上海交大附中0910学年高一下学期期中考试物理含答案

上海交通大学附属中学2009-2010学年度第二学期高一物理期中试卷（满分100分，90分钟完成，答案请写在答题纸上，g取10m/s2）命题：苏俊杰审核：王晓敏一、单项选择题I．（本大题共6小题，每小题2分）1．当弹簧振子的振幅为A时，它的振动周期是T。如果使它的振幅减小，则它的振动周期将：(）A.变小B.变大C.不变D.不一定2．做简谐振动的质点在通过平衡位置时，在下列物理量中，具有最大值的物理量是：（）A.回复力B.速度C.加速度D.位移3．关于单摆振动中的回复力，正确的说法是：（）A.摆球的重力B.摆球的重力沿圆弧切线方向的分力C.摆球的重力和摆线对摆球的拉力的合力D.在最底点时，摆球受到的回复力为零，合力也为零4．以下说法中正确的是：（）A.在横波中，任意两个波峰间的距离等于波长B.波的频率跟波源的频率可能相同，也可能不同C.由同一波源发出的声波，分别在水和空气里传播时，波的速度是不同的D.一列波从一种介质传播到另一种介质时，它的波长、频率、波速都要发生改变.5．一个以速率V运动的物体，进入某一空间后受到一个始终垂直于物体运动方向的合力作用，且合力的大小不断增大，则该物体作曲线运动的线速度大小将:()A.增大B.不变C.减小D.以上情况均可发生6．如图所示，空心圆壳半径为R，绕过竖直直径的OO’轴以角速度匀速转动时，物块A恰好静止在内壁上。下列说法中正确的是：()A.A物可能受两个力作用B.若球不光滑，则Ａ物一定受三个力作用C.若增大，则Ａ物一定向上滑动D.Ａ物作圆周运动的半径为Ｒ单项选择题II（本大题共6小题，每小题3分）7．下列说法正确的是:（）A.匀速圆周运动是一种匀速运动B.匀速圆周运动是一种匀变速运动C.因为物体做圆周运动，所以才产生向心力D.匀速圆周运动是一种变加速运动8．两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为:()A.RA:RB=4:1VA:VB=1:2B.RA:RB=4:1VA:VB=2:1C.RA:RB=1:4VA:VB=1:2D.RA:RB=1:4VA:VB=2:19．已知月球上的重力加速度是地球上的1/6，在地球上和月球上各有一个单摆分别在作简谐振动，在地球上单摆完成6次全振动的时间内，月球上的单摆正好完成1次全振动，则月球上的单摆与地球上的单摆的摆长之比是：（）A.1∶1B.1∶6C.6∶1D.36∶110．一列波速为0.5米/秒的简谐波，某时刻的波形图如图所示，经一定时间后，波形图如图中的虚线所示，则这段时间不可能是：（）A.1秒B.2秒C.3秒D.5秒11．如图所示，A、B两物体叠放在一起,A与轻弹簧相连，在光滑的水平面上构成一弹簧振子．当振子以振幅s振动时，A、B间始终没有相对滑动，则A从最大位移处向平衡位置滑动的过程中，A、B间的摩擦力是:（）A.由小变大B.由大变小C.不变化D.不能确定12．如图所示，实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+Δt时刻的波形曲线．B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点．下列说法中正确的是：（）A.任一时刻，如果质点B向上运动，则质点C一定向下运动B.任一时刻，如果质点B的速度为零，则质点C的速度也为零C.如果波是向右传播的，则波的周期可能为76ΔtD.如果波是向左传播的，则波的周期可能为136Δt二、多项选择题．（本大题共4小题，每小题4分）13．关于简谐振动受力和运动的特点，下列说法中正确的是：()A.回复力的方向总指向平衡位置B.回复力的方向总跟离开平衡位置的位移的方向相反C.越接近平衡位置，运动得越快，因而加速度越大D.加速度的方向跟速度的方向有时相同，有时相反14．如图所示，一单摆挂在木板上的小钉上，木板质量远大于单摆质量，木板平面在竖直平面内，并可以沿两竖直轨道无摩擦地自由下落。现使单摆摆动起来，当单摆摆到某位置时，木板开始自由下落，则摆球相对于木板的运动状态可能是（）A.静止B.仍做简谐运动C.做匀速率圆周运动D.做非匀速率圆周运动15．一列简谐横波沿x轴传播。t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，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/sB.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1mD.在t=0.04s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴负方向16．如图1中，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s．经过一段时间后，P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m．若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是（）A.甲为Q点振动图象B.乙为Q点振动图象yxOABC.丙为P点振动图象D.丁为P点振动图象三、填空题（本大题共5小题，每空格2分）17．如图所示，半径为R的圆桶内有一质量为m的物体贴着内壁跟随桶以角速度ω作匀速圆周运动，此时桶壁受到的压力的大小为，物体与桶壁的静摩擦力为。18．小球的质量m=1千克，用长为L=0.4米的细绳挂在竖直平面内作圆周运动，小球恰能越过最高点时的速度大小为m/s，此时小球受到的向心力为___________牛顿。19．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则a点、b点、c点的线速度大小之比为，a点、b点、c点、d点的向心加速度之比为。20．某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星。在春分那天（太阳光直射赤道）,观察者在日落后12小时内将有_________时间内看不见此卫星。(已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射。)21．浅水处水波的速度跟水深度有关，其关系式为v=gh，式中h为深度，g为重力加速度，如图a所示是一个池塘的剖面图，AB两部分深度不同，图b是从上往下俯视，看到从P处向外传播水波波形（弧形实线代表波峰）。若已知A处水深20cm，，则B处的水深为cm，B处的水波波长是A处水波波长的倍。四、实验题（本大题共4小题，共14分）22．（2分）在“利用单摆测重力加速度”的实验中，下列说法正确的是：()A、实验中要用天平测出摆球质量B、用秒表测单摆周期，应从平衡位置开始计时C、用米尺测摆长时应将摆线拉紧D、单摆振动的最大偏角不应大于5°23．（2分）如图a是汽车过桥时对不同类形桥面压力变化的实验．采用DIS方法对模型进行测量，其结果如右边电脑屏幕所示．（1）图a中的传感器为___________传感器；（2）图a中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是屏幕上的(填a、b或c)；24．（6分）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木条（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关。乙同学猜想：复摆的等效摆长L等应该是悬点到重心的距离L/2。丙同学猜想：复摆的等效摆长L等应该大于L/2。图a图bABabPABxx05x03x09x0GC1为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：(1)把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是_______________的（选填“正确”或“错误”）。(2)将板长为L的复摆看作是摆长是L/2的单摆，利用单摆的周期公式可计算出其周期T0=2gL2/，填入下表第二行；另外将板长为L的复摆的实际周期测量值用T表示，填入下表第三行。比较下表中T0与T的数据可知，复摆的等效摆长L等_________L/2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。(3)为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，做出的T-T0关系图线如右图，请根据图线求出复摆的等效摆长L等跟板长L的关系表达式为__________25．（4分）某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）。已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为kmT2（数量级为100s）,其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数。（1）为了达到实验目的还需要提供的实验器材是：____________；（2）写出所需测量的物理量（用字母表示），并简要地写出测量方法：①_______________________________________；②；（3）用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为：m=。板长L/cm255080100120150周期计算值T0/s0.701.001.271.411.551.73周期测量值T/s0.811.161.471.641.802.01T0(s)T(s)1.00.51.01.51.52.02.00.50QAP五、计算题（本大题共4小题，共22分）26．(5分)如图所示是一列简谐波在t=0时刻的波形图，该波的波速为80厘米/秒，方向沿x轴的正方向。试根据此图求：(1)这列波的周期.(2)波形图中B点的振动方向和振幅.(3)画出再过0.15秒时的波形图.(4)求出在这0.15秒内质点O通过的路程.27．(5分)穿过一光滑的小环，系上一根柔软的细绳，小环固定在无摩擦旋转的轴端，在绳的两端系二个质量分别为m1、m2的物体，当使物体m2在水平面上转动时，m1可铅直地悬挂着，已知m2离小环的距离L=0.5米，α=37°。求：（1）m1和m2的比值。（2）m2的角速度。28．（6分）两颗靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动，从而保持两者之间的距离不变，这样的天体称为“双星”.现测得两星中心距离为R，运动周期为T，求：双星的总质量。解：设双星的质量分别为M1、M2。它们绕其连线上的O点以周期T作匀速圆周运动，由万有引力定律及牛顿第二定律得：221212122222(),()MMMMGMRGMRRTRT联立解得：221228RMMGT上述结果是否正确？若正确，请列式证明：若错误，请求出正确结果。29．(6分)如图所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，已知两者相对于地面的速率分别为vs和vA，空气中声音传播的速率为vp。设vsvp,vAvp,空气相对于地面没有流动．（1）若已知声源相继发出两个声信号，时间间隔为Δt。请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt'。（2）请利用(1)的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率f’与声源发出的声波频率f之间的关系式。