2015-2016学年河北省衡水中学高二(下)期中物理试卷(解析版)

【精品期末资料】Jack2015-2016学年河北省衡水中学高二（上）期末物理试卷（解析版）一、选择题（每小题4分，共60分，下列每小题所给选项至少有一项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分）1．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示．不计空气阻力，g取10m/s2．对于这个单摆的振动过程，下列说法不正确的是（）A．单摆的摆长约为1.0 mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin（πt）cmC．从t=0.5 s到t=1.0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t=1.0 s到t=1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大2．如图所示为一个自制的振动系统．在泡沫上插两根弹性很好的细竹片，并用塑料夹夹在细竹片上端制成两个“单摆”A和B，A、B除塑料夹高低不同外，其他条件均相同．当底座沿某一方向做周期性振动时，摆A和B也跟着振动起来．下述说法正确的有（）A．摆A的固有频率比B的大B．当底座做周期性振动时，A摆的振动频率比B的大C．当底座振动频率由零开始从小到大变化（保持振幅不变）时，B摆开始振幅大，随着频率变大，摆A的振幅比B的大D．当底座振动频率由零开始从小到大变化（保持振幅不变）时，A摆开始振幅大，随着频率变大，B摆的振幅比A的大3．如图所示，两根劲度系数相同的轻弹簧a、b和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量，a的原长小于b的原长．当细线突然断开时，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（）A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的最大加速度大于乙的最大加速度C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大动能大于乙的最大的动能4．一列简谱横波沿x轴正方向传播，在x=12m处的质元的振动图线如图1所示，在x=18m 处的质元的振动图线如图2所示．下列说法正确的是（）A．在0～4s内x=12m处和x=18m处的质元通过的路程均为6cmB．x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰C．该波的波长可能为8mD．若在x=18m的位置放一接收器，接收到的波的频率将大于Hz5．如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t=0.6s时波形的图是（）A．B． C．D．6．两列振幅、波长和波速都相同的简谐波a和b分别沿x轴的正方向、负方向传播，波速v=200m/s，在t=0时刻的部分波形如图所示，那么在x轴上x=450m的质点P，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移最小值，则t1、t2分别是（）A．1.75s，1.25s B．0.25s，0.75s C．1.25s，0.75s D．0.25s，1.25s7．图1是一列简谐横波在t=0.75s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振．则图2所示振动图象对应的质点可能位于（）A．a＜x＜b B．b＜x＜c C．c＜x＜d D．d＜x＜e8．如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是（）A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱B．a、c点振动加强，b、d点振动减弱C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱D．a、b、c、d点的振动都加强9．（多选）固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO'夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ=α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则（）A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑D．β＜θ＜90°时，光屏上只有1个光斑10．以下哪些现象是由于光的全反射形成的（）A．将空玻璃试管插入水中看上去比充满水的试管要亮得多B．夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C．夏天，海面上出现的海市蜃楼D．在炎热的夏天，向远处的柏油马路看去，路面特别明亮光滑，像用水淋过一样11．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（）A．a光在水中的传播速度比b光大B．水对a光的折射率比b光大C．a光的频率比b光大D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄12．由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AD是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AB、AC，它们从A到B和从A到C的时间分别为t1和t2，则（）A．AB是红光，t1=t2B．AC是红光，t1=t2C．AB是绿光，t1＜t2D．AC是绿光，t1＞t213．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（）A．若b光为绿光，则c光可能为蓝光B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最小C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射14．截面为等腰三角形的三棱镜，它的两个底角都为30°，棱镜的折射率为．两条平行光线垂直于棱镜底面入射，如图所示，两条光线由棱镜射出时所成的角度为（）A．30°B．60°C．90°D．120°15．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F 点．已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则（）A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行二、非选择题16．在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示．对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（）A．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些B．为减少测量误差，P1和P2的连线与玻璃砖界面的夹角应适当取大一些C．若P1、P2的距离较大，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D．若P1、P2连线与法线NN′夹角过大，有可能在bb′面上发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像．17．双缝干涉测光的波长．实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L1=60mm，双缝与屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=0.10mm，双缝间距d2=0.25mm．用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，（如图2所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．（1）板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图3所示，则对准第1条时读数x1=mm，对准第4条时读数x2=mm，相邻两条亮纹间的距离△x=mm．（2）波长的公式λ=；求得的波长值是nm．18．如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面．试求：（1）该材料对此平行光束的折射率；（2）这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？19．劲度系数为k的轻弹簧上端固定一质量为m的小球，向下压小球后从静止释放，小球开始做简谐运动．该过程小球的最大加速度是2.8g（g为重力加速度）．求：（1）简谐运动的振幅大小A；（2）当小球运动到最低点时，小球对弹簧弹力的大小；（3）若弹簧原长为L，则振动过程中弹簧的最大长度L′是多少？20．一列简谐横波如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知△t=t2﹣t1=0.5s，问：（1）若波向左传播，则这列波的传播速度是多少？（2）若波向右传播，且4T＜△t＜5T，波速是多大？（3）若波速等于100m/s，则波向哪个方向传播？21．一列车沿x轴传播的间谐横波在t=0时刻的波的图象如图所示，经△t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，求（1）波的传播速度；（2）质点M在1.2s内走过的路程．2015-2016学年河北省衡水中学高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共60分，下列每小题所给选项至少有一项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分）1．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示．不计空气阻力，g取10m/s2．对于这个单摆的振动过程，下列说法不正确的是（）A．单摆的摆长约为1.0 mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin（πt）cmC．从t=0.5 s到t=1.0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t=1.0 s到t=1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大【考点】单摆周期公式．【专题】单摆问题．【分析】由振动图象读出周期T和振幅A，由ω=求出角频率ω，单摆位移x的表达式x=Asinωt．由公式T=2π求出摆长L．摆球从最高点运动到最低点，重力势能减小，位移减小，回复力减小．【解答】解：A、由公式T=2π=2s，代入得到L=1m．故A正确．B、由振动图象读出周期T=2s，振幅A=8cm，由ω=得到角频率ω=πrad/s，则单摆的位移x随时间t变化的关系式为Asinωt=8sin（πt）cm．故B正确．C、从t=0.5 s到t=1.0 s的过程中，摆球从最高点运动到最低点，重力势能减小．故C错误．D、从t=1.0 s到t=1.5 s的过程中，摆球的位移增大，回复力增大．故D正确．本题选错误的，故选：C【点评】本题是振动图象问题，考查基本的读图能力．根据振动图象，分析质点的振动情况及各个量的变化是基本功．2．如图所示为一个自制的振动系统．在泡沫上插两根弹性很好的细竹片，并用塑料夹夹在细竹片上端制成两个“单摆”A和B，A、B除塑料夹高低不同外，其他条件均相同．当底座沿某一方向做周期性振动时，摆A和B也跟着振动起来．下述说法正确的有（）A．摆A的固有频率比B的大B．当底座做周期性振动时，A摆的振动频率比B的大C．当底座振动频率由零开始从小到大变化（保持振幅不变）时，B摆开始振幅大，随着频率变大，摆A的振幅比B的大D．当底座振动频率由零开始从小到大变化（保持振幅不变）时，A摆开始振幅大，随着频率变大，B摆的振幅比A的大【考点】产生共振的条件及其应用．【分析】振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近固有频率时，会发生共振．【解答】解：A、由于摆B的摆长大于A，根据T=知，摆B的固有周期大于A，则摆A的固有频率大于B．故A正确．B、A、B都做受迫振动，振动频率相等，等于驱动力的频率．故B错误．C、因为B摆的固有频率较小，当底座振动频率由零开始从小到大变化（保持振幅不变）时，B摆先发生共振，然后A摆发生共振，所以B摆开始振幅大，随着频率变大，摆A的振幅比B的大，故C正确，D错误．故选：AC．【点评】解决本题的关键知道振动频率与驱动力频率的关系，以及知道发生共振的条件．3．如图所示，两根劲度系数相同的轻弹簧a、b和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量，a的原长小于b的原长．当细线突然断开时，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（）A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的最大加速度大于乙的最大加速度C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大动能大于乙的最大的动能【考点】简谐运动．【专题】简谐运动专题．【分析】线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，则振幅一定相同．当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后弹簧转化为动能，甲乙最大动能相同，根据质量关系，分析最大速度关系．【解答】解：A、线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，即振幅一定相同．故A错误；B、线刚断开时，弹力最大，故加速度最大，由于甲的质量大，故根据牛顿第二定律，其加速度小，故B错误；C、D、当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后，甲乙的最大动能相同，由于甲的质量大于乙的质量，由E k=mv2知道，甲的最大速度一定小于乙的最大速度．故C正确，D错误；故选C．【点评】本题首先要抓住振幅的概念：振动物体离开平衡位置的最大距离，分析振幅关系，其次，抓住简谐运动中，系统的机械能守恒，分析最大动能关系．4．一列简谱横波沿x轴正方向传播，在x=12m处的质元的振动图线如图1所示，在x=18m 处的质元的振动图线如图2所示．下列说法正确的是（）A．在0～4s内x=12m处和x=18m处的质元通过的路程均为6cmB．x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰C．该波的波长可能为8mD．若在x=18m的位置放一接收器，接收到的波的频率将大于Hz【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；振动图像与波动图像专题．【分析】A、据图2知，t=2s时，在x=18m处的质元的位移为零，正通过平衡位置向上运动，t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移大于2cm，所以在0﹣4s内x=18m处的质元通过的路程小于6cm，可判断A选项；B、由图可知，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，可判断B 选项；C、由图知，x=12m的质元比x=18m处的质元早振动9s，即，所以两点之间的距离为且x=18﹣12=6m，当n=0时，λ=8m，可判断C选项；D、由题意知，x=18m处的质元的起振总是与振源的起振一致，且周期T=12s，所以频率，故在x=18m的位置放一接收器，接收到波的频率，可判断D选项．【解答】解：A、据图2知，t=2s时，在x=18m处的质元的位移为零，正通过平衡位置向上运动，t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移大于2cm，所以在0﹣4s内x=18m处的质元通过的路程小于6cm，故A错误；B、由图可知，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，故B正确；C、由图知，x=12m的质元比x=18m处的质元早振动9s，即，所以两点之间的距离为且x=18﹣12=6m，当n=0时，λ=8m，故C正确；D、由题意知，x=18m处的质元的起振总是与振源的起振一致，且周期T=12s，所以频率，故在x=18m的位置放一接收器，接收到波的频率，故D选项错误．故选：BC．【点评】理清质点的振动图象与波的振动图象的区别与联系是解答此题的关键，本题中推断x=12m的质点和x=18m处的质点之间的距离与波长的关系是解答相关问题的关键．5．如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t=0.6s时波形的图是（）A．B． C．D．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】波源形成向右和向左传播的两列横波，左右具有对称性，根据t=0.6与周期的关系，分析形成的波形的长度，分析波源的状态，即可确定图象．【解答】解：由题，该波的周期为T=0.4s，则时间t=0.6s=1.5T，向左和向右分别形成1.5个波长的波形．由于波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，则t=0.6时的振动方向沿y轴负方向，故C正确．故选：C【点评】本题的解题关键是抓住对称性，分析波源振动状态和波形的长度，进行选择．6．两列振幅、波长和波速都相同的简谐波a和b分别沿x轴的正方向、负方向传播，波速v=200m/s，在t=0时刻的部分波形如图所示，那么在x轴上x=450m的质点P，经最短时间t1出现位移最大值，经最短时间t2出现位移最小值，则t1、t2分别是（）A．1.75s，1.25s B．0.25s，0.75s C．1.25s，0.75s D．0.25s，1.25s【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】根据波的传播方向，从而确定质点P的振动方向，并由波长与波速，从而确定周期，及结合t=0时刻质点P点的位置，进而确定位移最大与最小的最短时间．【解答】解：在t=0时刻的，在x轴上x=450m的质点P，随着波向x轴正方向传播，则质点P向y轴正方向传播，那么经过最短时间t1==s=0.25s；而周期T==s=2s；因此经最短时间t2出现位移最小值，则有：t2=t1+=0.25+0.5=0.75s；故B正确，ACD错误；故选：B．【点评】考查波的传播方向与质点的振动方向关系，掌握波长、波速与周期的公式，理解最短时间的含义，注意位移最大与最小的区别．7．图1是一列简谐横波在t=0.75s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振．则图2所示振动图象对应的质点可能位于（）A．a＜x＜b B．b＜x＜c C．c＜x＜d D．d＜x＜e【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】由题，根据c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，确定出该波的周期及波的传播方向，作出0.75s前的波形图象，即t=0时刻的波形，逐项分析t=0时刻各个区间质点的状态，选择与图2相符的选项．【解答】解：由图2知，t=0时刻质点处于平衡位置上方，且向上振动．由题，c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则知该波的周期为T=1s，波的传播方向为向右，则t=0.75s=T，作出t=0.75s前的波形图象，即t=0时刻的波形图象如图所示（红线），则位于平衡位置上方且振动方向向上的质点位于区间为bc间，即有b＜x＜c．故选：B【点评】本题的解题技巧是画出t=0时刻的波形，考查分析和理解波动图象和振动图象联系的能力．8．如图所示，甲、乙两平面波是振幅相同的相干波，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿y轴正方向传播，图中实线表示某一时刻的波峰位置，虚线表示波谷位置，对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况，正确的判断是（）A．a、b点振动加强，c、d点振动减弱B．a、c点振动加强，b、d点振动减弱C．a、d点振动加强，b、c点振动减弱D．a、b、c、d点的振动都加强【考点】波的叠加；波的干涉和衍射现象．【分析】两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．【解答】解：当两列波出现干涉现象时，要产生干涉图样，形成一条加强线，一条减弱线…即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样，在图中设定A、B、C、D四点，实线相交点，即波峰与波峰相遇，都是振动加强点，可知B、D决定的直线为加强线，过A、C的平行BD直线的两条直线也应是加强线，a、c两点在BD直线上，故a、c点是振动加强点，分别过b、d点且平行于BD直线的两条直线均在两加强线之间，应为减弱线，故b、d两点的振动是减弱的．故选B．【点评】波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．9．（多选）固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO'夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ=α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则（）A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑D．β＜θ＜90°时，光屏上只有1个光斑【考点】光的折射定律．【专题】光的折射专题．【分析】由题，当θ=α时，光斑在光屏上消失时，是由于光线发生了全反射，A光先消失，说明A光的临界角较小，根据临界角公式sinC=，即可确定玻璃对两种光折射率的大小；由v=，判断光在玻璃中传播速度的大小；对照全反射的条件，当光线从玻璃射入空气，入射光大于临界角时光线将发生全反射进行分析．【解答】解：A、根据题意：“当θ=α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：sinC=，可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A正确；B、玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，由n=知，A光在玻璃砖中传播速度比B光的小．故B错误．C、据题可知：A光的临界角C A=α．B光的临界角C B=β．当α＜θ＜β时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑．故C错误．D、当β＜θ＜90°时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合）．故D正确．故选：AD【点评】本题主要考察几何光学和物理光学的基础知识应用，关键要掌握全反射的条件及临界角公式进行分析．10．以下哪些现象是由于光的全反射形成的（）A．将空玻璃试管插入水中看上去比充满水的试管要亮得多B．夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C．夏天，海面上出现的海市蜃楼D．在炎热的夏天，向远处的柏油马路看去，路面特别明亮光滑，像用水淋过一样【考点】全反射．【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题．【分析】要发生光的全反射，必须光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角．例如光从水中进入空气，有可能发生全反射现象．我们在柏油路上常看到前方有一潭水，走进时即没有，这就是光的全反射导致．【解答】解：A、将空玻璃试管插入水中，在阳光照耀下在部分位置发生全反射，所以格外明亮，故A正确；B、夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯，是光的反射现象．故B错误；C、海面上出现的海市蜃楼，是光的全反射现象，是由于密度不均匀导致的．故C正确；D、对于光照射到柏油马路面上，从远处看格外光亮，马路面上方空气不均匀，则满足光的全反射条件，因而有时还能看到远处物体的像．故D正确；故选：ACD．【点评】日常生活中的全反射现象很多，但被我们利用却不多，并注意全反射现象的条件，及全反射与折射的区别．11．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（）A．a光在水中的传播速度比b光大B．水对a光的折射率比b光大C．a光的频率比b光大D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄【考点】光的折射定律；光的干涉．【分析】通过照亮的圆形区域，知道a光照射的面积较大，从而比较出两束光的临界角大小，折射率大小，以及频率大小．根据v=比较出光在介质中传播的速度大小．根据波长的大小，分析干涉条纹间距的大小．【解答】解：A、B、在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，根据sinC=，知a光的折射率较小，折射率小，由v=知a光在水中的传播速度比b光大，故A正确，B错误．C、折射率越大，光的频率越大，则知a光的频率比b光小，故C错误．D、a光的折射率小，频率小，波长较长，根据干涉条纹间距公式△x=λ，a光波长则条纹间距较宽．故D错误．故选：A．【点评】解决本题的关键从临界角入手，比较出折射率的大小，从而得出频率、介质中的速度大小关系．12．由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AD是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AB、AC，它们从A到B和从A到C的时间分别为t1和t2，则（）A．AB是红光，t1=t2B．AC是红光，t1=t2C．AB是绿光，t1＜t2D．AC是绿光，t1＞t2【考点】光的折射定律．【专题】光的折射专题．【分析】根据光线的偏折程度比较出光的折射率大小，从而确定色光的颜色．根据几何关系求出光在介质中的位移，通过折射定律求出光在介质中的速度，从而比较运动的时间．【解答】解：因为AB的偏折程度大于AC的偏折程度，所以AB光的折射率大，AC光的折射率小，可知AC是红光．设光线的折射角为α，知n=，则光在介质中的速度v=．根据几何关系，光线在介质中传播的路程s=2Rsinα．。

2015-2016学年河北省衡水中学高二（上）五调物理试卷一、单项选择题1．某沿水平方向振动的弹簧振子在0﹣6s内做简谐运动的振动图象如图所示，由图可知（）A．该振子的振幅为5cm，振动周期为6sB．第3s末振子的速度沿x轴负方向C．第3s末到第4s末的过程中，振子做减速运动D．该振子的位移x和时间t的函数关系：x=5sin（t+）（cm）2．所示的弹簧振子（以O点为平衡位置在B、C间振动），取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图所示的振动曲线．又曲线所给的信息可知，下列说法正确的是（）A．t=0时，振子处在B位置B．t=4s时振子对平衡位置的位移为10cmC．t=2.5s时振子对平衡位置的位移为5cmD．如果振子的质量为0.5kg，弹簧的劲度系数20N/cm，则振子的最大加速度大小等400m/s23．如图所示，三根细线于O点处打结，A、B两端固定在同一水平面上相距为L的两点上，使AOB成直角三角形，∠BAO=30°．已知OC线长是L，下端C点系着一个小球（忽略小球半径），下面说法正确的是（）A．让小球在纸面内摆动，周期T=2πB．让小球在垂直纸面方向摆动，周期T=2πC．让小球在纸面内摆动，周期T=2πD．让小球在垂直纸面内摆动，周期T=π4．有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为（）A．0.5min B．min C．min D．2min5．甲乙两位同学分别使用图1所示的同一套装置观察单摆作简谐运动时的振动图象，已知二人实验时所用的单摆的摆长相同，落在木板上的细砂分别形成的曲线如图2所示，下面关于两图线的说法中正确的是（）A．甲图表示砂摆摆动的幅度较大，乙图摆动的幅度较小B．甲图表示砂摆摆动的周期较大，乙图摆动的周期较小C．二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙D．二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v乙=2v甲6．如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（）A．滑块向左运动过程中，先做加速运动，后减速到速度为零B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动C．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x=时，物体的加速度最大7．振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t=0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是（）A．B．C．D．8．在图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可判断此横波（）A．向右传播，且此时质点B正减速运动B．向右传播，且此时质点C位移正增大C．向左传播，且此时质点D加速度减小D．向左传播，且此时质点E势能减小9．如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波传到x=1m的P点时开始计时．已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷．下列说法中正确的是（）A．P点的振动周期为0.3sB．P点开始振动的方向沿y轴正方向C．当M点开始振动时，P点正好在波峰D．这列波的传播速度是10m/s10．在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示，振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向向上，经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形，关于这列波的周期和波速下列说法正确的是（）A．这列波的周期为T=B．这列波的周期为T=C．这列波的传播速度v=D．这列波的传播速度v=11．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图（a）所示，此后，若经过周期开始计时，则图（b）描述的是（）A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象12．某列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，若该横波沿x轴正方向传播，且波速v=4m/s，则x=8m处的质点的振动图象是下列图象中的（）A．B．C．D．13．如图所示是一交变电流的i﹣t图象，则该交变电流的有效值为（）A．4A B．2 A C． A D． A14．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是（）A．在t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大B．在t=0.2s和t=0.4s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157VD．在t=0.4s时，磁通量变化率最大，其值为3.14Wb/s15．二分频“音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混和音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动，如图为音箱的电路图，高、低频混和电流由a、b输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则（）A．甲扬声器是高音扬声器B．C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流二、非选择题16．实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验．（1）实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式g=，其中L表示摆长，T表示周期．对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点：同学甲：T一定时，g与L成正比同学乙：L一定时，g与T2成反比同学丙：L变化时，T2是不变的同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值其中观点正确的是同学（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）．（2）从摆球经过开始计时，并记录此后经过平衡位置的次数n和制动时间t，用米尺测出摆线长为L，用游标卡尺测出摆球直径为d．用上述物理量的符号写出测重力加速度表达式为g=．（3）如果实验得到的经过是g=9.29m/s2，比当地的重力加速度值小，分析可能是以下哪些原因造成这种结果．（填选项前字母）A．测摆线时摆线拉的过紧B．保险上端未牢固地系于悬点，中点中出现了松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验中误将n次计为n﹣1次E．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算．17．如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为x0的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的小球．待小球静止后，将小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，小球便在斜面上做往复运动，且斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g．（1）求小球处于平衡位置时弹簧的长度；（2）选小球的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示小球相对于平衡位置的位移，证明小球做简谐运动；（3）现压缩弹簧使其长度为x0时由静止开始释放，求振动过程中弹簧的最大伸长量；及斜面体与水平地面间的最大静摩擦力．18．如图所示，质量为M=0.5kg的物体B和质量为m=0.2kg的物体C，用劲度系数为k=100N/m 的轻弹簧连在一起．物体B放在水平地面上，物体C在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x=0.03m后释放，物体C就上下做简谐运动，在运动过程中，物体B始终不离开地面．已知重力加速度大小为g=10m/s2．试求：当物体C运动到最高点时，物体C的加速度大小和此时物体B对地面的压力大小．19．一列沿x方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图所示，已知P质点的坐标为（1，0），Q质点的坐标为（5，0），R质点的坐标为（10，0），此时质点P的运动方向向下，而且这列波在P点出现第一次波峰到第三次波峰时间间隔是0.8s，求：（1）这列波的传播方向、波速大小？（2）从t=0起再经过周期时，P、Q、R质点的坐标分别是多少？（3）从t=0起再经过多少时间质点R才能第一次达到波峰？这段时间内R通过的路程是多少？20．如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧足够大区域存在磁场，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，ab边长为l=0.2m，线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω，在水平向右的外力F作用下，以初速度v0=1m/s 匀加速进入磁场，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：（1）匀强磁场的磁感应强度B（2）线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；（3）若线框进入磁场过程中F做功为W F=0.27J，求在此过程中线框产生的焦耳热Q．2015-2016学年河北省衡水中学高二（上）五调物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题1．某沿水平方向振动的弹簧振子在0﹣6s内做简谐运动的振动图象如图所示，由图可知（）A．该振子的振幅为5cm，振动周期为6sB．第3s末振子的速度沿x轴负方向C．第3s末到第4s末的过程中，振子做减速运动D．该振子的位移x和时间t的函数关系：x=5sin（t+）（cm）【考点】简谐运动的振动图象．【分析】由图读出周期和振幅．第3s末振子处于平衡位置处，速度最大，加速度为0．第3s末振子振子经过平衡位置向正方向运动．从第3s末到第4s末振子由平衡位置向正向最大位移处运动，速度减小．由公式ω=，得到角频率ω，则该振子简谐运动的表达式为x=Acosωt．【解答】解：A、由图读出振动周期为4s，振幅为5cm．故A错误．B、根据图象可知，第3s末振子振子经过平衡位置向正方向运动．故B错误．C、第3s末振子处于平衡位置处，速度最大，则第3s末到第4s末的过程中，振子做减速运动．故C正确．D、由振动图象可得：振幅A=5cm，周期T=4s，初相φ=，则圆频率ω==故该振子做简谐运动的表达式为：x=5cos（t+）=5sin（t﹣）（cm）（cm）．故D错误．故选：C【点评】本题考查根据振动图象分析物体振动过程的能力．当振子靠近平衡位置时速度增大，加速度减小；背离平衡位置时速度减小，加速度增大．2．所示的弹簧振子（以O点为平衡位置在B、C间振动），取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图所示的振动曲线．又曲线所给的信息可知，下列说法正确的是（）A．t=0时，振子处在B位置B．t=4s时振子对平衡位置的位移为10cmC．t=2.5s时振子对平衡位置的位移为5cmD．如果振子的质量为0.5kg，弹簧的劲度系数20N/cm，则振子的最大加速度大小等400m/s2【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率．【专题】参照思想；图析法；简谐运动专题．【分析】由振动图象读出位移，可知道振子的位置．振子做的是变加速直线运动．可根据牛顿第二定律求振子的最大加速度．【解答】解：A、由振动图象可知t=0时，振子的位移为负向最大，说明振子处于B位置，故A正确．B、由图看出，t=4s时振子对平衡位置的位移为﹣10cm，故B错误．C、由于振子做的是变加速直线运动，不是匀速直线运动，所以t=2.5s时振子对平衡位置的位移不是5cm，故C错误．D、由题，k=20N/cm=2000N/m，振幅A=10cm=0.1m．振子的最大加速度在最大位移处，由弹簧受力和牛顿第二定律可得最大加速度大小为：a m===400m/s2．故D正确．故选：AD【点评】由振动图象可直接读出周期、振幅、振子各个时刻的位移，要知道振子做简谐运动，其基本特征是a=﹣．3．如图所示，三根细线于O点处打结，A、B两端固定在同一水平面上相距为L的两点上，使AOB成直角三角形，∠BAO=30°．已知OC线长是L，下端C点系着一个小球（忽略小球半径），下面说法正确的是（）A．让小球在纸面内摆动，周期T=2πB．让小球在垂直纸面方向摆动，周期T=2πC．让小球在纸面内摆动，周期T=2πD．让小球在垂直纸面内摆动，周期T=π【考点】单摆周期公式．【专题】定量思想；等效替代法；单摆问题．【分析】单摆周期公式，当小球在纸面内做小角度振动时，圆心是O点；当小球在垂直纸面方向做小角度振动时，圆心在墙壁上且在O点正上方．【解答】解：A、C、当小球在纸面内做小角度振动时，圆心是O点，摆长为L，故周期为T=，故A正确，C错误；B、D、当小球在垂直纸面方向做小角度振动时，圆心在墙壁上且在O点正上方，摆长为l′=（1+）L，故周期为T=2π=，故B错误，D正确；故选：AD．【点评】本题关键找出摆长，然后根据单摆的周期公式列式求解，基础题．4．有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为（）A．0.5min B．min C．min D．2min【考点】单摆周期公式．【专题】单摆问题．【分析】根据万有引力公式先求出该星球的重力加速度与地球重力加速度的比值，再根据单摆的周期公式即可求解．【解答】解：星球的质量M=ρV=ρ•物体在星球表面所受的万有引力等于重力，所以有mg=F=，联立解得g=所以该星球的表面重力加速度与地球表面的重力加速度之比为半径之比，即为2：1根据单摆的周期公式T=，有．故所以该星球表面摆钟的秒针走一圈的实际时间为．故选：B．【点评】该题主要考查了万有引力公式即单摆的周期公式的直接应用，难度不大，属于基础题．5．甲乙两位同学分别使用图1所示的同一套装置观察单摆作简谐运动时的振动图象，已知二人实验时所用的单摆的摆长相同，落在木板上的细砂分别形成的曲线如图2所示，下面关于两图线的说法中正确的是（）A．甲图表示砂摆摆动的幅度较大，乙图摆动的幅度较小B．甲图表示砂摆摆动的周期较大，乙图摆动的周期较小C．二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙D．二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v乙=2v甲【考点】单摆周期公式；简谐运动的振动图象．【专题】单摆问题．【分析】由振幅的大小可明确砂摆的振动幅度；单摆的摆动具有等时性，甲图时间短，乙图时间长，根据v=判断速度大小关系．【解答】解：A、由图可知，甲的振动幅度较大，乙的幅度较小；故A正确；B、两摆由于摆长相同，则由单摆的性质可知，两摆的周期相同；故B错误；C、由图可知，甲的时间为2T，乙的时间为4T；则由v=可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙；故C正确，D错误；故选：AC．【点评】本题考查单摆的性质，要注意明确单摆的周期取决于摆的长度和当地的重力加速度；与振幅等无关．6．如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开．已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（）A．滑块向左运动过程中，先做加速运动，后减速到速度为零B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动C．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量x=时，物体的加速度最大【考点】简谐运动的回复力和能量．【专题】简谐运动专题．【分析】该题的关键是对物体进行正确的过程分析和各过程中物体的受力分析，再结合牛顿运动定律分析物体的运动情况．在进行受力分析时，要注意分析弹簧弹力的变化．【解答】解：A、滑块向左接触弹簧的运动过程中，在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力，在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的，弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反，物体做减速运动，所以选项A错误．B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的，此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，但当弹簧伸长到一定程度，弹力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于弹力．所以滑块向右接触弹簧的运动过程中，是先加速，后减速．B 选项错误．C、由对A的分析可知，当弹簧的压缩量为x0时，水平方向的合力为F=kx0+μmg，此时合力最大，由牛顿第二定律有：，所以选项C正确．D、在滑块向右接触弹簧的运动中，当弹簧的形变量为时，由胡克定律可得f=kx=μmg，此时弹力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力为零，之后物体开始做减速运动，所以此时速度最大，故动能最大．选项D错误．故选：C．【点评】解决此类问题，要正确的分析物体运动的过程及物体的受力情况，并会确定运动过程中的临界点和分析在临界点上的受力，当物体接触弹簧向右运动的过程中，开始是加速运动的，当弹力和摩擦力相等时，加速度为零，之后摩擦力要大于弹力，物体开始做减速运动．弹力和摩擦力相等时即为一个临界点．7．振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t=0时刻绳上形成的波形如图所示．规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图象是（）A．B．C．D．【考点】简谐运动的振动图象．【分析】由波形图可知P点的位置及起振方向，即可判断P点的振动图象．【解答】解：由波动图可知，t=0时刻P点处于平衡位置；由带动法可知P点应向下振动，即开始时应向下方起振，故可知振动图象为B；故选B．【点评】各质点的振动都是由靠近振源的质点带动的，则由离P点较近且靠近振源的质点的位置即可判出P点的起振方向，此为带动法．8．在图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可判断此横波（）A．向右传播，且此时质点B正减速运动B．向右传播，且此时质点C位移正增大C．向左传播，且此时质点D加速度减小D．向左传播，且此时质点E势能减小【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】已知质点A的振动方向，判断波的传播方向的方法很多，常用的有波形的平移法、质点的带动法等．判断出各个质点的振动方向，分析其位移的变化，即可判断出加速度和速度、势能的变化．【解答】解：由题意，此时质点A正向上运动，波形将向左平移，所以此横波向左传播．此时质点B、C的振动方向向下，D、E方向向上，B向平衡位置运动，速度增大，C向波谷运动，位移增大，D向平衡位置运动，加速度减小，E向平衡位置运动，位移减小，势能减小，故C正确，ABD错误．故选C【点评】本题考查理解波动图象的能力，根据质点的振动方向判断波的传播方向，是应具备的基本能力，要能根据质点位置的变化，分析加速度、速度、动能、势能的变化，基础题．9．如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，从波传到x=1m的P点时开始计时．已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷．下列说法中正确的是（）A．P点的振动周期为0.3sB．P点开始振动的方向沿y轴正方向C．当M点开始振动时，P点正好在波峰D．这列波的传播速度是10m/s【考点】简谐运动的振动图象．【分析】简谐横波沿x轴正向传播，在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，由图读出，t=0.4s 时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，则可知P点的周期．读出波长，由v=求出波速v．P点开始振动的方向与图示时刻x=5m处质点的振动方向相同．根据PM间的距离判断M点开始振动时，P点的位置．【解答】解：A、由题意，简谐横波沿x轴正向传播，在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，由于P振动时间是半个周期的整数倍，则知t=0.4s时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，故P点的周期为0.4s．故A错误．B、P点开始振动的方向与图示时刻x=5m处质点的振动方向相同，由波形平移法得知，P 点开始振动的方向沿y轴负方向．故B错误．C、根据波形可知，当M点开始振动时，由波形可知，P点在波峰．故C正确．D、由图知，波长λ=4m，则波速v===10m/s．故D正确．故选：CD【点评】本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，确定P点的周期；简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同．10．在均匀介质中，各质点的平衡位置在同一直线上，相邻两质点的距离均为s，如图甲所示，振动从质点1开始向右传播，质点1开始运动时的速度方向向上，经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形，关于这列波的周期和波速下列说法正确的是（）A．这列波的周期为T=B．这列波的周期为T=C．这列波的传播速度v=D．这列波的传播速度v=【考点】简谐运动的振动图象；波长、频率和波速的关系．【专题】简谐运动专题．【分析】本题应根据波传播的周期性和振动传播的特点，画出波的图象（振动应传播到第17个质点），或从第13个质点此时的振动方向向下数到再经振动方向才向上，即可得到时间t与周期的关系，求得周期，进而可求出波速．【解答】解：波源的起振方向向上，各质点起振方向均向上．根据振动的周期性和波的传播特点可知，质点13此时的振动方向向下，而波源的起振方向向上，所以从质点13算起，需要再经该点振动的方向才能向上，设周期为T，则t=T+=2T，即T=．由题意知，λ=8s，结合λ=vT，可得v=故选BD【点评】“经过时间t，前13个质点第一次形成如图10﹣9﹣20乙所示的波形”，并不说波只传到前13个质点．如果是只传到前13个质点，由于第13个质点此时振动方向向下，所以质点1开始运动时的速度方向也应该竖直向下，这与题给条件矛盾，熟记：任何质点的起振方向均与波源的起振方向相同．11．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图（a）所示，此后，若经过周期开始计时，则图（b）描述的是（）A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象【考点】简谐运动的振动图象．【分析】先由波的传播方向判断各质点的振动方向，并分析经过周期后各点的振动方向．与振动图象计时起点的情况进行对比，选择相符的图象．【解答】解：由乙图知t=0时刻，即开始计时的时刻质点位于平衡位置，且速度向下．A、图中a经过平衡位置向上运动，过周期后到达波峰，与振动图象计时起点的情况不符．故A错误．B、图中b在波谷，过周期后经过平衡位置向上运动，与振动图象计时起点的情况不符．故B错误．C、图中c经过平衡位置向下运动，过周期后到达波谷，与振动图象计时起点的情况不符．故C错误．D、图中d在波峰，过周期后经过平衡位置向下运动，与振动图象计时起点的情况相符．故D正确．故选：D．【点评】本题属于波的图象问题，先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系，再分析波动形成的过程．12．某列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，若该横波沿x轴正方向传播，且波速v=4m/s，则x=8m处的质点的振动图象是下列图象中的（）A．B．C．D．【考点】简谐运动的振动图象．【分析】由图象知波长λ=8m，波的周期可以求出，由质点带动法判断质点的振动方向．【解答】解：由波的图象可知，该波的波长是8m，由公式：v=可得：s由图可知，t=0时刻，x=8m处的质点位于平衡位置处；该波沿正方向传播，由平移法可知，x=8m处的质点的振动的方向向下，所以x=8m处的质点的从平衡位置开始向下运动，周期为2s．故D正确．故选：D【点评】本题考查了波的传播方向与质点的振动方向之间的相互判定，以及由图象获取有用物理知识的能力，再结合周期公式即可解决此类问题，属于对波的基础技能的考查．13．如图所示是一交变电流的i﹣t图象，则该交变电流的有效值为（）A．4A B．2 A C． A D． A【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【专题】交流电专题．【分析】根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．【解答】解：设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则有：。

2015-2016学年第二学期高二期中考试物理学科试题一、单项选择题1．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（）A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2. 下列说法正确的是（）A．洛伦兹力对带电粒子不做功B．洛伦兹力能改变带电粒子的动能C．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零D．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用3．某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e=E m sinωt．若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为（）A．e=E m sin2ωt B．e=2E m sin2ωt C．e=2E m sin4ωt D．e=4E m sin2ωt4．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重．其中客观原因是电网陈旧老化，近年来进行了农村电网改造．为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格，以下措施中切实可行的是（）A．提高输送功率B．应用超导材料做输电线C．提高输电电压D．减小输电导线的横截面积5．下列说法不正确的是（）A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．热敏电阻能够把温度这个热学量装化为电阻这个电学量6．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（）A．将线框向左拉出磁场B．以bc边为轴转动（小于60°）C．以ab边为轴转动（小于90°）D ．以ad 边为轴转动（小于60°）7．如图所示，A 、B 都是较轻的铝环，A 环闭合，B 环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．下列说法中正确的是（ ）A ．条形磁铁插入A 环时，横梁不会发生转动B ．只有当条形磁铁N 极拔出铝环时，横梁才会转动C ．条形磁铁用相同方式分别插入A 、B 环时，两环转动情况相同D ．铝环A 产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动 8．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值是 （ ） A ． 52A B ．5A C ． 3.52A D ．3.5A9．如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab 横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v ．若将金属棒的运动速度变为2v ，（除R 外，其余电阻不计，导轨光滑）则 （ ） A ．作用在ab 上的外力应保持不变 B ．感应电动势将增大为原来的4倍 C ．感应电流的功率将增大为原来的2倍 D ．外力的功率将增大为原来的4倍10．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里．abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为L ，t=0时刻，bc 边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a →b →c →d →a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是图中的 （ ）11． 电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是 （ ）A ．线圈转动的角速度ω＝100 rad/sB ．在t ＝0.01 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大C ．电热丝两端的电压U ＝100 2 VLD．电热丝此时的发热功率P＝1 800 W12．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R为定值电阻．下列说法正确的是（）A．电压表V2的示数为9 VB．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝362sin 50πt VC．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4二、多项选择题13．如图所示，质量为m，电荷量为+q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OM：ON=3：4，则下列说法中正确的是（）A．两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3：4B．两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3：4C．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3：4D．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4：314．如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（）A．ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高B．ab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高C．ab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高D．ab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高15．如图（a）、（b）所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗16．如图所示，相距为d 的两水平虚线L 1和L 2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界，磁场的磁感应强度为B ，正方形线框abcd 边长为L （L ＜d ），质量为m ，将线框在磁场上方高h 处由静止释放．如果ab 边进入磁场时的速度为v 0，cd 边刚穿出磁场时的速度也为v 0，则从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中 （ ） A ．线框中一直有感应电流B ．线框中有一阶段的加速度为重力加速度gC ．线框中产生的热量为mg （d+h+L ）D ．线框有一阶段做减速运动17．如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B 的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd ，线框以恒定的速度v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行，线框边长ad ＝l ，cd ＝2l 。

2015-2016学年河北省衡水二中高二〔上〕期中物理试卷一、选择题〔1-8题为单项选择题，9-13题为多项选择题．每题4分，共52分〕1．如下列图，质量一样的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．如下判断不正确的答案是〔〕A．两物块到达底端时动能一样B．两物块到达底端时速度一样C．乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率2．以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有〔〕A．匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向B．牛顿发现了万有引力定律，库仑用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值C．行星绕恒星运动轨道为圆形，如此它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关D．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵从楞次定律，这是能量守恒定律的必然结果3．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，如下说法中正确的答案是〔〕A．线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B．线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次C．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次D．线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都只改变一次4．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电流表为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的答案是〔〕A．线圈转动的角速度为50π rad/sB．电流表的示数为10 AC．0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直D．0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右5．如下列图，用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环局部置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率=k〔k＞0〕，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ．如此〔〕A．圆环具有扩张的趋势B．圆环中产生顺时针方向的感应电流C．图中ab两点间的电压大小为kπD．圆环中感应电流的大小为 r26．在交流电电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如下列图电路的a、b 两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到如下论述的哪种情况〔〕A．A1读数不变，A2增大，A3减小B．A1读数减小，A2不变，A3增大C．A1读数增大，A2不变，A3减小D．A1，A2，A3读数均不变7．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u=U m si nωt的交流电源，假设输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，如此输电线上损失的电功率为〔〕8．如下列图，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R〔指拉直时两端的电阻〕，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，如此这时AB两端的电压大小为〔〕9．物理学中各种图象具有深刻含义，如果如图图象坐标都为国际单位制单位，那么如下说法正确的答案是〔〕假设图表示物体运动的速度﹣时间图象，如此该图线的斜率表示物体运动的位移假设图描述的是通过单匝线圈磁通量随时间的变化关系，如此该图线的斜率表示该线圈产生的感应电动势C．假设图描述的是某物体加速度随合外力的变化关系，如此该图线斜率表示物体的质量假设图表示某做直线运动物体的合外力随位移的变化关系，如此图中三角形面积大小表示该物体对应运动过程中动能变化的大小10．电路如图甲所示，电阻R的阻值为484Ω，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上如图乙所示的电压u，如下说法正确的答案是〔〕A．R上的电压应等于155.5VB．电压表的示数为220 VC．电阻R消耗的功率小于50WD．为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311V11．如图〔a〕所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°固定在地面上，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r．现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m．改变电阻箱的阻值R，得到v m与R 的关系如图〔b〕所示．轨道间距为L=2m，重力加速度取g=10m/s2，轨道足够长且电阻不计．如此〔〕A．金属杆滑动时产生的感应电流方向是a→b→M→P→aB．当R=0时，杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2VC．金属杆的质量为m=0.2kg，电阻r=2ΩD．当R=4Ω时，回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功为0.6J12．如图1所示，在足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中A、B两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且外表绝缘，A、B接触面粗糙．自t=0时刻起用水平恒力F作用在物块B上，由静止开始做匀加速直线运动．图2图象的横轴表示时间，如此纵轴y可以表示〔〕A．A所受洛伦兹力大小B．B对地面的压力大小C．A对B压力大小D．A对B的摩擦力大小13．如图，有一理想变压器，原副线圈的匝数比为n：1，原线圈接正弦交流电，电压为U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，重力加速度为g．如下判断正确的答案是〔〕A．原线圈中的电流的有效值为nIB．电动机消耗的功率为I2RC．变压器的输入功率为D．物体匀速上升的速度为二、实验题〔共8分，每空2分〕14．〔1〕用DIS测电源电动势和内电阻电路如图〔a〕所示，R0为定值电阻．调节电阻箱R，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图〔b〕所示图线，如此该图线选取了为纵坐标，由图线可得该电源电动势为V．〔2〕现有三个标有“2.5V，0.6A〞一样规格的小灯泡，其I﹣U特性曲线如图〔c〕所示，将它们与图〔a〕中电源按图〔d〕所示电路相连，A灯恰好正常发光，如此电源内阻r=Ω，图〔a〕中定值电阻R0=Ω．三、计算题〔共50分，要有必要的步骤和文字说明〕16．〔12分〕〔2015秋•衡水校级期中〕如下列图，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．重力忽略不计．求：〔1〕带电微粒进入偏转电场时的速率v1；〔2〕偏转电场中两金属板间的电压U2；〔3〕为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？17．〔12分〕〔2014秋•南关区校级期末〕如下列图，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨与其构成的平面均与水平面成30°角．完全一样的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止．取g=10m/s 2，问：〔1〕通过cd棒的电流I是多少，方向如何？〔2〕棒ab受到的力F多大？〔3〕当电流通过电路产生的焦耳热为Q=0.2J时，力F做的功W是多少？18．〔14分〕〔2015秋•衡水校级期中〕如图甲所示，长、宽分别为L1=0.1m、L2=0.2m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为100匝，总电阻为1Ω，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D〔集流环〕焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R=9Ω相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0=5×10﹣3 T、B1=1×10﹣2 T和t1=2×10﹣3S．在0～t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω=200rad/s匀速转动．求：〔1〕0～t1时间内通过电阻R的电流大小；〔2〕线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；〔3〕线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量．19．〔12分〕〔2013春•海南校级期末〕如下列图，某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．假设输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗．求：〔1〕输电导线上输送的电流；〔2〕升压变压器的输出电压U2；〔3〕降压变压器的匝数比；〔4〕假设改用10kV电压输电，如此输电线上损失的功率是多大？2015-2016学年河北省衡水二中高二〔上〕期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题〔1-8题为单项选择题，9-13题为多项选择题．每题4分，共52分〕1．如下列图，质量一样的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．如下判断不正确的答案是〔〕A．两物块到达底端时动能一样B．两物块到达底端时速度一样C．乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．【专题】定性思想；推理法；功率的计算专题．【分析】根据动能定理比拟两物块到达底端的动能，从而比拟出速度的大小，根据重力与速度方向的关系，结合P=mgvcosα比拟瞬时功率的大小．【解答】解：A、根据动能定理得，mgR=，知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同．故A正确，B错误．C、乙做匀加速直线运动，速度逐渐增大，重力的瞬时功率P=mgvθ，如此重力的瞬时功率增大，故C正确；D、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，如此乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率．故D正确．此题选不正确的应当选：B【点评】动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比拟速度不仅要比拟速度大小，还要看速度的方向；以与知道瞬时功率的表达式P=mgcosα，注意α为力与速度方向的夹角．2．以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有〔〕A．匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向B．牛顿发现了万有引力定律，库仑用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值C．行星绕恒星运动轨道为圆形，如此它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关D．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵从楞次定律，这是能量守恒定律的必然结果【考点】物理学史．【专题】常规题型．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：A、匀速圆周运动是速度大小不变的变加速曲线运动，加速度方向不断指向圆心，速度方向始终为切线方向．故A错误；B、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值，故B错误；C、行星绕恒星运动轨道为圆形，如此它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量有关，与行星的速度无关．故C错误；D、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵从楞次定律，这是能量守恒定律的必然结果．故D正确；应当选：D．【点评】此题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．3．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，如下说法中正确的答案是〔〕A．线圈每经过中性面一次，感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B．线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次C．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次D．线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都只改变一次【考点】交流发电机与其产生正弦式电流的原理．【专题】交流电专题．【分析】感应电动势方向即为感应电流方向．当线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流与感应电动势方向均改变一次，转动一周，感应电流方向改变两次【解答】解：A、当线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流与感应电动势方向均改变一次，故A错误，B正确；C、转动一周，两次经过中性面，故感应电流方向改变两次．故CD错误；应当选：B【点评】此题考查中性面特点：线圈平面每经过中性面一次，感应电流与感应电动势方向均改变一次，转动一周，感应电流方向改变两次．4．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电流表为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的答案是〔〕A．线圈转动的角速度为50π rad/sB．电流表的示数为10 AC．0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直D．0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右【考点】交流发电机与其产生正弦式电流的原理．【专题】交流电专题．【分析】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，如此穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向．【解答】解：A、角速度ω==100π rad/s，故A错误；B、题图乙可知交流电电流的最大值是I m=10A，如此有效值为：I===10A；由于电流表的示数为有效值，故示数I=10A，故B错误；C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，如此穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，故C错误；D、由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，故D正确．应当选：D．【点评】此题考查交变电流的产生与有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值．5．如下列图，用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环局部置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率=k〔k＞0〕，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ．如此〔〕A．圆环具有扩张的趋势B．圆环中产生顺时针方向的感应电流C．图中ab两点间的电压大小为kπD．圆环中感应电流的大小为 r2【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据左手定如此来确定安培力方向，从而确定圆环处于收缩还是扩张；由法拉第电磁感应定律，可求出感应电动势的大小，由电阻定律，结合闭合电路欧姆定律，即可求解．【解答】解：A、根据左手定如此判断可知，圆环所受的安培力指向环内，如此圆环有收缩的趋势，故A错误．B、磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小随着时间的变化=k〔k＞0〕，说明B增大，根据楞次定律判断可知，圆环中产生的感应电流方向沿逆时针方向，故B错误；C、由法拉第电磁感应定律得E=S=kπr2，故C错误；D、圆环的电阻R=ρ，如此感应电流大小为 I== r2，故D正确．应当选：D．【点评】此题考查法拉第电磁感应定律、左手定如此与电阻定律的应用，掌握闭合电路欧姆定律的内容，注意磁通量的有效面积．6．在交流电电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如下列图电路的a、b 两点间逐次将图中的电路元件甲、乙、丙单独接入，当使交流电频率增加时，可以观察到如下论述的哪种情况〔〕A．A1读数不变，A2增大，A3减小B．A1读数减小，A2不变，A3增大C．A1读数增大，A2不变，A3减小D．A1，A2，A3读数均不变【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．【专题】交流电专题．【分析】当交流电的频率减小时，感抗减小，容抗增大，电阻R不变，分析灯泡亮度的变化．【解答】解：据题，电源电动势的最大值不变，当交流电的频率增加时，电感L的感抗减小，电容C的容抗增大，电阻R不变，如此流过A1的电流增大，A3的电流减小，A2的电流不变，故C正确，ABD错误．应当选：C【点评】此题考查对电容、电感对交变电流影响的理解和识记能力．基此题．7．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u=U m sinωt的交流电源，假设输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，如此输电线上损失的电功率为〔〕【考点】远距离输电．【专题】交流电专题．【分析】理想变压器输入功率和输出功率相等，通过原线圈的电压求出副线圈的电压，再根据I=，求出输电线上的电流，从而求出输电线上消耗的功率．【解答】解：加在原线圈上的电压U1=，根据电压比与匝数比关系：，所以：．根据I=，输电线上的电流I=，输电线上消耗的功率P耗=I2•2r=4〔〕2〔〕2r．故C 正确，A、B、D错误．应当选：C．【点评】解决此题的关键注意电压有效值的使用与变压器的特点，输入功率等于输出功率，电压比等于匝数比．8．如下列图，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R〔指拉直时两端的电阻〕，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，如此这时AB 两端的电压大小为〔〕A．B．C．D．Bav【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】当摆到竖直位置时，先由感应电动势公式E=BL，求出导体棒产生的感应电动势，再根据欧姆定律求解AB两端的电压大小．【解答】解：当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：E=B•2a=2Ba=Bav；金属环并联的电阻为：R并==AB两端的电压是路端电压，AB两端的电压大小为：U=E=Bav=应当选：A【点评】此题是电磁感应与电路的结合问题，关键是弄清电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解，容易出错之处是把AB间的电压看成是内电压，得到结果是Bav．9．物理学中各种图象具有深刻含义，如果如图图象坐标都为国际单位制单位，那么如下说法正确的答案是〔〕假设图表示物体运动的速度﹣时间图象，如此该图线的斜率表示物体运动的位移假设图描述的是通过单匝线圈磁通量随时间的变化关系，如此该图线的斜率表示该线圈产生的感应电动势假设图描述的是某物体加速度随合外力的变化关系，如此该图线斜率表示物体的质量假设图表示某做直线运动物体的合外力随位移的变化关系，如此图中三角形面积大小表示该物体对应运动过程中动能变化的大小【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】对于图象问题，先看轴，然后根据关系式分析斜率、围成的面积对应的物理意义即可解决．【解答】解：A、速度时间图象中斜率，斜率表示加速度，故A错误；B、磁通量随时间变化的图象中斜率为：，根据法拉第的电磁感应定律可知，电动势与磁通量的变化率成正比，故假设图描述的是通过单匝线圈磁通量随时间的变化关系，如此该图线的斜率表示该线圈产生的感应电动势，故B正确；C、加速度随力变化图象中，斜率为：根据牛顿第二定律得：，所以图象的斜率表示质量的倒数，故C错误；D、直线运动物体的合外力随位移的变化关系图象中，围成的面积为，根据动能定理得：Fx=E K2﹣E K1，故图中三角形面积大小表示该物体对应运动过程中动能变化的大小的一半，故D 正确；应当选：BD．【点评】对于图象问题，先看轴，然后根据关系式分析斜率、围成的面积对应的物理意义即可解决．此题考察迁移能力的应用，是道好题．10．电路如图甲所示，电阻R的阻值为484Ω，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上如图乙所示的电压u，如下说法正确的答案是〔〕A．R上的电压应等于155.5VB．电压表的示数为220 VC．电阻R消耗的功率小于50WD．为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311V【考点】交流的峰值、有效值以与它们的关系；电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．【分析】此题A的关键是根据电压有效值的概念求出电压有效值，再根据线圈的自感作用即可求解；题B应明确电压表示数应是电压有效值；题C的关键是求出不考虑【解答】解：A、设电压表的读数为U，根据电压有效值的概念应有：=0，解得U=110V≈155.5V，即电压表的示数应为155.5V，由于线圈的自感作用，电阻R两端的电压应小于155.5V，所以A错误；B、根据选项A分析可知B错误；C、当不考虑线圈的自感作用时，电阻R消耗的功率为P===50W，所以由于线圈的自感作用影响，电阻R消耗的功率一定小于50W，所以C正确；D、根据电源电压图象可知，电源的最大电压为311V，电容器的耐压值不能小于311V，所以D 正确．应当选：CD．【点评】应明确：①应根据电流的热效应定义来求交流电的有效值；②电容器的耐压值不能大于电压的最大值；③电压表示数应是电压有效值．11．如图〔a〕所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°固定在地面上，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r．现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m．改变电阻箱的阻值R，得到v m与R 的关系如图〔b〕所示．轨道间距为L=2m，重力加速度取g=10m/s2，轨道足够长且电阻不计．如此〔〕A．金属杆滑动时产生的感应电流方向是a→b→M→P→aB．当R=0时，杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2VC．金属杆的质量为m=0.2kg，电阻r=2Ω。

2017-2018学年河北省衡水中学高二（下）期中物理试卷一、选择题1．下列叙述不正确的是（）A．一切物体都在辐射电磁波B．微观粒子的能量是量子化的C．当波长趋于零时，辐射可以无穷大D．黑体辐射与材料种类和表面状况无关2．入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法正确的是（）A．逸出的光电子的最大初动能减少B．逸出的光电子的最大初动能不变C．单位时间里从金属表面逸出的光电子数目减少D．不发生光电效应3．在光电效应实验中，小君同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．甲光的照射功率大于乙光的照射功率C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能4．下列关于力的冲量和动量的说法中，正确的是（）A．物体所受的合力为零，它的动量一定为零B．物体所受的合外力的做的功为零，它的动量变化一定为零C．物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变化不一定为零D．物体所受的合外力不变，它的动量变化率不变5．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A．mg△t B．C．+mg D．﹣mg6．质量为m的物块以初速v0沿倾角为θ的粗糙斜面冲上斜面，滑到B点速度为零，然后滑下回到A点．关于物块所受的冲量，下述说法中正确的是（）A．重力的冲量方向始终竖直向下B．物块上滑过程和下滑过程受到摩擦力冲量等值反向C．无论上滑过程还是下滑过程，物块所受支持力的冲量始终为零D．物块从冲上斜面到返回斜面底端的整个过程中合外力的冲量总和小于2mv07．如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是（）A．合力对物块的冲量大小一定为2mv2B．合力对物块的冲量大小一定为2mv1C．合力对物块的冲量大小可能为零D．合外力对物块做的功可能为零8．如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1．开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动．若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（）A．动量大小之比为1：1 B．速度大小之比为2：1C．通过的路程之比为2：1 D．通过的路程之比为1：19．如图所示，一只内壁光滑的半球形碗固定在小车上，小车放在光滑水平面上．在小车正前边的碗边A处无初速度释放一只质量为m的小球．则小球沿碗内壁下滑的过程中，下列说法正确的是（半球形碗的半径为R）（）A．小球、碗和车组成的系统机械能守恒B．小球的最大速度度等于C．小球、碗和车组成的系统动量守恒D．小球不能运动到碗左侧的碗边B点10．质量为m a=1kg，m b=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移﹣时间图象如图所示，则可知碰撞属于（）A．弹性碰撞B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞D．条件不足，不能判断11．质量为m的木块和质量为M（M＞m）的铁块用细线连接刚好能在水中某个位置悬浮静止不动，此时木块至水面距离为h，铁块至水底的距离为H （两物体均可视为质点）．突然细线断裂，忽略两物体运动中受到水的阻力，只考虑重力及浮力，若M、m同时分别到达水面水底，以M、m为系统，那么以下说法正确的是（）A．该过程中系统动量不守恒B．该过程中M、m均作匀速直线运动C．同时到达水面水底时，两物体速度大小相等D．系统满足MH=mh12．如图所示，质量m1=3kg、长度L=0.24m的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2=2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，最后恰好不掉下小车且与小车保持相对静止．在这一过程中，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．系统最后共同运动的速度为1.2m/sB．小车获得的最大动能为0.96JC．系统损失的机械能为2.4JD．物块克服摩擦力做的功为4J13．如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h．今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（）A．B．C．D．14．如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．15．两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，m A=1kg，m B=2kg，v A=6m/s，v B=3m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球速度可能为（）A．v A=4m/s，v B=4m/s B．v A=2m/s，v B=5m/sC．v A=﹣4m/s，v B=6m/s D．v A=7m/s，v B=2.5m/s二、非选择题16．某同学用图1所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次，回答下列问题：（1）在本实验中结合图1，验证动量守恒的验证式是下列选项中的．A．m a=m a+m bB．m a=m a+m bC．m a=m a+m b（2）经测定，m a=45.0g，m b=7.5g，请结合图2分析：碰撞前、后m a的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=（保留分式）．有同学认为，在该实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大．请你用已知的数据，分析和计算出被碰小球m b平抛运动水平距离的最大值为cm．17．用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒，图中MN是一个竖直放置的木板，木板上依次固定有白纸和复写纸，实验步骤如下：A、用天平测量小球A、B的质量分别为m1、m2；B、先不放小球B，让小球A从斜槽上某一位置由静止释放，撞到复写纸上的D点；C、在斜槽末端放置小球B，从B球球心等高处向竖直板作垂线BO，在白纸上描出O点位置；D、记小球A仍从槽面上同一位置由静止释放，碰撞后小球A、B分别撞到复写纸上的E、C两点；E、用刻度尺测量出OC、OD、OE的长度．（1）小球A、B质量关系为m1m2（填“=”、“＞”或“＜”）；（2）如果等式成立，则碰撞过程动量守恒；（3）请你写出一条减少实验误差的建议．18．如图甲所示，物块A、B的质量分别是m A=4.0kg和m B=3.0kg．用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v﹣t图象如图乙所示．求：①物块C的质量？②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E P？19．如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为M=3m，B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高．现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B．求物块A在B上能够达到的最大高度．20．如图，A、B、C三个木块的质量均为m．置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v0．求弹簧释放的势能．21．如图所示，在足够长的光滑水平地面上有一滑板，滑板AB部分为半径R=0.15m的圆弧，BC段水平，长度L=0.8m，滑板质量M=2.7kg，滑板左侧靠墙．滑块P1和P2（可视为质点）的质量都为m=0.9kg，滑块P1P2与BC面的动摩擦因数相同，开始时P1以V0=1m/s的初速度从A点沿弧面切线滑下，P2静止在滑板BC的中点．若P1与P2的碰撞为完全非弹性碰撞．g取10m/s2．求：（1）P1滑到圆弧最低点时，对凹形滑板的压力？（2）要使P1与P2不发生碰撞，滑块与BC面的动摩擦因数μ应满足什么条件？（3）若滑块与BC面的动摩擦因数μ=0.3，试通过计算判断P1与P2是否会从滑板上掉下？2017-2018学年河北省衡水中学高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1．下列叙述不正确的是（）A．一切物体都在辐射电磁波B．微观粒子的能量是量子化的C．当波长趋于零时，辐射可以无穷大D．黑体辐射与材料种类和表面状况无关【考点】电磁波的发射、传播和接收．【分析】热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象．温度较低时热辐射，主要以不可见的红外光进行辐射，能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．原子向外辐射光子后，能量减小，加速度增大．随着波长越短温度越高辐射越强；但波长小到一定程度时辐射能力减弱．【解答】解：A、自然界的任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射电磁波的本领越强，故A正确；B、微观粒子的能量是量子化的；故B正确；C、根据黑体辐射理论可知，当波长趋于零时，辐射也趋于零；故C错误；实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；故D错误；故选：AB．2．入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法正确的是（）A．逸出的光电子的最大初动能减少B．逸出的光电子的最大初动能不变C．单位时间里从金属表面逸出的光电子数目减少D．不发生光电效应【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目．【解答】解：A、根据光电效应方程知，E KM=hγ﹣W0知，入射光的频率不变，则最大初动能不变．故A错误，B正确．C、光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，入射光的强度减弱，则从金属表面逸出的光电子数目减少．故C正确．D、入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应，故D错误；故选：BC．3．在光电效应实验中，小君同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（）A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．甲光的照射功率大于乙光的照射功率C ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能【考点】光电效应．【分析】光电管加正向电压情况：P 右移时，参与导电的光电子数增加；P 移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P 再右移时，光电流不能再增大．光电管加反向电压情况：P 右移时，参与导电的光电子数减少；P 移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P 再右移时，光电流始终为零．eU 截==h γ﹣W ，入射光的频率越高，对应的截止电压U 截越大．从图象中看出，丙光对应的截止电压U 截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大．【解答】解：A 、根据eU 截==h γ﹣W ，入射光的频率越高，对应的截止电压U 截越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A 错误；B 、由图可知，甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光的照射功率大于乙光的照射功率，故B 正确．C 、同一金属，截止频率是相同的，故C 错误．D 、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能．故D 正确．故选：BD ．4．下列关于力的冲量和动量的说法中，正确的是（）A．物体所受的合力为零，它的动量一定为零B．物体所受的合外力的做的功为零，它的动量变化一定为零C．物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变化不一定为零D．物体所受的合外力不变，它的动量变化率不变【考点】动量定理；动量冲量．【分析】冲量等于力与时间的乘积，是矢量，方向与力的方向相同．根据动量定理可分析动量、动量变化及冲量之间的关系．【解答】解：A、物体受到的合外力为零，则冲量为零，动量不会发生变化，但是它的动量不一定为零；故A错误；B、合外力做功为零动能不变，但合外力的冲量不一定为零，则动量的变化不一定为零；如匀速圆周运动，其合力做功为零，但其动量始终在变化；故B 错误；C、物体所受的合外力的冲量为零，则动量变化一定为零；故C错误；D、物体受到的合外力不变，则由动量定理可知，动量的变化率不变；故D正确；故选：D．5．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过△t时间而停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A．mg△t B．C．+mg D．﹣mg【考点】动量定理．【分析】由题意可知，铁锤的初末动量，由动量定理可求得其对木桩的平均冲力．【解答】解：对铁锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有：（mg﹣F）t=0﹣mv得：F=mg+；由牛顿第三定律可知，铁锤对桩的平均冲力为：F=mg+；故选：C．6．质量为m的物块以初速v0沿倾角为θ的粗糙斜面冲上斜面，滑到B点速度为零，然后滑下回到A点．关于物块所受的冲量，下述说法中正确的是（）A．重力的冲量方向始终竖直向下B．物块上滑过程和下滑过程受到摩擦力冲量等值反向C．无论上滑过程还是下滑过程，物块所受支持力的冲量始终为零D．物块从冲上斜面到返回斜面底端的整个过程中合外力的冲量总和小于2mv0【考点】动量定理．【分析】冲量是矢量，方向与力的方向相同，根据初末速度，结合动量定理判断合外力的冲量．【解答】解：A、重力的方向竖直向下，则重力的冲量方向始终竖直向下．故A正确．B、物体上滑过程和下滑过程的时间不同，则物块上滑过程和下滑过程摩擦力的冲量不等值．故B错误．C、上滑过程和下滑过程中，支持力的冲量不为零，故C错误．D、根据动能定理知，物体返回出发点的速度小于v0，根据动量定理知，I合=mv﹣（﹣mv0）＜2mv0，故D正确．故选：AD．7．如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从传送带的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是（）A．合力对物块的冲量大小一定为2mv2B．合力对物块的冲量大小一定为2mv1C．合力对物块的冲量大小可能为零D．合外力对物块做的功可能为零【考点】动量定理；功的计算．【分析】根据物块返回到P点的速度大小，结合动量定理求出合外力的冲量，根据动能定理得出合外力做功的大小．【解答】解：若v2＜v1，则物块返回到P点的速度大小为v2，根据动量定理=mv2﹣（﹣mv2）=2mv2，根据动能定理知，合力做知，合力的冲量为：I合功的大小为零．v2＞v1，则物块返回到P点的速度大小为v1，根据动量定理知，合力的冲量I=mv1+mv2，根据动能定理得，合力做功为：W=．故D正合确，A、B、C错误．故选：D．8．如图所示，水平面上有两个木块，两木块的质量分别为m1、m2，且m2=2m1．开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧，烧断细绳后，两木块分别向左、右运动．若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为μ1、μ2，且μ1=2μ2，则在弹簧伸长的过程中，两木块（）A．动量大小之比为1：1 B．速度大小之比为2：1C．通过的路程之比为2：1 D．通过的路程之比为1：1【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】系统所受合外力为零，系统动量守恒，根据动量守恒条件判断系统动量是否守恒，然后应用动量守恒定律分析答题．【解答】解：以两木块及弹簧为研究对象，绳断开后，弹簧将对两木块有推力作用，这可以看成是内力；水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力，且F1=μ1m1g，F2=μ2m2g，系统所=μ1m1g﹣μ2m2g=0，系统动量守恒；受合外力F合设弹簧伸长过程中某一时刻，两木块速度大小分别为v1、v2，以向右为正方向，由动量守恒定律得：﹣m1v1+m2v2=0，即m1v1=m2v2，A、两物体的动量大小之比为1：1，故A正确．B、两物体的速度大小之比：==，故B正确．C、弹簧伸长过程中，两木块的运动时间相等，任意时刻速度之比为2：1，则两木块通过的路程之比：===，故C正确，D错误．故选：ABC．9．如图所示，一只内壁光滑的半球形碗固定在小车上，小车放在光滑水平面上．在小车正前边的碗边A处无初速度释放一只质量为m的小球．则小球沿碗内壁下滑的过程中，下列说法正确的是（半球形碗的半径为R）（）A．小球、碗和车组成的系统机械能守恒B．小球的最大速度度等于C．小球、碗和车组成的系统动量守恒D．小球不能运动到碗左侧的碗边B点【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】小球下滑过程中，只有重力做功，系统的机械能守恒；系统水平方向不受外力，水平方向的动量守恒，根据两大守恒列式可求出小球第一次到达最低点的速度，即最大速度；根据两大守恒判断小球能否到达B点．【解答】解：A、由于没有摩擦，对于小球、碗和车组成的系统，只有重力对小球做功，系统的机械能守恒．故A正确．B、设小球滑到最低点时速度为v．假设小车不动，则由机械能守恒得：mgR=，v=．由于小球对碗有压力，小车获得动能，故小球的最大速度度小于．故B错误．C、小球运动过程，具有向心加速度，有竖直向上的分加速度，根据牛顿第二定律得知，系统的合外力不为零，故系统的动量不守恒．故C错误．C、小球从a到b过程中左侧墙壁对半球有弹力作用但弹力不做功，所以两物体组成的系统机械能守恒，但动量不守恒，故D错误．故选A10．质量为m a=1kg，m b=2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移﹣时间图象如图所示，则可知碰撞属于（）A．弹性碰撞B．非弹性碰撞C．完全非弹性碰撞D．条件不足，不能判断【考点】动量守恒定律．【分析】根据x﹣t图象的斜率等于速度求出各个物体的速度，分别求出碰撞前后的总动量，即可判断动量是否守恒；根据碰撞前后机械能是否守恒判断是否为弹性碰撞即可．【解答】解：根据x﹣t图象可知：a球的初速度为：v a==3m/s，b球的初的速度为v b=0，碰撞后a球的速度为：v a′=﹣=﹣1m/s碰撞后b球的速度为：v b′==2m/s两球碰撞过程中，动能变化量为：△E k=m a v a2+0﹣m a v a′2=×1×32﹣×1×12﹣×2×22=0则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞；故选：A．11．质量为m的木块和质量为M（M＞m）的铁块用细线连接刚好能在水中某个位置悬浮静止不动，此时木块至水面距离为h，铁块至水底的距离为H （两物体均可视为质点）．突然细线断裂，忽略两物体运动中受到水的阻力，只考虑重力及浮力，若M、m同时分别到达水面水底，以M、m为系统，那么以下说法正确的是（）A．该过程中系统动量不守恒B．该过程中M、m均作匀速直线运动C．同时到达水面水底时，两物体速度大小相等D．系统满足MH=mh【考点】动量守恒定律．【分析】当系统所受合外力为零时，系统动量守恒，对系统进行受力分析，判断动量是否守恒，然后根据物体受力情况判断物体运动性质，应用动量守恒定律分析答题．【解答】解：A、以木块与铁块组成的系统为研究对象，开始系统静止，处于平衡状态，由平衡条件可知，系统所受合外力为零，不计水的阻力，细线断裂后系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A错误；B、细线断裂后，木块m上浮，受到的合外力向上，不为零，木块向上做加速运动，铁块向下运动，所受合外力向下，向下做加速运动，故B错误；C、以木块与铁块组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以向上为正方向，由动量守恒定律得：mv﹣Mv′=0，则mv=Mv′，由于M＞m，则v′＜v，故C 错误；D、以木块与铁块组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以向上为正方向，由动量守恒定律得：mv﹣Mv′=0，则：m t﹣M t=0，解得：MH=mh，故D正确；故选：D．12．如图所示，质量m1=3kg、长度L=0.24m的小车静止在光滑的水平面上，现有质量m2=2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，最后恰好不掉下小车且与小车保持相对静止．在这一过程中，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．系统最后共同运动的速度为1.2m/sB．小车获得的最大动能为0.96JC．系统损失的机械能为2.4JD．物块克服摩擦力做的功为4J【考点】动量守恒定律；功能关系；机械能守恒定律．【分析】由于摩擦作用，滑块减速，平板小车加速，系统水平方向不受外力，总动量守恒，可求出相对静止时的共同速度；根据动能的计算公式即可求出小车的动能；系统动能减小转化为内能，根据能量守恒定律求内能．以物块为研究对象，由动能定理求物块克服摩擦力做的功．【解答】解：A、物块与小车组成的系统在水平方向满足动量守恒定律，选择向右为正方向，则由动量守恒得：m2v0=（m1+m2）v解得：v==0.8m/s．故A错误；B、小车获得的动能为：J．故B正确；C、根据能量守恒定律得系统损失的机械能为：Q=代入数据得：Q=2.4J．故C正确；D、对物块，由动能定理得：﹣W f=解得物块克服摩擦力做的功为：W f=3.36J．故D错误．故选：BC13．如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h．今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（）A．B．C．D．【考点】动量守恒定律．【分析】由于斜面体放在光滑地面上，则物体下滑的过程中，斜面后退；则由平均动量守恒可列式求解，注意两物体运动的水平位移之和等于斜面的长度．【解答】解：物体与斜面在水平方向上动量守恒，设物块的速度方向为正方向，则有：mv1﹣Mv2=0运动时间相等，则有：ms1﹣Ms2=0由题意可知，s1+s2=联立解得：s2=故选：C14．如图所示，光滑水平面上有一矩形长木板，木板左端放一小物块，已知木板质量大于物块质量，t=0时两者从图中位置以相同的水平速度v0向右运动，碰到右面的竖直挡板后木板以与原来等大反向的速度被反弹回来，运动过程中物块一直未离开木板，则关于物块运动的速度v随时间t变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，木板碰到挡板后，物块继续向右做匀减速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，由动量守恒分析最终的速度，即可选择图象．【解答】解：木板碰到挡板前，物块与木板一直做匀速运动，速度为v0；木板碰到挡板后，物块向右做匀减速运动，速度减至零后向左做匀加速运动，木板向左做匀减速运动，最终两者速度相同，设为v．设木板的质量为M，物块的质量为m，取向左为正方向，则由动量守恒得：Mv0﹣mv0=（M+m）v，得v=＜v0故A正确，BCD错误．故选：A．15．两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，m A=1kg，m B=2kg，v A=6m/s，v B=3m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球速度可能为（）A．v A=4m/s，v B=4m/s B．v A=2m/s，v B=5m/sC．v A=﹣4m/s，v B=6m/s D．v A=7m/s，v B=2.5m/s【考点】动量守恒定律．【分析】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度．【解答】解：两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：M A v A+M B v B=（M A+M B）v，代入数据解得：v=4m/s，如果两球发生完全弹性碰撞，有：M A v A+M B v B=M A v A′+M B v B′，由机械能守恒定律得：，。

2015-2016年高二物理下学期期中试卷（有答案）201—2016学年下学期高二期中考试物理试题时间：90 分钟命题学校：曾都一中枣阳一中襄州一中宜城一中分值：110 分命题老师：第I卷（选择题，共0分）一、选择题(共10个小题，每小题分。

其中1～6题只有一个选项正确，其余各题都有两个或两个以上选项正确，全部选对得分，选不全的得3分，有错选的得0分。

)1、在电磁学的发展过程中，许多科学家做出了贡献。

下列说法正确的是（）A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象B．库仑发现了点电荷的作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值．欧姆提出了电场线和磁感线的概念D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律2、弹簧振子做简谐运动时，以下说法不正确的是（）A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零B．振子做减速运动时，加速度却在增大．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反D．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反3、理想变压器连接电路如图甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A，则()A．电压表读数为282 VB．电压表读数为282 V．输入功率为40D．输入功率为644、如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～T2时间内，直导线中电流向上，则在T2～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向是()A．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向左[:学科网]B．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向右[:Z*xx*] ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向左D．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向右、一个弹簧振子在A，B间做简谐运动，为平衡位置，如图所示，从某时刻起开始计时t=0，经过1/4周期，振子具有正向最大速度，则如图所示的图象中，哪一个能正确反映振子的振动情况？（）6、单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大（）A．摆球质量增大B．摆长减小．单摆由赤道移到北极D．单摆由海平面移到高顶上7、如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，A和B是两个完全相同的小灯泡。

2015-2016学年度下学期半期5校联考物理试题考试时间100分钟总分100分一、单项选择题（本题共6 小题，每小题3分，共18 分。

每小题只有一项符合题目要求，错选或不选得0 分）1.下列说法中正确的是（）A．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流B．日光灯正常工作后，启动器和镇流器不再起作用C．电容器有“通直流、阻交流”的作用D．电流互感器的作用是把大电流变成小电流,电压互感器的作用是把高电压变成低电压2．关于简谐运动，以下说法正确的是（）A．物体做简谐运动时，系统的机械能一定不守恒B．简谐运动是非匀变速运动C．物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D．秒摆的周期正好是1s3、如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN线与线框的边成45°角，E、F分别是PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )A．当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B．当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C．当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D．当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大4.如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（ ）A ． 大于环重力mg ，并逐渐减小B ． 始终等于环重力mgC ． 小于环重力mg ，并保持恒定D ． 大于环重力mg ，并保持恒定5.一个按正弦规律变化的交变电流的 i-t 图象如图所示.根据 图象可以断定（ ） A ．交变电流的频率 f=0.2 HzB ．交变电流的有效值I=220 AC ．交变电流瞬时值表达式 i=20sin0.02t AD ．在t=8T时刻，电流的大小与其有效值相等6.用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题．如图所示，理想变压器副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为r ，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S 闭合时，以下说法正确的是（ ）A ．原线圈中电流减小B ．原线圈输入功率不变C ．r 两端的电压增大D ．副线圈输出电压减小二、多项选择题（本题共 6 小题，每小题 4分，共 24 分。

2013—2014学年度高二年级第二学期期中考试高二物理试卷本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

试卷共5页。

满分共110分。

考试时间110分钟。

第Ⅰ卷（选择题共56分）注意事项：1.答卷Ⅰ前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

2.答卷Ⅰ时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。

不能答在试题卷上。

3.考试结束，将答卷纸和答题卡一并交回。

一、选择题（每小题满分4分，部分得分2分，共56分。

下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1. 关于多普勒效应，下列说法中正确的是：A．若波源相对介质不动，观察者远离波源，则接收到的频率小于波源发出的频率B．只要观察者相对地面运动，就一定可以出现多普勒效应C．若观察者相对介质不动，波源运动时，空间传播的波长发生变化D．若观察者相对介质不动，波源远离观察者时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率【答案】AC【解析】A、二者间距变大，则接收到波的频率减小，故A正确；B、波源和观察者之间的距离没明确给出关系，故B错误；C、当波源与观察者间距发生变化时，波的波长发生变化，故C正确；D、二者间距变大，则接收到波的频率减小，故D错误。

故选AC。

【考点】多普勒效应2．两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。

下列说法正确的是（）A.两波源的振动频率一定相同B.虚线一定是波谷与波谷相遇处C.两列波的波长都是2mD.两列波的波长都是1m【答案】AC【解析】A、发生干涉的条件是频率相同，故A正确；B、波谷与波谷相遇处于振动加强，故B错误；CD、由图可知经过3个波长相遇，所以两列波的波长都是2m，故C正确D错误。

故选AC。

【考点】波的干涉、叠加3. 如右图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。

2015-2016学年河北省衡水市故城高中高二（下）期中物理试卷一、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分．在四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）1．下列关于动量的说法中，正确的是（）A．物体的动量改变，其速度大小一定改变B．物体的动量改变，其速度方向一定改变C．物体运动速度的大小不变，其动量一定不变D．物体的运动状态改变，其动量一定改变2．A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是（）A．相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同B．相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同C．动量的变化率大小相等，方向相同D．动量的变化率大小相等，方向不同3．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（）A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒4．如图所示，A、B两物体的质量m A＞m B，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态．若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B 从C上未滑离之前，A、B沿相反方向滑动过程中（）A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C 组成的系统动量守恒D．以上说法均不对5．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（）A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行6．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动．探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述中正确的是（）A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气B．探测器加速运动时，竖直向下喷气C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气D．探测器匀速运动时，不需要喷气7．一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左右两端，当两人同时相向而行时，发现小车向左运动，则（）A．若两人质量相等，必定v甲＞v乙B．若两人质量相等，必定v甲＜v乙C．若两人速率相等，必定是m甲＞m乙D．若两人速率相等，必定是m甲＜m乙8．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞．在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走．弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反．则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值E m可能是（）A．mv02 B．mv02C．mv02D．mv02二、填空、实验题（9题4分，10题4分，11题8分，共16分）9．如图所示，A、B经细绳相连挂在弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，当A、B间绳突然断开，物体A上升到某位置时速度为v，这时B下落速度为u，在这段时间内弹簧弹力对物体A的冲量为．10．质量为M的气球下吊一架轻的绳梯，梯上站着质量为m的人，气球以v0速度匀速上升，如果人加速向上爬，当他相对于梯的速度达到v时，气球的速度将变为．11．用如图甲所示的装置可以来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m A：m B=3：1．先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A 球仍从位置G由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O点对齐．（1）碰撞后A球的水平射程应取cm．（2）本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是．A、使A、B两小球的质量之比改变为5：1B、升高固定点G的位置C、使A、B两小球的直径之比改变为1：3D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度．三、计算题（要求写出必要的文字说明和方程式，只写最后结果不给分，每小题12分）12．如图所示，光滑水平面上静止着倾角为θ、高度为H、质量为M的光滑斜面，质量为m 的小球以一定的初速度从斜面底端沿着斜面向上运动．若斜面固定，小球恰好冲上斜面的顶端，若斜面不固定，求小球冲上斜面后能达到的最大高度h．13．如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上，现使滑块A以4m/s 的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞．求二者在发生碰撞的过程中弹簧的最大弹性势能；14．如图所示，质量均为M=4kg的小车A、B，B车上用轻绳挂有质量为m=2kg的小球C，与B车静止在水平地面上．A车以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向B车运动，相碰后粘在一起（碰撞时间很短）．求：（1）碰撞过程中系统损失的机械能；（2）碰后小球第一次回到最低点时的速度．2015-2016学年河北省衡水市故城高中高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分．在四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）1．下列关于动量的说法中，正确的是（）A．物体的动量改变，其速度大小一定改变B．物体的动量改变，其速度方向一定改变C．物体运动速度的大小不变，其动量一定不变D．物体的运动状态改变，其动量一定改变【考点】动量定理．【分析】物体的质量与速度的乘积是物体的动量；根据动量的定义分析答题．【解答】解：A、动量是矢量，动量方向的改变也是动量改变，如匀速圆周运动，速度大小不变，故A错误；B、物体的动量改变，可能是大小的改变，如自由落体运动，动量不断增加，动量方向和速度方向都不变，故B错误；C、动量是矢量，动量方向的改变也是动量改变，如匀速圆周运动中动量的大小不变，但方向时刻改变，故C错误；D、物体的运动状态改变，说明速度改变，故其动量mv一定改变，可能是方向的改变，也可能是大小的改变，还有可能是大小和方向同时改变，故D正确；故选：D．2．A、B两球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则下述说法中正确的是（）A．相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同B．相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同C．动量的变化率大小相等，方向相同D．动量的变化率大小相等，方向不同【考点】动量定理．【分析】合外力的冲量等于动量的变化，根据动量定理分析答题，要注意：动量是矢量，既有大小又有方向．【解答】解：A、由动量定理可得，△p=mgt，两球的质量、运动时间相同，则动量的变化大小相等，方向相同，故A正确B错误；B、动量的变化率==mg，两小球的质量相等，则重力每个相等，动量的变化率大小相等，方向相同，故C正确；D错误；故选：AC．3．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（）A．只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒C．只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒D．系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒【考点】动量守恒定律．【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零．系统内存在着摩擦力或一个物体具有加速度时，系统的动量可能守恒．通过分析物体所受的外力进行判断．【解答】解：A、若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒．故A错误；B、系统中有一个物体具有加速度时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程，两个物体的速度都改变，都有加速度，单个物体受外力作用，系统的动量却守恒．故B错误；C、只要系统所受到合外力为零，则系统的动量一定守恒；故C正确；D、系统中所有物体的加速度为零时，系统所受的合外力为零，即系统的总动量一定守恒，故D错误；故选：C4．如图所示，A、B两物体的质量m A＞m B，中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧，放在平板小车C上后，A、B、C均处于静止状态．若地面光滑，则在细绳被剪断后，A、B从C上未滑离之前，A、B沿相反方向滑动过程中（）A．若A、B与C之间的摩擦力大小相同，则A、B组成的系统动量守恒，A、B、C组成的系统动量也守恒B．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，A、B、C组成的系统动量也不守恒C．若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，则A、B组成的系统动量不守恒，但A、B、C 组成的系统动量守恒D．以上说法均不对【考点】动量守恒定律．【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零，通过分析研究对象的受力情况，确定合外力，即可进行分析和判断．【解答】解：A、若A、B与C之间的摩擦力大小相同，在细绳被剪断后，弹簧释放的过程中，A、B所受的滑动摩擦力方向相反，则对于A、B组成的系统所受的合外力为零，动量守恒；对三个物体组成的系统，竖直方向上重力与支持力平衡，水平方向不受外力，合外力为零，所以A、B、C组成的系统动量也守恒，故A正确．B、C、若A、B与C之间的摩擦力大小不相同，在细绳被剪断后，弹簧释放的过程中，A、B所受的滑动摩擦力方向相反，则对于A、B组成的系统所受的合外力不为零，动量不守恒；但对三个物体组成的系统，合外力为零，A、B、C组成的系统动量仍守恒，故B错误，C 正确．D、由上分析可知D错误．故选：AC5．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（）A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行【考点】动量守恒定律．【分析】碰撞最基本的规律是系统的动量守恒，分析碰撞前后的动量，根据动量是否守恒进行判断．【解答】解：A、若两球质量相等，碰撞前以速率相等相向而行，则系统的总动量为零．若碰撞后以某一相等速率反向而行，总动量也为零，符合动量守恒，是可能的．故A正确．B、若两球质量相等，碰撞前以速率相等相向而行，则系统的总动量为零．若碰后以某一相等速率同向而行，总动量不等于零，不符合动量守恒这一基本规律，不可能发生．故B错误．C、若两球质量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系统的总动量与质量较大的物体动量方向相同；若碰后以某一相等速率反向而行，总动量也与质量较大的物体动量方向相同，而此方向与碰撞前相反，违反了动量守恒定律，不可能发生，故C错误．D、若两球质量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系统的总动量与质量较大的物体动量方向相同；若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行，总动量可能与碰撞前动量相等，是可能发生的，故D正确．故选：AD．6．一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动．探测器通过喷气而获得推动力．以下关于喷气方向的描述中正确的是（）A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气B．探测器加速运动时，竖直向下喷气C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气D．探测器匀速运动时，不需要喷气【考点】万有引力定律及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】探测器由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行时，受到月球竖直向下的万有引力及沿气体喷气方向相反的反冲力，在两个力的合力作用下运动，再由探测器的运动状态来判断反冲力的方向，进而判断喷气方向．【解答】解：A、B：探测器由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行加速运动时，加速度的方向沿直线与速度方向相同，即合力的方向也沿直线与速度方向相同，而受到月球的万有引力方向竖直向下，所以，反冲力方向与运动直线成一角度斜向上，那么，喷气方向与运动直线成一角度斜向下，∴选项A、B错误．C、D：探测器匀速运动，受力平衡，合力为零，已知受到的月球的万有引力竖直向下，则受到的气体的反冲力竖直向上，因此，探测器竖直向下喷气，∴选项C正确，选项D错误．故选：C．7．一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左右两端，当两人同时相向而行时，发现小车向左运动，则（）A．若两人质量相等，必定v甲＞v乙B．若两人质量相等，必定v甲＜v乙C．若两人速率相等，必定是m甲＞m乙D．若两人速率相等，必定是m甲＜m乙【考点】动量守恒定律．【分析】甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律分析即可求解．【解答】解：甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，设向左为正方向，根据动量守恒定律得：﹣m甲v甲+m乙v乙+m车v车=0，即：m甲v甲=m乙v乙+m车v车；可见甲的动量大于乙的动量，A、若两人质量相等，必定v甲＞v乙，A正确B错误；B、若两人速率相等，必定是m甲＞m乙，C正确D错误；故选：AC．8．如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态，弹簧处于自然伸长状态；质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞．在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走．弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反．则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值E m可能是（）A．mv02 B．mv02C．mv02D．mv02【考点】动量守恒定律；能量守恒定律．【分析】不计所有碰撞过程中的机械能损失，系统的机械能是守恒的．系统的合外力为零，总动量也守恒，根据两大守恒定律分析选择．【解答】解：A、由题可知，系统的初动能为E k=mv02，而系统的机械能守恒，则弹簧的弹性势能不可能等于mv02，故A错误．B、由于小球C与小球A质量相等，发生弹性正碰，则碰撞后交换速度，若在A与B速度动量相等时，B与挡板碰撞，B碰撞后速度与A大小相等、方向相反，当两者速度同时减至零时，弹簧的弹性最大，最大值为E P=E k=mv02，故B正确．C、当B的速度很小（约为零）时，B与挡板碰撞时，当两球速度相等弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v，以C的初速度方向为正方向，则由动量守恒定律得：mv0=（m+m）v，得v=v0，由机械能守恒定律可知，最大的弹性势能为E P=mv02﹣（m+m）v02，解得：E P=mv02，则最大的弹性势能的范围为mv02～mv02，故C正确，D错误．故选：BC．二、填空、实验题（9题4分，10题4分，11题8分，共16分）9．如图所示，A、B经细绳相连挂在弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，当A、B间绳突然断开，物体A上升到某位置时速度为v，这时B下落速度为u，在这段时间内弹簧弹力对物体A的冲量为m（u+v）．【考点】动量定理．【分析】分别对A、B两物体应用动量定理列式，联立即可以求出弹簧的弹力对A的冲量．【解答】解：以向上为正方向，由动量定理得：对B：﹣Mgt=﹣Mu﹣0，对A：I﹣mgt=mv﹣0，解得：I=m（v+u）；故答案为：m（u+v）10．质量为M的气球下吊一架轻的绳梯，梯上站着质量为m的人，气球以v0速度匀速上升，如果人加速向上爬，当他相对于梯的速度达到v时，气球的速度将变为v0﹣．【考点】动量守恒定律．【分析】气球与人组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出气球的速度．【解答】解：人与气球向上做匀速直线运动，系统所受合外力为零，系统动量守恒，设气球的速度为：u，则人的速度为：u+v，以向上为正方向，由动量守恒定律得：（M+m）v0=Mu+m（u+v），解得：u=v0﹣；故答案为：v0﹣．11．用如图甲所示的装置可以来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m A：m B=3：1．先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A 球仍从位置G由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O点对齐．（1）碰撞后A球的水平射程应取14.45cm．（2）本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是C．A、使A、B两小球的质量之比改变为5：1B、升高固定点G的位置C、使A、B两小球的直径之比改变为1：3D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度．【考点】验证动量守恒定律．【分析】A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，所以碰撞后A 球的落地点距离O点最近，读数时取平均值，只有当小球做平抛运动时才能用水平位移表示为水平速度．【解答】解：（1）A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，碰撞前后都做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同，所以速度大的水平位就大，而碰后A的速度小于B的速度，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，所以碰撞后A球落点为M，由图乙所示可知，碰撞后A的水平射程为：14.45cm（14.45～14.50均正确）．（2）只有当小球做平抛运动时才能用水平位移表示为水平速度，A、改变小球的质量比，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；B、升高固定点G的位置，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；C、使A、B两小球的直径之比改变为1：3，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平抛运动，不可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故选C；故答案为：（1）14.45；（2）C．三、计算题（要求写出必要的文字说明和方程式，只写最后结果不给分，每小题12分）12．如图所示，光滑水平面上静止着倾角为θ、高度为H、质量为M的光滑斜面，质量为m 的小球以一定的初速度从斜面底端沿着斜面向上运动．若斜面固定，小球恰好冲上斜面的顶端，若斜面不固定，求小球冲上斜面后能达到的最大高度h．【考点】动量守恒定律．【分析】斜面固定时，由动能定理或机械能守恒求出小球的初速度；斜面不固定时，小球和斜面组成的系统，水平方向动量守恒，由动量守恒和机械能守恒列式，联立方程即可求解．【解答】解：斜面固定时，设小球初速度为v0，有：m=mgH斜面不固定时，以小球和斜面组成的系统为研究对象，设小球冲上斜面后达到最大高度时与斜面的共同速度为v，则根据系统的机械能守恒和水平方向动量守恒（选向右的方向为正）得：m=（m+M）+mghm=（m+M）v联立解得：h=答：小球冲上斜面后能达到的最大高度h为．13．如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B位于光滑水平面上，现使滑块A以4m/s 的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞．求二者在发生碰撞的过程中弹簧的最大弹性势能；【考点】弹性势能．【分析】A与B相互作用过程中，外力的合力为零，系统动量守恒，同时由于只有弹簧弹力做功，系统机械能也守恒；A刚与弹簧接触时，弹簧弹力逐渐变大，A做加速度变大的加速运动，B做加速度变大的加速运动，当A与B速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式即可．【解答】解：在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，A和B的速度相同．根据动量守恒定律mv0=（M+m）v．根据机械能守恒定律，有Ep=代入数据求得，E P=6J答：最大弹性势能6J．14．如图所示，质量均为M=4kg的小车A、B，B车上用轻绳挂有质量为m=2kg的小球C，与B车静止在水平地面上．A车以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向B车运动，相碰后粘在一起（碰撞时间很短）．求：（1）碰撞过程中系统损失的机械能；（2）碰后小球第一次回到最低点时的速度．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】（1）A、B车碰撞过程中，系统动量守恒，根据动量守恒定律以及能量守恒定律列式求解；（2）对A、B、C整体根据动量守恒列式，再根据能量守恒定律列式求解即可．【解答】解：（1）设A、B车碰后共同速度为v1，以向左为正，由动量守恒定律得：Mv0=2Mv1，根据能量守恒定律得：设系统损失的能量为E损=E损=4J解得：E损（2）设金属球C再次回到最低点时A、B车速为v2，金属球C速度为v3，对A、B、C由动量守恒得：2Mv1=2Mv2+mv3由能量守恒得：解得：v3=1.6m/s答：（1）碰撞过程中系统损失的机械能为4J；（2）碰后小球第一次回到最低点时的速度为1.6m/s．。

2015-2016学年河北省衡水中学高一（下）期中物理试卷一、选择题1．（4分）在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度v A、v B、v C的关系和三个物体做平抛运动的时间t A、t B、t C的关系分别是（）A．v A＞v B＞v C t A＞t B＞t C B．v A＝v B＝v C t A＝t B＝t CC．v A＜v B＜v C t A＞t B＞t C D．v A＞v B＞v C t A＜t B＜t C 2．（4分）如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量为1kg小物体与圆盘始终保持相对静止。

物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值为ωm及ω为最大值时小物体运动到最高点所受的摩擦力为f，则下列选项正确的是（）A．ωm＝1.0rad/s B．ωm＝0.5rad/sC．f＝2.5N，方向斜向上D．f＝2N，方向斜向下3．（4分）在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上爬，同时人顶着直杆水平向右移动，以出发点为坐标原点建立平面直角坐标系，若猴子沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则猴子在0：t0时间内（）A．做变加速运动B．做匀变速运动C．运动的轨迹可能如图丙所示D．运动的轨迹可能如图丁所示4．（4分）“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”轨道平面与地球赤道平面重合，轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，下列说法正确的是（）A．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动B．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍C．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍D．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救5．（4分）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S1的质量为（）A．B．C．D．6．（4分）某同学在研究性学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如图中表所示，利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s，则下列运算公式中错误的是（）A．s＝c•B．s＝﹣R﹣rC．s＝﹣R﹣r D．s＝﹣R﹣r7．（4分）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则以下说法正确的是（）A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次B．由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P 的速度一定小于7.9km/sD．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度8．（4分）已知万有引力恒量G，则还需知道下面哪一选项的数据，就可以计算地球的质量（）A．已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离B．已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离C．已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度D．已知地球同步卫星的周期9．（4分）如图，2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟”五号载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全返回．已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆．椭圆的一个焦点是地球的球心，如图4所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受地球引力作用，在飞船从轨道A 点沿箭头方向运行到B点的过程中，有以下说法正确的是（）A．飞船的速度逐渐增大B．飞船的速度逐渐减小C．飞船的机械能E A＝E B D．飞船的机械能E A＜E B10．（4分）如图所示，三个相同的小球A、B、C，其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度水平抛出．则（）A．小球A到达地面的速度最大B．从开始至落地，重力对它们做功相同C．三个小球到达地面时，小球B重力的瞬时功率最大D．从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同11．（4分）质量m＝2kg的物块在竖直向上的拉力作用下由静止开始运动，物块动能E k与其上升距离h间的关系如图所示．重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（）A．h＝1m时拉力的功率为44WB．在前2m的运动过程中物块所经历的时间为2sC．h＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2D．在前4m的运动过程中拉力对物块做的功为89J12．（4分）一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示．若已知汽车的质量m，牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3．则根据图象所给的信息，能求出的物理量是（）A．汽车运动中的最大功率为F1v1B．速度为v2时的加速度大小为C．汽车行驶中所受的阻力为D．恒定加速时，加速度为13．（4分）质量为m的物体，以的加速度由静止竖直下落高度h，在此过程中下列说法中正确的是（）A．物体的重力势能减少B．重力对物体做功mghC．物体的动能增加D．重力对物体做功14．（4分）如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物体上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，下列说法正确的是（）A．质量大的物体最大速度较大B．质量大与质量小的物体最大加速度相同C．质量大的物体的最大高度较大D．从离开弹簧到速度第一次为零处，质量大的物体时间较短15．（4分）如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是（）A．电动机多做的功为mv2B．摩擦力对物体做的功为mv2C．电动机增加的功率为μmgvD．传送带克服摩擦力做功为mv2二、非选择题16．（8分）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．（1）如图a所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如表，由数据算得劲度系数k＝N/m，（g取9.8m/s2）（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图b所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等．（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为．（4）重复（3）中的操作，得到v与x的关系如图c所示，由图可知，v与x成关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比．17．（4分）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．（1）比较这两种方案，（填“甲”或“乙”）方案好一些．（2）图丙是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中最佳的选项是．（填选项字母）A．v N＝gnT B．v N＝C．v N＝D．v N＝g（n﹣1）T．18．（6分）如图所示，一个质量m的物体，从倾角为θ，高为h的斜面上端A 点，由静止开始下滑，到B点时的速度为v，然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点，物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为多少？物体与水平面间的动摩擦系数为多大？19．（9分）我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星﹣500”的实验活动．假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的．已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，忽略火星以及地球自转的影响，求：（1）求火星表面的重力加速度g′的大小；（2）王跃登陆火星后，经测量，发现火星上一昼夜的时间为t，如果要发射一颗火星的同步卫星，它正常运行时距离火星表面将有多远？20．（11分）如图，AB为倾角θ＝37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB 部分粗糙．BP为圆心角等于143°半径R＝1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上．轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现有一质量m＝2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不拴接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中其位移与时间的关系为x＝12t﹣4t2（式中x单位是m，t单位是s），且物块恰能到达P点．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2．（1）若CD＝1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；（2）求B、C两点间的距离x．21．（12分）如图所示，左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。