吉林省扶余市第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

吉林省扶余市第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

扶余市第一中学2020学年度下学期月考试题 ‎ 高 二 物 理 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。满分110分，时间90分钟。‎ 第I卷 （56分）‎ 一、选择题（共 14 小题）每小题 4分，共 56 分。在每小题给出的四个选项中，1-8为单选、9-14为多选。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.简谐运动属于下列运动中的( ).‎ A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 非匀变速直线运动 D. 匀变速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】简谐振动的物体的加速度不断变化，属于非匀变速直线运动，选项C正确。‎ ‎2.两个弹簧振子甲的固有频率为f,乙的固有频率为9f,若它们均在频率为8f的策动力作用下受迫振动,则( ).‎ A. 振子甲的振幅较大.振动频率为f B. 振子乙的振幅较大,振动频率为9f C. 振子甲的振幅较大.振动频率为9f D. 振子乙的振幅较大,振动频率为8f ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题，两振子都做受迫振动，它们的频率都等于驱动力频率8f。由于乙的固有频率为9f，与驱动力频率8f较接近，则振幅较大。故选D。‎ ‎3.水平放置的弹簧振子先后以振幅4A和2A振动,振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为v1和v2,则( ).‎ A. v1=2v2 B. 2v1=v2 C. D. v1=v2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】弹簧振子做简谐运动，周期为与振幅无关，设为T，则从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程时间为T/2；第一次位移为4A，第二次位移为2A，即位移之比为2：1，根据平均速度的定义式v=x/t，平均速度之比为2：1；故选A。‎ ‎4.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/3,则单摆振动的( ).‎ A. 频率不变,振幅不变 B. 频率不变,振幅变小 C. 频率改变,振幅不变 D. 频率改变,振幅变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】单摆的周期公式，若单摆的摆长不变，则单摆振动的频率将不变；摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/3，振动减弱，故振幅变小，故B正确，ACD错误。‎ ‎5.下列关于波长的说法正确的是( ).‎ A. 在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的相邻两质点间的距离 B. 波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离 C. 一个周期内质点移动的距离 D. 一个正弦波形的曲线长 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离等于波长。故A正确。相邻的波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离等于波长。故B错误。振动在一个周期内传播的距离等于一个波长，不是一个周期内质点移动的距离。故C错误。一个正弦波形的曲线长度大于波长。故D错误。‎ ‎6.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则( ).‎ A. 声波频率不变,波长变小 B. 声波频率变大,波长不变 C. 声波频率变小,波长变大 D. 声波频率不变,波长变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】声波由空气进入水中，波速变大，频率不变，由波速公式v=λf得知，声波的波长变大。故D正确，ABC错误。‎ ‎7.关于波的干涉现象,下列说法中正确的是( ).‎ A. 在振动削弱的区域,质点不发生振动 B. 在振动削弱的区域,各质点都处于波谷 C. 在振动加强的区域,质点有时处于波峰 D. 在振动加强的区域,质点的位移一定不为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在振动削弱的区域，由于两列波使质点振动的方向相反，故质点振动的位移为两位移的矢量和，其大小为两个位移的大小的差，故该质点可能仍然振动，只是振动的振幅小了一些，各质点仍然是在波峰和波谷之间振动，故AB错误。在振动加强的区域，两个独立的振动使质点振动的方向相同，使得质点振动的振幅加大，质点有时处于波峰，有时处于波谷，有时在平衡位置位移为零，故C正确，D错误。‎ ‎8.作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的( ).‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】回复力和位移的关系式F=-kx，图象为一次函数，且F与x 方向相反，故选D。‎ ‎9.机械波在介质中传播时,下列说法中正确的是( ).‎ A. 各质点都在各自的平衡位置附近振动 B. 前一质点的振动带动相邻后一质点的振动,后一质点的振动必定落后于前一质点 C. 相邻质点间没有相互作用力 D. 各质点也随波的传播而迁移 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】机械波在介质中传播时，各质点都在各自平衡位置附近振动，但不随波的传播而迁移，选项A正确，D错误；前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点，选项B正确；相邻质点间存在相互作用力，选项C错误.‎ ‎10.如图所示为某一时刻简谐波的图像,波的传播方向沿x轴正方向,下列说法正确的是( ).‎ A. 质点A、D的振幅不相等 B. 在该时刻质点B、E速度大小和方向相同 C. 在该时刻质点C、F的加速度为最大 D. 在该时刻质点D正向下运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】波上各个质点的振幅都相同，质点A、D只是此时的位移不相等，选项A错误；在该时刻质点B、E的速度大小相同，方向相反，选项B错误；在该时刻质点C、F的位移都是最大，则加速度为最大，选项C正确；由波形图可知，在该时刻质点D正向下运动，选项D正确.‎ ‎11.作简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )‎ A. 位移 B. 速度 C. 回复力 D. 加速度 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】振动质点的位移是指离开位置的位移，做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，位移一定相同。故A正确。做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，速度可能有两种方向，而速度是矢量，所以速度不一定相同。故B错误。根据简谐运动的特征：F=-kx，物体每次通过同一位置时，位移一定相同，回复力也一定相同。故C正确。根据简谐运动的特征：a=-kx/m，物体每次通过同一位置时，位移一定相同，加速度也一定相同。故D正确。‎ ‎12.下列关于波的说法中正确的是( )‎ A. 机械波中各质点振动的频率与波源的振动频率相同 B. 在机械波传播的过程中,机械能一定守恒 C. 有机械波一定有振动,有振动不一定有机械波 D. 声波是纵波 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】机械波中各质点都在振源的带动下做受迫振动，则各个质点的振动频率与波源的振动频率相同，选项A正确；机械波传播的过程中，存在阻力，机械能不断减小，故B错误；机械振动在介质中才能形成机械波，则有机械波一定有振动源，有振动源不一定有机械波，故C正确；声波是纵波，选项D正确.‎ ‎13. 如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波( ).‎ A. 沿x轴的正方向传播 B. 沿x轴的负方向传播 C. 波速为100m/s D. 波速为2.5m/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：根据波动图象可求波长为8m，根据振动图象可求振动周期为0.08s，所以波速为100m/s，C对。根据振动图象，该时刻的x=6处的振动方向为向上，根据同侧法即可判断波应该向左传播，B正确。‎ 考点：机械波与机械振动 点评：本题考查了机械波和机械振动的区别与联系，通过机械振动的图像可以判断质点的振动方向，利用同侧法判断机械波传播方向。‎ ‎14.机械横波在某时刻的波形图如图实线所示,已知波的传播速度大小为1m/s.经过一段Δt后,波形变成图中虚线所示,则Δt的可能值为( ).‎ A. 2s B. 1s C. 4s D. 3s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图读出波长λ=4m。若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为x=（n+）λ=（4n+1）m，n=0，1，2，…波速为，时间 ，时间可能是1s；若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为x=（n+）λ=（4n+3）m，n=0，1，2，…波速为，时间，时间可能是3s。故选BD。‎ 第II卷 （44分）‎ 二、实验填空题（22分，每空2分）‎ ‎15.如图所示是两列相干波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅都为5cm,波速和波长分别为1m/s和0.2m,C点为AB连线的中点,则图示时刻A、B两点的竖直高度差为______cm,图所示五点中振动加强的点是_____,振动减弱的点是_____,c点此时的振动方向_____(选填”向上”或”向下),从图示时刻再经过0.65s时,C点的位移为_____cm,c点经过的路程_____cm.‎ ‎【答案】 (1). 20 (2). ABC (3). DE (4). 向下 (5). -10 (6). 130‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A点是波峰与波峰相遇点，振动加强，振幅为10cm，B点是波谷与波谷相遇点，振动也加强，振幅为10cm．图示时刻A点位于波峰，B点位于波谷，则A、B两点的竖直高度差为20cm．如图所示的A、B、C、D、E五点中，振动加强的点是A、B、C，振动减弱的点是D、E，波从B传到A，C点此时的振动方向向下；由波速公式，得，时间t=0.65s=3T，则知从图示时刻再经过0.65s时，C点到达波谷，其位移为-10cm，路程为．‎ ‎16.升降机中有一单摆,若当它随升降机匀速上升时,它的摆动周期是2s;则当它随升降机以3g/4的加速度减速上升时,周期是_____s;当它随升降机以3g的加速度加速上升时,周期是______s.‎ ‎【答案】 (1). 4 (2). 1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】据单摆振动周期公式：当它随升降机匀速上升时，；当它随升降机以3g/4的加速度减速上升时，等效重力加速度为：g-g=．所以；联立解得：T1=2T=4s；它随升降机以3g的加速度加速上升时，等效重力加速度为：g+3g=4g，所以；联立解得：T2=0.5T=1s.‎ ‎17.在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是租 s；时，质点A的运动沿轴的 方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在 时，质点B偏离平衡位置的位移是 cm ‎【答案】4 正 10‎ ‎【解析】‎ 振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.‎ 三、论述题，本题共有3小题，共32分。(解答应写出必要的文字说明、方程式和得要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎18.一列横波在x轴上传播着,在t1=0实线和t2=0.005s时虚线的波形曲线如图所示.‎ ‎(1)由图中读出波的振幅和波长 ‎.(2)设周期大于(t2-t1),如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?‎ ‎(3)设周期小于(t2-t1).并且波速为6000m/s,求波的传播方向.‎ ‎【答案】(1)0.2m；8m；（2）400m/s；1200m/s；（3）向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由波形图可知：A=0.2m，λ=8m ‎(2)右传:在Δt时间内波传播距离2m，波速为=400m/s；左传:在Δt时间内波传播距离6m，波速为=1200m/s ‎(3) 若波速为6000m/s，则，由于Δt＞T，故若左传，则，可得n=3；若右传，则可知n不是整数，故该情况为左传.‎ ‎19.有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2.5 m/s.在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5 m处重合，如图所示。‎ ‎(1)求两列波周期Ta和Tb.‎ ‎(2)求t＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置.‎ ‎【答案】①，②‎ ‎【解析】‎ 试题分析:①从图中可以看出两列波的波长分别为，,‎ 而,由波速公式,可得：，‎ ‎②两列波波长的最小整数公倍数为S=20m，则t=0时，两列波的波峰重合处的所有位置为：‎ 考点：本题考查了波长、频率和波速的关系，横波的图象.‎ ‎20.如图所示,质量分别为m、M的两物块用轻弹簧相连,其中M放在水平地面上,m处于竖直光滑的导轨内.今将m向下压一段距离后放手,它就在导轨内上下作简谐运动,且m到达最高点时,M对地面的压力刚好为零,试问:(1)m的最大加速度多大?(2)M对地面的最大压力多大?‎ ‎【答案】(1) ； (2)2(m+M)g ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在最高点时，m的位移最大，加速度最大．据题，此时M对地面的压力刚好为零，故弹簧对M的拉力为：F=Mg；‎ 对m，根据牛顿第二定律，有：F+mg=ma；‎ 解得最大加速度为：；‎ ‎（2）简谐运动具有对称性，在最低点，m有向上的最大加速度，对系统整体运用牛顿第二定律，有： N-（M+m）g=ma 联立解得：N=2（M+m）g 根据牛顿第三定律，M对地面的最大压力为2（M+m）g；‎