河北省张家口一中2017届高三上学期第三次周考物理试卷

河北省张家口一中2017届高三上学期第三次周考物理试卷

www.ks5u.com2016-2017学年河北省张家口一中高三（上）第三次周考物理试卷　一、选择题：每小题6分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求．1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（　　）A．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力常量B．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律C．库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律2．一个物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图甲所示，速度v随时间t变化如图乙所示（g=10m/s2）．由图中数据可求得物块的质量m，物块与水平面间的动摩擦因数μ．则下列几组中正确的是（　　）A．1Kg，0.4B．1Kg，0.1C．2Kg，0.2D．2Kg，0.43．如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（　　）A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点4．从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（　　）A．落地时的速度相同B．落地时重力做功的瞬时功率相同C．从抛出到落地重力的冲量相同D．两物体落地前动量变化率相等5．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图中的（　　） A．B．C．D．　二、多项选择题（每小题6分，共18分．每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6．如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC．电源的输出功率为3.0WD．电源内部消耗功率为1.5W7．同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（　　）A．=B．=（）2C．=D．=（）8．如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，过了一段时间物块能保持与传送带相对静止并运动到了传送带上的右端．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是（　　）A．摩擦力对物块做功为0.5mv2B．传送带克服摩擦力做功为0.5mv2C．系统摩擦生热为0.5mv2D．电动机多消耗的能量为0.5mv2　三．非选择题（包括必考题和选考题两部分．考生根据要求作答．）9．用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表（量程3V）；B．电流表（量程0.6A）；C．电流表（量程3A）；D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）；E．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选　　；（填器材前的字母代号）． （2）根据实验数据作出U﹣I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=　　V，内阻r=　　Ω．10．某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：①选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2．由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了　　J，此时重锤的动能比开始下落时增加了　　J．由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是　　．（计算结果保留两位有效数字）②在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的　　，图线的斜率表示　　．11．如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑到最低点的高度h． 12．2016年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”．此次成功命名，是以中国元素命名的月球地理实体达到22个．已知地球半径为R，表面重力加速度为g，质量为m的嫦娥三号卫星在地球上空的万有引力势能为EP=﹣（以无穷远处引力势能为零），r表示物体到地心的距离．求：（1）质量为m的嫦娥三号卫星以速率v在某一圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求此时卫星距地球地面高度h1？（2）要使嫦娥三号卫星上升，从离地高度h1（此问可以认为h1为已知量）再增加h的轨道上做匀速圆周运动，卫星发动机至少要做的功W为多少？　四、[物理-选修3一4]13．下列说法正确的是（　　）A．交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B．光在同一种介质中沿直线传播C．用光导纤维束传输图象信息利用了光的全反射D．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的千涉条纹间距较大的是绿光E．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应14．振幅为0.1m、波长为2m的一列简谐正弦波，以1m/s的速率沿一条绷紧的足够长的水平弦从左向右传播．t=0时，弦的左端点P在平衡位置，且向下运动．规定向上为正方向，不考虑波的反射．求：（i）质点P振动的周期，写出P的振动方程；（ii）t=5.5s时，弦上与P相距1.25m的质点Q的位移．　 2016-2017学年河北省张家口一中高三（上）第三次周考物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题：每小题6分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求．1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（　　）A．牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力常量B．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律C．库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律D．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律【考点】物理学史．【分析】牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第总结出了电磁感应定律．库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律．哥白尼提出了日心说．开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律．【解答】解：A、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量．故A错误．B、1820年丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，1831年英国物理学家法拉第总结出了电磁感应定律．故B错误．C、库仑受牛顿万有引力定律的启发，通过扭秤实验研究得出了库仑定律．故C正确．D、哥白尼提出了日心说．开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律．故D错误．故选C　2．一个物块在粗糙水平面上，受到的水平拉力F随时间t变化如图甲所示，速度v随时间t变化如图乙所示（g=10m/s2）．由图中数据可求得物块的质量m，物块与水平面间的动摩擦因数μ．则下列几组中正确的是（　　）A．1Kg，0.4B．1Kg，0.1C．2Kg，0.2D．2Kg，0.4【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】物体先处于静止状态，然后做匀加速直线运动，最后做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和共点力平衡求出物体的质量和动摩擦因数．【解答】解：4s以后做匀速直线运动，知拉力等于摩擦力，则f=8N．则2﹣4s内，匀加速直线运动的加速度a=2m/s2，根据牛顿第二定律得，F﹣f=ma，解得m=．则动摩擦因数．故D正确，A、B、C错误． 故选D．　3．如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（　　）A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点【考点】电势；电场强度．【分析】根据等量异种电荷电场线的分布去比较场强的大小，以及电势的高低．沿着电场线方向电势降低．【解答】解：根据等量异种电荷电场线的分布，知道EB＞EA＞EC，场强最小的是C点．等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知ΦA=ΦC，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知ΦB＞ΦA，所以电势最高点是B点．故A、B、D错误，C正确．故选C．　4．从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（　　）A．落地时的速度相同B．落地时重力做功的瞬时功率相同C．从抛出到落地重力的冲量相同D．两物体落地前动量变化率相等【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据动能定理比较落地时的动能大小，方向不同；通过比较落地时竖直方向上的速度比较重力做功的瞬时功率，通过比较运动的时间比较重力冲量；动量定理求变化率【解答】解：A、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，故落地时速度不同，故A错误；B、根据动能定理两物体落地时，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬时功率p=mgvsinθ，故B错误C、高度相同，平抛时间短，根据动量定理I=mgt，故C错误D、根据动量定理I=mgt．故D正确．故选：D　5．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零．从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图中的（　　） A．B．C．D．【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】当物块接触弹簧后，受到重力和弹簧的弹力，根据牛顿第二定律和胡克定律得出加速度与位移的关系式．若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g．【解答】解：物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得mg﹣kx=ma，得到a=g﹣，a与x是线性关系，当x增大时，a减小；当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度a=0；当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得，kx﹣mg=ma，得到a=﹣g，a与x是纯性关系，当x增大时，a增大．若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g．故选：D　二、多项选择题（每小题6分，共18分．每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6．如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC．电源的输出功率为3.0WD．电源内部消耗功率为1.5W【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】由图象Ⅰ可知电源的电动势为3.0V，短路电流为2.0A；由图象Ⅱ可得外电路电阻R为1.5Ω，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流．【解答】解：A、由图象Ⅱ可知，外电阻R==Ω=1.5Ω，故A正确．B、由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V，短路电流I短=2.0A，电源内阻r==1.5Ω，故B错误．C、由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为1.0A，电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W，故C错误．D、电源内部消耗功率为P内=I2r=12×1.5W=1.5W，故D正确．故选：AD．　7．同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（　　）A．=B．=（）2C．=D．=（）【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比．运用万有引力提供向心力列出等式和运用圆周运动的物理量之间的关系列出等式解决问题．【解答】解：A、B、因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，=，故A正确，B错误；C、D、对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力，得：G=m，得v=则得=，故C错误，D正确．故选：AD．　8．如图所示，水平传送带由电动机带动并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，过了一段时间物块能保持与传送带相对静止并运动到了传送带上的右端．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程下列说法正确的是（　　）A．摩擦力对物块做功为0.5mv2B．传送带克服摩擦力做功为0.5mv2C．系统摩擦生热为0.5mv2D．电动机多消耗的能量为0.5mv2 【考点】功能关系；功的计算．【分析】摩擦力对物块做功等于物块动能的变化，根据动能定理求解；由于物块与传送带间有相对位移，物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等；系统摩擦生热等于系统克服摩擦力做的总功；物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机多消耗的能量一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能．【解答】解：A．物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：Wf=mv2﹣0=0.5mv2，故A正确；B．在物块与传送带相对静止之前，两者之间有相对位移，所以物块对传送带做功与传送带对物块做功并不相等．由于传送带相对于地的位移大于物块相对地的位移，所以物块对传送带做功大于0.5mv2，故B错误；C．设物块匀加速运动的时间为t，则物块与传送带相对位移大小为△x=vt﹣vt=0.5vt，此过程中物块的位移为x物=0.5vt，则有△x=x物；系统摩擦生热为Q=f•△x=fx物=mv2，故C正确；D．电动机多消耗的能量转化成了物体的动能和系统的内能，所以电动机多消耗的能量为W机=mv2+Q=mv2，故D错误．故选：AC．　三．非选择题（包括必考题和选考题两部分．考生根据要求作答．）9．用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表（量程3V）；B．电流表（量程0.6A）；C．电流表（量程3A）；D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）；E．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选　B　；（填器材前的字母代号）．（2）根据实验数据作出U﹣I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=　2.10　V，内阻r=　0.2　Ω．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；（2）由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻． 【解答】解：（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为=0.5A，故电流表只能选B；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案为：（1）B；（2）2.10；0.2．　10．某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：①选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2．由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了　0.94　J，此时重锤的动能比开始下落时增加了　0.98　J．由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是　实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．　．（计算结果保留两位有效数字）②在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的　D　，图线的斜率表示　重力加速度g　．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】①根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．②根据机械能守恒定律得出的表达式，结合表达式得出正确的图线，从而得出图线斜率表示的含义．【解答】解：①当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J． B点的速度m/s=1.98m/s，则动能的增加量=0.98J．动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②根据机械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D．图线的斜率表示重力加速度g．故答案为：①0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源．②D；重力加速度g．　11．如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑到最低点的高度h．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，根据牛顿第二定律求出最高点速度，根据机械能守恒列出等式求解（2）由动量守恒定律求出两车分离前速度，根据系统机械能守恒求解（3）两车从h高处运动到最低处机械能守恒列出等式求解．【解答】解：（1）设前车在最高点速度为v2，依题意有（1）设前车在最低位置与后车分离后速度为v1，根据机械能守恒得（2）由（1）（2）得：v1=（2）设两车分离前速度为v0，由动量守恒定律2mv0=mv1得 设分离前弹簧弹性势能Ep，根据系统机械能守恒得（3）两车从h高处运动到最低处机械能守恒答：（1）前车被弹出时的速度是；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能是；（3）两车从静止下滑到最低点的高度是．　12．2016年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”．此次成功命名，是以中国元素命名的月球地理实体达到22个．已知地球半径为R，表面重力加速度为g，质量为m的嫦娥三号卫星在地球上空的万有引力势能为EP=﹣（以无穷远处引力势能为零），r表示物体到地心的距离．求：（1）质量为m的嫦娥三号卫星以速率v在某一圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求此时卫星距地球地面高度h1？（2）要使嫦娥三号卫星上升，从离地高度h1（此问可以认为h1为已知量）再增加h的轨道上做匀速圆周运动，卫星发动机至少要做的功W为多少？【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）由万有引力提供向心力结合黄金代换可求的高度．（2）由所给的引力势能的表达式写出两个状态下的势能，由万有引力提供向心力求出速度，确定出动能，由功能关系确定做功量．【解答】解：（1）设地球质量为M，万有引力恒量为G，卫星距地面高度h1时速度为v对卫星有：，对地面上物体有：，解以上两式得：．（2）卫星在距地面高度h1的轨道做匀速圆周运动有：，此时卫星的动能为： 万有引力势能为：，则卫星在距地面高度h1时的总机械能为：同理，卫星在距地面高度h1+h时的总机械能为：由功能关系，卫星发动机至少要做功为：故答案为：（1）此时卫星距地球地面高度为．（2）卫星发动机至少要做的功W为．　四、[物理-选修3一4]13．下列说法正确的是（　　）A．交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B．光在同一种介质中沿直线传播C．用光导纤维束传输图象信息利用了光的全反射D．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的千涉条纹间距较大的是绿光E．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应【考点】光的衍射；光通过棱镜时的偏折和色散．【分析】波长越长，越容易发生衍射；光在均匀介质中才直线传播；光导纤维利用光的全反射原理；依据光的干涉条纹间距公式△x=，即可判定；听到忽强忽弱的声音的叠加，加强与减弱的原因．【解答】解：A、交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘．故A正确；B、光在同一种均匀介质中才沿直线传播．故B错误；C、用光导纤维束传输图象信息利用了光的全反射．故C正确；D、让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，因蓝光的波长小于绿光，因此形成的干涉条纹间距较大的是绿光．故D正确．E、围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是振动加强与减弱的原因，不是多普勒效应现象，故E错误；故选：ACD．　 14．振幅为0.1m、波长为2m的一列简谐正弦波，以1m/s的速率沿一条绷紧的足够长的水平弦从左向右传播．t=0时，弦的左端点P在平衡位置，且向下运动．规定向上为正方向，不考虑波的反射．求：（i）质点P振动的周期，写出P的振动方程；（ii）t=5.5s时，弦上与P相距1.25m的质点Q的位移．【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】（i）质点P振动的周期等于波的周期，由波速公式求解．求角频率ω，再结合初相位，写出振动方程．（ii）先求出P点的振动传到Q所需要的时间，再研究Q振动的时间，从而分析位移．【解答】解：（i）质点的周期为T===2sP质点的振动方程为：y=Asin（t+π）解得：y=﹣0.1sinπtm（2）P点的振动传到Q所需要的时间为：t1===1.25sQ振动的时间为：t2=t﹣t1=4.25s则Q点的位移为：yQ=﹣0.1sinπt2m解得：yQ=﹣5m答：（ⅰ）质点P振动的周期是2s，P的振动方程是：y=﹣0.1sinπtm．（ii）t=5.5s时，弦上与P相距1.25m的质点Q的位移是﹣5m．　 2016年12月28日