黑龙江省哈三中09-10学年高二下学期期中考试(物理)

哈三中2009—2010学年度下学期
高二学年第一学段 物理试卷
一、选择题（每小题4分，共60分）
1、下列说法中正确的是：( )
A. 一切波都能发生干涉和衍射现象
B. 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波是纵波
C. 只有横波才能发生反射和折射现象
D. 发生干涉的两列波频率一定相同
2、弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中：( )
A. 振子所受回复力逐渐增大
B. 振子的位移逐渐增大；
C. 振子的速度逐渐减小
D. 振子的加速度逐渐减小
3、当一列波在同种均匀介质中传播时，发生了明显的衍射现象。

下列说法可能正确的是：（ ）
A. 该波的频率将发生改变
B. 该波的波速将发生改变
C. 波长和障碍物的尺寸差不多
D. 波长比障碍物的尺寸小得多
4、古有“守株待兔”的寓言。

若兔子头部受到等于自身重力的打击力时被撞死，兔子与树桩作用时间为0.2s 且相互作用后兔子的速度变为零，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能是(g =10m/s 2)：
( )
A. 1m/s ；
B. 1.5m/s ；
C. 2m/s ；
D. 2.5m/s 。

5、如图所示，两个半径分别10m 和5m 的光滑的圆弧状轨道在最低点相切，将一小球（可视为质点）从距最低点5cm 处由静止释放。

则下列说法正确的是：( )
A. 小球往返运动一次的周期比小球在半径为10m 的光滑圆弧上做 简谐运动时的周期大
B. 小球在最低点左右两侧上升的最大高度相同
C. 小球在最低点左右两侧通过的最长弧长相等
D. 小球在最低点右侧的最大摆角是左侧的两倍
6、已知一列简谐横波的传播速度v =0.5m/s ，在某时刻的波形如图中实线所示，经过一段时间后波形变为虚线，在这段时间中，质点P 通过的路程可能是：（ ）
A. 0.4m
B. 0.5m
C. 0.6m
D. 1.0m
7、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示。

此线圈与一个R =10Ω的电阻构成闭合电路。

不计电路的其他电阻，下列说法正确的是：（ ）
A ．交变电流的周期为0.125s
B ．交变电流的频率为8Hz
C ．交变电流的有效值为2A
D ．交变电流的最大值为4A
t
/s 0
-
8、右图中的线段a 、b 、c 分别表示在光滑水平面上沿同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移图线。

由图象给出的信息可以判定：（ ）
A. 碰前滑块Ⅰ的速率为0.8m/s
B. 碰后滑块的共同速率为0.6m/s
C. 碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量大
D. 滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的6倍
9、如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则下列说法错误的是：（ ）
A. 保持U 1及P 的位置不变，K 由a 到b 时，I 1将增大
B. 保持U 1及P 的位置不变，K 由b 到a 时，R 消耗的功率减小
C. 保持U 1不变，K 接a 时，使P 上滑，I 1将增大
D. 保持P 的位置不变，K 接a 时，若U 1增大，则I 1将增大
x 轴原点，波形为：
上沿同一直球的动量为两球的动量12、如图所示，一理想变压器，原线圈匝数为n 1，四个副线圈的匝数均为n 2。

a 、b 、c 、d 是四个完全相同的灯泡，二极管（二极管具有单向导电性）、电容和电感线圈都视为理想元件。

现从原线圈P 、Q 两点输入正弦交流电，那么下列说法正确的是：( )
A. 流过b 灯的电流仍是交流电
B. a 灯的功率是b 灯功率的4倍
C. 此时a 灯最亮，c 、d 两灯亮度可能相同
D. 当输入交流电的频率增大、输入电压的峰值不变时，a 、b 两灯亮度不变，c 灯变亮，d 灯变暗
13、如图所示，小车的立柱上O 点固定有长L 的不可伸长的轻绳，绳的末端拴有小球A (可视为质点)。

小车静止在光滑的水平面上且OA 水平，此时将小球由静止释放。

小车的质量是小球的5倍。

小球在摆动时不计空气和摩擦阻力。

下面说法中正确的是：（ ）
A. 小球和小车组成的系统总动量守恒
B. 摆动过程中小球和小车组成系统的机械能守恒
C. 小球向右最大位移为5L /3
D. 当小球摆至最低点时，小球与小车的动量大小相等，方向相反，此时小车的速度为15
gL 14、如图所示，带异种电荷的金属小球M 和N 静止在相距较远的A 、B 两点。

两球质量和体积相同，所带电荷量分别为-2q 、+q 。

释放后两球沿球心的连线在光滑绝缘水平面上相向运动并发生弹性碰撞后远离，则以下说法正确的是：（ ）
A. 小球M 从A 开始运动到相碰所用时间t 1小于相碰后返回A 点所用时间t 2
B. M 和N 两金属小球组成的系统动量始终为零
C. 两球组成的系统的电势能先减小后增大
t/s 甲 6 12 y/cm 2
D. M 和N 两金属小球的总机械能一直增大
15、如图所示，一轻弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A 、B 间做简谐运动，O 为平衡位置，C 为AO 的中点，设OC =h ，振子的周期为T 。

某时刻物体恰好经过C 点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内，下列结论正确的是：( )
A. 系统的弹性势能增加量为2mgh
B. 重力的冲量大小为mgT /2
C. 回复力做的功为零
D. 在此时刻开始的T /4时间内振子通过的路程为2h
二、非选择题（3小题，共40分）
16、如图所示，在光滑水平面上的甲、乙两车质量分别为1kg 、4kg ，甲车以10m/s 的速度向右运动与静止的乙车发生碰撞，碰后乙车获得3m/s 的速度。

求甲车碰后的速度。

17、发电机的转子是匝数n = 100匝、面积S =1/100π (m 2)的矩形线圈，其置于磁感应强度B = 0.5 T 的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以ω = 100π（rad/s ）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。

线圈的总电阻r = 10 Ω，外电路电阻总R = 90 Ω。

试求：（1）写出发电机产生的电动势瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；
（3）从计时开始，线圈转过3
(rad)的过程中，通过外电阻的电荷量是多少(结果用π表示)。

18、光滑的水平地面上有一小车，木块（可视为质点）在小车上向左滑动到左端时v 1=5.0m/s ，这时小车速度刚好为零。

一颗子弹在此时刻以水平向右速度v 0击中木块，子弹和木块作用时间极短。

已知子弹质量为m ，木块质量为4m ，小车质量为10m 。

（g =10m/s 2）
（1）若子弹穿过木块，穿出时速度为v 0/5，为使木块不从小车左端滑出，子弹速度v 0应
满足什么条件？
（2）若子弹不从木块穿出，木块与小车间动摩擦因数为μ。

要使木块不从小车右方滑下，
则小车至少多长（结果用字母表示）。

（3）若子弹不从木块穿出，已知v 0=40m/s ，小车长L 0=2m ，动摩擦因数为μ=0.2，小车
上表面距地面h =0.2米，求木块离开小车时的速度和木块落地时落地点和子弹击中木 块时的位置的水平距离。

哈三中2009
1、AD ；
2、D ；
3、C ；
4、CD ；
5、B ；
6、CD ；
7、C ；
8、ACD ；
9、C ；10、A ；11、A ；
12、CD ；13、BCD ； 14、BD ；15、ABC ；
16（共8分）、设甲车的初速度方向为正方向
m 甲v 0=m 甲v 甲’+m 乙v 乙’
v 甲’= v 0- m 乙v 乙’/m 甲
v 甲’=-2m/s
故甲的速度大小为2m/s ，方向与甲的初速度方向相反。

17（共15分）、
(1)、E m =nBS ω=50V
e =50sin100πt (V)
(2)、E =E m /(2)1/2 I =E /(R+r ) P 外=I 2R
解得：P 外=11.25W
(3)、E 平均=nBS (1-cos60°)/t
I 平均= E 平均/ (R+r ) v
q= I平均t
解得：q= nBS/ 2(R+r)
q=1/400π（C）
18、设向左为正方向
(1)、mv0-4mv1=mv0/5+4mv1’
v0=5(v1+v1’)
不从左端滑出则有v1’≥0
所以有：v0≥25m/s
(2)、子弹射入木块过程，子弹木块组成的系统动量守恒，
有：mv0-4mv1=5mv’
以子弹、木块和小车组成的系统，木块在小车上滑动至相对静止过程中：
由动量守恒有：5m v’=15 m v”
由能量守恒有：5m v’2/2--15 m v” 2/2=5μm g S
车长为L有：L≥S
解得：L≥（v0-4v1)2/(75μg)
(3)、子弹射入木块过程，子弹木块组成的系统动量守恒，
有：mv0-4mv1=5mv’解得：v’ =4m/s
以子弹、木块和小车组成的系统，木块在小车上滑动过程中：
由动量守恒有：5m v’=5 m v2+10 m v3
由能量守恒有：5m v’2/2—(5 m v22/2+10mv32/2)=5μm g L
解得：v2=8/3(m/s) v3=2/3(m/s)
或：v2=0m/s v3=2m/s(舍)
此过程中木块的位移为：s1=( v’ 2－v22)/2μg=20/9m
木块离开小车后作平抛运动：t=(2h/g)1/2 s2= v2 t
解得：s2=8/15m
所以块离开小车时的速度和木块落地时落地点和子弹击中木块时的位置的水平距离S：有：S= s1+ s2=124/45m=2.76m。