2010-2011学年江西省吉安一中高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．有机械振动必有机械波
B．简谐振子在驱动力的作用下，其振幅一定增大
C．波是质点在波传播方向的运动痕迹
D．波长是指波在传播方向上，两个相邻的任意时刻位移都相同的质点间的距离

2. 难度：中等

已知负载上的交变电流u=311sin314t（V），i=14.1sin314t（A），根据这两式判断，下述结论中正确的是（ ）
A．电压的有效值为311V
B．负载电阻的大小为22Ω
C．交变电流的频率是50Hz
D．交变电流的周期是0.01s

3. 难度：中等

如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L₁灯发光，L₂灯不亮；当加同样电压的交流电源时，L₁灯发光但较暗，L₂灯发光较亮．那么以下正确的是（ ）

A．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器
B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈
C．A中接的是电阻，B中接的是电容器
D．A中接的是电容器，B中接的是电阻

4. 难度：中等

铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（ ）
A．列车的危险速率为40m/s
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行

5. 难度：中等

一列简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5cm和x=4.5cm，P点的振动图象如右图所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

a、b是水平绳上的两点，相距105厘米，一列正弦波沿绳传播，方向从a到b，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是（ ）
A．420厘米
B．140厘米
C．84厘米
D．60厘米

7. 难度：中等

如图所示，S₁、S₂是两个相干波源，它们振动同步且振幅A相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的有（ ）

A．a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的
B．a、d质点始终处在平衡位置，b质点始终处在波峰，c质点始终处在波谷
C．任意此时刻b、c质点的高度差都为4A
D．再过T/4后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱

8. 难度：中等

一弹簧振子做简谐运动，周期为T（ ）
A．若t时刻和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等、方向相同，则△t一定等于T的整数倍
B．若t时刻和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则△t一定等于的整数倍
C．若△t=T，则在t时刻和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等
D．若△t=，则在t时刻和（t+△t）时刻弹簧的长度一定相等

9. 难度：中等

如图所示，T为理想变压器，A₁、A₂为理想交流电流表，V₁、V₂为理想交流电压表，R₁、R₂、R₃为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦交流电，当开关S闭合时，各交流电表的示数变化情况应是（ ）

A．电压表V₁读数变小
B．电压表V₂读数变大
C．电流表A₁读数变大
D．电流表A₂读数变小

10. 难度：中等

如图所示，用轻弹簧连接起来的两个同样的摆，两摆的振动使它们任何时刻都偏过同样的角度，但图甲中两摆总是偏向同一方，即左右摆动步调一致；图乙中两摆总是向相反方向，即左右摆动步调相反，则两摆的周期T_甲、T_乙比较时，大小为（ ）

A．T_甲=T_乙
B．T_甲＞T_乙
C．T_甲＜T_乙
D．无能确定

11. 难度：中等

如图中，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动．以m_A、m_B分别表示摆球A、B的质量，则（ ）

A．如果m_A＞m_B，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧
B．如果m_A＜m_B，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧
C．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都在平衡位置
D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都在平衡位置右侧

二、填空题

12. 难度：中等

某公园有一水池，水面下某处有一光源，在水面上形成一个半径为3m的圆形亮斑，已知水的折射率．则光源的深度为    m，光从光源传到水面的最短时间为    s．

13. 难度：中等

如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，并且此时波沿x轴正方向传播到x=2.5cm处，已知从t=0到t=1.1s时间内，P点第三次出现在波峰位置，则P点的振动周期是    S，经过    S另一质点Q第一次到达波峰．

14. 难度：中等

①在一次用单摆测定加速度的实验中，先测得摆线长为98.10cm，用游标卡尺测得小球直径如图，则单摆摆长L=    m．图甲为测量周期用的秒表，让单摆摆动n=50次时，长、短针位置如图中所示，所用时间t=    s．用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=    （不必代入具体数值）．
②如果他测得的g值偏小，可能的原因是[]
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次

三、解答题

15. 难度：中等

矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴从中性面开始转动，线圈匝数n为100匝，线圈面积S为0.1m²，磁感应强度B为0.3T，转动的角速度ω为π/3（rad/s），则：
（1）线圈平面转动过程中产生感应电动势的表达式？
（2）将该线圈（电阻不计）与R=5Ω的电阻串联，求电阻的热功率．

16. 难度：中等

角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕OO′轴转动时，元件A沿光滑杆发生位移并输出电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧劲度系数为K，自然长度为L，电源电动势为E，内阻不计：滑动变阻器总长度为L，电阻分布均匀．当系统静止时P在B点；当系统在水平面内以角速度ω转动时，试写出输出电压U与ω的函数关系式．

17. 难度：中等

如图，长方体ABCD是折射率为1.5的玻璃砖，将其放在空气中，一束光以入射角θ射到AB面的P点上，AD=2AP，求：
（1）要使此光束进入长方体后能直接折射到AD面上，θ的最小值是多少；
（2）要使此光束直接折射到AD面上的光能在AD面上发生全反射，θ的取值范围是多少．

18. 难度：中等

已知在t₁时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t₂该波的波形如图中虚线所示．t₂-t₁=0.02s，求：
（1）该波可能的传播速度．
（2）若已知T＜t₂-t₁＜2T，且图中P质点在t₁时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速．
（3）若0.01s＜T＜0.02s，且从t₁时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速．

19. 难度：中等

如图甲所示，A、B是一列简谐横波中的两点，某时刻，A正处于正向最大位移处，另一点B恰好通过平衡位置向-y方向振动．已知A、B的横坐标分别为X_A=0，X_B=70m，并且波长λ符合不等式：20＜λ＜80m，求波长λ．