河北省定州中学2014—2015学年高二第二学期第一次月考物理

河北省定州中学2014—2015学年高二第二学期第一次月考物理
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高二第二学期第一次月考物理试题
90分钟 满分：110分 一、多项选择：（共40分；每题5分，错选0分，漏选3分） 1、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为))(4
sin(
10cm t x π
=，则下
列关于质点运动的说法中正确的是（ ）
A ．质点做简谐运动的振幅为10cm
B ．质点做简谐运动的周期为4s
C ．在t=4s 时质点的速度最大
D ．在t=4s 时质点的位移最大 2、2009年诺贝尔物理学奖授予科学家高锟以及威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。

3名得主的成就分别是发明光纤电缆和电荷耦合器件（CCD ）图像传感器。

光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中不正确．．．
的是（ ）。

A ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C ．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 3、下列说法中正确的是 （ ） A. 激光是一种人工产生的相干光 B. 雷达是利用超声波来测定物体位置的设备 C. 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
D. 交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
4、如图甲所示，O 点为振源，OP=s ，t=0时刻O 点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。

图乙为从t=0时刻开始描绘的质点P 的振动图象。

下列判断中正确的是 （ ） A ．该波的传播周期为（t 2- t 1）
B ．0-t 2时间内，这列波的传播的距离为
2
1
st t C ．t=0时刻，振源O 振动的方向沿y 轴负方向 D ．t=t 2时刻，P 点的振动方向滑y 轴负方向 5、下列说法正确的是：（ ）
A ．有的波只能发生干涉现象．有的波只能发生衍射现象
B ．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等
C.能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小
D.在干涉图样中，振动加强区城的质点．其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保特最小 6、如图所示，两束单色光a 、b 分别照射到玻璃三棱镜AC 面上，穿过三棱镜后互相平行，则（ ）
A. a 光频率高
B. b 光频率高
C. a 光穿过棱镜时间短
D. b 光穿过棱镜时间短 7、如图所示，甲图为沿 x 轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图是x=2 m 处质点P 的振动图象，下列判断正确的是（ ）
A ．该波的传播速率为4 m ／s
B ．该波沿x 轴正方向传播
C ．经过0．5 s ，质点P 沿波的传播方向移动2 m
D ．若遇到3 m 的障碍物，该波能发生明显的衍
射现象
8、一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图中的实线所示，此
时波刚好传到P 点，t ＋0.6s 时刻的波形如图中的虚线所示，a 、b 、c 、P 、Q 是介质 中的质点，则以下说法正确的是（ ） A ．这列波的波速可能为50m/s
B ．质点a 在这段时间内通过的路程一定小于30cm
C ．质点c 在这段时间内通过的路程可能为60cm
D ．若T =0.8s ，则当t +0.5s 时刻，质点b 、P 的位移相同
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二、计算题：(共70分，光学题要求画出光路图)
9、(10分)某学习小组利用食油圆桶（去掉上半部）、小石子A 来测定水的折射率，如图所示。

当桶内没有水时，从某点B 恰能看到桶底边缘的某点C ；当桶内水的深度等于桶高的一半时，仍沿BC 方向看去，恰好看到桶底上的小石子A ，A 在圆桶的底面直径CD 上。

用毫米刻度尺测得直径CD=16.00cm ，桶高DE=12.00cm ，距离AC=3.50cm 。

光在真空中的传播速度为c 8
=310m/s ,求水的折射率n 和光在水中的传播速度v 。

10、（12分）在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图所示，已知它的边长为d ，在AB 面上方有一单
色点光源S ，从S 发出的光线SP 以60°入射角从AB 面中点射入，当它从侧面AD 射出时，出射光线偏离入射光线SP 的偏向角为30°，若光从光源S 到AB 面上P 点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等。

求点光源S 到P 点距离。

11、（9分）如图所示，在光滑的水平面上有两个物块，其质量分别为M 和m ，现将两物块用一根
轻质细线拴接，两物块中间夹着一个压缩的轻弹
簧，弹簧与两物块未拴接，它们以共同速度0v 在水
平面上向右匀速运动。

某时刻细线突然被烧断，轻
弹簧将两物块弹开，弹开后物块M 恰好静止。

求弹簧最初所具有的弹性势能E P 。

12、（12分）如图所示，质量分别为m A =6kg ，m B =2kg 的A 、B 两个小物块用细线栓接静止在光滑
的水平面上，中间放一被压缩的轻弹簧，左端与A 连接，右端与B 不连接。

现剪断细线，A 、B 被弹簧弹开，离开弹簧时，B 物体的速度为6m/s ，此后与右侧的挡板发生碰撞，碰撞没有能量损失。

求：
①细线被剪断前，弹簧的弹性势能：
②B 物体被挡板反弹后，通过弹簧再次与A 发生作用的过程中，弹簧具有弹性势能的最大值。

A
C 水
B D
O
E
13、（13分）如图所示，长为L=2m的木板A质量为M=2kg，A静止于足够长的光滑水平面上，小物块B（可视为质点）静止于A的左端，B的质量为m1=1kg，曲面与水平面相切于M点。

现让另一小物块C（可视为质点）从光滑曲面上离水平面高h=3.6m处由静止滑下，C与A相碰后与A粘在一起，C的质量为m2=1kg，A与C相碰后，经一段时间B可刚好离开A，g=10m/s2。

求A、B之间的动摩擦因数μ。

14、（14分）如图所示，在光滑水平面上有质量均为m的两辆小车A和B，A车上表面光
滑水平、其上表面左端有一质量为M的小物块C（可看作质点）.B车上表面是一个光滑的
4
1
圆弧槽，圆弧槽底端的切线与A的上表面相平.现在A和C以共同速度v0冲向静止的B
车，A、B碰后粘合在一起，之后物块C滑离A，恰好能到达B的圆弧槽的最高点.已知M=2m，v0=4.0m/s，取g=10m/s2.求圆弧槽的半径R.
R
O
V
A B
C
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【参考答案】1、AC 2、ABC 3、AC 4、AB 5、BC 6、BC 7、ＡＤ ８、ＡＣD 9、 (2)解：（图2分）根据折射定律 有
2
1
sin sin n θθ=
=
2
12
12
1211
1A
O OO AO C
O OO CO ++=
3
41θ2
θ
由公式
c
n v =
得
82.2510/c
v m s n =
=⨯
10、解：由折射定律，光线在AB 面上折射时有：（图2分）
αsin 60sin 0=n （1分）在BC 面上出射时：sin sin n γ
β
= （1分）
由几何关系，0
90αβ+=，0
(60)()30δαγβ=-+-= （1分）
解得，0
45αβ== 0
60γ=（1分） 所以2
6
=n （1分）
光在棱镜中通过的距离：t n
c
d x ⋅==
22 （2分） 设点光源到棱镜AB 侧面的垂直距离为L ，有：t c L ⋅= （1分） 解得：d L 23=
（2分） 11、解：设弹簧将两物块弹开后，物块m 的速度为v
系统动量守恒：()mv v m M =+0 （3分） 系统机械能守恒：
()2202
121
mv E v m M P =++ （3分） 解得：()m
v m M M E P 22
+= （3分）
12、设B 离开弹簧时，A 的瞬时速度为v AO ，细线被剪断前，弹簧的弹性势能为1P ∆
由动量守恒定律 m A v A0=m B v B0 ………………（2分）
解得：v A0= 4m/s
再根据机械能守恒定律：
2
02012
121B B A A v m v m P +=∆ = 48J ………………（4分）
（2）当B 第一次反弹，开始压缩弹簧，A 、B 具有相同速度V 时弹性势能最大，设为2
P ∆
由动量守恒定律：
m A v A0+m B v B0 =（m A +m B ）v ……………………………（2分） 再根据机械能守恒定律
-
+=∆2
02022121B B A A v m v m P 2)(2
1v m m B A +=12J （4分） 13、解答：设C 滑至水平面的速度为V ，有
2V gh
= （2分）
对C 、A 碰撞过程，设碰后共同速度为1221()V m V M m V =+，由动量守恒有：（2分）
212m V
V M m =
+，B 恰好滑离A 时与A 有相同的速度，得为2V 。

对A 、C 、B 组成的
系统由动量守恒定律可得：2122()m V M m m V =++，
2212m V
V M m m =
++（2分）
对A 、B 、C 组成的系统由动能关系可得：
22
12112211
()()22m gL M m V M m m V μ=+-++ （3分）
μ=0.15 （3分）
14、解：设A 、B 碰后的共同速度为v 1，C 到达最高点时A 、B 、C 的共同速度为v 2 ， A 、B 碰撞过程动量守恒：
102mv mv = ………
（ 3 分）
C 冲上圆弧最高点过程系统： 动量守恒：
210)2(2v m M mv Mv +=+ ……… （ 3
分）
机械能守恒：
MgR v m M mv Mv ++=⨯+222120)2(2
121221 ……… （ 3分） 联立上三式解得： g
v R 162
= ……… （ 2 分）
代入数据得： m R 1.0= ……… （ 3分）
A
C 水 B
D O O。