高二物理第二学期期中测试
第一部分 选择题(共40分)
1.一个矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴匀速转动,并通过两滑环与电刷跟灵敏电流计相连,在实验中可看到
A.线圈转动一周,电流计指针左右各摆动一次
B.线圈平面转到与磁感线垂直时电流表指针偏转最大
C.线圈平面转到与磁感线平行时电流表指针偏转最大
D.线圈转动时,电流表指针只向一个方向偏转,不会左右摆动
2.如图所示,理想变压器原线圈输入交变电流i=Imsinωt,副线圈接有一电流表和负载电阻R,电流表的示数为0.10A .在t=T/4时(T为交变电流的周期),原线圈中的电流瞬时值为0.03A。由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为
A.10∶3 B.3∶10 C.10
∶3 D.3∶10
3.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中
A.振子所受的回复力逐渐增大 B.振子的位移逐渐增大
C.振子的速度逐渐减小 D.振子的加速度逐渐减小
4.如图所示,A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中,位置A为摆球摆动的最高位置,虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点,则摆球在摆动过程中
A.位于B处时动能最大.
B.位于A处时势能最大.
C.在位置A的势能大于在位置B的动能.
D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能.
5.下列说法正确的是
A.某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关
B.某物体在做稳定的受迫振动时,其振动频率等于驱动力的频率
C.某物体在发生共振时的频率就是其自由振动频率
D.某物体在发生共振时的振动就是无阻尼振动
6.一列简谐横波在某一时刻的波形如图。图中的质点P此时的运动方向向下,P、Q两质点此刻均在平衡位置上,则以下判断正确的是
A.这列波是向左传播的
B.这列波是向右传播的
C.Q点此时刻的运动方向沿曲线的切线方向
D.此时刻后再经过半个周期,Q质点又处于平衡位置,且运动方向向下
7.在公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500 kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000 kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定,长途客车碰前以20 m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为
A.小于10 m/s B.大于10 m/s小于20 m/s
C.大于20 m/s小于30 m/s D.大于30 m/s小于40 m/s
8.质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v2.在碰撞过程中,钢球受到的冲量的方向和大小为
A.向下,m(v1-v2) B.向下,m(v1+v2)
C.向上,m(v1-v2) D.向上,m(v1+v2)
9.恒力F作用在质量为m的物体上,如图所示,由于地面对物体的摩擦力较大,没有被拉动,则经时间t,下列说法正确的是
A.拉力F对物体的冲量大小为零
B.拉力F对物体的冲量大小为Ft
C.拉力F对物体的冲量大小是Ftcosθ
D.合力对物体的冲量大小为零
10.如图所示,三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上一个小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同,他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止,此后
A.a、c两车的运动速率相等
B.b车的运动速率为零
C.三辆车的运动速率关系为vc>va>vb
D.a、c两车的运动方向一定相反
11.如图所示,在一个足够大的光滑平面内有A、B两个质量相同的木块,中间用轻质弹簧相连,今对B施以水平冲量FΔt (Δt极短),此后A、B的情况是( )
A.在任意时刻,A、B的加速度大小相同
B.弹簧伸长到最长时,A、B的速度相同
C.弹簧恢复到原长时.A、B的动量相同
D.弹簧压缩到最短时,系统总动能最少
12.质量为m的小球A,沿光滑水平面以v0的速度与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰撞后A球的动能变为原来的,那么小球B的速度可能是(
)
A.
B.
C.
D.
第二部分 非选择题(共 110分)
13.①(6分)在《利用单摆测重力加速度g》实验中,测出
不同的摆长L对应的周期T,作出T2-L图线,如图所示,
T2和L的关系式是____________________,利用图线上任意
两点P1、P2的坐标P1 (x1,y1)、P2 (x2,y2)可求出图线的斜率
k,由k可求出g=___________________(用两点坐标表示)
②(4分)[ ]在《利用单摆测重力加速度g》实验中,测得的数值大于当地的重力加速度的准确值,可能原因是
A.摆球在水平面内做匀速圆周运动
B.计算摆长时,漏加了小球的半径
C.测周期时,将摆球n次通过平衡位置的次数记录为n次全振动
D.测周期时,将n次全振动记录为(n+1)次全振动
14(甲).(6分)(1)在做“碰撞中的动量守恒”实验中,小球碰前与碰后的速度可以用小球飞出的水平距离来表示,其原因是( )。
A.小球飞出后的加速度相同
B.小球飞出后,水平方向的速度相同
C.小球在水平方向上做匀速直线运动,水平位移与时间成正比
D.小球在水平方向上做匀速直线运动,因为从同一高度平抛,在空中运行时间相同
(8分)(2)某同学用图所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律,图中PQ是斜槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面纪录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,在把B球放在水平槽靠近末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在纪录纸上留下各自的落点痕迹,重复这样的操作10次,图中O点是水平槽末端R在纪录纸上的垂直投影点,B球落地点痕迹如图所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在平面,米尺的零点与O点对齐.
①碰撞后B球的水平射程应取为____________cm.
②在以下选项中,那些是本试验必须进行测量的?_________________(填选项号).
A.水平槽上未放B球,测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量比)
E.测量G点相对于水平槽的高度
14(乙).(10分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A,B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量是 。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是 。
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出其表达式。
15. (14分)图示是一个交流发电机的示意图,线框abcd处于匀强磁场中,已知ab=bc=10cm,匀强磁场的磁感应强度B=1T,线圈的匝数N=100,线圈的总电阻r=5Ω,外电路负载电阻R=5Ω,线圈以n=10r/s,电表是理想电表。求
①线圈中产生的感应电动势的最大值Em
②安培表和电压表的示数?
③从图示位置开始经1/60s时感应电动势的瞬时值多大?
④从图示位置开始经1/60s的这段时间通过R的电量?
16.(12分)有一个单摆, 当摆线与竖直方向成θ角(θ<5°)时, 摆球的速度为零. 摆球运动到最低点时速度为V, 求单摆的振动周期。已知当地的重力加速度为g。
17.(1)(12分)一列沿x轴正方向传播的横波,某时刻的波形图象如图9中的I所示, 经t=0.2 s后,波形图象如图8中II所示.求 :这列波的波速.
17.(2)(12分)有一列横波的波源在O点,经过0.4s振动向右传到20cm处,如图所示,P点距O点80cm。求
①P点起振时的振动方向如何?P起振后5/8周期时的速度方向及加速度方向如何?
②该波从O点开始向右传播,到P点的振动第一次到达波峰,在这段时间内波源质点O振动通过的路程是多少?
18.(16分) 动量分别为5kgm/s和6kgm/s的小球A、B沿光滑平面上的同一条直线同向运动,A追上B并发生碰撞后。若已知碰撞后A的动量减小了2kgm/s,而方向不变,那么A、B质量之比的可能范围是什么?
19.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离
时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为
,运动过程中弹簧最大形变量为
,求A从P出发时的初速度
。
20.(18分)在光滑的水平面上静止有一辆质量为4Kg的平板小车。一个质量为1Kg的小物体(可看成是质点)以水平速度10m/s滑上小车的水平上表面,并恰好停在车的右端。已知小物体和车之间的动摩擦因数为0.2 。求
①物体和小车的共同速度V是多少?
②物体在小车上滑行的时间t是多少?
③小车的长度L是多少?
高二物理答案
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
答案 | AC | C | D | BC | ABC | AD | A | D | BD | BCD | ABD | AB |
13.①(8分)
②(4分) [ ACD ]
14(甲).(1)D;(2) ①60.40cm;
②ABD. 14(乙). (1)B的右端至D板的距离L2.(2);(3)能,
15. 15.①,故
=62.8伏
②,所以电流表示数
;电压表的示数:
③因,所以,当t=1/60s时,
④因,故过R的电量
16.(12分)社摆球的质量为m。当摆线与竖直方向成θ角时速度为零,此时摆球重力势能最大,以最低点为零势面,重力势能为.
(2分)
摆球到最低点时速度为V, 则 ,据机械能守恒有
=
又,由单摆的周期公式 联立,可解得
。
17.(1)由图中读得波长
(2分)
如波沿x轴正方向传播, (
0,1,2,…) (4分)
V==(40n+10)m/s; (
0,1,2,…)(2分)
如波沿x轴负方向传播, (
0,1,2,…) (4分)
V==(40n+30)m/s (
0,1,2,…)
(2分)
17.(2)解析:①由波传播到P点时的波形图可知:20cm处的质点开始起振时的速度方向向下,说明波源O的起振方向向下,所以P质点的起振方向为竖直向下。……(2分)
P起振后经过,质点P先在
的位置振动
后,正处于振动速度向上;加速度为负。 ……(2分)
②由题知,波的速度V和周期T分别为:,
故波传播P点所用的时间t1为
P点起振后,到达波峰所用的时间t2为
所以从O点开始振动到P点第一次到达波峰所用的时间t为
这段时间内波源质点O振动通过的路程S为
18.(16分)A能追上B,说明碰前vA>vB,∴,碰后A的速度不大于B的速度, 所以
;又因为碰撞过程系统动能不会增加, 故
由以上不等式组解得:
19.解析:令A、B质量均为m,A刚接触B时速度为v1(碰前),由动能关系,有
A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为v2,有mv1=2mv2
碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为v3,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零.
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由功能关系有
由以上各式解得
20. (18分)解析:①物体和车组的系统动量守恒,得(2分)
共同速度为 2分
②物体在车滑动时,对车有,故滑行时间为
(4分)
③对物体应用动能定理:…2分
物体对地位移
……2分
对车应用动能定理: 2分车对地位移
2分
小车的长度L大小为 ……2分