空气体积为
故A错误;
BC.根据动量定理,模型对空气的作用力等于空气动量的变化率。单位时间内吹到模型表面的空气质量为
空气垂直速度由减为0,动量变化量大小为
由此可得
根据牛顿第三定律,模型所受风力
计算得
故B正确,C错误;
D.由
可知,风力与风速的平方成正比,所以当风速变为原来的2倍时,新风力
故D正确。
故选BD。
10. 某兴趣小组设计了一款两级推进的模型火箭,该火箭由一个额定功率为P、质量为2m的一级推进器和一个额定功率为P、质量为m的二级推进器以及质量为m的火箭主体组成。竖直发射火箭时,一级推进器先工作,火箭由静止开始先以的加速度做匀加速直线运动,达到额定功率转为变加速运动,当火箭刚刚达到最大速度时,一级推进器迅速脱离,同时二级推进器以额定功率开始工作,经过一段时间,火箭进入匀速上升阶段。不计空气阻力以及重力加速度g的变化及燃料消耗带来的质量变化。关于火箭运动情况,下列说法正确的是( )
A. 火箭匀加速运动的时间为
B. 抛弃一级推进器瞬间,火箭的加速度为
C. 火箭加速度为时,其速度可能为
D. 火箭加速度为时,其速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.一级推进器工作,整体总质量为
匀加速阶段,根据牛顿第二定律
解得牵引力
刚好达到额定功率
匀加速末速度
火箭匀加速运动的时间为
故A错误;
B.火箭刚刚达到最大速度时,牵引力等于总重力
此时
抛弃一级推进器瞬间,剩余质量为,此时立刻切换二级功率P,瞬时速度仍为
此时二级瞬时牵引力为
根据牛顿第二定律
解得火箭的加速度为
故B错误;
CD.第一种情况:一级推进器工作阶段,达到额定功率转为变加速运动,速度范围:
根据牛顿第二定律:
第二种情况:二级推进器工作阶段:功率恒为P,质量为2m,设二级任意时刻牵引力
根据牛顿第二定律:
二级后期会达到新的最大速度,此时匀速,
有
解得
可见二级速度范围:
速度为时,符合第一种情况,代入
解得
速度为时,符合第二种情况,代入
解得
故CD正确。
故选CD。
三、非选择题:共54分。
11. 如图甲,置于水平长木板上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连,拖动固定其后的纸带一起做匀加速直线运动,一盛有红色液体的小漏斗,用较长的细线系于纸带正上方的O点,当滑块运动的同时,漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小(小于)的摆动。漏斗中漏出的红色液体在纸带上留下如图乙所示的痕迹。测得漏斗摆动时细线中拉力的大小F随时间t的变化图像如图丙所示,重力加速度为g。
(1)根据图丙可知漏斗振动的周期T=___________,及摆长l=___________。
(2)图乙中测得A、B两点间距离为x1,D、E两点间距离为x2,则滑块加速度的大小a=___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据图丙可知,漏斗振动的周期为
[2]根据单摆的周期公式
可得摆长为
【小问2详解】
根据逐差相等公式可知
解得
12. 如图甲所示,某兴趣小组观察到,在可自由转动的盛水容器下部安装两根弯管。当水从弯管流出时,容器会旋转起来,现该小组以“喷水反冲现象的探究与测量”为主题开展项目式研究。
(1)分析喷水反冲现象
水从弯管喷出时,水流沿弯管出口的切线方向射出。弯管使水流的运动方向发生改变,说明弯管对水有作用力;根据___________,水也会对弯管和容器产生反作用力,使容器沿相反方向运动。
(2)探究喷水速度与水面高度的关系
同学们先固定容器,使弯管口水平喷水,并在弯管口下方放置坐标纸。已知弯管口到坐标纸的竖直高度为H,水流在坐标纸上的水平射程为x,重力加速度为g。
①水从弯管口射出后,可近似看作平抛运动。水在空中运动的时间t=___________。
②弯管口处水流速度大小v =___________。
③改变容器内水面到弯管口的高度差h,测得数据如下表:
h/cm
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
v/(m·s-1)
0.99
1.40
1.72
1.98
2.21
v2/(m2·s-2)
0.98
1.96
2.96
3.92
4.88
根据表中数据可判断,v2与h近似成___________关系。若忽略水流阻力,根据机械能守 恒可得v2=___________(用g、h表示)。
(3)用光学方法测量容器转动的角速度
为了更准确地测量容器转动情况,同学们在容器外壁固定一块平面反光片,用激光笔照射反光片,使反射光斑落在白屏上。如图乙所示,用激光笔照射反光片,反射光线恰好垂直射到白屏上,此时光斑到反射点O的距离为L,若在时间内,反光片随容器转过很小的角度,发现光斑在白屏上移动的距离为,则可知容器在这段时间内的角速度ω=___________。
【答案】(1)力的作用是相互的(或牛顿第三定律)
(2) ①. ②. ③. 正比 ④.
(3)
【解析】
【小问1详解】
弯管对水的作用力和水对弯管的作用力为一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小总是相等;
【小问2详解】
[1]根据平抛运动公式,竖直方向有
得
[2]水平方向有
得
[3]由表格数据可知,增大几倍,近似增大几倍,因此与近似成正比关系;
[4]根据机械能守恒定律,有
得
【小问3详解】
设反光片随容器转过角度,根据反射定律,入射光线方向不变时,反射光线转过,依题意很小,则
由图可知,
对容器,根据角速度定义式,有
得
13. 如图甲所示,工地打桩机的锤击使地面发生上下振动,产生沿地面传播的简谐横波。已知该波沿地面传播速度v=3000m/s,传播过程中,振幅与传播距离成反比,监测器测得距离打桩机10m处地面上P点的振动图像如图乙所示。若人体可感知到的明显地面振动的最小振幅为2×10-5 m,
(1)求该波的频率和波长;
(2)通过计算判断打桩机周边800m处的居民能否感知到明显的地面振动。
【答案】(1)100Hz,30m
(2)不能
【解析】
【小问1详解】
从振动图像可知,周期
频率,波长
代入数据解得,
【小问2详解】
振幅与传播距离成反比,即
在处,振幅
在处,振幅
解得
所以800m处的居民不能感知到明显地面振动。
14. 阿尔忒弥斯2号于2026年4月1日发射,四名宇航员完成约10天绕月飞行后返回地球。某同学将飞船的运动轨迹简化为如图所示:飞船先在半径为r1的圆形轨道I上运行,经A点时短暂点火使飞船沿切线方向加速变轨,进入以A为近地点、B为远地点的椭圆转移轨道Ⅱ;B点与月球轨道相切,月球轨道可视为半径为r2的圆轨道Ⅲ。已知地球质量为M,飞船质量为m,万有引力常量为G;以无限远处为零势能点,飞船引力势能(r为飞船到地心距离)。求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上运行的周期T1和速度大小v1;
(2)飞船在A点变轨过程中增加的机械能。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据万有引力提供向心力,有
解得
飞船在轨道I上做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有
解得
【小问2详解】
根据开普勒第二定律,飞船在转移轨道A、B两点单位时间内扫过的面积相等
解得
飞船在转移轨道上机械能守恒,有
解得飞船在转移轨道上A点的速度
点火时间极短,飞船位置不变,引力势能不变,机械能增量等于动能增量
解得
15. 如图甲所示,明朝《天工开物》记载的古法榨油中,用绳悬挂石块,往复撞击木楔,挤压胚饼取油。现有一长度l=2 m的绳子,上端固定于屋梁,下端悬挂一质量m=80kg的石块,可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角的位置由静止释放,如图乙所示。重力加速度g取,,取1.4。
(1)撞击前,石块运动到最低点时,石块对绳子的拉力的大小T;
(2)石块在最低点与木楔发生碰撞,碰后石块以v=1m/s的速度反弹,碰撞时间t=0.1s,求此过程中石块对木楔的平均撞击力大小F;
(3)假设石块每次在最低点撞击木楔,木楔得到的动能是石块撞击前动能的10%,木楔所受的阻力与它的位移关系为f=64 x。求石块撞击1次后,木楔移动的位移大小x。
【答案】(1)1120N
(2)3040N (3)1m
【解析】
【小问1详解】
石块运动到最低点过程,根据动能定理有
解得m/s
根据牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律,石块对绳子的拉力大小也为1120N。
【小问2详解】
对石块进行分析,根据动量定理有
根据牛顿第三定律,石块对木楔的平均撞击力
解得
【小问3详解】
根据木楔的阻力与位移图像关系有
木楔克服阻力做的功
根据动能定理有
联立可得:m
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2025-2026学年第二学期期末教学质量检测
高一物理
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,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,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 白光照射下镀膜镜片呈现彩色,是光的衍射现象
B. 救护车经过时鸣笛音调发生变化,是声波的干涉现象
C. 彩超测血流速度基于超声波的多普勒效应
D. 降噪利用的是声波明显绕过障碍物的衍射现象
2. 地球绕地轴匀速运动,地球赤道处的重力加速度大小为,若将地球视为质量分布均匀的球体,则地球两极处的重力加速度大小( )
A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 小于
3. 探究小组用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。如图所示,瓶内装有适量清水,水从小孔流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔且光束与液流保持在同一竖直平面内,观察到光束沿着弯曲的液流传播。若要使光更容易被限制在液柱内传播,较合理的做法是( )
A. 仅减小激光强度
B. 仅增大激光强度
C. 仅改用折射率更小的透明液体
D. 仅改用折射率更大的透明液体
4. 如图所示为弹簧振子做简谐运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
A. 该振子在0s时的加速度方向与0.50s时的加速度方向相同
B. 该振子在0.25s时的速度方向与0.75s时的速度方向相同
C. 该振子从t=0到t=2.5s内通过的路程为1m
D. 该振子的振动方程为
5. 如图所示,一束单色光射向横截面为正三角形的三棱镜,棱镜内折射光线与底面平行,出射光线相对最初入射光线发生了偏转。若逐渐增大入射角,下列说法正确的是( )
A. 棱镜内折射光线仍平行于底面,出射光线偏转角不变
B. 棱镜内折射光线仍平行于底面,出射光线偏转角增大
C. 棱镜内折射光线不再平行于底面,出射光线偏转角减小
D. 棱镜内折射光线不再平行于底面,出射光线偏转角增大
6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”的美感。舞者抖动水袖形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时波形如图所示。P、Q两质点的平衡位置分别为、。已知Q点在t=0.75s时第一次到达波峰。下列说法正确的是( )
A. t=0时P点沿y轴负方向运动
B. 该波的波速为
C. 该波的频率为
D. 该波在2s内传播的距离为3m
7. 如图是一个碰球游戏的示意图,在水平桌面上固定一个圆心为O、半径为R的内壁光滑管形圆轨道。质量分别为m和2 m的A、B两个可视为质点的小球(球直径略小于管内径且管内径远小于R),开始时B球静止于轨道上的a点,A球以初速度v沿顺时针方向运动,与B球发生第一次弹性碰撞。从第一次碰撞结束到第二次碰撞开始所用的时间为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 卫星a和近地卫星b均绕地球做匀速圆周运动,卫星a的轨道半径为地球半径R的k倍。下列说法正确的是( )
A. 卫星a、b的线速度之比为
B. 卫星a、b的向心加速度之比为
C. 卫星a、b的周期之比为
D. 若a的轨道半径增大为2 kR,则其动能变为原来的
9. 建筑风洞实验室模拟自然风测试建筑模型,获取风压、风振等受力数据,为建筑结构设计、优化及减振提供依据。某次试验中,风垂直吹到模型表面时,速度立即减为零,已知模型表面面积为,风速为10 m/s,空气密度为,下列说法正确的是( )
A. 1 s内吹到模型表面上的空气体积为
B. 该模型所受风力大小为910N
C. 该模型所受风力大小为700N
D. 若仅将风速变为原来的2倍,该模型所受风力大小变为原来的4倍
10. 某兴趣小组设计了一款两级推进的模型火箭,该火箭由一个额定功率为P、质量为2m的一级推进器和一个额定功率为P、质量为m的二级推进器以及质量为m的火箭主体组成。竖直发射火箭时,一级推进器先工作,火箭由静止开始先以的加速度做匀加速直线运动,达到额定功率转为变加速运动,当火箭刚刚达到最大速度时,一级推进器迅速脱离,同时二级推进器以额定功率开始工作,经过一段时间,火箭进入匀速上升阶段。不计空气阻力以及重力加速度g的变化及燃料消耗带来的质量变化。关于火箭运动情况,下列说法正确的是( )
A. 火箭匀加速运动的时间为
B. 抛弃一级推进器瞬间,火箭的加速度为
C. 火箭加速度为时,其速度可能为
D. 火箭加速度为时,其速度为
三、非选择题:共54分。
11. 如图甲,置于水平长木板上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连,拖动固定其后的纸带一起做匀加速直线运动,一盛有红色液体的小漏斗,用较长的细线系于纸带正上方的O点,当滑块运动的同时,漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小(小于)的摆动。漏斗中漏出的红色液体在纸带上留下如图乙所示的痕迹。测得漏斗摆动时细线中拉力的大小F随时间t的变化图像如图丙所示,重力加速度为g。
(1)根据图丙可知漏斗振动的周期T=___________,及摆长l=___________。
(2)图乙中测得A、B两点间距离为x1,D、E两点间距离为x2,则滑块加速度的大小a=___________。
12. 如图甲所示,某兴趣小组观察到,在可自由转动的盛水容器下部安装两根弯管。当水从弯管流出时,容器会旋转起来,现该小组以“喷水反冲现象的探究与测量”为主题开展项目式研究。
(1)分析喷水反冲现象
水从弯管喷出时,水流沿弯管出口的切线方向射出。弯管使水流的运动方向发生改变,说明弯管对水有作用力;根据___________,水也会对弯管和容器产生反作用力,使容器沿相反方向运动。
(2)探究喷水速度与水面高度的关系
同学们先固定容器,使弯管口水平喷水,并在弯管口下方放置坐标纸。已知弯管口到坐标纸的竖直高度为H,水流在坐标纸上的水平射程为x,重力加速度为g。
①水从弯管口射出后,可近似看作平抛运动。水在空中运动的时间t=___________。
②弯管口处水流速度大小v =___________。
③改变容器内水面到弯管口的高度差h,测得数据如下表:
h/cm
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
v/(m·s-1)
0.99
1.40
1.72
1.98
2.21
v2/(m2·s-2)
0.98
1.96
2.96
3.92
4.88
根据表中数据可判断,v2与h近似成___________关系。若忽略水流阻力,根据机械能守 恒可得v2=___________(用g、h表示)。
(3)用光学方法测量容器转动的角速度
为了更准确地测量容器转动情况,同学们在容器外壁固定一块平面反光片,用激光笔照射反光片,使反射光斑落在白屏上。如图乙所示,用激光笔照射反光片,反射光线恰好垂直射到白屏上,此时光斑到反射点O的距离为L,若在时间内,反光片随容器转过很小的角度,发现光斑在白屏上移动的距离为,则可知容器在这段时间内的角速度ω=___________。
13. 如图甲所示,工地打桩机的锤击使地面发生上下振动,产生沿地面传播的简谐横波。已知该波沿地面传播速度v=3000m/s,传播过程中,振幅与传播距离成反比,监测器测得距离打桩机10m处地面上P点的振动图像如图乙所示。若人体可感知到的明显地面振动的最小振幅为2×10-5 m,
(1)求该波的频率和波长;
(2)通过计算判断打桩机周边800m处的居民能否感知到明显的地面振动。
14. 阿尔忒弥斯2号于2026年4月1日发射,四名宇航员完成约10天绕月飞行后返回地球。某同学将飞船的运动轨迹简化为如图所示:飞船先在半径为r1的圆形轨道I上运行,经A点时短暂点火使飞船沿切线方向加速变轨,进入以A为近地点、B为远地点的椭圆转移轨道Ⅱ;B点与月球轨道相切,月球轨道可视为半径为r2的圆轨道Ⅲ。已知地球质量为M,飞船质量为m,万有引力常量为G;以无限远处为零势能点,飞船引力势能(r为飞船到地心距离)。求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上运行的周期T1和速度大小v1;
(2)飞船在A点变轨过程中增加的机械能。
15. 如图甲所示,明朝《天工开物》记载的古法榨油中,用绳悬挂石块,往复撞击木楔,挤压胚饼取油。现有一长度l=2 m的绳子,上端固定于屋梁,下端悬挂一质量m=80kg的石块,可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角的位置由静止释放,如图乙所示。重力加速度g取,,取1.4。
(1)撞击前,石块运动到最低点时,石块对绳子的拉力的大小T;
(2)石块在最低点与木楔发生碰撞,碰后石块以v=1m/s的速度反弹,碰撞时间t=0.1s,求此过程中石块对木楔的平均撞击力大小F;
(3)假设石块每次在最低点撞击木楔,木楔得到的动能是石块撞击前动能的10%,木楔所受的阻力与它的位移关系为f=64 x。求石块撞击1次后,木楔移动的位移大小x。
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