上海交大附中0910学年高一下学期期中考试物理含答案.docx
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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:
1
C.RA:
RB=1:
4VA:
VB=1:
2D.RA:
RB=1:
4VA:
VB=2:
1
9.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∶1
10.一列波速为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
Δt
D.如果波是向左传播的,则波的周期可能为
Δt
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/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
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
C.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=
,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。
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=2
,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”)。
板长L/cm
25
50
80
100
120
150
周期计算值T0/s
0.70
1.00
1.27
1.41
1.55
1.73
周期测量值T/s
0.81
1.16
1.47
1.64
1.80
2.01
(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
(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:
_______________________________________;
;
(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=。
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:
联立解得:
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vs (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。 班级_________________姓名__________________学号___________考试号__________ …………………………………装…………………………………订…………………………………线…………………………………… 上海交通大学附属中学2009-2010学年度第二学期 高一物理期中试卷答题纸 (满分100分,90分钟完成,答案请写在答题纸上,g取10m/s2) 一、单项选择题I 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C B B C B A 单项选择题II 题号 7 8 9 10 11 12 答案 D D C B B c 二、多项选择题. 题号 13 14 15 16 答案 ABD AC AB AD 三、填空题 17、__mRω2______mg____18、____2_______10____ 19、__2: 1: 2______4: 1: 2: 4___20、____ 21、___80,_______2___ 四、实验题 22、____BD____ 23、 (1)____力____ (2)_____C_____ 24、 (1)______错误______ (2)_____大于____(3)___L等=0.68L__ 25、 (1)____秒表_____ (2)①不放Q时用秒表测出振子振动n次的时间t1(或者测出振子的周期T1); ②将Q固定在A上,用秒表测出振子振动n次的时间t2(或者测出振子的周期T2) (3) 或 四计算题 26、 (1)0.2秒(1分) (2)沿-y方向10厘米(2分) (3)略(1分) (4)30厘米(1分) 27、 (1分) (1分) (2分) (1分) 28、 答案: 解法错误,两星的转动半径不是R,分别为x与(R-x)1分(只要说出错误就给分) 正确的解法为: 2分 2分 联立解得: 2分 29、 (1)设t1、t2为声源S发出两个信号的时刻, 、 为观察者接收到两个信号的时刻。 则第一个信号经过( -t1)时间被观察者A接收到,第二个信号经过( -t2)时间 被观察者A接收到。 且t2-t1=△t - =△t′ 设声源发出第一个信号时,S、A两点间的距离为L,两个声信号从声源传播到观察者的过程中,它们运动的距离关系如图所示,可得 由以上各式,得 (2)设声源发出声波的振动周期为T,这样,由以上结论,观察者接收到的声波振动的周期T为 由此可得,观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为
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