一、單選題：本大題共6小題，共24分。
1.下列說法正確的是( )
A. 圖甲中，子彈打進木塊后一起向左運動的過程，子彈和木塊構成的系統(tǒng)動量守恒
B. 圖乙中，描述的是多普勒效應，A觀察者接收到波的頻率大于B觀察者接收到波的頻率
C. 圖丙中，使擺球A先擺動，穩(wěn)定后則三個擺的振動周期相同
D. 圖丁中，靜電除塵裝置兩極板間存在勻強電場
2.在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標原點和x=7m處的兩個波源O和P，沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，某時刻a和b分別傳播到x=3m和x=5m處，波形如圖所示。下列說法正確的是( )
A. a與b的頻率之比為1:2B. O比P更早開始振動
C. a與b相遇后會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象D. O開始振動時沿y軸正方向運動
3.如圖所示，排球比賽中運動員某次將飛來的排球從a點水平擊出，球擊中b點；另一次將飛來的相同排球從a點的正下方且與b點等高的c點斜向上擊出，也擊中b點，排球運動的最高點d與a點的高度相同．不計空氣阻力，下列說法正確的是( )
A. 排球兩次在空中速度變化量相等
B. 排球兩次擊中b點時的動能相等
C. 兩次擊球，運動員對排球所做的功不一定相等
D. 排球從c點擊中b點的過程中，重力對排球的沖量為零
4.如圖甲所示，質(zhì)量不等的a、b兩物塊，靜止在粗糙水平地面上，用大小相等的水平恒定推力F分別作用a、b一段時間后撤去推力，由于慣性，物體將繼續(xù)運動一段時間后才能停下，兩物體的v?t圖像如圖乙中a、b所示，已知圖中線段AB//CD，則( )
A. 摩擦力對a、b兩物塊的沖量IaIb
C. 推力F對a、b的沖量IFa=IFbD. a、b兩物塊的質(zhì)量ma>mb
5.如圖甲所示，O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將擺球拉到A點(擺角很小)，釋放擺球，擺球將在豎直面內(nèi)的A、C 之間來回擺動，其中B點為運動的最低位置。將力傳感器固定在O點，此過程中細線對擺球的拉力F 隨時間t 變化的曲線如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是( )
A. 單擺的振動周期為0.2πs
B. 單擺的擺長為0.4m
C. 0.2πs時刻擺球的動能最大
D. 圖乙中圖線所圍面積在數(shù)值上等于小球動量的變化量
6.如圖所示，一根不計質(zhì)量的彈簧豎直懸吊鐵塊M，在其下方吸引了一磁鐵m，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，磁鐵對鐵塊的最大吸引力等于3mg，不計磁鐵對其它物體的作用并忽略阻力，為了使M和m恰好能夠共同沿豎直方向作簡諧運動，那么
A. 它處于平衡位置的彈簧的伸長量Mgk
B. 彈簧彈性勢能最大時，鐵塊加速度大小為g
C. 磁鐵和鐵塊運動到最高點時，彈力的大小等于2M+mg
D. 該彈簧振子的振幅為2M+mgk
二、多選題：本大題共4小題，共20分。
7.下列有關機械振動和機械波的說法正確的是( )
A. 在頻率相同的兩列波的疊加區(qū)域，若質(zhì)點到兩列波源的距離相等，該質(zhì)點的振動一定加強
B. 單擺具有等時性，是因為其振動周期與擺球的質(zhì)量和振幅均無關
C. 隔墻有耳是因為波的衍射現(xiàn)象
D. 彈簧振子做簡諧運動時，若某兩個時刻位移相同，則這兩個時刻的速度也一定相同
8.北京時間2021年2月4日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將通信技術試驗衛(wèi)星六號發(fā)射升空，衛(wèi)星進入預定軌道，通信技術試驗衛(wèi)星六號主要用于衛(wèi)星通信、廣播電視、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務，并開展相關技術試驗驗證，假設質(zhì)量為m(包含燃料的質(zhì)量)的“衛(wèi)星六號”通過發(fā)動機點火，在很短時間內(nèi)從噴口向外噴出質(zhì)量為Δm的燃氣使其實現(xiàn)向較低的軌道變軌，燃氣噴出時的速度大小為v，衛(wèi)星在變軌前做半徑為r的勻速圓周運動，速度大小為v0，地球的半徑為R，則下列說法正確的是( )
A. 噴氣方向與“衛(wèi)星六號”的運行方向相反
B. 地球的密度為3v02r4πGR3
C. 在變軌過程中“衛(wèi)星六號”的機械能守恒、動量守恒
D. 在燃氣噴出后的瞬間，“衛(wèi)星六號”的動量大小為mv0?Δmv
9.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A、B，并排放在光滑水平面上，木塊A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點系一長為l的細線，細線另一端系一質(zhì)量為2m的球C?，F(xiàn)將C球拉起使細線水平伸直，并由靜止釋放C球。(重力加速度為g)則下列說法正確的是( )
A. C球從水平位置到最低點過程中，木塊A移動的距離為l2
B. A、B兩木塊分離時，A的速度大小為 gl
C. 小球第一次到達左側所上升最大高度為2l3
D. 小球第一次到達左側所上升最大高度為l3
10.有一固定凹槽底面光滑，在凹槽正中間放置甲、乙兩小球，它們質(zhì)量分別為m和3m，現(xiàn)使甲球獲得水平向右的瞬時速度v0，與靜止的乙球發(fā)生彈性碰撞，假設甲、乙每次與凹槽側壁碰撞后均能等速反彈，凹槽內(nèi)壁間距為l，兩小球均可視為質(zhì)點，下列說法正確的是( )
A. 甲、乙兩球第一次碰撞后，甲、乙兩球速度大小相等
B. 甲、乙兩球第二次碰撞的位置在凹槽正中間
C. 甲、乙兩球與凹槽側壁碰撞后均能等速反彈，說明側壁對兩球的沖量大小相等
D. 甲、乙兩球在凹槽內(nèi)的運動均有周期性，周期為3lv0
三、作圖題：本大題共1小題，共10分。
11.“用單擺測定重力加速度”的實驗裝置如圖甲所示。
(1)組裝單擺時，下列器材應選用__________。
A.直徑約1.6cm的小木球
B.直徑約1.6cm的小鐵球
C.長度為1m左右的細線
D.長度為1m左右的粗繩
(2)測出單擺的擺長L，單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g=__________(用L、n、t表示)。
(3)實驗過程中要保證單擺擺角小于等于5°，并從平衡位置開始計時。已知擺球直徑為1.60cm，某同學將刻度尺的零刻度線對準懸點，讓擺線豎直下垂，單擺下端讀數(shù)如圖乙所示，則該單擺的擺長為_________cm。測得該單擺完成40次全振動的時間t=75.20s，則該單擺的周期為__________s。
(4)用多組實驗數(shù)據(jù)作出T2一L圖象，也可以求出重力加速度g。若有三位同學作出的T2?L圖線如圖丙所示，其中a和b平行，b和c都過原點，已知圖線b的斜率為k且對應的g值最接近當?shù)刂亓铀俣取Ｏ铝蟹治稣_的是__________。
A.測得當?shù)刂亓铀俣鹊闹礸=4π2k
B.圖線c對應的g值小于圖線b對應的g值
C.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長
四、實驗題：本大題共1小題，共8分。
12.測電阻R大小。
(1)同學們首先用歐姆表×1擋位大致測出電阻阻值大小，如圖，則電阻大小讀數(shù)為________Ω。

同學們繼續(xù)使用學生電源(4V)組裝下圖電路進行實驗，其中電表可以從如下中進行選擇：(括號中為電表量程及內(nèi)阻)
A.電壓表V1(0～15V,15kΩ) B.電壓表V2(0～3V,3kΩ)
C.電流表A1(0～3A) D.電流表A2(0～0.6A)

作者的備注：原卷畫出了實物圖，這里還原出的是電路圖。
(2)應選擇電壓表________，電流表________。(填器材前字母)
(3)下列哪些說法是正確的？_________
A.電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差
B.實驗開始前滑動變阻器滑片應該調(diào)到b端
C.如圖所示的電路，可以通過調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0
D.多組實驗可以減小系統(tǒng)誤差
五、計算題：本大題共3小題，共38分。
13.如圖甲所示，x軸上a、b兩質(zhì)點相距6m，一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，x1=1m處的a點和x2=7m處的b點的振動圖像分別如圖乙、丙所示。已知該波的波長大于6m。求：

(1)這列波的波長；
(2)這列波的波速。
14.如圖所示，足夠大的光滑水平桌面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在桌面左端，另一端與小球A拴接，當彈簧處于原長時，小球A位于P點(未畫出)。將小球A用細線跨過光滑的定滑輪連接小球B，桌面上方的細線與桌面平行，此時小球A靜止于O點(未畫出)，A、B兩小球質(zhì)量均為M。現(xiàn)將小球A移至P點后由靜止釋放，當小球A向右運動至速度為零時剪斷細線，此時小球B未接觸地面。已知彈簧的彈性勢能Ep=12kx2(k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量)，重力加速度為g，空氣阻力不計，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：
(1)小球A從P點由靜止釋放后瞬間的加速度大小a；
(2)剪斷細線前瞬間細線的張力大小F；
(3)細線斷裂后，小球A到達O點時的速度大小。
15.如圖所示，一質(zhì)量M=3.0kg、長L=5.15m的長木板B靜止放置于光滑水平面上，其左端緊靠一半徑R=10m的光滑圓弧軌道，但不粘連。圓弧軌道左端點P與圓心O的連線PO與豎直方向夾角為60°，其右端最低點處與長木板B上表面相切。距離木板B右端d=2.5m處有一與木板等高的固定平臺，平臺上表面光滑，其上放置有質(zhì)量m=1.0kg的滑塊D。平臺上方有一固定水平光滑細桿，其上穿有一質(zhì)量M0=2.0kg的滑塊C，滑塊C與D通過一輕彈簧連接，開始時彈簧處于豎直方向。一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊A從P點靜止開始沿圓弧軌道下滑。A下滑至圓弧軌道最低點并滑上木板B，帶動B向右運動，B與平臺碰撞后即粘在一起不再運動。A隨后繼續(xù)向右運動，滑上平臺，與滑塊D碰撞并粘在一起向右運動。A、D組合體在隨后運動過程中一直沒有離開平臺，且C沒有滑離細桿。A與木板B間動摩擦因數(shù)為μ=0.75。忽略所有滑塊大小及空氣阻力對問題的影響。重力加速度g=10m/s2，求：
(1)滑塊A到達圓弧最低點時對軌道壓力的大??；
(2)滑塊A滑上平臺時速度的大??；
(3)若彈簧第一次恢復原長時，C的速度大小為0.5m/s。則隨后運動過程中彈簧的最大彈性勢能是多大？
參考答案
1.C
2.B
3.C
4.A
5.B
6.D
7.BC
8.BD
9.ABC
10.ABD
11. BC 4π2n2Lt2 88.00 1.88 A
12.(1)7
(2) B D
(3)AC

13.解：(1)由圖乙、丙可知，b質(zhì)點比a質(zhì)點多振動3T4，
即ab之間的距離為lab=3λ4，
解得波長λ=8m。
(2)由圖可知，波的周期T=4s，
波速v=λT=2m/s。
14.解：(1)設細線拉力大小為T，小球A的加速度大小為a，小球A從P點由靜止釋放后瞬間彈簧彈力為零，對小球A，由牛頓第二定律得
T= Ma
對小球B由牛頓第二定律得
Mg?T=Ma
代入數(shù)據(jù)解得a=g2
(2)小球A靜止于O點平衡時kx0= MgA、B組成的簡諧振動中，振幅為
A=x0=Mgk
由對稱性，小球A向右運動至最遠點時，對A有
k×2x0?F=Ma1
對B有F?Mg=Ma1
代入數(shù)據(jù)解得
F=32Mg
(3)細線斷裂后，小球A在運動過程中，只有彈簧彈力做功，滿足機械能守恒，則小球A到達O點時的速度大小v，根據(jù)機械能守恒定律有
12Mv2=12k(2x0)2?12kx02
聯(lián)立解得v= 3Mg2k
答：(1)小球A從P點由靜止釋放后瞬間的加速度大小a為g2；
(2)剪斷細線前瞬間細線的張力大小F為32Mg；
(3)細線斷裂后，小球A到達O點時的速度大小為 3Mg2k。
15.解：(1)從P點到圓弧最低點，由動能定理mgR1?cs60°=12mv12?12mvp2
在最低點，由牛頓第二定律可知FN?mg=mv12R
由牛頓第三定律可知F′N =FN =20N
(2)假設物塊A在木板B上與B共速后木板才到達右側平臺，以AB系統(tǒng)，由動量守恒定律：mv1=M+mv2
由能量關系：μmgx相=12mv12?12m+Mv22
解得x相=5m

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