2017-2018学年湖北省钢城四中高二下学期3月月考物理试题 Word版

2017-2018学年湖北省钢城四中高二下学期3月月考物理试题 Word版

钢城四中2017—2018（下）3月月考试卷 学科 物理 年级 高二 时间 ‎90‎ 分值 ‎100’‎ 一、单选（每小题4分，共32分）‎ ‎1. 如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点的竖直线上的点钉 一颗钉子，使，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来 回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角很小，则此摆的周期是（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎2. 一根自由长度为10 cm的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m的 物块P。在P上再放一个质量m的物块Q，系统静止后，弹簧长度为6 cm，‎ 如图所示，如果迅速向上移去Q，物块P将在竖直方向做简谐运动，此 后弹簧的最大长度是(　　) ‎ A．8 cm　　 B．9 cm C．10 cm D．11 cm ‎3. 如图为某质点沿x轴做简谐运动的图象,下列说法中正确的是(　　)‎ A.在t=4 s时质点速度最大,加速度为0‎ B.在t=1 s时,质点速度和加速度都达到最大值 C.在0到1 s时间内,质点速度和加速度方向相同 D.在t=2 s时,质点的位移沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向 ‎4．如图所示，有一条均匀的弹性绳，0、1、2、3、……、16是绳上一系列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上点9的位移向上且达到最大值、点12的位移为零且向上运动．则再经过个周期，下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向(只画出其中一段绳上某四个质点的情况)的四个图中可能正确的是(　　)‎ ‎5. 沿x轴的负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点， 该波的传播速度为40m/s，则t=s时（　　） A. 质点M对平衡位置的位移一定为正值 B. 质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同 ‎ C. 质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 D. 质点M的回复力方向与速度方向一定相同 ‎6. 如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为 波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m， ‎ E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（　　）‎ A. A、C两处质点是振动加强点 B. B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm C. E点处质点是振动减弱的质点 D. 经2s，B点处质点通过的路程是8cm ‎7. 图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（　　）‎ A. 在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向 B. 质点Q简谐运动的表达式为x=10sint（cm） C. 从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4m D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm ‎8．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝14 m处，质点P位于x轴上xP＝4 m处．t＝0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T＝0.1 s，传播速度均为v＝40 m/s，波源S1的振幅为A1＝2 cm，波源S2的振幅为A2＝3 cm，则从t＝0至t＝0.35 s内质点P通过的路程为(　　)‎ A．12 cm B．16 cm C．24 cm D．32 cm 二、多选（每小题4分，共16分）‎ ‎9.如图为某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时,水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按,使水位 到达M点。松手后,鱼漂会上下运动,水位在MN之间来回移动。不考虑阻力的影响,‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.鱼漂的运动是简谐运动 ‎ B.水位在O点时,鱼漂的速度最大 C.水位到达M点时,鱼漂具有向下的加速度 D.鱼漂由上往下运动时,速度越来越大 ‎10‎ ‎.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系为x=Asin ωt,振动图象如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.弹簧在第1 s末与第3 s末的长度相同 B.第3 s末振子的位移大小为A C.从第3 s末到第5 s末,振子的速度方向发生变化 D.从第3 s末到第5 s末,振子的加速度方向发生变化 ‎11.关于机械波，下列说法中正确的是（ ）‎ A.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生的变化 B.发生干涉现象时，介质中振动加强的点，振动的能量最大，减弱点的能量可能为零 C.振动图象和波的图象中，纵坐标所反映的意义是相同的 D.超声波比次声波更容易发生衍射现象 ‎12.一列简谐横波正在沿着x轴的正方向在弹性绳上传播，波源的周期为0.4s，振幅为0.4m，‎ 在t0时刻的波形如图所示，则（　　）‎ A. 这列波的传播速度为7.5m/s B. 在t0+0.2s时，质点P正经过平衡位置向上运动 C. 在t0+0.2s时，质点M正处于波峰 D. 从t0时刻到t0+0.2s时，质点Q通过的总路程为0.4m 三、实验题（每空1分，共10分）‎ ‎13.在“利用单摆测重力加速度”的实验中。‎ ‎(1)某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,‎ 在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图 中磁传感器的引出端A应接到　　　　。使单摆做小角度摆动,当磁感 应强度测量值最大时,磁性小球位于　　　　。若测得连续N个磁感应 强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为　　　　(地磁 场和磁传感器的影响可忽略)。 ‎ ‎(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T。此后,‎ 分别取L和T的对数,所得到的lg T-lg L图线为　　　　(选填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地重力加速度g=　　　　。 ‎ ‎14.2008年5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震．已知地震波分三种：横波(S波)，波速vS＝4.5 km/s；纵波(P波)，波速vP＝9.9 km/s；面波(L波)，vL＜vS.面波在浅源地震中破坏力最大．‎ ‎(1)位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图8甲所示)，地震发生时 最先明显振动的是________(选填“A”或“B”)．‎ ‎(2)地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知 三种波形各对应的地震波类型：‎ a为________波，b为________波，c为________波(选填“S”、“P”或“L”)．‎ ‎(3)若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6 s，则地震台距震源约为________km.‎ 四．计算题（共42分）‎ ‎15.图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图像。根据图像回答：‎ ‎（1）单摆振动的频率是多大？‎ ‎（2）开始时刻摆球在何位置？‎ ‎（3）若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个摆的 摆长是多少？‎ ‎16. 如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2 kg,在拉力F的作用下,在t=0时 由静止开始竖直向上做匀加速运动。一个装有水平振针的振动频率为5 Hz 的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1.5 cm,BC=3.5 cm。求 自玻璃板开始运动,经过多长时间才开始接通电动音叉的电源?接通电源时,‎ 玻璃板的速度是多大?(g取10 m/s2)‎ ‎17. 如图所示，实线为t1=0时刻的图象，虚线为t2=0.1s 时刻的波形，求：‎ ‎（1）若波的传播方向为+x方向，波速多大；‎ ‎（2）若波的传播方向为-x方向，波速多大；‎ ‎（3）若波速为450m／s，波沿什么方向传播．‎ ‎18.从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐 ‎ 横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达A、B点， ‎ 如图中实线、虚线所示．两列波的波速均为10m/s．求 （1）质点P、O开始振动的时刻之差； （2）再经过半个周期后，两列波在x=1m和x=5m之间引起的 合振动振幅极大和极小的质点的x坐标．‎ ‎ ‎ 班 级 姓 名 考 号 钢城四中高二下学期3月调考答案 ‎1.答案 D。‎ 解析 此摆为复合摆，周期等于摆长为L的半个周期与摆长为的半个周期之和，故D选项正确。‎ ‎2.答案：C 解析：由题可知物块P在竖直方向上做简谐运动。平衡位置是重力和弹簧弹力相等的位置，由题中条件可得此时弹簧长度为8 cm，P刚开始运动时弹簧长度为6 cm，所以弹簧的最大长度是10 cm，故C选项正确。‎ ‎3.答案:C 解析:t=4 s时质点位于正的最大位移处,加速度值最大,A错;t=1 s时质点位于平衡位置,速度最大,加速度为零,B错;在0到1 s时间内,质点速度和加速度方向均为x轴负方向,C对;加速度指向平衡位置,在t=2 s时,沿x轴正方向,D错。‎ ‎4．C　[依题意，波向右传播，点9到点12之间为四分之一波长，此时，点3在波谷处，再过个周期，点3运动到平衡位置且向下运动，点6运动到正向最大位移处，图示波形A、B错误；点12运动到波谷处，点15运动到平衡位置且向下运动，所以图示波形C正确，D错误．]‎ ‎5. C ‎6. D ‎7.A ‎ ‎8．B　[t＝0.1 s前，质点P静止；t＝0.1 s时，S1的振动传到P点，t＝0.25 s时，S2的振动传到P点，而此时S1的振动在P点的振动方向向下，S2的振动在P点的振动方向向上．在t＝0.1 s到t＝0.25 s时间内，Δt1＝0.15 s＝T，P通过的路程为6A1＝12 cm.t＝0.25 s后两列波叠加，振幅为A＝|A1－A2|＝1 cm，周期不变，到t＝0.35 s时，Δt2＝0.35 s－0.25 s＝1T，质点P通过的路程为4A＝4 cm，故从t＝0到t＝0.35 s时间内质点P通过的路程总共为16 cm，B正确．‎ ‎9.AB 解析:设鱼漂的横截面积为S,O点以下的长度为h。当鱼漂静止时,水位恰好在O点,说明在O点浮力等于重力,即mg=ρgSh。可取O点所在位置为平衡位置,取竖直向下为正,当鱼漂被下按x时,水位在O点上方x处,此时合力为F合=mg-ρgS(h+x)=-ρgSx,同理可得水位在O点下方时也满足此式。因为ρ、g、S都是确定量,所以上述关系式满足简谐运动的条件(F合=-kx),鱼漂做的是简谐运动,选 项A正确;O点是平衡位置,所以O点时鱼漂的速度最大,选项B正确;水位到达M点时,鱼漂具有向上的加速度,选项C错误;鱼漂由上往下运动时,可能加速也可能减速,选项D错误。‎ ‎10.ABD 解析:弹簧在第1 s末与第3 s末所在位置相同,所以弹簧的长度相同,选项A正确;由图象可知振子振动周期T=8 s,ω= rad/s,所以第3 s末振子的位移大小为x=AsinA,选项B正确;从第3 s末到第5‎ ‎ s末,振子的速度方向没有发生变化,选项C错误;从第3 s末到第5 s末,振子的位移方向发生了变化,根据F=-kx,a=可知,加速度方向发生变化,选项D正确。‎ ‎11.BC 12. BD ‎13.答案:(1)数据采集器　最低点(或平衡位置)　　(2)直线　‎ 解析:(1)磁性小球位于最低点时离传感器最近,磁感应强度测量值最大;连续两次通过最低点的时间间隔为,所以t=(N-1)·,T=。‎ ‎(2)由单摆周期公式T=2π得lg T=lg L+lg 2π-lg g,所以lg T-lg L图线为直线,lg 2π-lg g=c,g=。‎ ‎14．(1)B　(2)P　S　L　(3)62.7‎ 解析　(1)因为纵波的传播速度最大，而B摆反映的是纵波，故B摆最先振动．‎ ‎(2)因为纵波的传播速度最大，所以先记录的a是纵波(P波)．同理，b是横波(S波)，c是面波(L波)．‎ ‎(3)设地震台距震源的距离为x，则－＝t，解得x＝，代入数值解得，x＝62.7 km.‎ ‎15.答案：（1）1.25 Hz　（2）B点　（3）0.16 m 解析：（1）由乙图知周期T＝0.8 s，则频率f＝＝1.25 Hz。‎ ‎（2）由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以在B点。‎ ‎（3）由T＝2π得l＝＝0.16 m。‎ ‎16.答案:0.1 s　0.1 m/s 解析:由题意可得,振针振动周期T0=0.2 s,经过OA与BC所用的时间均为T==0.1 s,‎ 则对玻璃板:sBC-sOA=2aT2‎ 得a=1 m/s2。‎ vA==0.2 m/s,‎ 再求O点速度vO=vA-aT=0.1 m/s,‎ 由vO=at得时间t==0.1 s,‎ 即经过0.1 s才开始接通电动音叉的电源,且接通时玻璃板的速度为0.1 m/s。‎ ‎17．（1）（50+200n）m/s（n=0，1……）（2）（150+200n）m/s（n=0，1，……）‎ ‎（3）x轴正向 ‎18.答案： （1）质点P、O开始振动的时刻之差为0.05s． （2）两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：2m、3m、4m、5m．合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m．  ‎ 解析：（1）该波的周期为T===0.2s 由图知，质点P、O开始振动的时刻之差为△t==0.05s （2）该波的波长为 λ=vT=10×0.2m=2m 根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，可知，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：2m、3m、4m、5m．合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m． ‎