上海市洋泾中学2022学年高一物理下学期期中试题（含解析）沪科版

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上海市洋泾中学2022学年高一物理下学期期中试题（含解析）沪科版

2022-08-25 12:32:05
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2022-2022学年上海市洋泾中学高一（下）期中物理试卷一、填充题（1题4分，其余2分×13=26分，总计30分）1．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）一弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手，弹簧振子作简谐振动，振动周期为0.5秒，则弹簧振子的振幅为　　　　　　米，1秒内通过的位移为　　　　　　米，1秒内通过的路程为　　　　　　米．若将振子拉离平衡位置1厘米放手，该振子的频率为　　　　　　赫兹．2．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）地球表面上有P、Q两点，它们与地轴AB的夹角分别为60°和30°，如图所示．则P、Q两点的角速度大小之比是　　　　　　，线速度大小之比是　　　　　　．3．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）燃气助动车行驶时，从排气管排出的废气造成空气振动的频率为50赫兹，设空气传播速度为340米/秒，则形成的声波的波长为　　　　　　米，若燃气助动车行驶速度加快，则产生的声波波长将　　　　　　．（填“变长”、“不变”或“变短”）4．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）一台起重机以2m/s2的加速度将质量为200kg的货物从静止起匀加速竖直向上提升，加速2s时间，在此过程中起重机的平均功率是　　　　　　W，最大瞬时功率是　　　　　　W．5．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动．若体重为50kg的女运动员的转速为30r/min，女运动员触地冰鞋的线速度为4.71m/s，则女运动员做匀速圆周运动所需的向心力大小是　　　　　　N．6．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）长为L的细绳，一端被固定于O点，另一端系住一个质量为m的小球，若让小球从图中的A点下摆至最低位置B点时，小球的重力所做的功是　　　　　　．7．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）质量为m的物体静置于倾角为θ-23-\n的斜面上，如图所示，用水平力F使斜面体向左以速度V匀速移动距离S，物体与斜面体保持相对静止，则在这一过程中，斜面体对物体的摩擦力做功为　　　　　　，斜面体对物体的支持力的功率为　　　　　　．8．（4分）（2022•金山区校级学业考试）心电路是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可以计算出1分钟内心脏跳动的次数（即心率），甲、乙两人在同一台心电图机上做出的心电路如图所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次/分，则由两图及甲心率可知心电图机图纸移动的速率v为　　　　　　毫米/秒，以及乙的心率为　　　　　　次/分．9．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）图a为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图b所示，NP，PQ间距相等．则到达　　　　　　点（选填N，P，Q，或M）附近的银原子速率较大．　二、单选择题（2分×3+3分×4=18分）10．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）关于匀速圆周运动，下列认识正确的是（　　）　A．匀速圆周运动是匀速运动　B．匀速圆周运动是变速运动　C．匀速圆周运动是线速度不变的运动　D．匀速圆周运动是加速度不变的运动11．（2分）（2022春•嘉定区期中）用木棒击球，球重为1N，击球所用的力是5N，球被击出后移动2m，在此过程中，木棒击球所做的功是（　　）　A．2JB．10J　C．12JD．条件不足，无法确定-23-\n12．（2分）（2022•惠城区校级学业考试）如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是（　　）　A．受重力、支持力　B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力　C．重力、支持力、向心力、摩擦力　D．以上均不正确13．（3分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（　　）　A．f1=2f2，v1=v2B．f1=f2，v1=2v2　C．f1=f2，v1=v2D．f1=f2，v1=0.5v214．（3分）（2022秋•溧阳市校级期末）一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（　　）　A．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T　B．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间　C．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间　D．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间15．（3分）（2022•清浦区校级学业考试）有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做微小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉末被摄入），P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等．由此可知，小钉与悬点的距离为（　　）　A．B．C．D．无法确定-23-\n16．（3分）（2022春•道里区校级期末）如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则（　　）　A．WA＞WBB．WA=WBC．WA＜WBD．无法确定　三、多项选择题（4分×4=16分）17．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）关于振动和波的关系，下列说法不正确的是（　　）　A．有机械波必有振动　B．有机械振动必有波　C．质点随着波向波的传播方向移动　D．波源停振时，介质中的波动立即停止18．（4分）（2022春•杨浦区校级期末）作简谐运动的水平弹簧振子，当它每次通过同一位置时，一定相同的物理量是（　　）　A．位移B．速度C．加速度D．回复力19．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到与O′水平的位置A，摆线被钉子拦住，如图所示，将小球由静止释放，当摆球第一次通过最低点B时（　　）　A．小球速率突然变小B．小球的角速度突然变大　C．小球的拉力突然变小D．小球的向心加速度突然变小20．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（　　）　A．F2=F1，v1＞v2B．F2=F1，v1＜v2C．F2＜F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v2　四、作图和实验题（2+3+5+3=13分）21．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示，车轮沿逆时针方向作匀速圆周运动，试画出质点在A点时线速度的方向和在B点时的加速度方向．-23-\n22．（3分）（2022春•浦东新区校级期中）一弹簧振子在平衡位置O点附近作振动，标出它在A点的位移的大小、方向及B点的加速度方向．23．（5分）（2022春•浦东新区校级期中）如图为一列简谐波在t时刻的图象，已知在t时刻波中质点a正沿y轴正方向运动，且波的传播速率v=2m/s．（1）试判断并画出波的传播方向；（2）在图中标出质点b和质点c在t时刻的运动方向；（3）画出经过1s后的波的图象．24．（3分）（2022春•浦东新区校级期中）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为101.5s．则本次实验中的摆长l=　　　　　　m，他测得的重力加速度g=　　　　　　m/s2．（保留三位有效数字）　五、计算题（7+8+8=23分）25．（7分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示是自行车传动部分的结构示意图，牙盘A通过链条和飞轮B相连，飞轮与后轮C同轴，已知牙盘A、飞轮B和后轮C的半径分别为20cm、10cm、30cm，则当人踩踏脚板使自行车以3m/s的速度在平直的水平路面上匀速前进时，求：（1）后轮C的角速度；（2）牙盘A的边缘A点的线速度VA；（3）求A、B、C三点的向心加速度之比．26．（8分）（2022春•浦东新区校级期中）一列横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.005s时的波形图线如图所示，求：（1）由图中读出波的振幅和波长．（2）设周期大于（t2﹣t1），如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播，波速又是多大？（3）设波速为6000m/s，求波的传播方向．-23-\n27．（8分）（2022春•浦东新区校级期中）一辆质量为5吨卡车，卡车保持90千瓦的额定功率在水平路面上从静止开始运动，运动过程中卡车所受阻力为车重的0.1倍．求：（1）起动后1秒内，牵引力做的功；（2）卡车速度为10m/s时的加速度；（3）卡车加速的最大速度．（4）如图所示是卡车中用于改变车速的排挡．手推杆到不同位置，可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡．试问上桥时变速杆应推至哪一挡？为什么？　-23-\n2022-2022学年上海市洋泾中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析　一、填充题（1题4分，其余2分×13=26分，总计30分）1．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）一弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手，弹簧振子作简谐振动，振动周期为0.5秒，则弹簧振子的振幅为　0.04　米，1秒内通过的位移为　0　米，1秒内通过的路程为　0.32　米．若将振子拉离平衡位置1厘米放手，该振子的频率为　2　赫兹．考点：简谐运动的振幅、周期和频率．专题：简谐运动专题．分析：简谐振动的振幅是振子离开平衡位置的最大位移；根据振子在一个周期内通过的路程是四个振幅，求出振子在1s内通过的路程，确定振子的位置，求出位移的大小．根据周期与频率的关系求出频率．频率的大小与振幅的大小无关．解答：解：简谐振动的振幅是振子离开平衡位置的最大位移，弹簧振子拉离平衡位置4厘米放手，所以该振子的振幅是4cm=0.04m；1s=，振子在一个周期内完成一次全振动，位移是0，所以2个周期后的位移是0；根据振子在一个周期内通过的路程是四个振幅，可知振子在1s内通过的路程是：2×4A=2×4×0.4=0.32m；振子的频率：Hz频率的大小与振幅的大小无关，所以将振子拉离平衡位置1厘米放手，该振子的频率仍然是2Hz．故答案为：0.04，0，0.32，2点评：本题解题的关键是掌握简谐运动的周期性，知道振子在一个周期内通过的路程是四个振幅，来求解振子通过的路程，确定其位置，再求解位移大小．　2．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）地球表面上有P、Q两点，它们与地轴AB的夹角分别为60°和30°，如图所示．则P、Q两点的角速度大小之比是　1：1　，线速度大小之比是　：1　．-23-\n考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：同一圆环以直径为轴做匀速转动时，环上的点的角速度相同，根据几何关系可以求得Q、P两点各自做圆周运动的半径，根据v=ωr即可求解线速度之比．解答：解：P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动，它们的角速度相同，比值为1：1；Q点转动的半径：r1=Rsin30°；P点转动的半径：r2=Rsin60°；根据v=ωr得：线速度之比：v2：v1=r2：r1=：1．故答案为：1：1；：1．点评：该题主要考查了圆周运动基本公式的直接应用，注意同轴转动时角速度相同，基础题．　3．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）燃气助动车行驶时，从排气管排出的废气造成空气振动的频率为50赫兹，设空气传播速度为340米/秒，则形成的声波的波长为　6.8　米，若燃气助动车行驶速度加快，则产生的声波波长将　不变　．（填“变长”、“不变”或“变短”）考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系．专题：振动图像与波动图像专题．分析：根据波速公式v=λf求出声波的波长．声波的速度由介质决定．根据这些知识求解．解答：解：已知声波的频率为f=50Hz，声速为v=340m/s则由v=λf得：λ===6.8m若燃气助动车行驶速度加快，则产生的声波波速和频率都不变，则波长不变．故答案为：6.8m，不变．点评：本题要知道波速公式v=λf适用于一切波，式中波速v由介质的性质决定，频率f由波源决定，λ由波源和介质共同决定．　4．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）一台起重机以2m/s2的加速度将质量为200kg的货物从静止起匀加速竖直向上提升，加速2s时间，在此过程中起重机的平均功率是　4800　W，最大瞬时功率是　9600　W．考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．-23-\n分析：根据匀变速直线运动速度时间公式求出2s末的速度，根据牛顿第二定律求解牵引力，根据功率的公式可以求得平均功率和瞬时功率．解答：解：根据牛顿第二定律得：F﹣mg=ma解得：F=200×（2+10）=2400N加速2s的速度为：v=at=2×2=4m/s，则最大瞬时功率为：P=Fv=2400×4=9600W，此过程中起重机的平均功率为：故答案为：4800，9600．点评：在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．　5．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动．若体重为50kg的女运动员的转速为30r/min，女运动员触地冰鞋的线速度为4.71m/s，则女运动员做匀速圆周运动所需的向心力大小是　739.47　N．考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：匀速圆周运动的角速度由转速n解得，再根据F=mωv求解向心力．解答：解：已知转动转速n=30r/min=0.5r/s由公式：ω=2π•n解得：ω=πrad/s女运动员触地冰鞋的线速度为4.71m/s，则女运动员做匀速圆周运动所需的向心力大小F=mωv=50×π×4.71=739.47N故答案为：739.47点评：本题主要考查了向心力公式的直接应用，知道F=mωv，难度不大，属于基础题．　6．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）长为L的细绳，一端被固定于O点，另一端系住一个质量为m的小球，若让小球从图中的A点下摆至最低位置B点时，小球的重力所做的功是　mgL（1﹣cosθ）　．-23-\n考点：动能定理．专题：动能定理的应用专题．分析：由几何关系求得小球下降的高度，再由重力做功的公式求得重力所做的功．解答：解：由图可知，小球下降的高度h=L（1﹣cosθ）；则重力做功W=mgh=mgL（1﹣cosθ）．故答案为：mgL（1﹣cosθ）．点评：本题考查重力做功的特点，要明确重力做功和路径无关，其大小等于重力与下落高度的乘积．　7．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）质量为m的物体静置于倾角为θ的斜面上，如图所示，用水平力F使斜面体向左以速度V匀速移动距离S，物体与斜面体保持相对静止，则在这一过程中，斜面体对物体的摩擦力做功为　﹣mgs•sinθ•cosθ　，斜面体对物体的支持力的功率为　mgvsinθ•cosθ　．考点：功的计算．专题：功率的计算专题．分析：对物体受力分析，可以求得斜面对物体的支持力和摩擦力，再由功的公式即可求得对物体做的功的大小．解答：解：物体处于静止，对物体受力分析可得，在竖直方向mg=Ncosα+fsinα在水平分析Nsinα=fcosα解得N=mgcosαf=mgsinα支持力与竖直方向的夹角为α，支持力做的功为WN=Nsinα•s=mgvsinαcosα，摩擦力做的功率Wf=﹣fcosα•s=﹣mgssinαcosα故答案为：﹣mgs•sinθ•cosθ，mgvsinθ•cosθ点评：对物体受力分析，求出力的大小，再由功的公式即可做功的大小．　-23-\n8．（4分）（2022•金山区校级学业考试）心电路是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可以计算出1分钟内心脏跳动的次数（即心率），甲、乙两人在同一台心电图机上做出的心电路如图所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次/分，则由两图及甲心率可知心电图机图纸移动的速率v为　25　毫米/秒，以及乙的心率为　75　次/分．考点：波长、频率和波速的关系．分析：由图直接两列波的波长．由甲图求出心电图机图纸移动的速率v．两张图图纸移动的速率v相同，由速率公式求出乙的周期和频率．解答：解：甲图，波长λ甲=25mm，心率是f甲=60次/分=1Hz，电图机图纸移动的速率v=λ甲f甲=25mm/s．乙图，λ乙=20mm，乙的心率为f乙==Hz1.25Hz=75次/分．故答案为：25，75点评：本题考查应用物理知识分析和处理实际问题的能力，此题类似于正弦波，波速公式v=λf适用于一切波．　9．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）图a为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图b所示，NP，PQ间距相等．则到达　M　点（选填N，P，Q，或M）附近的银原子速率较大．考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：银原子向右匀速运动的同时，圆筒匀速转动，两个运动相互独立，同时进行．解答：解：从原子炉R中射出的银原子向右做匀速直线运动，同时圆筒匀速转动，在转动半圈的过程中，银原子依次全部到达最右端并打到记录薄膜上，形成了薄膜图象；从图象可以看出，打在薄膜上M点附近的银原子先到达最右端，所以速率最大；故答案为：M．点评：-23-\n本题考查圆周运动和统计规律，难度中等，本题物理情景比较新；无需考虑粒子的波动性．　二、单选择题（2分×3+3分×4=18分）10．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）关于匀速圆周运动，下列认识正确的是（　　）　A．匀速圆周运动是匀速运动　B．匀速圆周运动是变速运动　C．匀速圆周运动是线速度不变的运动　D．匀速圆周运动是加速度不变的运动考点：匀速圆周运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．向心力方向始终指向圆心，是变化的．解答：解：A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故AC错误，B正确．D、匀速圆周运动加速度方向指向圆心，时刻在变化．故D错误．故选：B点评：矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的．　11．（2分）（2022春•嘉定区期中）用木棒击球，球重为1N，击球所用的力是5N，球被击出后移动2m，在此过程中，木棒击球所做的功是（　　）　A．2JB．10J　C．12JD．条件不足，无法确定考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：根据功的计算公式W=Flcosα，应知道力F的大小、物体的位移l的大小及力与位移的夹角才能求出功，对照条件进行分析．解答：解：对于木棒击球过程，木棒击球的作用力大小已知是5N，但球发生的位移未知，所以不能用功的公式W=Fl求功．对于整个过程，根据动能定理得：W﹣fs=0，得木棒击球所做的功W=fs，其中s是球被击出后移动的位移，由题知s=2m，f是球运动过程中所受的阻力大小，题中未知，所以也不能根据动能定理求出木棒击球所做的功．故D正确，ABC错误．故选D点评：对于功，通常有两种求法：一是功的公式，二是动能定理．对于动能定理，还要灵活选择研究的过程．　12．（2分）（2022•惠城区校级学业考试）如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A的受力情况是（　　）-23-\n　A．受重力、支持力　B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力　C．重力、支持力、向心力、摩擦力　D．以上均不正确考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力．解答：解：物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ACD错误，B正确．故选：B．点评：本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤．　13．（3分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波．若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（　　）　A．f1=2f2，v1=v2B．f1=f2，v1=2v2　C．f1=f2，v1=v2D．f1=f2，v1=0.5v2考点：波长、频率和波速的关系；机械波．分析：波的频率由波源决定，即使波从一种介质进入另一种介质，频率不变．向正方向传播的波一个周期内波形传播的距离是L，向负方向传播的波在一个周期内传播的距离是L，得到波长关系，再根据v=λf，即可得出传播的速度比．解答：解：波的频率由波源决定，所以f1=f2；由图知：向x轴负方向传播的波波长为λ1=L，向x轴正方向传播的波波长为λ2=L根据波速公式v=λf，可得v1=2v2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：解决本题的关键知道波的频率由波源确定，与介质无关．　-23-\n14．（3分）（2022秋•溧阳市校级期末）一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（　　）　A．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T　B．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间　C．波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间　D．波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间考点：横波的图象．专题：振动图像与波动图像专题．分析：根据质点Q速度方向向下，可判断出波的传播方向，确定波源．根据P与波源平衡位置间的距离分析P点经振动的时间．解答：解：由于此时Q点向下振动，且Q质点右方邻近的质点在Q点下方，则波向左传播，N是波源．振动从N点传播到M点，经过一个周期，又从波源N起振开始计时，需经T，P点才开始起振，故P质点已振动了，故C正确．故选C点评：根据质点的振动方向判断波的传播方向要熟练掌握，波在一个周期内传播的距离是一个波长，由传播的距离可确定传播的时间．　15．（3分）（2022•清浦区校级学业考试）有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做微小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉末被摄入），P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等．由此可知，小钉与悬点的距离为（　　）　A．B．C．D．无法确定考点：单摆周期公式．专题：简谐运动专题．分析：已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，根据摆球从M到P、P到N的间隔，确定摆球在左右两侧摆动的周期关系，由单摆周期公式研究摆长关系，再求解小钉与悬点的距离．-23-\n解答：解：设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆球在右侧摆动的周期为T1=8t，在左侧摆动的周期为T2=4t，T1：T2=2：1．设左侧摆长为l，则T1=2①T2=2②由①：②得l=L所以小钉与悬点的距离s=L﹣l=L．故选A点评：本题是拐子摆类型，考查分析单摆周期的能力，比较简单．　16．（3分）（2022春•道里区校级期末）如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则（　　）　A．WA＞WBB．WA=WBC．WA＜WBD．无法确定考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：根据摩擦力做功的公式比较在两个斜面上物体克服摩擦力所做的功，再通过动能定理比较到达底部的动能．解答：解：设斜面的倾角为θ，滑动摩擦力大小为f=μmgcosθ，则物体克服摩擦力所做的功为w=μmgs•cosθ．而s•cosθ相同，所以克服摩擦力做功相等．故选：B．点评：解决本题的关键要掌握功的公式W=Fscosθ．　三、多项选择题（4分×4=16分）17．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）关于振动和波的关系，下列说法不正确的是（　　）　A．有机械波必有振动　B．有机械振动必有波　C．质点随着波向波的传播方向移动　D．波源停振时，介质中的波动立即停止考点：机械波；简谐运动的振动图象．-23-\n分析：形成机械波的条件是：一是机械振动；二是有传播振动的介质．介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同．波源停振时，介质中的波动不会立即停止．解答：解：A、机械波是机械振动在介质中传播过程，所以有机械波必有机械振动．故A正确．B、有机械振动不一定有机械波，还要有传播振动的介质，如真空中不能传播声波．故B错误．C、介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同．故C错误．D、波源停振时，由于惯性，介质中各质点还要振动一会儿，不会立即停止．故D错误．本题选错误的；故选：BCD．点评：本题考查对机械波形成过程的理解能力．抓住形成机械波的条件、频率特点等是关键．基础题．　18．（4分）（2022春•杨浦区校级期末）作简谐运动的水平弹簧振子，当它每次通过同一位置时，一定相同的物理量是（　　）　A．位移B．速度C．加速度D．回复力考点：简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量．分析：物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律（即它的振动图象是一条正弦曲线）的振动叫简谐运动．简谐运动的频率（或周期）跟振幅没有关系，而是由本身的性质（在单摆中由初始设定的绳长）决定，所以又叫固有频率．解答：解：A、位移是从平衡位置指向物体位置的有向线段，当它每次通过同一位置时，位移一定相同，故A正确；B、每次经过同一位置时，速度有两个可能的方向，故速度不一定相同，故B错误；C、根据a=﹣，位移相同，故加速度相同，故C正确；D、根据F=﹣kx，位移相同，故回复力相同，故D正确；故选：ACD．点评：本题关键是明确：（1）简谐运动的定义；（2）受力特点；（3）运动学特点．　19．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到与O′水平的位置A，摆线被钉子拦住，如图所示，将小球由静止释放，当摆球第一次通过最低点B时（　　）　A．小球速率突然变小B．小球的角速度突然变大　C．小球的拉力突然变小D．小球的向心加速度突然变小-23-\n考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：由机械能守恒可知小球到达最低点的速度，小球离开钉子后仍做圆周运动，由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系；由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系．解答：解：A、小球摆下后由机械能守恒可知，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，故小球的线速度不变，故A错误；B、小球通过最低点时，线速度不变，根据ω=知，半径增大，则角速度减小，故B错误；C、设钉子到球的距离为r，则，故绳子的拉力，因r增大，则绳子上的拉力变小，故C正确；D、小球的向心加速度a=，半径增大，故小球的向心加速度减小，故D正确；故选：CD．点评：本题中要注意细绳离开钉子后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．　20．（4分）（2022春•浦东新区校级期中）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（　　）　A．F2=F1，v1＞v2B．F2=F1，v1＜v2C．F2＜F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v2考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：物体都做匀速运动，受力平衡，根据平衡条件列式，再根据F1与F2功率相同列式，联立方程分析即可求解．解答：解：物体都做匀速运动，受力平衡，则：F1=μmgF2cosθ=μ（mg﹣F2sinθ）解得：F2（cosθ+μsinθ）=F1…①根据F1与F2功率相同得：F1v1=F2v2cosθ…②由①②解得：．-23-\n所以v1＜v2，而F1与F2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以．故BD正确，AC错误．故选：BD．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡，结合功率相等列式求解．　四、作图和实验题（2+3+5+3=13分）21．（2分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示，车轮沿逆时针方向作匀速圆周运动，试画出质点在A点时线速度的方向和在B点时的加速度方向．考点：匀速圆周运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：匀速圆周运动的速度方向沿着轨迹点的切线方向，加速度指向圆心，是向心加速度．解答：解：车轮沿逆时针方向作匀速圆周运动，质点在A点时线速度的方向沿着经过A点的切线方向，如图所示：在B点时的加速度是向心加速度，直线圆心，如图所示：答：如图所示．点评：本题关键是记住匀速圆周运动的速度方向和向心加速度方向特点，基础题目．　22．（3分）（2022春•浦东新区校级期中）一弹簧振子在平衡位置O点附近作振动，标出它在A点的位移的大小、方向及B点的加速度方向．考点：简谐运动的振幅、周期和频率．专题：简谐运动专题．分析：（1）弹簧振子的位移是指相对平衡位置的位移，用从平衡位置到终点的有向线段表示；-23-\n（2）回复力F=﹣kx，故加速度a=，加速度与位移反向；解答：解：（1）位移用从平衡位置到终点的有向线段表示，即可以用一根从O点到A点的有向线段表示，如图所示；（2）在B位置时，合力指向O点，故加速度也指向O点，即指向平衡位置，如图所示．答：如图点评：本题考查了画草图的能力，解物理题多数情况要画草图，要养成习惯．　23．（5分）（2022春•浦东新区校级期中）如图为一列简谐波在t时刻的图象，已知在t时刻波中质点a正沿y轴正方向运动，且波的传播速率v=2m/s．（1）试判断并画出波的传播方向；（2）在图中标出质点b和质点c在t时刻的运动方向；（3）画出经过1s后的波的图象．考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系．专题：振动图像与波动图像专题．分析：由质点a的振动情况，确定波的传播方向，结合波的传播的方向确定bc两点的运动方向；根据x=vt求出波传播的距离，即可画出经过1s后的波的图象．解答：解：（1）在t时刻波中质点a正沿y轴正方向运动，即将到达波峰，所以该波向右传播；（2）该波向右传播，质点b的左侧为波谷，所以b向下运动；c的左侧为波峰，所以c向上运动；（3）波的传播速率v=2m/s，在1s内传播的距离：x=vt=2×1m=2m，所以画出经过1s后的波的图象如图．答：（1）波的传播方向向右，如图；（2）在图中标出质点b和质点c在t时刻的运动方向如图；（3）如图点评：-23-\n本题要由质点的振动方向确定波的传播方向，这波的图象中基本问题，方法较多，其中一种方法是“上下坡法”，把波形象看成山坡：顺着波的传播方向，上坡的质点向下，下坡的质点向上．　24．（3分）（2022春•浦东新区校级期中）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为101.5s．则本次实验中的摆长l=　1.02　m，他测得的重力加速度g=　9.77　m/s2．（保留三位有效数字）考点：用单摆测定重力加速度．专题：实验题．分析：摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，根据全振动的次数求出周期的大小，结合单摆的周期公式求出重力加速度的大小．解答：解：（1）本次实验中的摆长l=l′+r=101.00cm+1.00cm=1.02m．周期T===2.03s，由公式得，g=代入数据可以解得g≈9.77m/s2．故答案为：1.02，9.77．点评：解决本题的关键掌握单摆的周期公式，并能灵活运用，知道周期等于完成一次全振动的时间，摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和．　五、计算题（7+8+8=23分）25．（7分）（2022春•浦东新区校级期中）如图所示是自行车传动部分的结构示意图，牙盘A通过链条和飞轮B相连，飞轮与后轮C同轴，已知牙盘A、飞轮B和后轮C的半径分别为20cm、10cm、30cm，则当人踩踏脚板使自行车以3m/s的速度在平直的水平路面上匀速前进时，求：（1）后轮C的角速度；（2）牙盘A的边缘A点的线速度VA；（3）求A、B、C三点的向心加速度之比．考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）根据公式v=ωr求解后轮转动的角速度；（2）自行车的链条不打滑，牙盘A的边缘D点的线速度与飞轮边缘的线速度大小相等，由v=ωr列式求解．（3）根据向心加速度公式a=及a=ω2r分析即可．-23-\n解答：解：（1）根据公式v=ωr，后轮的角速度为：ω==10rad/s；（2）飞轮角速度与后轮角速度相同，也为10rad/s；故飞轮的线速度为：v′=ωr=10rad/s×0.1=1m/s；自行车的链条不打滑，牙盘A的边缘D点的线速度与飞轮边缘的线速度大小相等，也为1m/s；（3）根据a=可知，AB的线速度相等，则aA：aB=1：2，根据a=ω2r可知，BC角速度相等，则aB：aC=1：3，则aA：aB：aC=1：2：6答：（1）后轮C的角速度为10rad/s；（2）牙盘A的边缘D点的线速度为0.2125m/s．（3）A、B、C三点的向心加速度之比为1：2：6．点评：本题关键明确同缘传动边缘点线速度相等，同轴传递角速度相等，然后结合线速度与角速度公式v=ωr列式求解．　26．（8分）（2022春•浦东新区校级期中）一列横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.005s时的波形图线如图所示，求：（1）由图中读出波的振幅和波长．（2）设周期大于（t2﹣t1），如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播，波速又是多大？（3）设波速为6000m/s，求波的传播方向．考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系．专题：振动图像与波动图像专题．分析：由于题中没有给出波的传播方向，故需要对波沿x轴正方向和x轴负方向传播分别进行讨论．需要考虑到波的周期性．运用波形平移法得出波的传播距离s与波长的关系，由v=求得波速的两个通项；根据时间和波速，由S=vt求出波传播的距离，利用波形的平移法判断波的传播方向．解答：解：（1）由图中读出波的振幅是20cm=0.2m，波长是8m．（2）如波向右传播，因t2﹣t1＜T，传播的距离x1=2m，即为：=400m/s-23-\n如波向左传播，因t2﹣t1＜T，善于传播的距离x1=6m，即：=1200m/s（2）因t2﹣t1＞T，故波的传播距离分别为：向右传播：（n=0，2，3…）得：将波的传播速度为6000m/s，带入v3得n为非整数，所以波不可能向右传播，当向左传播：（n=0，2，3…）得：将波的传播速度为6000m/s，带入v4得n=3为整数，所以波向向左传播答：（1）由图中读出波的振幅和波长分别是0.2m，8m；（2）如波向右传播，波速是400m/s，如波向左传播，波速是1200m/s；（3）向左传播点评：本题关键抓住波的周期性和双向性，运用波形的平移法进行分析和求解，是典型的多解问题，要防止漏解　27．（8分）（2022春•浦东新区校级期中）一辆质量为5吨卡车，卡车保持90千瓦的额定功率在水平路面上从静止开始运动，运动过程中卡车所受阻力为车重的0.1倍．求：（1）起动后1秒内，牵引力做的功；（2）卡车速度为10m/s时的加速度；（3）卡车加速的最大速度．（4）如图所示是卡车中用于改变车速的排挡．手推杆到不同位置，可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡．试问上桥时变速杆应推至哪一挡？为什么？考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：（1）由功率公式可求得1s内牵引力所做的功；（2）由功率公式可求得牵引力，再由牛顿第二定律可求得加速度；（3）当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，由功率公式可求得最大速度；（4）根据P=Fv分析，功率一定，速度越小，牵引力越大．解答：解：（1）由功的公式可知：W=Pt=90×103×1=9×104（J），-23-\n（2）牵引力F===9×103（N）根据牛顿第二定律得：a===0.8（m/s2），（3）汽车速度最大时，合力为零，牵引力的大小等于阻力，汽车的最大速度为Vm===18（m/s）（4）变速杆应推至“1”挡，由可知：v越小，F越大．所以车以最大动力上坡时，应推至“1”挡答：（1）起动后1秒内，牵引力做的功为9×104（J）；（2）卡车速度为10m/s时的加速度为0.8（m/s2）；（3）卡车加速的最大速度为18（m/s）．（4）变速杆应推至“1”挡，由可知：v越小，F越大．所以车以最大动力上坡时，应推至“1”挡．点评：本题考查牛顿第二定律及功率公式的应用，关键要明确功率公式P=FV中的力为牵引力．　-23- 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