2026-2027学年江苏南京市高二上学期物理期中复习题训练二
2026-09-28
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内容正文:
高二期中复习试题二
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分;每小题只有一个正确答案,多选、错选均不得分)
1. 如图所示,竖直圆盘可绕水平中心轴O转动,固定在圆盘边缘上的小圆柱带动一个T型支架在竖直方向振动,T型支架下端连着一个弹簧振子,小球始终在水中,当圆盘静止时,小球阻尼振动的频率约为3Hz。现使圆盘以4s的周期匀速转动,当小球振动达到稳定后( )
A. 小球的振动频率约为3Hz
B. T型支架的运动是简谐运动
C. 小球的振幅与圆盘转速无关
D. 若圆盘匀速转动的周期变为2s,稳定后小球的振幅将减小
【答案】B【详解】A.由受迫振动的特点可知,小球稳定振动时的频率与外部驱动力的频率相同,故由得 故A错误;
B.小圆柱随圆盘做匀速圆周运动,设小圆柱到圆心的距离为r,从小圆柱在最低点开始计时,则小圆柱相对于圆心O的高度为
所以T型支架在竖直方向的位移随时间变化的规律也满足
符合简谐振动的公式,所以T型支架的运动是简谐运动,故B正确;
CD.当驱动力频率与振动系统固有频率相同时,振幅最大,若圆盘匀速转动的周期变为2s,此时,驱动力的频率为0.5Hz,与固有频率更接近,则稳定后小球的振幅增大,故CD错误。 故选B。
2. 某同学用粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中,如图甲所示。现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时,之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的x-t图像,如图乙所示,不计水的阻力。则( )
A. 木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力提供
B. 从0.1s~0.2s过程中木筷的动量逐渐变大
C. 木筷的位移时间关系式为
D. t=0.45s时,木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力
【答案】D【详解】A.木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力以及重力提供,故A错误;
B.根据图像可知,从0.1s~0.2s过程中木筷向最大位移处运动,速度逐渐变小,则动量逐渐变小,故B错误;
C.根据图像可知 所以 木筷的位移时间关系式为 故C错误;
D.t=0.45s时,根据图像可知,斜率代表速度,从正向最大位移处向平衡位置运动,向负方向加速,加速度向下,木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力,故D正确。故选D。
3. 将一单摆向右拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向左摆动,用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,摆球从最高点M摆至左边最高点N时,以下说法正确的是( )
A. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为4:1
B. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为2:1
C. 摆球向左不能摆到释放时的同一高度处
D. 摆线经过最低点时,角速度不变,半径减小,摆线张力变小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据单摆周期公式可知
摆线碰到障碍物前后的摆长之比为 A正确,B错误;
C.摆球从最高点M摆至左边最高点N时,系统机械能守恒,故摆球向左能摆到释放时的同一高度处,C错误;
D.摆线经过最低点时,线速度不变,半径减小,则 即
可知摆线张力变大,D错误。 故选A。
4. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc,∠a=90°,∠c=37°,磁场方向垂直于线框平面,a、c两点接一直流电源,电流方向如图所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A. 导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力
B. 导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力
C. 导线ab、ac所受安培力的大小之比为3:8
D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上
【答案】C【详解】A.设磁感应强度大小为B,ac边长为L,则abc的长度
由题意可知在a、c点接一直流电源后流过abc导线的电流为,流过ac导线的电流为,故导线bc受到的安培力大小为 导线ac所受的安培力大小为 故A错误;
B.导线abc的有效长度为L,受到的安培力大小为 故B错误;
C.ab、ac所受安培力的大小之比 故C正确;
D.根据左手定则,导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向下,故D错误。 故选C。
5. 生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风,其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图乙表示的是理想情况下的降噪过程,实线对应环境噪声,虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则( )
A. 降噪过程利用了声波的干涉原理
B. 降噪过程可以使外界噪音的能量消失
C. 降噪过程可以消除通话中的所有背景杂音
D. 如图乙所示介质中的P点处于平衡位置,动能最大
【答案】A【详解】AB.由图可知,降噪声波和环境声波波长相等,频率相同,且等幅反相,两边叠加时发生干涉,振动减弱,起到降噪的作用,但是并不能使外界噪音的能量消失,A正确,B错误;
C.降噪过程不可以消除通话中的所有背景杂音,只能消除和降噪声波频率相同的环境背景杂音,C错误;
D.P点处于平衡位置,但是两波等幅反相,合振幅为零,此时P点静止不动,动能为零,D错误。故选A。
6. 如图所示,水平方向的弹簧振子振动过程中,振子先后经过a、b两点时的速度相同,且从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,,c、d为振子最大位移处,则该振子的振动频率为( )
A. 1Hz B. 1.25Hz
C. 2Hz D. 2.5Hz
【答案】B【详解】由题可知,a、b两点关于平衡位置对称,从a到b历时
从b再回到a的最短时间为0.4s,即从b到c所用时间为
所以弹簧振子振动的周期为 则振动频率为 故B正确,ACD错误。故选B。
7. 如图所示的电路,单刀双掷开关S原来与2连接,从开始改接1,一段时间后,将开关S改接2。则流经电路中P点的电流i随时间t变化的图像(取图中向右的电流方向为正方向)、电容器两极板间电势差UAB随时间t变化的图像、电容器带电量q随时间t变化的图像、电容器的电容C随时间t变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】A.从开始改接1,电源给电容器充电,电流向右为正值;一段时间后,将开关S改接2,电容器通过电阻放电,电流的方向向左为负值,A错误;
B.从开始改接1,电源给电容器充电,上极板带正电,;一段时间后,将开关S改接2,电容器通过电阻放电,上极板仍然带正电,,B错误;
C.从开始改接1,电源给电容器充电,上极板带正电,两极板所带的电量增大;开关接2之前,电量不变;将开关S改接2,电容器通过电阻放电,上极板仍然带正电,电量减少。C正确;
D.电容器的电容与充电和放电无关,电容器的电容保持不变,D错误。 故选C。
8. 如图电路,C为电容器,D为理想二极管(具有单向导通作用),电流表、电压表均为理想表.闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为,电压表V2的示数改变量大小为,电流表A的示数改变量大小为,则下列判断正确的有( )
A.
B. 的值变大
C. 的值不变,且始终等于电源内阻r
D. 滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少
【答案】C【详解】B.根据闭合电路欧姆定律有 则有
即的值不变,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律有 则有 故C正确;
A.由BC的分析可知 所以,故A错误;
D.滑片向左移动的过程中,外电阻增大,总电流减小,R1两端电压不断减小,若没有二极管,则电容器两端电压不断减小,根据可知电容器所带的电荷量不断减少,但由于二极管的单向导电特点,电容器无法放电,电荷量无法减少,故D错误。 故选C。
9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法不正确的是( )
A. x1处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在O~x2段做变速运动,x2~x3段做匀变速运动
C. x2~x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值
D. 在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3
【答案】A【详解】A.根据 得场强与电势的关系
电势能Ep=qφ 联立可得 可知Ep-x图像切线的斜率
x1处切线斜率为零,所以x1处电场强度为零,故A错误;
BC.由题图可知,O~x1,x1~x2,x2~x3三段图线斜率大小变化情况为变小,变大,不变,则可知三段图线反映的粒子所受电场力变小,变大,不变,故BC正确;
D.根据电势能与电势的关系Ep=qφ,粒子带负电,q<0,可知电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以,故D正确。 本题选错误的,故选A。
10.如图,光滑水平面上置有质量分别为和的物块A、B,两物块间用劲度系数,两物块间用劲度系数k=200N/m的轻质弹簧相连,其中A紧靠竖直墙壁,弹簧处于原长。已知弹簧振子的周期公式为,其中k为弹簧劲度系数,m为振子质量,现用水平向左的力F缓慢推动物块B,到达某一位置时保持静止,此过程力F做的功为;瞬间撤去推力F,下列说法正确的是( )
A. 弹簧第一次恢复原长过程中,物块A、B及弹簧组成的系统机械能和动量都守恒
B. 弹簧第一次恢复原长过程中,墙壁对物块A的冲量为
C. 弹簧第一次恢复原长过程中,弹簧对B的平均作用力大小为
D. 在撤去推力F后的运动过程中,物块A的最大速度为
【答案】C【详解】A.弹簧第一恢复原长的过程中,物块A、B及弹簧组成的系统只有弹力做功,则物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒,A受到墙壁的力,所以系统合外力不为零,则系统动量不守恒,A错误;
B.从力F推动B到弹簧第一次恢复原长,设弹簧恢复原长时B的速度为,根据动能定理
弹簧第一次恢复原长过程中,物块A静止不动,则墙壁对物块A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小,弹簧对A的力大小等于对B的力大小,所以弹簧对A的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小,则
B错误;
C.弹簧第一次恢复原长过程中,弹簧与B组成系统做简谐运动,B为弹簧振子,则弹簧第一次恢复原长的时间
则弹簧对B的平均作用力大小为 C正确;
D.从弹簧第一次恢复原长到弹簧第二次恢复原长的过程中,弹簧处于伸长状态,对物块A一直做正功,A一直在加速,之后,弹簧处于压缩状态,对物块A做负功,A开始减速,所以,当弹簧第二次恢复原长时A的速度最大。取向右为正方向,根据系统的动量守恒和机械能守恒得
解得物块A的最大速度 D错误。故选C。
11、在电场强度为E的足够大的水平匀强电场中,有一条固定在竖直墙面上与电场线平行且足够长的光滑绝缘杆,如图所示,杆上有两个质量均为m的小球A和B,A球带电荷量+Q,B球不带电。开始时两球相距L,现静止释放A,A球在电场力的作用下,开始沿杆运动并与静止的B球发生正碰,设在各次碰撞中A、B两球的机械能没有损失,A、B两球间无电量转移,忽略两球碰撞的时间。则下列说法正确的是( )
A. 发生第一次碰撞时A球的电势能增加了QEL B. 发生第二次碰撞时A球总共运动时间为
C. 发生第三次碰撞后B球的速度为 D. 发生第n次碰撞时B球已运动的位移是
【答案】B【详解】A.A球的加速度 第一次碰撞前A速度
对A球` 发生第一次碰撞时A球的电势能减少了QEL,A错误;
B.第一次碰撞前,B的速度
由于A、B两球质量相等且发生正碰,碰撞过程中总动能无损失,所以碰撞后交换速度,即碰撞后A、B球速度分别为
设第一次碰撞的时间为,则
设第二次碰撞的时间为,则第一次碰后经时间A、B两球发生第二次碰撞,则有
解得 B正确;
C.经分析,每次碰撞后交换速度,发生第三次碰撞后,小球仍遵循动量、能量守恒,可知第三次碰撞后B球的速度为 C错误;
D.第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右运动了
因为相邻两次碰撞时间间隔总为,则每次碰撞的相对位移为,发生第n次碰撞时B球已运动的位移是,D错误; 故选B。
二、非选择题
12. 某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度g,设计了如下实验步骤:
A.用游标卡尺测量小球的直径d;
B.用实验器材安装好装置;
C.用米尺测得悬点到小球上端摆线的长度L;
D.将小球拉离平衡位置一个小角度,由静止释放小球,稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时,并计数为1,此后小球每摆到平衡位置时,计数一次,依次计数为2、3…,当数到n时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变摆线长度,重复实验,测得多组数据。
(1)用游标卡尺测量小球直径,如图所示,读数为___________;
(2)单摆悬挂在铁架台上,细线的上端悬挂方式正确的是图___________(选填“甲”或“乙”);
(3)该单摆的周期为___________(用t、n表示);
(4)根据上述实验操作,测得当地重力加速度的表达式为___________(用n、L、d、t表示);
(5)实验测得的重力加速度g值比当地重力加速度大,可能原因有___________。
A.将L当成摆长 B.摆球的质量偏大
C.摆球做圆锥摆运动 D.开始计时时,秒表按下过晚
【答案】 ① 1.075 ②. 乙 ③. ④. ⑤. CD#DC
【详解】(1)[1]读数为
(2)[2]单摆摆动过程中,摆长不能变化,所以细线的上端悬挂方式正确的是图乙;
(3)[3]由题意可得 可得正确为
(4)[4]由单摆周期公式可得 可得
(5)[5] A.将L当成摆长时,所测摆长偏小,所测重力加速度偏小,故A错误;
B.所测重力加速度的大小与摆球的质量无关,故B错误;
C.摆球做圆锥摆运动时,摆线与竖直夹角为α,由
可得周期为
小于单摆的周期,所测周期偏小,所以所测重力加速度值偏大,故C正确;
D.开始计时时,秒表按下过晚,所测时间偏短,所以所测重力加速度值偏大,故D正确。 故选CD。
13. 图甲是用力传感器对单摆做小角度摆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,图中F的最大值Fmax=F1,最小值Fmin=F2,重力加速度为g。不计摆线质量及空气阻力。求:
(1)单摆周期T;
(2)摆长l(计算时,可取g=9.8m/s2,π2=9.8);
(3)摆球质量m的表达式(用题干中的已知物理量表示)。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)单摆在一个周期内会两次经过最低点,摆线出现两次弹力最大的时刻,则周期为
(2)根据 得
(3)设摆球在最高点时摆线与竖直方向的夹角为,当摆球在最高点时
摆球最低点时,根据牛顿第二定律
根据机械能守恒 联立得
14. 篮球是奥运会的核心比赛项目,深受广大球迷的喜欢。假设一篮球在空中水平向右抛出,落地后又反弹。已知第一次落地与地面的接触时间为∆t=0.2s。篮球的抛出点高度、两次落点的位置、第一次反弹后的高度等数据如图所示,已知该篮球质量为0.6kg,不计空气阻力,加速度g=10m/s2,求该篮球:
(1)从抛出到第一次落地的过程中重力的冲量I1;
(2)第一次与地面接触过程中所受地面的平均弹力的大小;
(3)第一次与地面接触过程中所受摩擦力的冲量I2。
【答案】(1),方向竖直向下;(2);(3),水平向左
详解】(1)下落过程 解得 此过程中重力的神量 方向竖直向下。
(2)刚要落地时的速度
方向向下,刚要离开地面时的速度
方向向上,规定竖直向上为正方向,对篮球在竖直方向上由动量定理得
解得
(3)根据 落地前的水平速度 反弹后的水平速度
对篮球在水平方向上由动量定理得 摩擦力的神量大小为,方向水平向左。
15. 如图所示,在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物体A和B,他们的质量均为m=2kg,弹簧的劲度系数为k=100N/m,C为一固定挡板,现让一质量也为m=2kg的物体D在A上方某处由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,此后做简谐运动,运动过程中,物体B对C的最小弹力为F=5N,重力加速度g取10m/s2.。求:
(1)BC间弹力最小时,弹簧的形变量是多少;
(2)简谐运动的振幅;
(3)若弹簧振子的周期为,m为振子质量,k为弹簧进度系数。以平衡位置为原点,沿斜面向下为正方向,振子在最低点作为0时刻,请写出振子的振动方程。
【答案】(1)x2=5cm;(2)A= 25cm;(3)x=25cos5t (cm)
【详解】(1)当AD在最高点时,挡板弹力最小,此时弹簧处于伸长状态,设伸长量x2,则有
代入数据得
(2)AD粘在一起后,设运动到平衡位置时形变量为x1,则有 代入数据得x1=20cm
故简谐运动的振幅为A=x1+x2=25cm
(3)简谐振动的周期为(s) 故角频率为
设振动方程为x=Asin(ωt+φ) 当t=0时,x=25cm,代入方程得
故振动方程为(cm)= 25cos5t (cm)
16. 如图所示,光滑水平面ab上静止放置着质量分别mA = 2 kg、mB = 1 kg的物块A、B(均可视为质点),右侧放置一个不固定的光滑弧形滑块C(足够高),质量mC = 3 kg,C的弧面与水平面相切。水平面左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长L = 0.25 m的小车,小车上表面与ab等高。用轻质细绳将A、B连接在一起,A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(与A、B不拴接)。现将细绳剪断,与弹簧分开之后A向左滑上小车,B获得速度v = 2 m/s,,向右滑动冲上弧形滑块C。物块A与小车之间的动摩擦因数μ = 0.1,小车质量M满足1 kg ≤ M ≤ 6 kg,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)细绳剪断之前弹簧的弹性势能;(2)物块B再次回到C底端时,B对C做了多少功;
(3)物块A在小车上滑动过程中产生的热量(计算结果可含有M)。
【答案】(1)3 J (2) (3)当2 kg < M ≤ 6 kg时,Q1 = 0.5 J,当1 kg ≤ M ≤ 2 kg时,
【小问1详解】
细绳剪断前后A与B组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律,有
解得
根据能量守恒可知,细绳剪断之前弹簧的弹性势能为
【小问2详解】
物块B冲上C,再滑回C的底端,B和C组成的系统动量守恒,机械能守恒,有
解得
根据动能定理可得,B对C做的功为
【小问3详解】若A没有飞离小车,对A与小车,根据动量守恒定律,有
设A与小车的相对位移为x,有 解
可知,当M增大,相对位移增大,当相对位移为L时,可得
所以,当2 kg < M ≤ 6 kg时,A飞离小车,相对位移为L,有
当1 kg ≤ M ≤ 2 kg时,A没有飞离小车,相对位移为x,有
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高二期中复习试题二
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分;每小题只有一个正确答案,多选、错选均不得分)
1. 如图所示,竖直圆盘可绕水平中心轴O转动,固定在圆盘边缘上的小圆柱带动一个T型支架在竖直方向振动,T型支架下端连着一个弹簧振子,小球始终在水中,当圆盘静止时,小球阻尼振动的频率约为3Hz。现使圆盘以4s的周期匀速转动,当小球振动达到稳定后( )
A. 小球的振动频率约为3Hz
B. T型支架的运动是简谐运动
C. 小球的振幅与圆盘转速无关
D. 若圆盘匀速转动的周期变为2s,稳定后小球的振幅将减小
2. 某同学用粗细均匀的一根木筷,下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中,如图甲所示。现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时,之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的x-t图像,如图乙所示,不计水的阻力。则( )
A. 木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力提供
B. 从0.1s~0.2s过程中木筷的动量逐渐变大
C. 木筷的位移时间关系式为
D. t=0.45s时,木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力
3. 将一单摆向右拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向左摆动,用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,摆球从最高点M摆至左边最高点N时,以下说法正确的是( )
A. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为4:1
B. 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为2:1
C. 摆球向左不能摆到释放时的同一高度处
D. 摆线经过最低点时,角速度不变,半径减小,摆线张力变小
4. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc,∠a=90°,∠c=37°,磁场方向垂直于线框平面,a、c两点接一直流电源,电流方向如图所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A. 导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力
B. 导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力
C. 导线ab、ac所受安培力的大小之比为3:8
D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上
5. 生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风,其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图乙表示的是理想情况下的降噪过程,实线对应环境噪声,虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则( )
A. 降噪过程利用了声波的干涉原理
B. 降噪过程可以使外界噪音的能量消失
C. 降噪过程可以消除通话中的所有背景杂音
D. 如图乙所示介质中的P点处于平衡位置,动能最大
6. 如图所示,水平方向的弹簧振子振动过程中,振子先后经过a、b两点时的速度相同,且从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,,c、d为振子最大位移处,则该振子的振动频率为( )
A. 1Hz B. 1.25Hz
C. 2Hz D. 2.5Hz
7. 如图所示的电路,单刀双掷开关S原来与2连接,从开始改接1,一段时间后,将开关S改接2。则流经电路中P点的电流i随时间t变化的图像(取图中向右的电流方向为正方向)、电容器两极板间电势差UAB随时间t变化的图像、电容器带电量q随时间t变化的图像、电容器的电容C随时间t变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
8. 如图电路,C为电容器,D为理想二极管(具有单向导通作用),电流表、电压表均为理想表.闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为,电压表V2的示数改变量大小为,电流表A的示数改变量大小为,则下列判断正确的有( )
A.
B. 的值变大
C. 的值不变,且始终等于电源内阻r
D. 滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少
9. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法不正确的是( )
A. x1处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在O~x2段做变速运动,x2~x3段做匀变速运动
C. x2~x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值
D. 在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3
10.如图,光滑水平面上置有质量分别为和的物块A、B,两物块间用劲度系数,两物块间用劲度系数k=200N/m的轻质弹簧相连,其中A紧靠竖直墙壁,弹簧处于原长。已知弹簧振子的周期公式为,其中k为弹簧劲度系数,m为振子质量,现用水平向左的力F缓慢推动物块B,到达某一位置时保持静止,此过程力F做的功为;瞬间撤去推力F,下列说法正确的是( )
A. 弹簧第一次恢复原长过程中,物块A、B及弹簧组成的系统机械能和动量都守恒
B. 弹簧第一次恢复原长过程中,墙壁对物块A的冲量为
C. 弹簧第一次恢复原长过程中,弹簧对B的平均作用力大小为
D. 在撤去推力F后的运动过程中,物块A的最大速度为
11、在电场强度为E的足够大的水平匀强电场中,有一条固定在竖直墙面上与电场线平行且足够长的光滑绝缘杆,如图所示,杆上有两个质量均为m的小球A和B,A球带电荷量+Q,B球不带电。开始时两球相距L,现静止释放A,A球在电场力的作用下,开始沿杆运动并与静止的B球发生正碰,设在各次碰撞中A、B两球的机械能没有损失,A、B两球间无电量转移,忽略两球碰撞的时间。则下列说法正确的是( )
A. 发生第一次碰撞时A球的电势能增加了QEL B. 发生第二次碰撞时A球总共运动时间为
C. 发生第三次碰撞后B球的速度为 D. 发生第n次碰撞时B球已运动的位移是
二、非选择题
12. 某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度g,设计了如下实验步骤:
A.用游标卡尺测量小球的直径d;
B.用实验器材安装好装置;
C.用米尺测得悬点到小球上端摆线的长度L;
D.将小球拉离平衡位置一个小角度,由静止释放小球,稳定后小球在某次经过平衡位置时开始计时,并计数为1,此后小球每摆到平衡位置时,计数一次,依次计数为2、3…,当数到n时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变摆线长度,重复实验,测得多组数据。
(1)用游标卡尺测量小球直径,如图所示,读数为___________;
(2)单摆悬挂在铁架台上,细线的上端悬挂方式正确的是图___________(选填“甲”或“乙”);
(3)该单摆的周期为___________(用t、n表示);
(4)根据上述实验操作,测得当地重力加速度的表达式为___________(用n、L、d、t表示);
(5)实验测得的重力加速度g值比当地重力加速度大,可能原因有___________。
A.将L当成摆长 B.摆球的质量偏大
C.摆球做圆锥摆运动 D.开始计时时,秒表按下过晚
13. 图甲是用力传感器对单摆做小角度摆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,图中F的最大值Fmax=F1,最小值Fmin=F2,重力加速度为g。不计摆线质量及空气阻力。求:
(1)单摆周期T;
(2)摆长l(计算时,可取g=9.8m/s2,π2=9.8);
(3)摆球质量m的表达式(用题干中的已知物理量表示)。
14. 篮球是奥运会的核心比赛项目,深受广大球迷的喜欢。假设一篮球在空中水平向右抛出,落地后又反弹。已知第一次落地与地面的接触时间为∆t=0.2s。篮球的抛出点高度、两次落点的位置、第一次反弹后的高度等数据如图所示,已知该篮球质量为0.6kg,不计空气阻力,加速度g=10m/s2,求该篮球:
(1)从抛出到第一次落地的过程中重力的冲量I1;
(2)第一次与地面接触过程中所受地面的平均弹力的大小;
(3)第一次与地面接触过程中所受摩擦力的冲量I2。
15. 如图所示,在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物体A和B,他们的质量均为m=2kg,弹簧的劲度系数为k=100N/m,C为一固定挡板,现让一质量也为m=2kg的物体D在A上方某处由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,此后做简谐运动,运动过程中,物体B对C的最小弹力为F=5N,重力加速度g取10m/s2.。求:
(1)BC间弹力最小时,弹簧的形变量是多少;
(2)简谐运动的振幅;
(3)若弹簧振子的周期为,m为振子质量,k为弹簧进度系数。以平衡位置为原点,沿斜面向下为正方向,振子在最低点作为0时刻,请写出振子的振动方程。
16. 如图所示,光滑水平面ab上静止放置着质量分别mA = 2 kg、mB = 1 kg的物块A、B(均可视为质点),右侧放置一个不固定的光滑弧形滑块C(足够高),质量mC = 3 kg,C的弧面与水平面相切。水平面左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长L = 0.25 m的小车,小车上表面与ab等高。用轻质细绳将A、B连接在一起,A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(与A、B不拴接)。现将细绳剪断,与弹簧分开之后A向左滑上小车,B获得速度v = 2 m/s,,向右滑动冲上弧形滑块C。物块A与小车之间的动摩擦因数μ = 0.1,小车质量M满足1 kg ≤ M ≤ 6 kg,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)细绳剪断之前弹簧的弹性势能;(2)物块B再次回到C底端时,B对C做了多少功;
(3)物块A在小车上滑动过程中产生的热量(计算结果可含有M)。
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