2011年甘肃省高考物理模拟试卷（一）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图是水平弹簧振子做简谐运动的振动图象，由图可知，从t₁和t₂的时间内，振子所受到的回复力和动能的大小的变化情况是（ ）

A．回复力越来越大
B．回复力越来越小
C．动能越来越大
D．动能越来越小

2. 难度：中等

一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．由波形图可知该波的波长
B．由波形图可知该波的周期
C．经周期后质元P运动到Q点
D．经周期后质元R的速度变为零

3. 难度：中等

公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在坚直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t=0，其振动图象如图所示，则（ ）

A．时，货物对车厢底板的压力最大
B．时，货物对车厢底板的压力最小
C．时，货物对车厢底板的压力最大
D．时，货物对车厢底板的压力最小

4. 难度：中等

甲乙两人同时观察同一单摆的振动，甲每经过2.0s观察一次摆球的位置，发现摆球都在其平衡位置处；乙每经过3.0s观察一次摆球的位置，发现摆球都在平衡位置右侧的最高处，由此可知该单摆的周期可能是（ ）
A．0.5s
B．1.0s
C．2.0s
D．3.0s

5. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴传播．T=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距lm，A点速度沿y轴正方向；t=0.02s时，质点A第一次到达正向最大位移处．由此可知（ ）
A．此波的传播速度为25m/s
B．此波沿x轴负方向传播
C．从t=0时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1m
D．在t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向

6. 难度：中等

一列沿 x轴正方向传播的简谐横波，波速为 60m/s，在 t=0时波的图象如图所示，则（ ）
A．此波频率为40Hz，此时质元b的速度为零
B．此波频率为40Hz，此时质元b的速度向着y轴负方向
C．此波频率为20Hz，此时质元a的速度向着y轴正方向
D．此波频率为20Hz，此时质元a的速度为零

7. 难度：中等

做简谐运动的物体（弹簧振子），其质量为m，最大速率为v，则（ ）
A．从某时刻起，在半个周期内，合外力做的功一定为0
B．从某时刻起，在半个周期的时间内，合外力做的功可能是0到mv²之间的某一个值
C．从某时刻算起，在半个周期内，合外力的冲量一定为0
D．从某时刻算起，在半个周期的时间内，合外力的冲量可能是2mv与0之间的某一个值

8. 难度：中等

做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的（ ）
A．频率、振幅都不变
B．频率、振幅都改变
C．频率不变、振幅改变
D．频率改变、振幅不变

9. 难度：中等

波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波．s、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t=0时刻均静止于平衡位置，如图所示．已知波的传播速度大小为1m/s，当t=1s时质点s第一次到达最高点，当t=4s时质点d开始起振．则在t=4.6s这一时刻（ ）

A．质点c的加速度正在增大
B．质点a的速度正在增大
C．质点b′的运动方向向上
D．质点c′已经振动了1.6s

10. 难度：中等

如图所示：固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升，若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W₁和W₂，滑块经B、C两点时的动能分别是E_KB、E_KC，图中AB=BC，则一定有（ ）

A．W₁＞W₂
B．W₁＜W₂
C．E_KB＞E_KC
D．E_KB＜E_Kc

11. 难度：中等

如图甲所示，一条弹性绳，1、2、3…是绳上一系列等距离的质点，它们之间的距离均为1m．当t=0时，第一个质点开始向上作简谐运动，经0.1s第一次达到最大位移，此时第4个质点刚开始振动．再经过0.6S，弹性绳上某些质点的位置和振动方向如图乙所示，其中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示的MON是曲率半径很大的圆弧形轨道，所对的圆心角很小，O是轨道的最低点，M、N两点等高．连接OM的一段直线轨道顶端的M点有一块小滑块从静止开始沿着直线轨道下滑；同时，从N点也有一块小滑块从静止开始沿着圆弧轨道下滑．如果不计一切摩擦，则（ ）

A．两个滑块可能在O点相遇
B．两个滑块一定在O点左方相遇
C．两个滑块一定在O点右方相遇
D．以上三种情况均有可能

13. 难度：中等

在“碰撞中的动量守恒”实验中，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，如图所示，设入射小球和被碰小球的质量依次为m₁、m₂，则下列说法中正确的有（ ）

A．第一、二次入射小球的落点依次是A、B
B．第一、二次入射小球的落点依次是B、A
C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地
D．m₁AB=m₂OC

二、解答题

14. 难度：中等

一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆球挂起后，进行了下列步骤：
A．测摆长L：用米尺量出摆线的长度．
B．测周期T：将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按秒表开始计时，并记数为1，直到摆球第60次通过最低点时，按秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期．
C．将测量得到的L和T代入单摆的周期公式，算出g将它作为实验的最后结果写入报告中去．
指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正．（不要求进行误差计算）______．

三、填空题

15. 难度：中等

用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验：

（1）为进行该实验，备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是    ．缺少的器材是    ．
（2）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如下图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s²，则重物在B点时的动能E_AB=     J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是    J，由此得出的结论是    ．（计算结果保留三位有效数字） 
（3）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的    ，就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是    ．

四、解答题

16. 难度：中等

一列简谐横波沿直线传播，在这条直线上相距d=1.8m的A、B两点振动图象分别如图中的（甲）、（乙）所示．已知波长λ符合0.5m＜λ＜1.0m．求这列波的波速v．

17. 难度：中等

如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道．质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）
（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小．
（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小．

18. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为m_A=2.0kg，m_B=1.0kg，m_C=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求
（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？
（2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？

19. 难度：中等

如图16所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度为1m，上面连接一个质量为m₁=1kg的物体，平衡时物体离地面0.9m．距物体m₁正上方高为0.3m处有一个质量为m₂=1kg的物体自由下落后与弹簧上物体m₁碰撞立即合为一体，一起在竖直面内做简谐振动．当弹簧压缩量最大时，弹簧长为0.6m．求（g取10m/s²）：
（1）碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少？
（2）两物体一起做简谐振动时振幅的大小？
（3）弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小？