高二物理下学期期中试题 8页

高二学年期中考试物理试题 一．单项选择题（单选每题 4 分，共 40 分） 1.关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是（ ） A.受迫振动的振幅与它的振动频率无关 B.在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同 C.在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直 D.同一单摆在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期 2．下列关于简谐运动的说法中正确的是（ ） A. 位移减小时，加速度减小，速度也减小 B. 位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C 水平弹簧振子从平衡位置开始朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时， 加速度方向跟速度方向相反 D. 物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平 衡位置时，速度方向跟 位移方向相同 3．如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏 离平衡位置位移的正方向，从 t＝0 时刻起，当甲第一次到达右方最大位 移处时，乙在平衡位置的（ ） A. 左方，向右运动 B. 左方，向左运动 C. 右方，向右运动 D. 右方，向左运动 4．某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，位移 x 随时间 t 变化的关系为 x＝ Asinωt，振动图象如图所示，下列说法不正确的是（ ） A.弹簧在第 1s 末与第 3s 末的长度相同 B.简谐运动的角速度ω= rad/s C．第 3 s 末振子的位移大小为 A D．从第 3s 末到第 5s 末，振子的速度方向发生 变化 5.若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则下列说法正确的是（ ） A.物体的动能不可能总是不变的 B．物体的动量不可能总是不变的 C．物体的加速度一定变化 D．物体的速度的方向一定发生变化 6．如图所示，在质量为 m0 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为 m（m0＞m） 的 A、B 两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断 A、B 间的连线，A 将做 简谐运动，当 A 运动到最高点时，木箱对地面的压力为（ ） A．m0g B．（m0﹣m）g C．（m0+m）g D．（m0+2m）g 7．一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系)如图所示,则 ( ) A.此单摆的固有周期约为 0.5s B.此单摆的摆长约为 2m C.若摆长增大,单摆的固有频率增大 D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动 8．如图所示为两列沿绳传播的（虚线表示甲波，实线表示 乙波）简谐横波在某时刻的波形图，M 为绳上 x=0.2m 处的质 点，则下列说法正确的是( ) A．这两列波将发生干涉现象；质点 M 的振动始终加强 B．由图示时刻开始，再经甲波周期的 1/4，M 将位于波峰 C．甲波的速度 v1 比乙波的速度 v2 大 D．因波的周期未知，故两列波波速的大小无法比较 9．一列波长大于 1m 的横波沿着 x 轴正方向传播，处在 x1=1m 和 x2=2m 的两质点 A、B 的振动图象如图所示．由此可知（ ） A.3s 末 A、B 两质点的位移相同 B．波速为 1m/s C．波长为 3 4 m D．1s 末质点 A 的振动速度大于质点 B 的振动速度 10．如图，在光滑的水平面上，有一质量为 M=3kg 的木板，木板上有质量为 m=1kg 的物块．它们都以 v=3m/s 的初速度反向运动，它们之间有摩擦，且 木板足够长，当木板的速度为 1.8m/s 时，物块的运动情况是（ ） A、做减速运动 B、做匀速运动 C、做加速运动 D、以上运动都有可能 二．多选题（全对 4 分,选不全 2 分，有错选不得分，共 20 分） 11.关于机械波的说法中，正确的是( ) A. 产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化 B .产生干涉现象时，介质中振动加强的点振动能量最大，减弱点振动能量可能为零 C. 振动图像和波动图像横坐标反映的意义是不同的 D. 超声波比次声波更容易发生衍射 12．下列选项与多普勒效应有关的是 （ ） A．科学家用激光测量月球与地球间的距离 B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 C．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度 D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度 13．一弹簧振子振幅为 A，从最大位移处需时间 t0 第一次到达平衡位置，若振子从最大位移 处经过 0 2 t 时间时的速度大小和加速度大小分别为 v1 和 a1，而振子位置为 2 A 时速度大小和加速度大小分别为 v2 和 a2，那么( ) A．v1＜v2 B ． v1＞v2 C．a1＞a2 D．a1＜a2 14.如图所示，A、B 两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上，一颗子弹以水平速度 v 先后穿过 A 和 B（此过程中 A 和 B 没相碰）．子弹穿过 B 后的速度变为 2v/5，子弹在 A 和 B 内的运动时间 t1：t2=1：2，若子弹在两木块中所受阻力相等，则（ ) A.子弹穿过 B 后两木块的速度大小之比为 1：2 B.子弹穿过 B 后两木块的速度大小之比为 1： 4 C．子弹在 A 和 B 内克服阻力做功之比为 1：4 D.子弹在 A 和 B 内克服阻力做功之比为 3： 4 15．如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 2m 的光滑弧形槽静止放在光滑水平 面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为 m 的小物块从槽高 h 处开始自由下滑，下列说 法正确的是 A. 在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒 B. 在下滑过程中，物块和槽组成的系统动量守恒 C. 物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为 v = 3 3gh D. 物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能 mghEp 3 2 三．填空题（每空 2 分,共 10 分） 16.有两个简谐运动的位移方程为： )44sin(31   btax 和 )28sin(92   btax 。t = 0 时 相位差是__________ 。 17.（1）“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图甲所示的方法，经过编者修 改后，现行的教科书采用图乙所示的方法．两个实验装置的区别在于：①悬挂重垂线的位置 不同；②图甲中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上；上面的小球 被碰离开后，支柱立即倒下），图乙中没有支柱，图甲中的入射小球和被碰小球做平抛运动 的抛出点分别在通过 O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了 O 点的位置，比较这两个实验 装置，下列说法正确的是（ ） A．采用图甲所示的实验装置时，需要测出两小球的直径 B．采用图乙所示的实验装置时，需要测出两小球的直径 C．为了减小误差，采用图甲所示的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑 D．为了减小误差，采用图乙所示的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑 （2）在做“验证动量守恒定律”的实验中：如果采用（1）题图乙所示装置做实验，某次实 验得出小球的落点情况如图丙所示， .为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_____________。（填下列对应的字母） A．直尺 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧秤 E．秒表 设入射小球的质量为 m1，被碰小球的质量为 m2，则关系式（用 m1、m2 及图中字母表示） _________________________成立，即表示碰撞中动量守恒。 图中数据单位统一，假设碰撞动量守恒，则碰撞小球质量 m1 和被碰撞小球质量 m2 之比 m1： m2= ． 四.计算题（共 30 分） 18．（9 分）如图所示为 A、B 两个弹簧振子简谐运动的位移—时间图象。试完成以下问题: (1)弹簧振子 B 在第 0.2s 末到第 0.4 s 末这段时间内,振子的加速度的方向如何? （2）请根据图象写出 A、B 振子简谐运动的表达式。 (3)振子 A 在第 10s 时的位移是多少?前 10 s 内的路程是多少?（此问要求有分析过程 只写 结果不得分） 19．（8 分）如图所示实线是某时刻的波形图像，虚线是经过 0.2s 时的波形图像。求： (1)波传播的可能距离； (2)可能的波速； (3)若波速是 35m/s，求波的传播方向； (4)若 0.2s 小于一个周期时，求传播波速。 20．(13 分)如图所示，质量 m=0．10kg 的靶盒 B 位于光滑水平导轨上，开始时静止在 O 点， 在 O 点右侧有范围很广的“相互作用区域”，如图中的虚线区域．当靶盒 B 进入相互作用区 域时便有向左的水平恒力 F=50N 作用．在 P 处有一固定的手枪 A，它可根据需要瞄准靶盒每 次发射一颗水平速度 V0=100m/s、质量同样为 m=0．10kg 的子弹，当子弹打入靶盒 B 后，便 留在盒内，碰撞时间极短．若每当靶盒 B 停在或到达 O 点时，就有一颗子弹进入靶盒 B 内， 求： （1）当第一颗子弹进入靶盒 B 后，靶盒 B 离开 O 点 的最大距离； （2）求第三颗子弹进入靶盒 B 到第四颗子弹进入靶 盒 B 的时间间隔； （3）从初始时刻到第 n 颗子弹恰好与靶盒相对静止时，子弹与靶盒组成的系统所产生的内 能为多少？（不考虑手枪发射子弹时产生的内能的影响） 高二物理期中试题答案 一选择.（60 分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 D D D D B A D A C C B C B C D A C A D A D 二填空（10 分） 16.π/4 17（1）AD （2） AC  m1OP=m1OM+m2ON  4：1 三计算 18. （共 9 分）答案：(1）沿 X 轴正方向 1 分 （2）x＝0.5sin（5πt＋π）cm 2 分 x＝0.2sin（2.5πt＋ 2  ）cm 2 分 (3)振子 A 在第 10s 时的位移是 0 2 分 前 10 s 内的路程是 50cm 2 分 19（共 8 分）【解析】(1)波的传播方向有两种可能：向左传播或向右传播。 向左传播时，传播的距离为 3 / 4 (4 3) ( 0,1,2 )x n n m n       。1 分 向右传播时，传播的距离为 / 4 (4 1) ( 0,1,2 )x n n m n       。1 分 (2)计算波速有两种方法： /v x t 或 /v T 。 向左传播时， / (4 3) / 0.2 (20 15)v x t n n     m/s， 或 / 4(4 3) / 0.8 (20 15)v T n n     m/s ( 0 1 2 )n  ，， 1 分 向右传播时， / (4 1) / 0.2 (20 5)v x t n n     m/s， 或 / 4(4 1) / 0.8 (20 5)v T n n     m/s. ( 0 1 2 )n  ，， 1 分 (3)若波速是 35m/s，则波在 0.2s 内传播的距离为 335 0.2 7 1 4x vt m m      ，所以波 向左传播。2 分 (4)若 0.2s 小于一个周期，说明波在 0.2s 内传播的距离小于一个波长.则：向左传播时，传 播的距离 3 / 4 3x   m；波速 v =15m/s。1 分 向右传播时，传播的距离 / 4 1x   m；波速 v =5m/s。1 分 20.（13 分）【答案】（1） 1 5s m ；（2） 3 0.4t s ；（3）见解析 【解析】试题分析：（1）设第一课子弹进入靶盒 B 后，子弹与靶盒的共同速度为 1.v 由动量守恒， 0 1( )mv m m v  1 分 设 B 离开 O 点的最大距离为 s1，由动能定理 2 1 1 10 ( )2Fs m m v    得 1 5s m 2 分 （2）根据题意，B 在恒力 F 的作用下返回 O 点时第二颗子弹正好打入，由于靶盒与第二颗 子弹的动量之和为零，故第二颗子弹打入时，B 将静止在 O 点。 第三颗子弹打入后，由系统动量守恒 0 3(3 )mv m m v  1 分 B 离开 O 点再回到 O 点 3 30 2(3 )Ft m m v    解得 3 0.4t s 2 分 （3）由第（2）问的计算可以看出，第 2 1k （ ）颗子弹打入后， 靶盒的运动速度 0 2 1[(2 1) ] kmv k m m v    1 分 系统产生的热能，  2 2 2 2 1 0 2 1 0 1 1 1 12 1 (1 )2 2 2 2k kQ mv k m m v mvk          1 分 第 2k 颗子弹打入后，靶盒静止不动， 系统动能全部转化为内能  2 2 2 2 0 2 1 0 1 1 1 12 1 (1 )2 2 2 2k kQ mv k m m v mvk         ；1 分 当 n 为奇数时 2 0 1 2 1 1+ + + ) 500 )2 1 1n mvQ Q Q Q n nn n       总 ( ( 2 分 当 n 为偶数时 2 0 1 2+ + + 5002n mvQ Q Q Q n n   总 2 分