（北京專用）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 全章闖關(guān)檢測(cè)（含解析）

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1、全章闖關(guān)檢測(cè) 一、選擇題 1.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí),可能不同的物理量是(　　) A.位移 B.速度 C.加速度 D.回復(fù)力 答案　B　做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí),位移、回復(fù)力和加速度是確定不變的,而速度的方向可能不同,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。 2.某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=A sin π4t,則質(zhì)點(diǎn)(　　) A.第1 s末與第2 s末的位移相同 B.第1 s末與第3 s末的速度相同 C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至5 s末的速度方向都相同 答案　D　由x=A sin π4t知周期T=8 s

2、。第1 s、第3 s、第5 s 間分別相差2 s,恰好是14個(gè)周期,根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像中的對(duì)稱性可知D選項(xiàng)正確。 3.如圖是一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像。關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是(　　) A.0.025 s和0.075 s兩個(gè)時(shí)刻的速度大小和方向都相同 B.0.025 s和0.075 s兩個(gè)時(shí)刻的加速度大小和方向都相同 C.0.025 s時(shí)刻速度和加速度方向相同 D.從0.025 s算起的四分之一個(gè)周期內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的路程為0.5 cm 答案　B　從圖像可知0.025 s和0.075 s兩個(gè)時(shí)刻的速度大小相同但方向不同,故A錯(cuò)誤;這兩個(gè)時(shí)刻的加速度大小和方向均相同,B正確;0.

3、025 s時(shí)刻,速度方向?yàn)閥軸負(fù)方向,而加速度方向?yàn)閥軸正方向,故C錯(cuò)誤;從0.025 s算起的四分之一周期內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的路程小于 0.5 cm,故D錯(cuò)誤。 4.如圖是甲、乙兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像,以向右的方向作為擺球偏離平衡位置位移的正方向,從t=0時(shí)刻起,當(dāng)甲第一次到達(dá)右方最大位移處時(shí)(　　) A.乙在平衡位置的左方,正向右運(yùn)動(dòng) B.乙在平衡位置的左方,正向左運(yùn)動(dòng) C.乙在平衡位置的右方,正向右運(yùn)動(dòng) D.乙在平衡位置的右方,正向左運(yùn)動(dòng) 答案　D　當(dāng)甲第一次到達(dá)正向最大位移處時(shí)是在1.5 s末,從圖像可以看出,此時(shí)乙的位移為正,即乙在平衡位置右側(cè);另外,位移圖像斜率表示速度,此

4、時(shí)乙的斜率為負(fù),即表示乙在向左運(yùn)動(dòng)。 5.(2017東城期末)如圖甲所示,一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng),T形支架的下面系著一個(gè)由彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)。圓盤靜止時(shí),讓小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球做受迫振動(dòng)。小球振動(dòng)穩(wěn)定時(shí),下列說(shuō)法正確的是(　　) A.小球振動(dòng)的固有頻率是4 Hz B.小球做受迫振動(dòng)時(shí)周期一定是4 s C.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期在4 s附近時(shí),小球振幅顯著增大 D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期在4 s附近時(shí),小球振幅顯著減小 答案　C　從振動(dòng)圖像可以看出小球振動(dòng)的固有周期為4 s,固有頻率為0.25

5、Hz,A錯(cuò);小球在做受迫振動(dòng)時(shí)的頻率決定于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率,B錯(cuò);驅(qū)動(dòng)力頻率(周期)與固有頻率(周期)相同時(shí),振幅最大,C對(duì)D錯(cuò)。 6.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播,某時(shí)刻波形圖如圖甲所示,a、b、c、d是波傳播方向上的四個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。如再過(guò)32個(gè)周期,其中某質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的圖像如圖乙所示,則該質(zhì)點(diǎn)是　(　　) A.a處質(zhì)點(diǎn) B.b處質(zhì)點(diǎn) C.c處質(zhì)點(diǎn) D.d處質(zhì)點(diǎn) 答案　D　再過(guò)32個(gè)周期,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向上振動(dòng),從而可以判斷出只有d處質(zhì)點(diǎn)符合要求。 7.根據(jù)多普勒效應(yīng),下列說(shuō)法中正確的有(　　) A.多普勒效應(yīng)只適用于聲波 B.當(dāng)波源和觀察者同向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻

6、率一定比波源發(fā)出的頻率低 C.當(dāng)波源和觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高 D.當(dāng)波源和觀察者反向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率一定比波源發(fā)出的頻率高 答案　C　當(dāng)波源與觀察者相互接近,觀察者接收到的頻率比波源的頻率高,反之則低。故C正確。 8.如圖所示,有一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,圖中實(shí)線和虛線分別是該波在t=0和t=0.03 s 時(shí)刻的波形圖,則(　　) A.該波的波速可能是10 m/s B.該波的頻率可能是25 Hz C.t=0時(shí),x=1.4 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向 D.各質(zhì)點(diǎn)在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m 答案　B　由題意可知

7、,波沿x軸正方向傳播,在0.03 s內(nèi)沿x軸正方向傳播的位移x=34+nλ(n=0,1,2,3…),波速v=xt=34+n0.03×1.2 m/s=(40n+30)m/s(n=0,1,2,3…),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;頻率f=vλ=40n+301.2 Hz,將25 Hz代入得n=0,選項(xiàng)B正確;t=0時(shí),x=1.4 m處質(zhì)點(diǎn)在x軸上方,回復(fù)力指向平衡位置,此處的質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸負(fù)方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;各質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng)并不隨波遷移,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,某一時(shí)刻的波形圖如圖所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、S跟質(zhì)點(diǎn)Q、R的振動(dòng)位移大小相等、方向相反。由圖可知,在此后的任一時(shí)刻(　　)

8、 A.質(zhì)點(diǎn)P和S的振動(dòng)加速度大小和方向總相同 B.質(zhì)點(diǎn)P和Q的振動(dòng)位移大小總相同、方向總相反 C.質(zhì)點(diǎn)P和S的振動(dòng)速度大小和方向總相同 D.質(zhì)點(diǎn)P和R的振動(dòng)加速度大小總相同、方向總相反 答案　D　相隔波長(zhǎng)整數(shù)倍距離的兩質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)狀態(tài)總相同,相隔半波長(zhǎng)奇數(shù)倍距離的兩質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)狀態(tài)總相反。由波動(dòng)圖像可得,P、R兩點(diǎn)相隔半個(gè)波長(zhǎng),所以在振動(dòng)過(guò)程中的位移、加速度總是大小相等、方向相反,D對(duì)。 10.如圖所示,振幅、頻率均相同的兩列波相遇,實(shí)線與虛線分別表示兩列波的波峰和波谷。某時(shí)刻,M點(diǎn)處波峰與波峰相遇,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O正處于平衡位置 B.P、N兩質(zhì)

9、點(diǎn)始終處在平衡位置 C.隨著時(shí)間的推移,質(zhì)點(diǎn)M將沿波的傳播方向向O點(diǎn)處移動(dòng) D.從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)二分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M將到達(dá)平衡位置 答案　B　由圖知O點(diǎn)處波谷和波谷相遇,質(zhì)點(diǎn)O處于波谷位置,A項(xiàng)錯(cuò)誤。P、N兩點(diǎn)處波峰與波谷相遇,由于兩列波的振幅相同,故P、N兩質(zhì)點(diǎn)的位移始終為零,B項(xiàng)對(duì)。質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近振動(dòng),不會(huì)隨波遷移,C項(xiàng)錯(cuò)。從該時(shí)刻起,經(jīng)二分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M將到達(dá)波谷位置,D項(xiàng)錯(cuò)。 二、非選擇題 11.①在一次“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,圖甲中的O點(diǎn)是擺線的懸點(diǎn),a、b兩點(diǎn)分別是擺球的上沿和下沿,則該單擺的擺長(zhǎng)l=　　　m。乙圖為測(cè)量周期用的秒表,長(zhǎng)針轉(zhuǎn)一

10、周的時(shí)間為30 s,表盤上部的小圓共30個(gè)小格,每小格30 s。該單擺全振動(dòng)n=50次時(shí),表盤指針的位置如圖乙所示,所用時(shí)間t=　　　s。用以上直接測(cè)量的物理量的符號(hào)表示重力加速度的計(jì)算式g=　　　(不必代入具體數(shù)值)。? ②某同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如表,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出L-T2圖像。 L/m 0.400 0.500 0.600 0.800 1.20 T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 圖2 由圖像可得重力加速度g=　　　m/s2(保留三位有效數(shù)字)。? ③某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,擺長(zhǎng)沒(méi)有加小球的半徑,其他操作無(wú)誤,那么他得到的實(shí)驗(yàn)圖像可能是下

11、列圖像中的　　　。? 答案　①0.916 0(0.915 9~0.916 1)　96.3　4π2n2lt2 ②如圖所示　9.86?、跙 解析?、贁[長(zhǎng)l=L+D2,由題圖得擺線長(zhǎng)L=0.908 0 m,直徑D=0.016 0 m,所以l=0.916 0 m。 所用時(shí)間t應(yīng)為小表盤讀數(shù)1.5分鐘(90秒)與大表盤讀數(shù)6.3秒之和,即t=96.3 s,秒表不估讀。 由T=2πl(wèi)g且T=tn,得g=4π2n2lt2。 ②由單擺周期公式T=2πLg,得:L=g4π2T2; L-T2圖線斜率為k=g4π2,可得:g=4π2k, 由圖像可得:k=1.20-0.4004.80-1.60

12、 m/s2=0.25 m/s2, 可得:g=4×3.142×0.25 m/s2=9.86 m/s2。 ③在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,擺長(zhǎng)沒(méi)有加小球的半徑,其他操作無(wú)誤,可知:L=g4π2T2-L0,可知B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 12.如圖所示是兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖像。 (1)甲、乙兩個(gè)擺的擺長(zhǎng)之比是多少? (2)以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向,從t=0起,乙第一次到達(dá)右方最大位移時(shí),甲振動(dòng)到了什么位置?向什么方向運(yùn)動(dòng)? 答案　(1)1∶4　(2)見(jiàn)解析 解析　由圖像知T甲=4 s,T乙=8 s,(1)由T=2πl(wèi)g得l甲l乙=T甲2T乙2=4282=14。 (2)由于乙的周期

13、T乙=2T甲,故乙由平衡位置第一次到達(dá)右方最大位移處時(shí),振動(dòng)了14個(gè)周期,歷時(shí)2 s,此時(shí)甲已經(jīng)過(guò)半個(gè)周期,因此擺球剛好回到平衡位置且向左運(yùn)動(dòng)。 13.在一列橫波的傳播方向上有點(diǎn)P和點(diǎn)Q,兩點(diǎn)間距離為30 m,它們的振動(dòng)圖像如圖所示。問(wèn): (1)若P點(diǎn)距波源近,P點(diǎn)波速多大; (2)若Q點(diǎn)距波源近,Q點(diǎn)波速多大。 答案　(1)3004n+3 m/s　(2)3004n+1 m/s 解析　(1)P點(diǎn)距波源近,表明P點(diǎn)先于Q點(diǎn)振動(dòng)。由圖可知,P點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到Q點(diǎn)需要時(shí)間Δt=(0.4n+0.3) s ∴vP=ΔsΔt=300.4n+0.3 m/s=3004n+3 m/s (2)若Q點(diǎn)距波源近,表明Q先于波源振動(dòng),如圖可知,Q點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)需要時(shí)間Δt=(0.4n+0.1) s ∴vQ=ΔsΔt=300.4n+0.1 m/s=3004n+1 m/s 8