内容正文:
高二物理期中测试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.电阻R1、R2的I-U图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=3∶1
B.将R1与R2串联后接于电源上,则电压比U1∶U2=1∶3
C.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则功率比P1∶P2=1∶3
2.关于动量与动能,以下说法正确的是( )
A.两个物体动能相等,它们的动量也一定相等;
B.两个物体动量相等,它们的动能也一定相等;
C.质量相等的两个物体若动量相等,则它们的动能一定相同;
D.质量相等的两个物体若动能相等,则它们的动量一定相等。
3.关于简谐运动,下列说法正确的是( )
A.简谐运动一定是水平方向的运动
B.所有的振动都可以视为是简谐运动
C.物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线
D.只要振动图像是正弦曲线物体一定做简谐运动
4.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点
A.它的振动速度等于波的传播速度
B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D.它的振动频率等于波源振动频率
5.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是
A.电源1与电源2的内阻之比是7:11
B.电源1与电源2的电动势之比是1:2
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1:2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是3:5
6.质量为的物体做直线运动,其速度图像如图所示。则物体在前内和后内所受外力的冲量分别是( )
A., B., C. D.0,
7.如图,是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息可知( )
A.质点在任意2s内运动的路程是20cm
B.质点1~1.5s内路程为
C.图中速度方向改变了3次
D.质点0-0.5s内和0.5-1s内位移之比为√2:1。
8.如图甲所示为图丙中的波源沿轴方向上下振动的振动图像,如图乙所示为图丙中的波源沿轴方向上下振动的振动图像,已知波源、相距20cm,C为中点,0~1.4s时间内质点通过的路程为30cm,则质点开始振动的时刻是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列对能量的转化和守恒定律的认识正确的是( )
A.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.只要科技不断进步,将会制作出“不消耗任何能源而工作的机械”
D.石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了
10.如图所示为老师对着墙壁练习打乒乓球。在某次球拍击球后,球斜向上飞出,球以速度垂直撞在竖直墙壁上,球反向弹回后,能回到出发点。已知乒乓球的质量为,不计空气阻力,则( )
A.乒乓球往返的时间相同
B.乒乓球与墙相碰,动量变化量大小为
C.乒乓球往返的轨迹不同
D.乒乓球撞击墙壁动量守恒
11.一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知,t=2.5 s时,质点的( )
A.速度沿负方向
B.速度沿正方向
C.质点正向平衡位置移动
D.质点正远离平衡位置向最大位移处运动
12.位于坐标原点O的波源,从时刻开始沿y轴负方向振动,形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波。某时刻在之间第一次出现如图所示的波形,此时质点P、Q的位移大小相等,方向相反,且从该时刻起,质点P第一次回到平衡位置和质点Q第一次回到平衡位置所用时间之比为。已知时质点Q恰好第一次到达波峰处,则以下说法正确的是( )
A.图示时刻P、Q两质点的加速度大小相等、方向相反
B.若能发生稳定干涉,该波所遇到的波的频率为Hz
C.从时刻开始,当质点P第二次到达波峰时,m处的质点经过的路程为10cm
D.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为80m的障碍物,这列波不能发生衍射现象
三、实验题
13.将两个金属电极锌、铜片插入水果(橘子、苹果、柠檬等)中就可以做成一个水果电池。学校物理兴趣小组制作了一个水果电池后,想测量该水果电池的电动势和内阻。
(1)张同学用多用电表的直流电压挡,选择合适的量程,直接测量铜、锌两金属片之间的电压时,若示数为,则水果电池的实际电动势___________(填“”“”或“”);若水果电池的内阻为,所用多用电表的直流电压挡的内阻为,则水果电池的实际电动势可表示为___________。
(2)李同学用如图甲所示的电路测量水果电池的电动势和内阻,他根据实验数据用描点法作出电压表V的示数随电流表A的示数变化的关系图像如图乙所示。根据图乙可知,水果电池电动势的测量值___________V,内阻的测量值___________。(结果均保留两位有效数字)
14.某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下:
(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上,调整末端切线水平;
(ⅱ)将白纸固定在水平地面上,白纸上面放上复写纸;
(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O;
(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录小球的落地点,重复多次,确定落点的中心位置Q;
(ⅴ)将小球B放在斜槽末端,让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录两小球的落地点,重复多次,确定A、B两小球落点的中心位置P、R;
(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3;
(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2;
(ⅷ)分析数据,验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立,从而验证动量守恒定律。
请回答下列问题
(1)步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应______;
(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0g。测量小球B的质量时将小球B放在天平的______盘,______盘放上一个5g砝码,游码如图乙位置时天平平衡;
(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格,并进行了部分填写,请将其补充完整______,______,______。
四、解答题
15.如图,电源电动势,内阻,电阻,。平行金属板水平放置,两板间距,当可变电阻的滑动头移到的中点时,电源的路端电压是,一个质量的带电油滴正好平衡于两板之间,g取。求:
(1)的总阻值;
(2)油滴的带电量;
(3)油滴向下的加速度为时, 接入电路的阻值。
16.如图所示,光滑曲面轨道的水平出口与停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,小车上表面不光滑,质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在水平面上滑动.已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下,最终停到小车上。若小车的质量为M,重力加速度为g,求:
(1)小滑块滑到曲面轨道最低点的速度;
(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度;
(3)该过程中小滑块相对小车滑行的位移。
17.有些知识我们可能没有学过,但运用我们已有的物理思想和科学方法,通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题。
(1)单摆做简谐振动,请推导出其振动频率f表达式(已知单摆摆长为L、单摆摆球质量为m、当地重力加速度为g);
(2)在弹吉他时,当拨动琴弦时,琴弦会发生振动,琴弦振动的频率f由琴弦的质量m、长度L和所受弹拨力F决定。请写出琴弦振动的频率f与琴弦的质量m、长度L和所受弹拨力F的关系式;
(3)现将弦的长度L减小18%,论证琴弦振动的频率将如何改变?
18.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于轴和处,两波的波速均为,如图所示为时刻两列波的波形图,此时平衡位置在轴和的、两质点开始振动。质点、的平衡位置分别处于轴和处。求:
(1)点振动的振幅;
(2)点的振动方程;
(3)内点运动的路程。
试卷第1页(共3页)
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《高二物理期中测试题》参考答案
1.B
【详解】A.由图像可知,当I=1A时,U1=1V,U2=3V,所以
R1==1Ω
R2==3Ω
则
R1∶R2=1∶3
A错误;
B.R1与R2串联时
U1∶U2=R1∶R2=1∶3
B正确;
CD.R1与R2并联时
I1∶I2=R2∶R1=3∶1
P1∶P2=R2∶R1=3∶1
CD错误;
故选B。
2.C
【详解】根据
可得
AD.两个物体动能相等,它们的动量不一定相等,质量相等的两个物体若动能相等,则它们的动量大小一定相等,方向不一定相同,AD错误;
BC.两个物体动量相等,它们的动能不一定相等, 但质量相等的两个物体若动量相等,则它们的动能一定相同,B错误,C正确。
故选C。
3.D
【详解】A.物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生,各个方向都有可能发生,选项A错误;
B.简谐运动是最简单的振动,并非所有的振动都可以视为是简谐运动,选项B错误;
C.做简谐运动物体的轨迹线并不是正弦曲线,选项C错误;
D.若物体的振动图像是正弦曲线,则其一定是做简谐运动,选项D正确。
故选D。
4.D
【详解】A、在同种均匀介质中波的传播过程中传播速度为定值,而质点的在平衡两侧做简谐运动,其速度大小是变化的,和波速无关,故A错误;
B、在纵波中质点的振动方向和波的传播方向相同或相反,并不垂直,故B错误;
C、质点在一个周期内走过的路程等于4个振幅的长度,并非一个波长,故C错误;
D、每个质点都在重复波源的振动因此质点的振动频率和波源的振动频率是相同的,故D正确.
点睛:波动过程是传播波源的振动形式和能量的过程,振动质点并不随波一起传播,二是在自己平衡位置振动,因此明确波的形成是解本题关键.
5.C
【详解】A.U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻,根据电源U-I图线,
则
r1:r2=11:7
故A错误。
B.U-I图象的纵轴截距表示电动势,故E1=E2=10V,故B错误。
CD.灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则连接电源Ⅰ时,U1=3V,I1=5A,故
P1=U1I1=15W
连接电源Ⅱ时,U2=5V,I2=6A,故
P2=U2I2=30W
故
P1:P2=1:2
R1:R2=18:25
故C正确,D错误。
6.D
【详解】在前10s内,物体的初速度为5m/s,末速度为5m/s,根据动量定理得
知合外力的冲量为0
在后10s内,物体的初速度为5m/s,末速度为-5m/s,根据动量定理得
故选D。
7.A
【详解】A.由图知:振幅 ,周期
则,质点在半个周期内的路程为,故A 正确;
B.质点振动方程为
内质点-10cm运动到 的位置,路程为,故B错误;
C.图像的斜率代表速度,速度方向在 、 各改变一次,共 2 次,故C错误;
D. 位移为
位移为
二者比值不是 ,故D错误。
故选A。
8.B
【详解】由图像可知,振幅,周期,且波源比波源先振动,因为C为AB中点,因此A波先传播到C点振动,即半个周期,此时质点通过的路程为
当波传播到C点时,A波与B波相干叠加,C点振动加强,在一个周期内通过的路程为8A=40cm,C质点通过剩下的路程所用时间为
C质点振动所用总时间为
则质点C开始振动的时刻是
故选B。
9.AB
【分析】能量的转化和守恒定律是指能量在转化和转移中总量保持不变;但能量会从一种形式转化为其他形式.
【详解】根据能量守恒定律可知,能量不会凭空产生,消散,只会从一个物体转移到其他物体上,或从一种形式转化为其他形式,故AB正确;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器--永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成的,故C错误;石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能,能量并没有消失,故D错误。
10.AB
【详解】球以速度垂直撞在竖直墙壁上,球反向弹回,能回到出发点,根据对称性,乒乓球往返的轨迹相同,乒乓球往返的时间相同,反弹后的速度大小相同,乒乓球与墙相碰,动量变化量大小为,乒乓球撞击墙壁动量不守恒,选项AB正确,选项CD错误。
故选AB。
11.BC
【详解】根据振动的x-t图象可知,t=2.5 s时位移x<0,且正在减小,对应振动情景如图所示:
振子从负位移处向平衡位置运动,所以速度沿正方向且正在增大,位移沿负方向且正在减小,选项B、C正确,A、D错误。
故选BC。
12.ABC
【详解】A.图示时刻P、Q两质点位移等大、反向,则加速度大小相等、方向相反,故A正确;
B.设质点P的平衡位置到坐标原点的距离为x,波的传播速度为v,则从该时刻起,质点P第一次回到平衡位置的时间
质点Q第一次回到平衡位置的时间
由题意知
联立可得
因为时质点Q恰好第一次到达波峰处,所以
可得
,
其频率
发生干涉时,两列波的频率相同,故B正确;
C.质点P从开始振动到第二次出现波峰所用的时间为
波从P点传到处所需时间为
则处的质点振动时间为
即T,质点在一个周期内的路程为8cm,所以处的质点路程为10cm,故C正确;
D.衍射现象是波的特性,衍射一定能发生,障碍物尺寸80m大于该波的波长12m,不能发生明显衍射现象,故D错误。
故选ABC。
13.(1)
(2) 0.96 1.9
【详解】(1)[1] 当用多用电表的直流电压挡直接测量铜、锌两金属片之间的电压时,多用电表的直流电压挡相当于一个电阻,此时水果电池有电流通过,根据闭合电路欧姆定律可知,水果电池的电动势等于路端电压加上内电压,所以。
[2] 根据闭合电路欧姆定律有
而
联立解得水果电池的实际电动势
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
变形解得
图像的纵轴截距表示电源的电动势,所以根据题图乙可得水果电池电动势的测量值为
另外图像斜率的绝对值表示电源的内阻,根据题图乙可得内阻的测量值
14. 保持不变 左 右 5.8 26.50 913.05
【详解】(1)[1]为使入射球到达斜槽末端时的速度相等,应从同一位置由静止释放入射球,即步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应保持不变。
(2)[2][3]测量小球B的质量时,本着左物右码,应将小球B放在天平的左盘,右盘放上一个5g砝码。
(3)[4]由图乙所示可知,横梁标尺分度值为0.2g,物体B的质量
m2=5g+0.8g=5.8g
[5]由图丙所示刻度尺可知,其分度值为1mm,则
x1=26.50cm
[6]由表中实验数据可知
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)电路中的总电流为
两端的电压为
、并联部分的电压为
通过的电流为
则通过的电流为
则接入电路部分的电阻为
则可变电阻的总阻值为
(2)电容器并联在两端,则电容器两端的电压为
根据平衡条件得
由于油滴受静电力方向向上,与静电场方向相反,油滴带负电。油滴的带电量为。
(3)根据牛顿第二定律得
解得
则流经的电流为
两端的电压为
流经的电流为
接入电路电阻为
16.(1);(2); (3)
【详解】(1)小滑块在曲面上下滑的过程,设小滑块滑到曲面轨道最低点的速度为v0,由机械能守恒定律得
解得
(2)滑块滑上小车,小车做匀加速运动,滑块做匀减速运动,当两者速度达到相同时小车的速度最大,设为v,滑块滑上平板车后,系统水平方向不受外力,系统动量守恒。以滑块与小车组成的系统为研究对象,以滑块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
解得
(3)由能的转化与守恒定律可知,系统产生的内能等于系统损失的机械能,由能量守恒定律得
解得,相对位移
【点评】本题是一道力学综合题,分析清楚物体运动过程是正确解题的关键,分段应用机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题,要注意摩擦生热与相对位移有关。
17.(1);(2)f=c;(3)增大10%
【详解】(1)单摆周期公式为
所以其振动频率为
(2)频率的单位是,质量的单位是kg,长度的单位是m,弹拨力的单位是,从单位方面分析只有组合才能得到频率的单位,增加一个系数可得公式为
(3)根据题意有
当长度变化时,则有
当弦的长度L减小18%,琴弦振动的频率将增大10%
18.(1)在0~1.5s内,M点静止不动,振幅为零。
在时刻以后,M点做简谐振动,M点的振幅
(2)在0~1.5s内,M点静止不动,M点的振动方程为
在时刻以后,M点的振动方程为
(3)在内点运动的路程
【详解】(1)由图像可得出,两列简谐横波的波长均为
两列简谐横波传到M点的时间相同
在0~1.5s内,M点静止不动,振幅为零。
在时刻,两列简谐横波恰好传到M点,此时两列波传到M点时质点的振动方向相同,振动加强。
又知道两列波的周期相同,故在时刻以后,M点做简谐振动,M点的振幅
(2)在0~1.5s内,M点静止不动,M点的振动方程为
在时刻以后,M点的振动方程为,其中
联立解得,在时刻以后,M点的振动方程为
整理得,在时刻以后,M点的振动方程为
(3)在0~1.0s内两列波都没传到N点,故N点运动的路程
在1.0s~2.0s内只有沿轴负方向传播的波使N点振动,故N点运动的路程
在2.0s~3.0s内两列简谐横波都使N点振动,且两列波在N点的振动方向相反,N点的振幅,故N点运动的路程
所以在内点运动的路程
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