一、单选题(每题只有一个正确选项,每题 4 分,共 28 分。)
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A . 人趴在地上做俯卧撑
B . 水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动
C . 五星红旗迎风飘扬
D . 乒乓球在乒乓球桌上上下跳动
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2.
(2023高二上·黔西月考)
弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点 O时开始计时,经过 0.3s,第一次到达点 M,再经过 0.2s 第二次到达点 M,则弹簧振子的周期可能为( )
A . 0.53s
B . 1.4s
C . 1.8s
D . 2s
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3.
(2023高二上·黔西月考)
位于坐标原点处的波源发出一列沿 x轴正方向传播的简谐横波。t = 0 时波源开始振动,其位移 y 随时间 t变化的关系式为
,则 t = T时的波形图为( )
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4.
(2023高二上·黔西月考)
某同学抓住绳子左端在0 - 2s 内连续做了两种不同频率的简谐运动,以绳的左端点为坐标原点,2s 内绳的波动图像如图所示。下列说法正确的是( )
A . 前后两次形成的绳波波长之比为 2:1
B . 在 x=0.5m 处的质点起振方向向下
C . 前后两次形成的绳波波速之比为 2:1
D . 前后两次振动的周期之比为 2:1
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6.
(2023高二上·黔西月考)
如图甲所示,从重型机械的机械臂的顶部垂下一个大铁球并让它小角度摆动,即可以用来拆卸混凝土建筑,该情景可视为单摆模型,它对应的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A . 铁球的质量增大,周期增大
B . t=4s 时,摆球的速度最大
C . 该单摆的摆长约为 4m
D . 铁球摆开的角度增大,周期增大
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7.
(2023高二上·黔西月考)
一列简谐波沿直线传播,先后经过 a、b两点,a、b两点间距为 1m,如图甲为 a点振动图象,如图乙为 b点振动图象。下列说法正确的是( )
A . 波长可能为 4m
B . 波的速度可能为 0.25m/s
C . 波源的振动频率是 4Hz
D . t=1s 时,a点向 y轴负方向运动
二、多选题(每题有多个正确选项,每题 5 分,共 15 分。)
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A . 此单摆的固有周期为 2s
B . 此单摆的摆长约为 1m
C . 若摆长增大,单摆的固有频率增大
D . 若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
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9.
(2023高二上·黔西月考)
长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2 kg的另一物体B以水平速度v
0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的上表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,g=10 m/s
2。下列说法正确的是( )
A . 木板获得的动能为1 J
B . 系统损失的机械能为1 J
C . 木板A的最小长度为2 m
D . A、B间的动摩擦因数为0.1
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10.
(2023高二上·黔西月考)
一列机械波沿x轴正向传播,图甲是t=0 时的波形图,图乙是介质中质点M的振动图像,已知t=0时M点位移为
, 下列说法正确的是( )
A . 该机械波的波速为1.0m/s
B . M点的横坐标可能为1.5m
C . t=0时,M点振动方向向下
D . t=1.0s时,M点位移仍为
三、实验题(11 题每空 1 分,共 6 分;12 题每空 2 分,共 10 分。)
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11.
(2023高二上·黔西月考)
图甲是验证动量守恒定律的装置,气垫导就上安装了 l、2 两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
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(1)
用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,其读数为cm。
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(2)
实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q使轨道右端(选填“升高 ”或“ 降低 ”)一些。
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(3)
测出滑块 A 和遮光条的总质量为mA ,滑块 B 和遮光条的总质量为mB ,遮光条的宽度用d表示。将滑块 A 静置于两光电门之间,将滑块B静置于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门 2 并与 A 发生碰撞且被弹回,再次经过光电门 2。光电门 2 先后记录的挡光时间为Δt1 、 Δt2 ,光电门1记录的挡光时间为Δt3 ,则实验中两滑块的质量应满足mA mB (选填“> ”、“< ”或“= ”),滑块B碰后的速度为 。
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(4)
实验中遮光条宽度的测量值有误差对验证碰撞过程动量守恒有无影响? (填“有影响 ”或“无影响 ”)
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(5)
若实验发现碰撞过程中机械能也守恒,则Δt1 、 Δt2 、 Δt3应满足的关系式是 ____。
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(1)
用游标卡尺测量摆球直径的情况如下左图所示,则摆球直径为 cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上,测量摆长 L。
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(2)
用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为 0,单摆每经过最低点记一次数,当数到 n=60 时秒表的示数如上右图所示,则该单摆的周期是 T= s(结果保留三位有效数字)。
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(3)
如果单摆的摆长为 l,小球完成 n次全振动所用的时间为 t,则重力加速度 g 的表达式为(用所测物理量的符号表示)
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(4)
若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,则造成这一情况的原因可能是 ____ 。(选填下列选项前的序号)
A . 测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B . 摆线上端未牢固地固定于 O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C . 测量周期时,误将摆球( n-1)次全振动的时间 t记为了 n次全振动的时间,并由计算式 T=t/n求得周期
D . 摆球的质量过大
E . 将摆线长和球的直径之和当成了摆长
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(5)
在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图像法处理数据,并通过改变摆长, 测得了多组摆长 l和对应的周期 T,并用这些数据作出T2 一 l 图像如图乙所示。若图线的斜率为 k,则重力加速度的测量值 g= 。
四、解答题(13 题 12 分,14 题每空 14 分,15 题每空 15 分,共 41 分。)
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13.
(2023高二上·黔西月考)
如图所示,质量为1kg 的小圆环 A 套在足够长的光滑固定水平杆上,杆距离地面的高度为1m 。质量为4kg 的小球 B 通过长度为1m的轻绳与 A 连接,初始时轻绳处于水平伸直状态,A、B 均静止,某时刻释放球 B,B 到达最低点时轻绳恰好断裂,之后 B 在光滑水平地面上向左运动,与一向右运动的小球 C 发生弹性正碰,碰后 C 的速度大小是 B 速度大小的 2 倍,已知球 C 的质量为2kg ,重力加速度g=10m/s
2 ,不计空气阻力,所有小球均可视为质点,求:
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14.
(2023高二上·黔西月考)
如图所示,实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t = 0时刻的波形。已知在t = 0时刻,x = 0.9m处的质点向y 轴负方向运动。虚线为t = 0.09s 时的波形,已知此波的周期T > 0.09s ,振幅为3cm ,求:
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(3)
写出从 0 时刻起, x = 0.3m 处质点的振动方程。
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15.
(2023高二上·黔西月考)
福建舰航空母舰是我国第一艘电磁弹射型平直甲板航空母舰,如图所示。质量为 m的歼 35 舰载机在平直跑道上的 起飞过程分两个阶段:第一阶段,在电磁力、发动机推力和平均阻力的共同作用下,歼 35 以恒定的加速度做匀加速运 动;第二阶段,只在发动机推力和平均阻力的共同作用下再次做匀加速运动,该阶段的加速度大小为 a、加速时间为 t。 在跑道尽头歼 35 刚好能起飞(刚好起飞理解为升力等于重力),升力与速度的关系为F = kv (k为比例常数且已知)。若电磁力、发动机推力和飞机受到的平均阻力均为恒力,重力加速度为 g,求:
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(2)
在第一阶段内, 电磁力、发动机推力和平均阻力的合力对歼 35 的总冲量;
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(3)
若歼 35 由于挂弹使总质量增加了m0 ,只通过调整电磁力和发动机推力的大小(平均阻力仍不变),也能够使飞机在跑道尽头刚好起飞,推算动力系统额外多做的功 ΔW 。