上海市行知中学08-22学年高二下学期期中考试物理考生注意：1．答卷前，考生务必将姓名、学号、班级等填写清楚。2．本试卷满分150分。考试时间120分钟。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在答题卷上。3．第20、21、22、23、24题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。一.选择题（40分）本大题分单项选择题和多项选择题，共9小题。单项选择题有5小题，每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的，选对的得4分；多项选择题有4小题，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的，选对的得5分，选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分。把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内。填写在方括号外的字母，不作为选出的答案。Ⅰ．单项选择题1.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次，鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次.将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近（）A.50gB.200gC.500gD.550g2.如图，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m。t＝0时a点为波峰，b点为波谷；t＝0.5s时，a点为波谷，b点为波峰。则下列判断中正确的是（）ba0xA．波一定沿x轴正方向传播B．波长可能是8mC．周期可能是0.5sD．波速一定是24m/shabO3.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后（）A．摆动的周期为B．摆动的周期为C．摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h6/6\n4.公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在坚直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即，其振动图象如图所示，则（）A．时，货物对车厢底板的压力最大B．时，货物对车厢底板的压力最小C．时，货物对车厢底板的压力最大D．时，货物对车厢底板的压力最小5.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ΔtD．如果波是向左传播的，则波的周期可能为ΔtⅡ多项选择题6.如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力），并保持相对静止。则下列说法正确的是（）A．A和B均作简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功7.一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线，如图所示，下列说法错误的是：（）A.在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速运动B.在t1=3s和t2=5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C.在t1=5s和t1=7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D.在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最大8.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可知（）xabcA．该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动6/6\nC.该时刻以后，b比c先到达平衡位置D.该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处9.如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法不正确的是（）A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等二.填空题（20分）填空题．本大题共4小题，每小题5分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置，不要求写出演算过程。10.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间8s小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间40s小球落回原处。则该星球表面附近的重力加速度g’=m/s2；该星球的质量与地球质量之比M星:M地=。（已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地＝1:4，取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计）11.半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳，绳的另一端通过一个可绕光滑水平轴转动的轻定滑轮悬挂一个质量也为m的物体．开始时托住物体让圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置．放开物体，两圆盘转动，当两圆盘转过的角度θ时，质点m的速度为；若将物体除去，改为以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F=mg，两圆盘转过的角度θ=时，质点m的速度最大．若圆盘转过的最大角度θ=π/3，则此时恒力F=。12.图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。当R点在t=0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方面运动，这些质点的x坐标取值范围是。13.为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N，则该方法使汽车发动机输出功率减少了W。三.实验题（30分）14.(7分)某研究性学习组同学研究“空中下落物体所受空气阻力与运动速度关系”时，利用轻质材料制成的几个体积不同的小物体作为研究对象，用位移传感器、速度传感器等仪器测量小物体在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律。在相同的实验条件下，他们首先测量了一个小物体在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图(a)是对应的位移一时间图线．然后将不同小物体一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图(b)中图线l、2、3、4、5所示．请回答下列提问：(1)图(a)中的AB段反映了运动物体在做＿＿＿运动，表中X处的值为．(2)图(b)中各条图线具有共同特点，物体在下落的开始阶段做＿＿＿运动，最后物体做：6/6\n运动．(3)比较图(b)中的图线l和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：。时间（s）0.00.40.81.21.62.0下落距离（m）0.0000.0360.4690.9571.447X15.（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤为：a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上b．用米尺量得细线长度lc．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/ne．用公式计算重力加速度按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。16.某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v0的实验方案，实验示意图如图所示，已知没有计时仪器。（1）实验中需要的测量器材是；（2）用玩具手枪发射弹丸时应注意；（3）实验中需要测量的量是（并在图中用字母标出）；（4）计算公式。17.将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N，最小刻度是0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同方向拉弹簧测力计，使橡皮筋的活动端拉到L点时，两根细绳互相垂直，如图所示.(1)由图可读出这两个互相垂直拉力的大小分别为____N和__N.(只须读到0.1N)(2)用什么方法可以画出两个力的方向?答：____________________________.6/6\n(3)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.18.某科技探究小组利用声音在空气里和钢铁里传播速度不同，测定钢铁桥梁的长度，从桥的一端用小铁锤敲击一下桥，在桥的另一端的人先后听到这个声音两次，他们侧的两次相隔时间4.5s，已知空气中声速340m/s，钢铁中声速5000m/s，则被测桥长为m。19.某同学在研究弹簧振子的周期和振子质量的关系时，利用同一根弹簧，记录了不同振子质量对应的周期值如下表：m(g)5.010.015.020.025.030.0T(s)0.400.570.690.800.890.98他在T-m坐标系中根据此表描点后发现T、m间不是正比关系，而好象是T2∝m关系，请你进一步验证这一猜想是否正确？四.计算题（60分）20.如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1＋0.2)s的波形图.(1)若波速为35m/s,求质点M在t1.时刻的振动方向.(2)在t1到t2的时间内,如果M通过的路程为1m,那么波的传播方向怎样?波速多大?21.如图所示，图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调。起初，滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L。现突然给滑块一个向下的大小为的初速度，使滑块向下运动。为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求（忽略空气阻力）:(1)滑块向下运动过程中加速度的大小；(2)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小.22.某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2022”，四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数宇均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以v=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进人轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3，不计其它机械能损失。已知ab段长L=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0.0lkg，g=10m/s2。求：6/6\n(l）小物体从p点抛出后的水平射程。(2）小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。23.某机动车沿平直公路从A处出发，经B处到达C处。已知公路在AB段对该种机动车的最大限速为40m/s，公路在BC段对该种机动车的最大限速为20m/s，AB路段长260m，BC路段长2000m。若该种机动车启动时能产生的最大加速度为4m/s2，制动加速度为8m/s2，要求该机动车由静止开始尽快进入BC路段，求机动车在AB路段行驶所用的最短时间．24.在科技探究活动中，一组同学利用一水平放置的绕竖直固定轴转动的透明圆盘来测量一不透明矩形窄条的宽度。将此矩形窄条沿圆盘半径方向固定在圆盘上，将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当窄条经过激光器与传感器之间时，传感器接收不到激光，将发出一个由电流强度反映的信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线．图(a)为该装置示意图，图(b)为调定圆盘转速，使激光器与传感器沿半径方向匀速移动4cm时所接收的两个对应连续电信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的电流强度信号，图中Δt1=1．0×10-3s，Δt2=0.8×10-3s．(1)求图（b）中0.2s时圆盘转动的角速度；(2)求激光器和传感器沿半径移动速度大小和方向；(3)求窄条的宽度（取两位有效数字）．6/6