安徽省合肥市重点中学2023-2024学年高二上学期12月物理素质拓展6(PDF版含答案)

文档属性

名称 安徽省合肥市重点中学2023-2024学年高二上学期12月物理素质拓展6(PDF版含答案)
格式 pdf
文件大小 590.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-12-21 20:41:29

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文档简介

高二物理素质拓展 6
一. 选择题(本题共 10 小题,共 46 分。1-7 题为单选题,每小题 4 分;8-10 题为多选题,每小题 6
分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)。
1.如图所示的装置中,木块 B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹 A沿水平方向射入木块后留在木
块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从
子弹即将射入木块到弹簧压缩至最短的过程中( )
A.动量守恒,机械能守恒
B.动量不守恒,机械能不守恒
C.动量守恒,机械能不守恒
D.动量不守恒,机械能守恒
2.如图所示,不可伸长的轻绳一端悬挂在天花板上的 O点,另一端系着质量为 m的小球,给小球一
定的速度 v,使之在水平面内做周期为 T的匀速圆周运动。不计空气阻力,下
列说法正确的是( )
A.小球运动半周的过程中,动量不变
B.小球运动半周的过程中,合力的冲量大小为 2mv
C.小球运动一周的过程中,重力的冲量为零
D.小球运动一周的过程中,拉力的冲量为零
3.如图所示,弹簧振子在M、N 之间做简谐运动。以平衡位置 O为原点,建立 Ox 轴。向右为 x 的
轴的正方向。若振子位于 N点时开始计时,则其振动图象为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,半径为 R的圆盘边缘有一钉子 B,在水平光线下,圆盘的转轴 A和钉子 B在右侧墙壁
上形成影子 O和 P,以 O为原点在竖直方向上建立 x 坐标系。t=0 时从图示位置沿逆时针方向匀
速转动圆盘,角速度为ω,则 P做简谐运动的表达式为( )
A.x=Rsin ωt ( ) B.x=Rsin(ωt


C.x=2Rsin ωt D x 2Rsin ωt ( ) . = ( )

5.光滑的水平面叠放有质量分别为 m 和 的两木块,下方木块与一劲度系数为 k的弹簧相连,弹簧

的另一端固定在墙上,如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为 f,为使这两个木块组成的系
统象一个整体一样地振动,系统的最大振幅为( )

A. B. C. D.

1
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6.如图所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为 m的小球,小球静止在 O点。现用力将小球竖
直向下缓慢拉动到M点(图中未画出)后由静止释放,小球恰好能上升到弹簧原长位置 N。已知
由M点第一次到达 N点所经历的时间为 t,重力加速度为 g。下列说法正确的是( )
A.小球被拉到M点静止时,竖直向下的拉力大小为 2mg

B.小球由M点第一次运动到 O点所用时间为

C.小球由M点运动到 O点的过程中与由 O点运动到 N点的过程中,弹簧弹力的
冲量相等
D.小球由M点运动到 O点的过程中与由 O点运动到 N点的过程中,弹簧弹力做
的功相等
7.如图所示,一个质量为 m的半圆槽形物体 P放在光滑水平面上,半圆槽半径为 R,一小物块 Q质
量为 3m,从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放,然后滑上半圆槽右端,各接触面均光滑,
Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.P、Q组成的系统满足动量守恒

B.P的位移大小为

C.Q 滑至最低点时的速度为

D.Q的位移大小为

8.如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为 m1和 m2的两物块相连接,并且静止在光滑的水平面
上。现使 m1瞬间获得水平向右的速度 3m/s,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律
如图乙所示,从图像信息可得( )
A.在 t2、t4时刻弹簧处于原长状态
B.t3时刻两物体达到共速,弹簧被压缩到最短
C.两物块的质量之比为 m1:m2=2:1
D.在 t2时刻两物块的动能大小之比为 Ek1:Ek2=1:8

9.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为 x=Asin t,则质点( )

A.第 1s末与第 3s末的位移相同
B.第 1s末与第 3s末的速度相同
C.第 3s末至第 5s末的位移方向都相同
D.第 3s末至第 5s末的速度方向都相同
2
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10.一振子沿 x 轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。t=0 时振子的位移为﹣0.1m,t=1s时位移为
0.1m,则( )

A.若振幅为 0.1m,振子的周期可能为 s


B.若振幅为 0.1m,振子的周期可能为 s

C.若振幅为 0.2m,振子的周期可能为 4s
D.若振幅为 0.2m,振子的周期可能为 6s
二. 非选择题(共 54 分。其中第 11 题 14 分,第 12 题 10 分,第 13 题 14 分,第 14 题 16 分)。
11.在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
a.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在 O点;
b.在小球静止悬挂时测量出 O点到小球球心的距离 l;
c.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为 5°),然后由静止释放小球;
d.用秒表记录小球完成 n次全振动所用的时间 t。
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为 g= ;
②如果已知摆球直径为 2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂。如图 1所示,
那么单摆摆长是 cm.如果测定了 40次全振动是时间如图 2中秒表所示,那么单摆的
摆动周期是 s。
③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,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
求得周期
D.摆球的质量过大
④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,他决定用图象法处理数据,
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﹣l图象如图 3 所示。
3
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图线斜率的意义 。

A. B. C.g D.
⑤在题④中,利用图线上任意两个点 a、b 的坐标(l1,T12)、(l2,T22)计算重力加速度的公式
是 。
⑥在题④中,如果在描点时若误将摆线长当做摆长,那么画出的直线将不通过原点,由图线斜率
得到的重力加速度与正常相比,将产生哪一种结果?
A.不变 B.偏大 C.偏小 D.都有可能。
12.质量为 m1和 m2的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移—时间图像如图所示。
(1)若 m1=1kg,则 m2等于多少?
(2)两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞?
13.如图甲,O点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与 O点之间。现将摆球拉到 A点,释放摆
球,摆球将在竖直面内的 A、C之间来回摆动,其中 B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆
球的拉力大小 F随时间 t变化的曲线,图中 t=0为摆球从 A点开始运动的时刻,g取 10m/s2。
(1)求单摆的振动周期和摆长;
(2)求摆球的质量;
(3)求摆球运动过程中的最大速度。
14.如图所示,质量为 m2=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的 AB部分是半径为 R=0.3m的
四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻弹簧,滑道 CD部分
粗糙,长为 L=0.2m,动摩擦因数μ=0.10,其余部分均光滑。现让质量为 m1=1kg 的物块(可视
为质点)自 A点由静止释放,此后整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,取 g=10m/s2,求:
(1)物块第一次到达 B 点时的速度大小
v1;
(2)在整个运动过程中,弹簧具有的最大
弹性势能 Ep;
(3)物块最终停止的位置和弹簧被压缩的
总次数 N。
4
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高二物理素质拓展 6答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B B A B C B C AD AD AD

11. ① ; ②88.80,1.89 C B g
;③ ;④ ;⑤

;⑥A。

1 v 12.解:( ) 1

m/s=4m/s,v1′ m/s=﹣2m/s
m 2碰前速度为 v2=0,m2碰后的速度为 v2′ m/s=2m/s
取碰撞前 m1的速度方向为正方向,由动量守恒定律得
m1v1=m1v1′+m2v2′代入数据解得 m2=3kg
(2)ΔE m1
2 2
m1v1′ m2v2′ 解得ΔE=0故碰撞过程是弹性碰撞。
13.解:(1)小球在一个周期内两次经过最低点,根据该规律 T=0.4πs

由单摆的周期公式为 T=2π

解得 L m=0.4m

(2)(3)Fmin=mgcosθ=0.495N Fmax=mg+m 0.510N mgL(1﹣cosθ

) 2

mv
m=0.05kg v m/s≈0.283m/s。
14.解:(1)m1v1﹣m2v2=0 香



联立解得:v1=2m/s
(2)系统初动量为零,根据系统水平方向动量守恒可知,弹簧压缩量最大时,物块和滑
道的速度均为零。物块每次经过 CD段系统损耗的机械能ΔE=μm1gL
弹簧第一次被压缩至最短时,具有最大的弹性势能,依能量守恒有:Ep=m1gR﹣ΔE
代入数据解得:Ep=2.8J
(3)系统机械能最终被摩擦生热损耗,设物块在 CD段运动的总路程为 s,对整个过程
有:m1gR=μm1g s代入数据解得:s=3m

每次通过粗糙部分走过的路程为 L,故物块在 CD段运动的次数 n

晦 15(次)
考虑到运动过程,可知系统静止时物块最终停在 D点,期间弹簧总共被压缩 7次。
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