北京大学附属中学河南分校宇华教育集团学年高二上学期宏志班抽考物理试题.docx

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北京大学附属中学河南分校宇华教育集团学年高二上学期宏志班抽考物理试题

一、选择题

1.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）

A．质点的振动频率是4Hz

B．在10s内质点经过的路程是20cm

C．第4s质点的加速度为零，速度最大

D．在t=ls和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同

2.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向

A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷

B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动

C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动

D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同

2.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）

A.P先开始振动，震源距地震仪约36km

B.P先开始振动，震源距地震仪约25km

C.H先开始振动，震源距地震仪约36km

D.H先开始振动，震源距地震仪约25km

3.如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。

设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m。

C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）

A．C、E两点都保持静止不动

B．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm

C．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动

D．从图示的时刻起经0.25s，B点通过的路程为10cm

4.如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触。

杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）

A．非正弦交变电流

B．正弦交变电流

C．外力做功为

D．外力做功为

A．用户用电器上交流电的频率是100Hz

B．发电机输出交流电的电压有效值是500V

C．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定

D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

5.某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下。

在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放。

先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）

A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电

B．导体棒运动的最大速度为

C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为Q

D．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为

6.如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm。

图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处。

关于各质点运动情况的判断正确的是（）

A.t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动

B.t=1s时刻，质点M的位移为－4cm

C.t=1s时刻，质点M的位移为＋4cm

D.t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m

A．此列波的频率一定是10Hz

B．此列波的波长一定是0.1m

C．此列波的传播速度可能是34m/s

D．a点一定比b点距波源近

7.、如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：

n2=1：

2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻。

在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度

，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好。

开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）

A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kv

B．交流电压表的示数为

Lv

C．交流电流表的示数为

D．在t时间内力F做的功为

8.一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图所示，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）

A．两列波将同时到达中点M

B．两列波波速之比为1∶2

C．中点M的振动总是加强的

D．M点的位移大小在某时刻可能为零

9.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。

从该时刻起（）.

A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离

B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度

C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m

D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

二、实验题：

（14分）

13．任何简谐运动的周期公式都可表示为T=

，式中T为简谐运动的周期，m为振动物体的质量，k为回复力F与位移x的关系式（即F=-kx）中的比例系数．如图甲所示的实验装置是用来测量弹簧劲度系数和滑块质量所用的弹簧振子，M为待测滑块（滑块上可增加砝码），与滑块相连的两轻质弹簧A、B完全相同．整个装置置于水平气垫导轨上，气垫导轨可使滑块在运动过程中不受摩擦力，A弹簧的左端和B弹簧的右端固定在气垫导轨上．为了测出滑块未加砝码时的质量及弹簧A的劲度系数，某同学用秒表分

别测出了加上不同质量的砝码时滑块做简谐运动的周期，实验数据记录如下表所示．

（1）为了减小实验误差，可用秒表测出滑块运动50个周期的总时间t，再得到周期T=

，测量时以滑块开始计时有利于减小计时误差．

A．开始运动时B．到达最大位移处时C．通过平衡位置时

（2）如图乙为某次测量50个周期时秒表的示数，则该振动的周期为s（结果保留3位有效数字）．

（3）根据表格记录的实验数据，在如图丙所示的坐标纸上，以m（为滑块上所加砝码的质量）为横坐标，T2为纵坐标，作出T2—m图象．图中已描出4个点，请根据表中数据描出另外两点，并完成T2—m图象．

（4）根据T2—m图象可得出未加砝码时滑块的质量为kg，弹簧A的劲度系数为N/m．（取

，最后结果保留2位有效数字）．

三：

计算题：

（14题题10分，15题题8分，16题题10分，17题题10分）

14.一质量为2.5kg的物体受到劲度系数为k=250N/m的弹簧的作用而做简谐运动，设开始计时时系统所具有的动能Ek=0.2J，势能EP=0.6J。

（1）振动的振幅为多少?

（2）振动的周期T，角速度ω，频率f为多少?

（3）T=0时，位移的大小应为多少?

（4）如果已知初相位φ0在第一象限，求出φ0。

（5）写出振动方程。

15、如图所示，两木块的质量为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：

（1）m振动的振幅的最大值；

（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力．

（1）可能的波速.

（2）若波速是35m/s，求波的传播方向.

（3）若0.2s小于一个周期时，传播的距离、周期（频率）、波速。

17.如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。

线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。

线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。

在0～t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。

求：

（1）0～t1时间内通过电阻R的电流大小；

（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；

（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。

宇华教育集团2015-2016学年（上）宏志班联考

（2）

高二物理试卷

参考答案

一：

选择题：

1BC2C3A4C5AC6D7B8B9AC10AD11AD12AC

二：

实验题：

13

（1）C

（2）0.906s（3位有效数字）

（3）如下图

（4）0.36kg～044kg（2位有效数字）15N/m～18N/m（2位有效数字）

三：

计算题：

.14.解析

（1）E=

=0.2J+0.6J=0.8J。

A=

=0.08m

（2）T=2π

≈0.63s，f=

=1.6Hz，ω=2πf=10rad/s

（3）x=

≈0.069m

（4）x=0.069m=0.08cosφ0φ0≈300=

（5）振动方程为x=0.08cos（10t+

）m

15.、（8分）分析：

要使m振动过程中始终不离开弹簧，m振动的最大振幅对应m振到最高点时，弹簧处于原长状态，或对应m在最低点时弹簧的压缩量．m振动到最低点时，弹簧对M的压力最大，M对地面的压力也最大

解：

（1）在平衡位置时，设弹簧的压缩量为

有：

k

＝mg.

要使m振动过程中不离开弹簧，m振动的最高点不能高于弹簧原长处，所以m振动的振

幅的最大值A＝

＝

（2）m以最大振幅A振动时，振动到最低点，弹簧的压缩量最大，为2A＝2

＝

，

对M受力分析可得：

FN＝Mg＋k

＝Mg＋2mg，

由牛顿第三定律得，

M对地面的最大压力为Mg＋2mg.

16.

（1）题中没给出波的传播方向，所以有两种可能：

向左传播或向右传播。

向左传播时，传播的距离为x=nλ+3λ/4=（4n+3）m（n=0、1、2…）

向右传播时，传播的距离为x=nλ+λ/4=（4n+1）m（n=0、1、2…）

向左传播时，传播的时间为t=nT+3T/4得：

T=4t/（4n+3）=0.8/（4n+3）（n=0、1、2…）

向右传播时，传播的时间为t=nT+T/4得：

T=4t/（4n+1）=0.8/（4n+1）（n=0、1、2…）

计算波速，有两种方法。

v=x/t或v=λ/T

向左传播时，v=x/t=（4n+3）/0.2=（20n+15）m/s.或v=λ/T=4（4n+3）/0.8=（20n+15）

17.

解析：

（1）0---t1时间内，线框中的感应电动势

，根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流

。

（3）线框从图甲所示位置转过900的过程中，平均感应电动势为

，平均感应电流为

，通过电阻R的电荷量

。