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哈师大附中2021级高二学年上学期期中考试
物理学科试题
一、单选题(每题4分,每题只有一个选项符合题目要求,选错不得分)
1.如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时1s,质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点,在这2s内质点通过的总路程为12cm。则质点的振动周期和振幅分别为()
A.3s、6cm B.4s、6cm C.4s、9cm D.2s、8cm
【答案】B
【解析】
【详解】简谐运动的质点,先后以同样的速度通过M、N两点,则可判定M、N两点关于平衡位置O点对称,所以质点由M到O时间与由O到N的时间相等,那么平衡位置O到N点的时间
因过N点后再经过
质点以方向相反、大小相同的速度再次通过N点,则有从N点到最大位置的时间
因此,质点振动的周期是
这2s内质点总路程的一半,即为振幅,所以振幅
故选B。
2.2022年冬奥会将在北京一张家口举行,其中短道速滑接力是很具观赏性的项目。比赛中“接棒”运动员在前面滑行,“交棒”运动员从后面追上,“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦,交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。对两运动员交接棒的过程,下列说法正确的是()
A.两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零
B.两运动员之间相互作用力总冲量一定等于零
C.两运动员的动量变化一定相同
D.两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AB.交接棒过程中两运动员之间的相互作用力等大反向,作用时间相同,总冲量一定为零,但两力作用的位移并不相同,总功并不为零,故A错误,B正确;
C.交接棒过程中两运动员之间的相互作用力等大反向,作用时间相同,根据动量定理可知两运动员的动量变化大小相同,方向相反,故C错误;
D.两运动员组成的系统所受合外力为零,动量守恒,但“交棒”运动员的推力对系统做功,系统机械能不守恒,故D错误。
故选B。
3.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料,下列说法不正确的是()
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近
【答案】C
【解析】
【详解】A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角,即为磁偏角,故A不符合题;
B.磁场是闭合的曲线,地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,故B不符题意;
C.由图可知,地球北半球的磁场有向下分量,不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行,故C符合题意;
D.地理北极的附近是地磁南极,地理南极的附近是地磁北极,所以在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极,故D不符合题意.
4.浮吊船又称起重船,由可在水面上自由移动的浮船和船上的起重机组成,可以在港口内将极重的货物移至任何需要的地方。如图所示,某港口有一质量为M=20t的浮吊船,起重杆OA长l=8m。该船从岸上吊起m=2t的重物,不计起重杆的质量和水的阻力,开始时起重杆OA与竖直方向成60°角,当转到杆与竖直成30°角时,浮船沿水平方向的位移约为()
A.0.27m B.0.31m C.0.36m D.0.63m
【答案】A
【解析】
【详解】浮吊与重物组成的系统水平方向不受外力,动量守恒且初总动量为零,为一人船模型,以水平向左为正方向,设某时刻t重物与浮吊的速度分别是、则
因为重物与浮吊运动的时间相等,则
解得
故选A。
【点睛】解答本题的关键是把浮吊与重物组成的系统看作人船模型。
5.如图所示电路中,定值电阻R2=r(r为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且R1?R2+r,在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是()
A.电源的输出功率变小
B.R2消耗的功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D.以上说法都不对
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于电源,当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大;在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,外电路电阻始终大于电源内电阻,但逐渐接近内阻,故电源的输出功率不断增加,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律,由于R1不断减小,故电流不断增加,根据P2=I2R2,故R2消耗的功率不断增加,故B错误;
CD.将电源和电阻R2当作一个等效电源,在滑动变阻器的滑臂P由左端a向右滑动的过程中,R1的值先逐渐靠近等效电源的内电阻
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