(考試時間:75分鐘;總分:100分)
一、選擇題:(本題共11小題,每小題4分,共44分,每題只有一個正確答案,請將答案填涂到答題卡相應(yīng)區(qū)域.)
1. 下列說法正確的是( )
A. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)
B. 麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
C. 變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
D. 一切物體都在輻射電磁波
2. 電動機(jī)通電后,電動機(jī)帶動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),一段時間后,電動機(jī)的外殼就會變得燙手。下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說法,正確的是( )
A. 消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B. 消耗的電能小于機(jī)械能
C. 消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D. 消耗的電能大于機(jī)械能與增加的內(nèi)能之和,是能量損耗導(dǎo)致的
3. 下列操作不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A. 甲圖中,使導(dǎo)體棒AB水平向右切割磁感線運(yùn)動
B. 乙圖中,使條形磁鐵插入或拔出線圈
C. 丙圖中,閉合或斷開開關(guān)S瞬間
D. 丙圖中,保持開關(guān)S閉合,快速斷開線圈B上的導(dǎo)線
4. 如圖所示為三根平行直導(dǎo)線的截面圖,若它們的電流大小都相同,方向垂直紙面向里,且如果AB=AC=AD,則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)椋? )
A. 沿AB方向B. 沿AD方向C. 沿AC方向D. 沿DA方向
5. 在一條軟繩上選18個等間距的質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下首先向上做簡諧運(yùn)動,其余質(zhì)點(diǎn)在相互作用力的帶動下依次振動,從而形成簡諧波,由波的形成及圖可知,下列說法中正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)1帶動質(zhì)點(diǎn)2是利用繩上質(zhì)點(diǎn)間的彈力實(shí)現(xiàn)的,每個質(zhì)點(diǎn)均做簡諧運(yùn)動
B. 每個質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動后,均在水平方向做勻速運(yùn)動,在豎直方向做簡諧運(yùn)動
C. 繩上的不同質(zhì)點(diǎn)開始振動時的方向是不同的
D. 波沿繩方向勻速傳播,故每個質(zhì)點(diǎn)的動能保持不變
6. 現(xiàn)代多數(shù)人由于運(yùn)動量減少,體重逐漸增加,體內(nèi)的脂肪也逐步增多,我們可以用某型號脂肪測量儀(如圖甲所示)來測量脂肪積累程度,其原理是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例(體液中含有鈉離子、鉀離子等,而脂肪不容易導(dǎo)電),模擬電路如圖乙所示。已知:,測量時,閉合開關(guān),測試者分握兩手柄,體型相近的兩人相比,脂肪含量高者,其電路中( )
A. 電流表示數(shù)更大B. 電源的輸出功率更高
C. 路端電壓更小D. 電壓表示數(shù)更大
7. 使甲、乙兩條形磁鐵隔開一段距離,靜止于水平桌面上,甲的N極正對著乙的S極,甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,兩者與桌面之間的動摩擦因數(shù)相等?,F(xiàn)同時釋放甲和乙,在它們相互接近過程中的任一時刻( )
A. 甲的動量大小比乙的大
B. 甲的動量大小與乙的相等
C. 甲的動量大小比乙的小
D. 甲乙組成的系統(tǒng)總動量水平向左
8. 一列簡諧橫波向右傳播,波源M的振動圖像如圖所示.t=0.9s時,N點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且向下振動,且M、N之間只有一個波峰,則t=0.9s時這列波的波形圖是( )
A. B.
C. D.
9. 一單擺在地面上做受迫振動,其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率的關(guān)系)如圖所示,則下列說法正確的是( )

A. 此單擺的擺長約為
B. 若擺長增加,共振曲線峰將向右移動
C 若把該單擺從福建移到北京,要使其固有頻率不變,應(yīng)減小擺長
D. 軍隊過橋時需要齊步快速通過,防止橋面負(fù)擔(dān)過重發(fā)生坍塌
10. 如圖所示,光滑水平地面上停放著一輛的小車,小車的四分之一圓弧軌道在最低點(diǎn)B與水平軌道相切,圓弧軌道表面光滑,水平軌道表面粗糙。在小車的右端固定一個輕彈簧,彈簧的原長小于水平軌道的長度。一個質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道與圓心等高的A點(diǎn)開始自由(初速度為0)滑下,經(jīng)B到達(dá)水平軌道,壓縮彈簧后被彈回并恰好相對于小車靜止在B點(diǎn),下列說法正確的是( )
A. 小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C. 彈簧具有的最大彈性勢能時,小車和球的速度都為零
D. 最終小車和小球以相同的速度一起向右運(yùn)動
11. 物理學(xué)家們在探索微觀世界時,經(jīng)常用一種微觀粒子轟擊另一種微觀粒子,如圖,中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核,碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。設(shè)碰撞為彈性正碰,氫核質(zhì)量與中子近似相同,氮核質(zhì)量約是中子質(zhì)量的14倍,不考慮相對論效應(yīng),下列說法正確的是( )
A. 碰撞后氮核的動量比氫核的小B. 碰撞后氮核的動能比氫核的小
C 大于D. 大于
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共15分,每空3分)
12. 按要求填空:
(1)如圖所示,小明同學(xué)用圖甲所示的電路圖完成“測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)”,圖乙中實(shí)線為按照實(shí)驗(yàn)所記錄的電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I所作出的圖線。由于電流表和電壓表都不是理想電表,所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差,兩條虛線①②中有一條是真實(shí)圖線,則下列關(guān)于此方案的誤差說法正確的是( )
A. 本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用,使電流表示數(shù)偏大
B. 本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用,使電壓表示數(shù)偏大
C. 圖線①表示真實(shí)圖線,小明所測電動勢和內(nèi)阻均偏小
D. 圖線②表示真實(shí)圖線,小明所測電動勢為真實(shí)值,內(nèi)阻偏大
(2)圖(甲)是演示簡諧運(yùn)動圖像的裝置,它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時,漏斗中的細(xì)沙均勻流出,同時勻速拉出沙漏正下方的木板,漏出的細(xì)沙在板上會形成一條曲線,這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖(乙)是同一個沙漏分別在兩塊木板。上形成的曲線(圖中的虛線表示)。
①圖(乙)的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________(選填“多”、“少”或“一樣多”);
②經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖(乙)中,若木板1的移動速度,則木板2的移動速度________。
(3)有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室,并各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長l的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計算機(jī)繪制了圖像,如圖甲所示,去南大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是_________(填“A”或“B”)。
另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計算機(jī)繪制了兩種單擺的振動圖像(如圖乙),由圖可知,兩單擺擺長之比_________。
三、計算題(本題共41分,請寫出詳細(xì)的解題步驟,只寫最后答案不能得分)
13. 蘇州金雞湖邊的摩天輪是世界上最大的水上摩天輪,其設(shè)計半徑,旋轉(zhuǎn)一周的時間為.一位質(zhì)量為的同學(xué)乘坐某吊艙進(jìn)行游樂體驗(yàn),取重力加速度,求這位同學(xué)從摩天輪最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過程中。
(1)所受重力的沖量的大??;
(2)所受合外力的沖量的大小。
14. 周期為2.0s簡諧橫波沿x軸傳播,該波在t=1.0s時刻的圖像如圖所示,此時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,求∶
(1)該波的傳播速度v和波的傳播方向
(2)寫出P點(diǎn)的振動方程
15. 如圖所示的電路中,電壓表為理想電表,電源電動勢,內(nèi)阻。定值電阻,,電容器的電容為,電動機(jī)線圈的電阻為,電壓表的示數(shù),電動機(jī)正常工作。求:
(1)電容器的帶電量為多少;
(2)電動機(jī)的輸出功率是多少;
(3)若電動機(jī)突然發(fā)生斷路故障,則因電動機(jī)故障導(dǎo)致電源的輸出功率減少了多少。
16. 如圖所示,質(zhì)量為3m、半徑為R四分之一光滑圓弧軌道放在光滑水平地面上,下端與水平地面相切,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為5m的物塊B靜止在光滑的水平地面上,其左端固定有水平輕彈簧,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的物塊A從圓弧軌道的頂端由靜止滑下,之后物塊A與彈簧發(fā)生作用,并沖上圓弧軌道,不計空氣阻力,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。求:
(1)A第一次與圓弧軌道分離時,A與軌道各自的速度大小;
(2)從釋放A到A第一次與圓弧軌道分離過程中,軌道的位移大小和A的水平位移大小;
(3)物塊A沿圓弧軌道上升的最大高度h。江蘇省泰州中學(xué)2024~2025學(xué)年度第一學(xué)期期中考試
高二物理題
(考試時間:75分鐘;總分:100分)
一、選擇題:(本題共11小題,每小題4分,共44分,每題只有一個正確答案,請將答案填涂到答題卡相應(yīng)區(qū)域.)
1. 下列說法正確的是( )
A. 法拉第發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)
B. 麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
C. 變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
D. 一切物體都在輻射電磁波
【答案】D
【解析】
【詳解】A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),故A錯誤;
B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在且測得了波速,故B錯誤;
C.均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故C錯誤;
D.我們周圍的一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度有關(guān),故D正確。
故選D。
2. 電動機(jī)通電后,電動機(jī)帶動其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),一段時間后,電動機(jī)的外殼就會變得燙手。下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說法,正確的是( )
A. 消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B. 消耗的電能小于機(jī)械能
C. 消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D. 消耗的電能大于機(jī)械能與增加的內(nèi)能之和,是能量損耗導(dǎo)致的
【答案】C
【解析】
【詳解】電動機(jī)消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總的能量守恒。
故選C
3. 下列操作不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A. 甲圖中,使導(dǎo)體棒AB水平向右切割磁感線運(yùn)動
B. 乙圖中,使條形磁鐵插入或拔出線圈
C. 丙圖中,閉合或斷開開關(guān)S瞬間
D. 丙圖中,保持開關(guān)S閉合,快速斷開線圈B上的導(dǎo)線
【答案】D
【解析】
【詳解】A.甲圖中,使導(dǎo)體棒AB水平向右切割磁感線運(yùn)動,穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,所以能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A不符合題意要求;
B.乙圖中,使條形磁鐵插入或拔出線圈,穿過線圈的磁通量均發(fā)生變化,線圈中都能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B不符合題意要求;
C.丙圖中,閉合開關(guān)S瞬間,回路中為電流突然增大,小螺線管A產(chǎn)生的磁場增大,螺線管B中的磁通量增大,故有感應(yīng)電流;斷開S瞬間,回路中電流突然減小,小螺線管A產(chǎn)生的磁場減小,螺線管B中的磁通量減少,故有感應(yīng)電流,故C不符合題意要求;
D.丙圖中,保持開關(guān)S閉合,快速斷開線圈B上導(dǎo)線,穿過螺線管B的磁通量不變,且穿過螺線管B沒有構(gòu)成回路,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D符合題意要求。
故選D。
4. 如圖所示為三根平行直導(dǎo)線的截面圖,若它們的電流大小都相同,方向垂直紙面向里,且如果AB=AC=AD,則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)椋? )
A. 沿AB方向B. 沿AD方向C. 沿AC方向D. 沿DA方向
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知,B處的通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場方向,沿AC方向,C處的通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場方向,沿AD方向,D處的通電直導(dǎo)線在A點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場方向,沿CA方向,且磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均相等,所以A點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿AD方向。
故選B。
5. 在一條軟繩上選18個等間距的質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下首先向上做簡諧運(yùn)動,其余質(zhì)點(diǎn)在相互作用力的帶動下依次振動,從而形成簡諧波,由波的形成及圖可知,下列說法中正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)1帶動質(zhì)點(diǎn)2是利用繩上質(zhì)點(diǎn)間的彈力實(shí)現(xiàn)的,每個質(zhì)點(diǎn)均做簡諧運(yùn)動
B. 每個質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動后,均在水平方向做勻速運(yùn)動,在豎直方向做簡諧運(yùn)動
C. 繩上的不同質(zhì)點(diǎn)開始振動時的方向是不同的
D. 波沿繩方向勻速傳播,故每個質(zhì)點(diǎn)的動能保持不變
【答案】A
【解析】
【詳解】AC.前一質(zhì)點(diǎn)帶動后一質(zhì)點(diǎn),后一質(zhì)點(diǎn)重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動,每個質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動,質(zhì)點(diǎn)1帶動質(zhì)點(diǎn)2是利用繩上質(zhì)點(diǎn)間的彈力實(shí)現(xiàn)的,每個質(zhì)點(diǎn)均做簡諧運(yùn)動,由圖可知繩上的每一個質(zhì)點(diǎn)開始振動時,方向都向上,故A正確,C錯誤;
B.質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置附近振動,不能沿繩傳遞,故B錯誤;
D.每個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動,速度變化,則動能變化,故D錯誤。
故選A。
6. 現(xiàn)代多數(shù)人由于運(yùn)動量減少,體重逐漸增加,體內(nèi)的脂肪也逐步增多,我們可以用某型號脂肪測量儀(如圖甲所示)來測量脂肪積累程度,其原理是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占比例(體液中含有鈉離子、鉀離子等,而脂肪不容易導(dǎo)電),模擬電路如圖乙所示。已知:,測量時,閉合開關(guān),測試者分握兩手柄,體型相近的兩人相比,脂肪含量高者,其電路中( )
A. 電流表示數(shù)更大B. 電源的輸出功率更高
C. 路端電壓更小D. 電壓表示數(shù)更大
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)題意可知:脂肪不容易導(dǎo)電。脂肪含量高者,接入段的電阻更大。根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電路中總阻值越大,干路電流越小,電流表示數(shù)越小,故A錯誤;
B.外電路的總電阻

繼而
可知越大,電源的輸出功率越小,故B錯誤;
C.外電路的總電阻越大,路端電壓越大,故C錯誤;
D.越大,其分壓越大,電壓表的示數(shù)越大,故D正確。
故選D。
7. 使甲、乙兩條形磁鐵隔開一段距離,靜止于水平桌面上,甲的N極正對著乙的S極,甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,兩者與桌面之間的動摩擦因數(shù)相等?,F(xiàn)同時釋放甲和乙,在它們相互接近過程中的任一時刻( )
A. 甲的動量大小比乙的大
B. 甲的動量大小與乙的相等
C. 甲的動量大小比乙的小
D. 甲乙組成的系統(tǒng)總動量水平向左
【答案】A
【解析】
【詳解】ABC.根據(jù)動量定理可知
甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,故甲的動量大小比乙的大,故A正確,BC錯誤;
D.以向右為正方向,甲和乙的總動量為
可知甲和乙的總動量方向向右,故D錯誤。
故選A。
8. 一列簡諧橫波向右傳播,波源M的振動圖像如圖所示.t=0.9s時,N點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且向下振動,且M、N之間只有一個波峰,則t=0.9s時這列波的波形圖是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】由題圖可知t=0.9s時,M位于波谷位置,波向右傳播,且N點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且向下振動,根據(jù)平移法可知B圖符合題意。
故選B。
9. 一單擺在地面上做受迫振動,其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率的關(guān)系)如圖所示,則下列說法正確的是( )

A. 此單擺的擺長約為
B. 若擺長增加,共振曲線的峰將向右移動
C. 若把該單擺從福建移到北京,要使其固有頻率不變,應(yīng)減小擺長
D. 軍隊過橋時需要齊步快速通過,防止橋面負(fù)擔(dān)過重發(fā)生坍塌
【答案】A
【解析】
【詳解】A.根據(jù)題意可知,單擺做受迫振動,振動頻率與驅(qū)動力頻率相等,當(dāng)驅(qū)動力頻率等于固有頻率時,發(fā)生共振,由題圖可知,單擺的固有頻率為,則周期為
由單擺的周期公式
可得單擺的擺長約為
A正確;
B.若擺長增加,由
可知周期變大,則固有頻率減小,所以共振曲線峰將向左移動,B錯誤;
C.若該單擺從福建移到北京,重力加速度變大,要使其固有頻率不變,即周期不變,需增加擺長,C錯誤;
D.軍隊過橋時不能齊步快速通過,防止橋面發(fā)生共振,發(fā)生坍塌。D錯誤。
故選A。
10. 如圖所示,光滑水平地面上停放著一輛的小車,小車的四分之一圓弧軌道在最低點(diǎn)B與水平軌道相切,圓弧軌道表面光滑,水平軌道表面粗糙。在小車的右端固定一個輕彈簧,彈簧的原長小于水平軌道的長度。一個質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道與圓心等高的A點(diǎn)開始自由(初速度為0)滑下,經(jīng)B到達(dá)水平軌道,壓縮彈簧后被彈回并恰好相對于小車靜止在B點(diǎn),下列說法正確的是( )
A. 小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C. 彈簧具有的最大彈性勢能時,小車和球的速度都為零
D. 最終小車和小球以相同的速度一起向右運(yùn)動
【答案】C
【解析】
【詳解】AB.小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)由于克服阻力做功,機(jī)械能不守恒,水平方向外力為零,水平方向動量守恒,但豎直方向合力不為零,系統(tǒng)動量不守恒,故AB錯誤;
CD.系統(tǒng)初始動量為0,根據(jù)動量守恒定律可知,彈簧具有的最大彈性勢能時,小車和球的速度都為零,最終小車靜止在B點(diǎn)時,小車與小球的速度也都為0,故C正確,D錯誤;
故選C。
11. 物理學(xué)家們在探索微觀世界時,經(jīng)常用一種微觀粒子轟擊另一種微觀粒子,如圖,中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核,碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。設(shè)碰撞為彈性正碰,氫核質(zhì)量與中子近似相同,氮核質(zhì)量約是中子質(zhì)量的14倍,不考慮相對論效應(yīng),下列說法正確的是( )
A. 碰撞后氮核的動量比氫核的小B. 碰撞后氮核的動能比氫核的小
C. 大于D. 大于
【答案】B
【解析】
【詳解】CD.設(shè)中子的質(zhì)量為,氫核的質(zhì)量為,氮核的質(zhì)量為,設(shè)中子和氫核碰撞后中子速度為,由動量守恒定律和能量守恒定律可得
聯(lián)立解得
設(shè)中子和氮核碰撞后中子速度為,由動量守恒定律和能量守恒定律可得
聯(lián)立解得
可得
故CD錯誤;
A.碰撞后氫核的動量為
氮核的動量為
可得
故A錯誤;
B.碰撞后氫核的動能為
氮核的動能為
可得
故B正確。
故選B。
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共15分,每空3分)
12. 按要求填空:
(1)如圖所示,小明同學(xué)用圖甲所示的電路圖完成“測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)”,圖乙中實(shí)線為按照實(shí)驗(yàn)所記錄的電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I所作出的圖線。由于電流表和電壓表都不是理想電表,所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差,兩條虛線①②中有一條是真實(shí)圖線,則下列關(guān)于此方案的誤差說法正確的是( )
A. 本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用,使電流表示數(shù)偏大
B. 本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用,使電壓表示數(shù)偏大
C. 圖線①表示真實(shí)圖線,小明所測電動勢和內(nèi)阻均偏小
D. 圖線②表示真實(shí)圖線,小明所測電動勢為真實(shí)值,內(nèi)阻偏大
(2)圖(甲)是演示簡諧運(yùn)動圖像的裝置,它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時,漏斗中的細(xì)沙均勻流出,同時勻速拉出沙漏正下方的木板,漏出的細(xì)沙在板上會形成一條曲線,這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖(乙)是同一個沙漏分別在兩塊木板。上形成的曲線(圖中的虛線表示)。
①圖(乙)的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________(選填“多”、“少”或“一樣多”);
②經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖(乙)中,若木板1的移動速度,則木板2的移動速度________。
(3)有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和南京大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室,并各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長l的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計算機(jī)繪制了圖像,如圖甲所示,去南大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是_________(填“A”或“B”)。
另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計算機(jī)繪制了兩種單擺的振動圖像(如圖乙),由圖可知,兩單擺擺長之比_________。
【答案】(1)C (2) ①. 多 ②. 8
(3) ①. A ②.
【解析】
【小問1詳解】
AB.圖為電流表外接法,由于電壓表的分流作用,干路電流為流過電流表和電壓表電流之和,故電流表測量的干路電流偏小,故AB錯誤;
CD.干路電流為流過電流表和電壓表電流之和,即每一個路端電壓對應(yīng)的干路電流大于電流表的示數(shù),修正后的圖像為圖線①,由圖可知電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實(shí)值,故C正確,D錯誤。
故選C。
【小問2詳解】
①[1]在圖(乙)中P處,沙擺的速度最小,Q處沙擺的速度最大,所以P處堆積的細(xì)沙比Q處多;
②[2]依題意,設(shè)該單擺的周期為,木板長度為。由圖(乙)可知木板1在運(yùn)動段,所用時間為
木板2在運(yùn)動段,所用時間為
可得木板1、2拉動的速度大小為

聯(lián)立求得
【小問3詳解】
[1][2]北京大學(xué)處于北方,重力加速度g值較大,由單擺周期公式
可得
圖像直線的斜率表示,由圖像知B的斜率小,重力加速度g值大,說明直線B為北大測得的,A是南大的同學(xué)測得的;
根據(jù)圖乙可看出周期之比為
則擺長之比為
三、計算題(本題共41分,請寫出詳細(xì)的解題步驟,只寫最后答案不能得分)
13. 蘇州金雞湖邊的摩天輪是世界上最大的水上摩天輪,其設(shè)計半徑,旋轉(zhuǎn)一周的時間為.一位質(zhì)量為的同學(xué)乘坐某吊艙進(jìn)行游樂體驗(yàn),取重力加速度,求這位同學(xué)從摩天輪最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過程中。
(1)所受重力的沖量的大??;
(2)所受合外力的沖量的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)沖量的計算公式有
解得
【小問2詳解】
根據(jù)速度與周期公式有
根據(jù)動量定理有
解得
14. 周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播,該波在t=1.0s時刻的圖像如圖所示,此時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動,求∶
(1)該波的傳播速度v和波的傳播方向
(2)寫出P點(diǎn)的振動方程
【答案】(1) ,沿x軸正方向傳播;(2)
【解析】
【詳解】(1)由圖可知
周期

解得
沿x軸正方向傳播;
(2)因?yàn)?br>解得振動方程為
15. 如圖所示的電路中,電壓表為理想電表,電源電動勢,內(nèi)阻。定值電阻,,電容器的電容為,電動機(jī)線圈的電阻為,電壓表的示數(shù),電動機(jī)正常工作。求:
(1)電容器的帶電量為多少;
(2)電動機(jī)的輸出功率是多少;
(3)若電動機(jī)突然發(fā)生斷路故障,則因電動機(jī)故障導(dǎo)致電源的輸出功率減少了多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小問1詳解】
由電路圖可知,電容器兩端的電壓為
電容器的帶電量
【小問2詳解】
由歐姆定律可知,干路中的電流為
電動機(jī)兩端的電壓
通過電流
因此電動機(jī)的額定電流
電動機(jī)的額定功率
電動機(jī)的輸出功率
【小問3詳解】
電動機(jī)正常工作時電源的輸出功率
電動機(jī)出現(xiàn)斷路后,電路中的電流
這時電源的輸出功率
因此電源的輸出功率減少量
16. 如圖所示,質(zhì)量為3m、半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道放在光滑水平地面上,下端與水平地面相切,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為5m的物塊B靜止在光滑的水平地面上,其左端固定有水平輕彈簧,可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的物塊A從圓弧軌道的頂端由靜止滑下,之后物塊A與彈簧發(fā)生作用,并沖上圓弧軌道,不計空氣阻力,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。求:
(1)A第一次與圓弧軌道分離時,A與軌道各自的速度大??;
(2)從釋放A到A第一次與圓弧軌道分離過程中,軌道的位移大小和A的水平位移大?。?br>(3)物塊A沿圓弧軌道上升的最大高度h。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小問1詳解】
以水平向右為正方向,設(shè)物塊A第一次離開圓弧軌道時,物塊A的速度大小為,圓弧軌道的速度大小為
解得

【小問2詳解】
設(shè)物塊A的水平位移大小為,設(shè)物塊B位移大小為,二者組成的系統(tǒng)水平動量守恒
解得

小問3詳解】
設(shè)物塊A與彈簧分離時,物塊A的速度大小為,物塊B的速度大小為,物塊A與圓弧軌道上升到最大高度時,兩者的速度大小為,有
聯(lián)立解得

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