2021-2022学年北京市十一 亦庄实验 高一（下）期末物理试卷.docx

1、2021-2022学年北京市十一学校亦庄实验中学高一（下）期末物理试卷一、解答题（共2小题，满分33分）1如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是 （选填选项前的字母）A.刻度尺B.天平C.打点计时器D.秒表（2）关于本实验，下列说法中正确的是 （选填选项前的字母）A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量C.轨道倾斜部分必须光滑D.轨道末端必须水平（3）图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从

2、斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有 。（选填选项前的字母）A入射小球和被碰小球的质量m1、m2B.入射小球开始的释放高度hC.小球抛出点距地面的高度HD.两球相碰后的平抛射程OM、ON（4）在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒，若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判

3、断关系式 是否成立。（用（3）中测量的量表示）（5）某同学在实验中记录了小球三个落点的平均位置M、P、N，发现M和N偏离了OP方向，使点O、M、P、N不在同一条直线上，如图2所示。若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是 。2如图所示，质量为M的木板静止在水平面上，木板长为l0，一个质量为m的小滑块以初速度v0从左端滑上木板。（1）若水平面光滑，由于滑块与木板间的摩擦作用，木板也开始向右滑动，滑块滑到木板右端时二者恰好相对静止，试求：二者相对静止时共同速度为多少？摩擦力对滑块及木板各做多少功？此过程中有多少热生成？滑块与木板间动摩擦因数多大？（2）若水平面粗糙，木板足

4、够长，木块与长木板之间的摩擦因数为1，长木板与地面之间的摩擦因数为2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列描述滑块的v-t图象中可能正确的是 三、（共18分）单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球构成单摆。3某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分

5、析可知（）AA和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒B摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力C摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变D摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率三、解答题（共1小题，满分12分）4甲乙两位同学利用如图1所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系。（1）关于实验操作，下列说法正确的是 A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能适当长一些B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大D.用刻度尺测量摆线的长度l,这就是单摆的摆长E释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时

6、，记下摆球做50次全振动所用的时间t,则单摆周期T=50t（2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d= mm。（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长1并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，并作出L-T2图线，如图3所示，图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1），（x2，y2），则可以得重力加速度g= 。（4）本实验用T2-l图象可以计算重力加速度。乙发现计算得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是 A.测摆长时，摆线拉得过紧B误将29次全振动记数为30次C.将摆线长度当着摆长来计算D.摆动的偏角偏小E.摆球的质量偏大F.摆球的摆动成为圆锥摆四、解答题（共1小题

7、，满分3分）5如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（）A该单摆的固有周期为2sB该单摆的摆长约为2mC将该单摆从地球搬到月球上，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大D若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大四、（共15分）弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物幅理模型，用来研究简谐振动的规律。弹簧振子有水平弹簧振子和竖直弹簧振子两种。6如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，B、C间距离为20cm,由BC运动时间为0.2s。下列说法正确的是（）A从C点释放，该简谐运动的表达式为x=0.1sin（2.5t）mB每次通过同一

8、位置时，速度一定相同C振子在做简谐运动时受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力D从O到B的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能六、 解答题（共1小题，满分9分）7物理学中，力与运动关系密切，而力的空间累积效果做功，又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时，可以先分析研究对象的受力特点，进而分析其能量问题。已知重力加速度为g,且在下列情境中，均不计空气阻力。如图4所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子。现将物块向上托起，使弹簧恢复到原长时将物块由静止释放，物块在竖直方向做往复运动，且弹簧始终在弹性限度内。（1）若已知该弹簧劲度系数为k,以物块的平衡位置为坐标原点O，以竖

9、直向下为正方向建立坐标轴Ox,如图所示，用x表示小物块相对平衡位置的位移。a.求小物块的合力F与x的关系式，并据此说明小物块的运动是否为简谐运动：b.弹簧振子振动过程中系统机械能守恒。求小物块由最高点运动到最低点过程中，重力势能的变化量EP1、弹簧弹性势能的变化量EP2。七、选择题（共1小题，每小题3分，满分3分）8在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3xo为记录纸上印迹的位置坐标值。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略

10、不计，则（）A该弹簧振子的振动周期为2x0/vB若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的过程中，物块所受合力的冲量为零C该振子振幅为y1-y2D若从记录纸上坐标原点开始计时，到记录笔第一次运动到y2的程中，物块处于失重状态八、解答题（共1小题，满分9分）9小李将绳子水平放置在桌面上（可视为光滑），一根柔软的弹性绳右端固定，左端自由，1、2、3、4为绳上等间隔的质点，每个质点间距为0.1m。现用手拉着绳子的端点1使其做上下的简谐运动，振幅为0.5m,并使用f=10Hz的频闪照相机拍照记录绳波的形状，如图1所示。其中t=0.1s时质点1位于最高点。绳波传播过程中未发生反射。（1）请

11、根据观察的绳波形成的规律，在图中画出t=0.3s时的波形图，并标出此时第5个质点的运动方向（用箭头表示）。（2）关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是 A.物体做机械振动，一定产生机械波B.在波的传播过程中，介质中的质点均做受迫振动C.参与振动的质点有相同的频率D.机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递E.波的传播速度和质点的振动速度相同（3）根据图1的波形图可以得到波的相关信息，下列说法正确的是 A此列波的波长为1.6m,周期为0.4sBt=0.2s时，第10个质点开始振动，且动能最大Ct=0.3s时第5个质点通过的路程为1.5mDt=0.3s时质点9的运动方向与质点1的运动方向相反E

12、图2是质点5的振动图像九、选择题（共2小题，每小题3分，满分6分）10一切波都能发生干涉和衍射，包括水波、光波等等。干涉是波特有的现象。关于机械波的干涉和衍射，下列说法中正确的是（）A不同频率的机械波在空气中相遇时不会叠加B高频机械波和低频机械波相遇时能发生干涉现象C相同条件下，低频机械波比高频机械波更容易发生衍射现象D 不同频率的机械波在同一介质中相遇时频率均会发生改变11如图所示，两个相干波源S1、S2发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇，波长为5cm。图中实线表示某时刻波峰，虚线表示该时刻波谷，a、c、e三点均位于S1、S2连线的中垂线上，其中e点是a、c连线的中点。下列说法中正确的是（）

13、A图示时刻a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱B图示时刻a、c两点的竖直高度差为20cmC图示时刻e点正处于平衡位置且向水面上运动D半个周期后，原来位于波峰的点位于波谷，原来位于波谷的点位于波峰六、（共19分）很多物体在发生摩擦后会对轻小物体有力的作用，物理学中称摩擦后的物体带有电荷。电荷周围存在电场，对放入其中的电荷有力的作用。12两个均带正电荷的金属小球Q和q,它们分别放置在相距r=0.3m的A、B两点，两带电小球均可视为点电荷，如图所示.已知q=1.610-10C，且q在B点受到的电场力F=3.210-6N，静电力常量k=9.0109Nm2/C2. （1）求B点处的电场强度E？（2

14、）A点处的带电小球电量Q为多少？13关于电场中某一点P的电场强度和电场力，下列说法正确的是（）A若放在P点的电荷的电量减半，则P点场强减半B若P点没有检验电荷，则P点的场强为零CP点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大DP点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向E两个带电小球靠得很近时，它们之间的作用力为无限大十一、选择题（共3小题，每小题3分，满分9分）14点电荷Q的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为EA，B点的场强为EB，A、B两点之间距离为d,电荷量为+q的试探电荷在A点的电势能为EpA，在B点的电势能为EpB。有关A、B两点的说法正确的是（）A该试探电荷在A点受静电力较小B该试探电荷在B点具有的电势能较大CA、B两点间的电势差等于DA、B两点间的电势差等于15如图所示的实线为一簇未标明方向的点电荷电场的电场线，虚线是一个不计重力的带负电的粒子从a点运动到b点的运动轨迹，则由图可知（）A场源点电荷带负电B带电粒子在a点的加速度较大C带电粒子运动过程中电场力做负功D带电粒子在a点的动能较大16如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，稳定后（）Aa端带正电，b端带负电Ba的电势比b端的高C杆内c处感应电荷产生的电场方向由a指向bD杆内只有c处场强为零10