- 2021-06-01 发布 |
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文档介绍
北京市中国人民大学附属中学2020学年高二物理上学期期中试题(含解析)
北京市中国人民大学附属中学2020学年高二物理上学期期中试题(含解析) 一、单项选择本题 1.如图所示,用一个与水平面成角的恒力F拉质量为m的木箱,木箱沿光滑水平面前进,在作用时间t内,下列说法正确的是( ) A. F的冲量大小为 B. 木箱重力的冲量大小为 C. 地面支持力的冲量大小必为0 D. 木箱的动量变化率大小为F 【答案】B 【解析】 【详解】A.F的冲量大小为,故A错误 B.木箱重力的冲量大小为,故B正确 C.地面支持力的冲量不为0,故C错误 D.木箱的动量变化率大小合外力大小,不为F,故D错误 故选B 2.如图所示,著名网球运动员李娜挥拍将质量为m的网球击出。如果网球被拍子击打前的瞬时的速度大小为,被拍子击打后瞬时的速度大小为、方向与击打前相反、重力影响可忽略,则此过程中拍子对网球作用力的冲量( ) A. 大小为,方向与击打前瞬时的速度方向相同 B. 大小为,方向与击打前瞬时的速度方向相同 C. 大小为,方向与击打后瞬时的速度方向相同 D. 大小为,方向与击打后瞬时的速度方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】设打前瞬时的速度方向为正,根据动量定理:得:,正负代表方向,故选C 3.如图所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C之间振动,取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移x的正方向,简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列物理量可能不同的是( ) A. 位移 B. 回复力 C. 动能 D. 动量 【答案】D 【解析】 【详解】因为振子每次经过同一位置时,速度方向可能不同,所以动量可能不同,故选D 4.取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移x的正方向,从某时刻计时,得到如图所示的振动曲线,由曲线所给的信息可知下列说法正确的是( ) A. 振子运动的周期为8s B. 时,振子在O点,并向B点运动 C. 末时质点的加速度沿C→O的方向 D. 质点在a点对应的状态比d点时对应的状态的相位超前 【答案】A 【解析】 【详解】A.根据图像可以得到周期为8s,故A正确 B.时,振子向正向运动,所以向C运动,故B错误 C.末时振子到达B点,加速度沿B→O方向,故C错误 D.根据图像判断出a、d相位差不到,故D错误 故选A 5.如图所示,一个单摆由不可长的轻细棉线和摆球(可视为质点)组成,摆球质量为m,最大摆角为(),不计空气阻力,在其自由摆动时的周期为T。下列选项中的措施(在其他条件不变时)能使单摆自由振动的周期大于T的是( ) A. 减小最大摆角 B. 增大摆球的质量 C. 使摆球带正电q,并施加竖直向上的匀强电场 D. 使摆球带正电q,并在悬点O处放一绝缘的正点电荷Q 【答案】C 【解析】 【详解】A.单摆周期公式:与摆角无关,故A错误 B.单摆周期公式:与质量无关,故B错误 C.摆球带正电q,并施加竖直向上的匀强电场E,等效于减小了重力加速度,所以T变大,故C正确 D.摆球带正电q,并在悬点O处放一绝缘的正点电荷Q,电场力始终沿半径方向,对竖直方向没影响,故D错误 故选C 6.声波属于机械波,下列有关声波的描述中正确的是( ) A. 同一列声波在各种介质中的波长是相同的 B. 声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快 C. 在一个周期内,振动质元沿波传播方向走过的路程等于一个波长 D. 超声波(>20000Hz)在空气中碰到物理考卷卷面尺寸的障碍物时不容易发生明显衍射 【答案】D 【解析】 【详解】A.在不同介质中,波速不同,但频率相同,所以波长不同,故A错误 B.声波在同种介质中传播速度相同,故B错误 C.任一振动质点都只在自己的平衡位置附近振动,并不随波向前移动,故C错误 D.波发生明显衍射的条件是:孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小,超声波的波长比卷面小的多,所以不容易发生明显衍射,故D正确 故选D 7.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,发现电磁波可以在真空传播而机械波不能,但电磁波与机械波一样也可以产生干涉现象。 如图所示,AI机器人比赛要求按规定直线OO1行走,某兴趣小组设想如下方案:在O点两侧适当距离对称放置两个信号发射源S1和S2,信号源可以各发射相同频率的电磁波信号,信号发射后可以向四周各个方向传播,用波的干涉原理来引导机器人走规定直线。下列说法正确的是( ) A. 机器人在OO1上逐渐远离O点的过程中接收到的信号强度(以振幅反映)持续减弱 B. 机器人在OO1上逐渐远离O点的过程中接收到的信号强度(以振幅反映)保持不变 C. 机器人在OO1上逐渐远离O点的过程中接收到的信号强度(以振幅反映)持续增强 D. 机器人在OO1上逐渐远离O点的过程中接收到的信号强度(以振幅反映)交替变化 【答案】A 【解析】 【详解】两列波的频率必须相同,中垂线是加强区,但机器人离波源越来越远,所以接收到的信号强度(以振幅反映)持续减弱,故选D 8.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球下落的整个过程,下列说法正确的有( ) A. 小球的机械能减少了mg(H+h) B. 小球克服阻力做的功为mgh C. 小球所受阻力的冲量大于 D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 【答案】AC 【解析】 A.小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小,,则小球的机械能减小了,所以A错误; B.对全过程运用动能定理得,,则小球克服阻力做功,故B错误; C.根据运动学规律,落到地面的速度,对进入泥潭的过程运用动量定理得: ,可知阻力的冲量为:,即大于,故C正确; D.对全过程分析,运用动量定量知,动量的变化等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和,故D错误。 点睛:解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用,运用动能定理解题不需考虑速度的方向,运用动量定理解题需考虑速度的方向。 9.强台风往往造成巨大灾难。2020年9月16日17时,第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆,登陆时中心附近最大风力达,空气的密度,当这登陆的台风正对吹向一块长10m、宽4m的玻璃幕墙时,假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零,由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F大小最接近( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】假设经过t时间,由动量定理得:,代入数据:,故选C 10.作图能力是高中物理学习中一项非常重要的能力。对于解决涉及复杂过程的力学综合问题,我们往往可以通过画状态图或图将物理过程展现出来,帮助我们进行过程分析、寻找物理量之间的关系。 如图所示,光滑水平面上有一静止的足够长的木板M,一小木块m(可视为质点)从左端以某一初速度向右侧运动。若固定木板,最终小木块停在距左侧处(如图8 甲所示)。若不固定木板,最终小木块也会相对木板停止滑动,这种情形下,木块刚相对木板停止滑动时的状态图可能正确的是图中的( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据能量守恒,末态物块对地位移一定小于,故A错误 B.小物块匀减速的末速度等于木板加速的末速度,停止相对滑动,所以木板的位移一定小于物块的位移,故B正确 C.根据选项B的分析,故C错误 D.根据A的分析,故D错误 故选B 二、不定项选择题 11.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后发现先是振动越来越剧烈、然后振动逐渐减弱,这一过程中洗衣机振幅随波轮转速(国际单位制中,转速与波轮对洗衣机施加的力的频率数值上相等)变化的关系图线如图所示,对这一现象下列说法正确的是( ) A. 正常工作时,洗衣机波轮的转速数值上大于洗衣机的固有频率 B. 正常工作时,洗衣机波轮的转速数值上小于洗衣机的固有频率 C. 当洗衣机振动最剧烈时,洗衣机的固有频率最大 D. 当洗衣机振动最剧烈时,波轮转速数值上恰等于洗衣机的固有频率 【答案】AD 【解析】 【详解】A.当波轮振动频率等于洗衣机固有频率时,发生共振,振幅最大,所以根据图像可知,正常工作时,洗衣机波轮的转速数值上大于洗衣机的固有频率,故A正确 B.根据选项A的分析,故B错误 C.固有频率是自身属性,故C错误 D.当波轮振动频率等于洗衣机固有频率时,发生共振,振动最剧烈,故D正确 故选AD 12.如图所示,用轻弹簧相连的物块a和b放在光滑的水平面上,物块a紧靠竖直墙壁,物块c以初速度向物块b运动并在极短时间内与b粘在一起,由物块a、b、c和弹簧所组成的系统,在下列依次进行的过程中,机械能守恒但动量不守恒的是( ) A. c刚与b接触→c与b粘在一起 B. b和c整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大 C. 弹簧压缩量第一次最大中簧→弹簧第一次恢复原长 D. 弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次达最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A.c与b粘在一起,发生的是完全非弹性碰撞,动量守恒,机械能损失最大,故A错误 B.b和c整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大,动能转化成弹簧的弹性势能,动量减小,符合机械能守恒但动量不守恒,故B正确 C.弹簧压缩量第一次最大中簧→弹簧第一次恢复原长,弹性势能转化成动能,机械能守恒,但是动量增加,故C正确 D.弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次达最大,动量守恒,机械能守恒,故D错误 故选BC 13.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为,则下列说法中正确的是( ) A. c点、d点的振动相位总是相同 B. 时刻图中质点b的加速度在增大 C. 从时刻开始,经0.01s质点b位于平衡位置上方,并向上做减速运动 D. 从时刻开始,经0.01s质点a通过的路程为40cm,时刻a相对平衡位置的位移为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A.根据图像分析,c点、d点的振动相位不同,故A错误 B.波向x轴正方向传播,所以b在向y轴负方向运动,加速度增大,故B正确 C.经过0.01s即半个周期,b位于平衡位置上方,并向上做减速运动,故C正确 D.经过0.01s即半个周期,a相对平衡位置的位移大小为20cm,故D错误 故选BC 14.如图所示,一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上,在小车两侧立柱的横梁上固定一条长为L不可伸长的水平轻细绳,细绳另一端系有质量为m的小球,小球由静止释放,此后小车做往复运动。不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g。那么,在小车往复运动的过程中( ) A. 在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反 B. 小球第一次在O点右侧能到达的最高点,可能比初始释放点低,原因是M、m的大小关系未知,可能出现到右侧最高点时小球的速度为零而小车的速度不为零 C. 小车运动的动能最大时,小球的重力势能最小 D. 小车往复运动的振幅恒为 【答案】AC 【解析】 【详解】A.系统水平方向动量守恒,故A正确 B.系统水平方向动量守恒,所以小球到右侧最高点时,小车速度一定为零,故B错误 C.小球到最低点时,小车运动的动能最大,小球的重力势能最小,故C正确 D.根据水平方向动量守恒结合人船模型分析,小车向左运动最大位移为,所以振幅应为,故D错误 故选AC 三、填空题 15.如图甲所示,用半径相同的1、2 两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的1球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把质量为m2的2球放在水平轨道末端,让1球仍从位置S由静止滚下,1球和2球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放2球时,1球的落点是P点,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图乙所示。 (1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1____ m2(选填“>”、“<”或“=”); (2)关于本实验的实验操作,下列说法中正确的是________。(填选项前的字母) A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的 B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误 C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置 D.仅调节斜槽上固定位置S,它的位置越低,线段OP的长度越大 (3)本实验中除了要测量OP、OM、ON的值以外,其他必须要测量的物理量,以下正确的有_________。(填选项前的字母) A.必须测量小球1的质量m1和小球2的质量m2 B必须测量小球1开始释放的高度h C必须测量抛出点距地面的高度H D必须测量小球平抛运动的飞行时间 (4)当所测物理量满足表达式_____________[用第(3)问中已知和选定测量的物理量表示时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 (5)若两球碰撞时不仅得到(4)的结论-碰撞遵循动量守恒定律,而且满足机械能守恒定律,则改变小球1的质量m1和小球2的质量m2的值(但总保证两球半径相同,且1球不反弹),由上述两条物理规律可以预测___________(填选项前的字母) A.MN与OP大小关系不确定,有时会有MN查看更多