内容正文:
常州市第二中学二中高二年级阶段教学情况调研
物理试卷
一、单项选择题:共11小题,每小题4分,44分。每小题只有一个选项符合题意
1. 在实验室里为了验证动量守恒定律,可以采用如图所示的装置。在本实验中,不一定要遵循的要求是( )
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端的切线是水平的
C. 入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
D. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
【答案】A
【解析】
【详解】B.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽轨道末端的切线是水平的,故B不满足题意要求;
C.为了保证碰后入射小球不反弹,入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,故C不满足题意要求;
AD.为了保证每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同,入射球每一次都要从同一高度由静止滚下,但斜槽轨道不需要是光滑的,故A满足题意要求,D不满足题意要求。
故选A。
2. 如图所示,在码头和船边悬挂有旧轮胎,船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎的作用说法正确的是( )
A. 可以增大船与码头间的作用力
B. 可以增大船停靠过程的时间
C. 可以增大船停靠过程中的动能变化量
D. 可以增大船停靠过程中的动量变化量
【答案】B
【解析】
【详解】AB.轮胎可以起到缓冲作用,延长轮船与码头碰撞过程中的作用时间,从而减小轮船因碰撞受到的作用力,A错误,B正确;
CD.轮船靠岸与码头碰撞的过程,轮船的初末速度不会受轮胎影响,轮船的动量变化量相同,动能变化也相同,CD错误;
故选B。
3. 巴黎奥运会上,某举重运动员双手握住重为G的杠铃,迅速下蹲,在下蹲的最低点,运动员迅速伸直双腿和挺直背部,同时双臂用力将杠铃举过头顶,直到手臂完全伸直,杠铃在头顶上方稳定(保持静止),直到裁判员发出白灯信号,才算抓举成功。若杠铃在头顶上方稳定的时间为t,则在该段时间内( )
A. 地面对运动员的冲量为0 B. 运动员对地面的冲量为0
C. 杠铃所受重力的冲量为Gt D. 杠铃的总冲量为Gt
【答案】C
【解析】
【详解】AB.地面对运动员的支持力的冲量
IN=Nt
则地面对运动员的冲量不为0,根据牛顿第三定律,运动员对地面有压力,同理运动员对地面的冲量不为0,故AB错误;
C.重力的冲量
IG=Gt
故C正确;
D.杠铃的合力为0,所以杠铃的总冲量为0,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是( )
A. 振子在A时刻的动能等于B时刻的动能
B. 振子在A时刻的势能等于B时刻的势能
C. 振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D. 振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据CD选项解析可知,A时刻的机械能大于B时刻的机械能,根据B选项解析可知,A、B时刻势能相等,所以振子在A时刻的动能大于B时刻的动能,故A错误;
B.由于振动的势能与质点偏离平衡位置的距离有关,距离越大势能越大,A、B时刻距离起始点距离一致,所以势能相等,B正确;
CD.由于弹簧振子做阻尼振动,系统的机械能随着时间减少,所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能,故C错误,D正确。
故选BD。
5. 一个粉笔竖立放置在水平桌面靠近边缘的纸条上,如图,第一次慢慢抽出纸条粉笔向后倾倒;第二次快速抽出纸条,粉笔轻微晃动后又静立在桌面上,以下说法中正确的是( )
A. 缓慢拉动纸条时,粉笔受到冲量小
B. 快速拉动纸条时,粉笔受到冲量小
C. 缓慢拉动纸条时,纸条对粉笔水平作用力大
D. 快速拉动纸条时,纸条对粉笔水平作用力小
【答案】B
【解析】
【详解】CD、抽动纸条时,粉笔受到纸条的水平作用力为滑动摩擦力,故不论快抽还是慢抽,粉笔受到的摩擦力均相等;故CD错误;
AB、在快速抽动时,纸条与粉笔作用时间短,则摩擦力产生的冲量小,由可知,粉笔增加的动量较小,故粉笔几乎不动;缓慢拉动纸条时,粉笔受到的冲量较大,故粉笔得到了较大的动量,则随纸条移动会倾倒,故A错误,B正确;
故选B。
6. 用单摆测重力加速度实验,测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是( )
A. 开始摆动时振幅较小
B. 小球的质量m较大
C. 开始计时时,过早按下秒表
D. 测量周期时,误将测量周期时,将n次全振动误记为(n+1)次全振动
【答案】C
【解析】
【详解】根据单摆周期公式 可得重力加速度。测得的偏小,可能由摆长 测量值偏小或周期测量值偏大引起。分析各选项:
A.单摆周期与振幅无关(小角度近似),故不影响的测量,A错误;
B.单摆周期公式不含质量,故不影响周期和,B错误;
C.开始计时时,过早按下秒表,导致测量时间偏大,周期测量值偏大,由知偏小,C正确;
D.测量周期时,误将次全振动时间记为 次:周期计算值(实际),故,由知偏大,D错误。
故选C。
7. 如右图甲所示,一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置.乙是振子做简谐运动时的位移一时间图象.则关于振子的加速度随时间变化的规律,下列四个图象中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据简谐运动振子的加速度与位移的关系:
可知 t=0时刻振子的加速度a=0,而且在前半个周期内加速度为负值。简谐运动的x-t图象是正弦曲线,则a-t图象与x-t图象上下对调。故D正确,ABC错误。
故选D.
8. 一质点做简谐运动,振幅为,周期为0.4s,从时刻开始,一个周期内,时刻的位移为,时刻的位移为,以、和、分别表示、时刻质点振动速度和加速度,则以下说法正确的是( )
A. 、大小一定相等,方向可能相同
B. ,大小一定相等,方向一定相反
C. 可能为
D. 和方向一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题可知时刻和时刻质点位于平衡位置两侧且对称,则、大小,,大小一定相等;、方向指向平衡位置一定相反,,方向可能相反(如B、D点),也可能相同(如B、C点),故AB错误;
C.可知时刻和时刻质点位于平衡位置两侧且对称,如图当位于A、C点时,刚好为半个周期,即
故C正确;
D.和方向可能相同(如B点),也可能相反(如A点),故D错误。
故选C。
9. 某同学在探究单摆运动中,图甲是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图,图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像,则以下说法正确的是( )
A. 时刻摆球速度最大
B. 时刻摆球经过最低点
C. 单摆振动周期
D. 单摆振动周期
【答案】B
【解析】
【详解】A.时刻摆球受拉力最小,则摆球在最大位移处,速度最小,故A错误;
B.时刻摆球受拉力最大,则摆球经过最低点,故B正确;
CD.由图可知摆球的周期为
s=1.6s
故CD错误;
故选B。
10. 一辆小车停在光滑的水平面上,一个士兵坐在小车上,他连同装备和小车的总质量为M,这个士兵用自动步枪沿水平方向连续射出子弹,每个子弹的质量为m,子弹离开枪口时,相对于步枪的速度大小为,当第三发子弹射出后,小车的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由于水平面光滑,系统动量守恒。初始总动量为零。每次射出一发子弹,小车速度发生变化,且剩余质量减小。
射出第一发子弹后,以小车的运动方向为正方向,由所有子弹、小车连同装备组成的系统动量守恒得
解得小车速度大小为 (方向与子弹射出方向相反)。
同理,射出第二发子弹后,小车速度大小为。
射出第三发子弹后,小车速度大小为 。
故选D。
11. 如图所示,质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧曲面体静止在光滑的水平面上。一质量为m的小物块从曲面体顶端由静止开始下滑到曲面最底端,此过程中( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块、曲面体组成的系统动量守恒
C. 曲面体对物块的弹力不做功
D. 物块水平方向运动的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物块和斜槽系统只有重力做功,机械能守恒,但是物块的机械能不守恒,选项A错误;
B.物块、曲面体组成的系统水平方向受合外力为零,则水平方向动量守恒,选项B错误;
C.曲面体对物块的弹力对物块做负功,选项C错误;
D.由水平方向动量守恒,结合人船模型可知
解得物块水平方向运动的位移为
选项D正确。
故选D。
二、非选择题:共5小题,共56分。其中第13题—第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位
12. 某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中,串联了一只的保护电阻,实验电路如图a所示。则
(1)用完好的导线连好电路后,该同学闭合开关S,发现电流表示数为零,电压表示数不为零,检查各接线柱均未接错,且接触良好。他用多用电表的电压挡检查电路。
①在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图b中多用电表的______(选填“A”、“B”或“C”)。
②将两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为零,两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障原因是______。
A、短路 B、滑动变阻器断路 C、电流表断路 D、电流表短路
(2)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据,并且根据数据在坐标系中描出了对应的点,如图c所示,请画出图像______。
I/A
0.10
0.17
0.23
0.30
0.40
U/V
1.20
1.00
0.80
0.60
0.55
(3)由图像求出实验中电源的电动势E=_____V,内阻r=_____。
(4)本次实验产生系统误差的原因是__________,电动势的测量值比真实值_____(选填A:偏大、B:偏小、C:相等、D:都有可能)。
【答案】(1) ①. B ②. B
(2)如图所示
(3) ①. 1.49##1.50##1.51 ②. 1.39##1.40##1.41
(4) ①. 电压表分流 ②. B
【解析】
【小问1详解】
①[1]在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先进行机械调零,即调整图b中多用电表的B。
②[2]发现电流表示数为0,电压表示数不为0,则可知,电流表或滑动变阻器R处断路,用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,说明此时c、d均与电源连接,则可知滑动变阻器R断路。故选B。
【小问2详解】
画出图像如图
【小问3详解】
[1][2]根据U=E-I(r+R0),由图像求出实验中电源的电动势E=1.50V,内阻。
【小问4详解】
[1][2]由电路图可知,将保护电阻作为内阻处理后,可以视为相对电源的电流表外接法,电压表并联在电源两端,故电压表示数准确,但由于电压表内阻的影响而导致电流表示数偏小;故误差原因来自电压表分流,故电动势测量值比真实值偏小,故选B;
13. 某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落,重锤在地面上砸出一个深坑,重锤冲击地面的过程历时0.1s。取g=10m/s2。求:
(1)重锤自由下落过程中所受重力的冲量大小;
(2)重锤对地面的平均冲击力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
重锤自由下落过程中的时间
所受重力的冲量大小
【小问2详解】
重锤落地的速度
向上为正,重锤冲击地面过程由动量定理
解得
14. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息,回答下列问题:
(1)质点的振幅和频率为多少?
(2)质点在5s末的位移是多少,25s末质点向什么方向运动?
(3)质点在前30s内的运动路程是多少?
【答案】(1),
(2),25s末质点向负方向运动
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知,质点振幅为;
周期s,则频率
【小问2详解】
通过图像可知,质点在5s末的位移为
在25s时,根据图像的斜率可知,质点正在向负方向运动;
【小问3详解】
质点在前30s内的运动路程为
15. 正在修建的楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下,某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,他先将线的下端系上一个小球,当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,球在最低点B时,球心到窗上沿的距离为。他打开窗户,让小球沿垂直于墙的竖直平面内在AC之间作小角度摆动,如图所示。他发现小球通过图中的B点到再次以相同运动方向通过B点共用时。当地重力加速度值取,根据以上数据,求:
(1)该小球从B到C运动的最短时间;
(2)房顶到窗上沿的高度。
【答案】(1)0.5s
(2)8m
【解析】
【小问1详解】
该小球从B到C运动的最短时间
【小问2详解】
小球通过图中的B点到再次以相同运动方向通过B点共用时,则周期
由于该单摆在左右两侧摆动的摆长变化,故周期公式为
代入数据解得,房顶到窗上沿的高度为
16. 冰车是小朋友们喜爱的冰上活动项目,如图,小华在光滑的水平冰面上放置一个光滑曲面体,曲面体的右端与冰面相切,小华坐在静止的冰车上用手扶住冰球。某时刻小华将冰球以v0=4m/s的对地速度向左推出后,球沿曲面体上升(球不会越过曲面体)。已知小华和冰车的总质量m1=40kg,冰球的质量m2=10kg,曲面体的质量m3=30kg。试求:
(1)推出后,小华和冰车的速度大小;
(2)球沿曲面体上升的最大高度;
(3)小华能否再一次接住冰球,如能,试计算接住后他们的共同速度;如不能,请说明理由。
【答案】(1);(2);(3)能,1.2m/s,方向水平向右
【解析】
【详解】(1)对冰球、小华和冰车构成的系统进行分析,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律有
解得小华和冰车的速度
故速度大小为1m/s。
(2)对冰球和光滑曲面体构成的系统,根据水平方向动量守恒有
解得冰球和光滑曲面体共同速度
冰球上升过程中,系统机械能守恒,则有
解得
(3)冰球与曲面体相互作用的过程中,由于无能量的损失,故冰球和曲面体组成的系统,水平方向动量守恒,系统机械能守恒,则有
,
解得
,
表明冰球反向速度大于小华和冰车的共同速度,故冰球能追上小华和冰车组成的系统,当小华接住冰球后,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
解得
即共同速度大小为1.2m/s,方向水平向右。
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物理试卷
一、单项选择题:共11小题,每小题4分,44分。每小题只有一个选项符合题意
1. 在实验室里为了验证动量守恒定律,可以采用如图所示的装置。在本实验中,不一定要遵循的要求是( )
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端的切线是水平的
C. 入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
D. 入射球每一次都要从同一高度由静止滚下
2. 如图所示,在码头和船边悬挂有旧轮胎,船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎的作用说法正确的是( )
A. 可以增大船与码头间的作用力
B. 可以增大船停靠过程的时间
C. 可以增大船停靠过程中的动能变化量
D. 可以增大船停靠过程中的动量变化量
3. 巴黎奥运会上,某举重运动员双手握住重为G的杠铃,迅速下蹲,在下蹲的最低点,运动员迅速伸直双腿和挺直背部,同时双臂用力将杠铃举过头顶,直到手臂完全伸直,杠铃在头顶上方稳定(保持静止),直到裁判员发出白灯信号,才算抓举成功。若杠铃在头顶上方稳定的时间为t,则在该段时间内( )
A. 地面对运动员的冲量为0 B. 运动员对地面的冲量为0
C. 杠铃所受重力的冲量为Gt D. 杠铃的总冲量为Gt
4. 如图所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是( )
A. 振子在A时刻的动能等于B时刻的动能
B. 振子在A时刻的势能等于B时刻的势能
C. 振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D. 振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能
5. 一个粉笔竖立放置在水平桌面靠近边缘的纸条上,如图,第一次慢慢抽出纸条粉笔向后倾倒;第二次快速抽出纸条,粉笔轻微晃动后又静立在桌面上,以下说法中正确的是( )
A. 缓慢拉动纸条时,粉笔受到冲量小
B. 快速拉动纸条时,粉笔受到冲量小
C. 缓慢拉动纸条时,纸条对粉笔水平作用力大
D. 快速拉动纸条时,纸条对粉笔水平作用力小
6. 用单摆测重力加速度实验,测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是( )
A. 开始摆动时振幅较小
B. 小球的质量m较大
C. 开始计时时,过早按下秒表
D. 测量周期时,误将测量周期时,将n次全振动误记为(n+1)次全振动
7. 如右图甲所示,一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置.乙是振子做简谐运动时的位移一时间图象.则关于振子的加速度随时间变化的规律,下列四个图象中正确的是( )
A. B. C. D.
8. 一质点做简谐运动,振幅为,周期为0.4s,从时刻开始,一个周期内,时刻的位移为,时刻的位移为,以、和、分别表示、时刻质点振动速度和加速度,则以下说法正确的是( )
A. 、大小一定相等,方向可能相同
B. ,大小一定相等,方向一定相反
C. 可能为
D. 和方向一定相同
9. 某同学在探究单摆运动中,图甲是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图,图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像,则以下说法正确的是( )
A. 时刻摆球速度最大
B. 时刻摆球经过最低点
C. 单摆振动周期
D. 单摆振动周期
10. 一辆小车停在光滑的水平面上,一个士兵坐在小车上,他连同装备和小车的总质量为M,这个士兵用自动步枪沿水平方向连续射出子弹,每个子弹的质量为m,子弹离开枪口时,相对于步枪的速度大小为,当第三发子弹射出后,小车的速度大小为( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧曲面体静止在光滑的水平面上。一质量为m的小物块从曲面体顶端由静止开始下滑到曲面最底端,此过程中( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块、曲面体组成的系统动量守恒
C. 曲面体对物块的弹力不做功
D. 物块水平方向运动的位移为
二、非选择题:共5小题,共56分。其中第13题—第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位
12. 某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中,串联了一只的保护电阻,实验电路如图a所示。则
(1)用完好的导线连好电路后,该同学闭合开关S,发现电流表示数为零,电压表示数不为零,检查各接线柱均未接错,且接触良好。他用多用电表的电压挡检查电路。
①在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图b中多用电表的______(选填“A”、“B”或“C”)。
②将两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为零,两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障原因是______。
A、短路 B、滑动变阻器断路 C、电流表断路 D、电流表短路
(2)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据,并且根据数据在坐标系中描出了对应的点,如图c所示,请画出图像______。
I/A
0.10
0.17
0.23
0.30
0.40
U/V
1.20
1.00
0.80
0.60
0.55
(3)由图像求出实验中电源的电动势E=_____V,内阻r=_____。
(4)本次实验产生系统误差的原因是__________,电动势的测量值比真实值_____(选填A:偏大、B:偏小、C:相等、D:都有可能)。
13. 某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落,重锤在地面上砸出一个深坑,重锤冲击地面的过程历时0.1s。取g=10m/s2。求:
(1)重锤自由下落过程中所受重力的冲量大小;
(2)重锤对地面的平均冲击力大小。
14. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息,回答下列问题:
(1)质点的振幅和频率为多少?
(2)质点在5s末的位移是多少,25s末质点向什么方向运动?
(3)质点在前30s内的运动路程是多少?
15. 正在修建的楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下,某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,他先将线的下端系上一个小球,当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,球在最低点B时,球心到窗上沿的距离为。他打开窗户,让小球沿垂直于墙的竖直平面内在AC之间作小角度摆动,如图所示。他发现小球通过图中的B点到再次以相同运动方向通过B点共用时。当地重力加速度值取,根据以上数据,求:
(1)该小球从B到C运动的最短时间;
(2)房顶到窗上沿的高度。
16. 冰车是小朋友们喜爱的冰上活动项目,如图,小华在光滑的水平冰面上放置一个光滑曲面体,曲面体的右端与冰面相切,小华坐在静止的冰车上用手扶住冰球。某时刻小华将冰球以v0=4m/s的对地速度向左推出后,球沿曲面体上升(球不会越过曲面体)。已知小华和冰车的总质量m1=40kg,冰球的质量m2=10kg,曲面体的质量m3=30kg。试求:
(1)推出后,小华和冰车的速度大小;
(2)球沿曲面体上升的最大高度;
(3)小华能否再一次接住冰球,如能,试计算接住后他们的共同速度;如不能,请说明理由。
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