2019-2020年高二物理下學(xué)期第一次月考試題 (IV).doc
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2019-2020年高二物理下學(xué)期第一次月考試題 (IV).doc
2019-2020年高二物理下學(xué)期第一次月考試題 (IV)
單選題(4分 5 = 20分)
一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示,PQ∥x軸。若波的傳播速度為2 m/s,此時質(zhì)點P向上振動.下列說法正確的是 ( )
A. 質(zhì)點P的振動周期為0.25 s
B. 經(jīng)過任意時間,質(zhì)點Q和P的振動情況總是相同的
C. 經(jīng)過Δt=0.4 s,質(zhì)點P向右移動0.8 m
D. 經(jīng)過Δt =0.4 s,質(zhì)點P在平衡位置,它通過的路程為0.2 m
此京時間2013年4月20日8時02分四川省雅安市蘆山縣(北緯30.3度,東經(jīng)103.0度)發(fā)生7.0級地震,地震波有橫波也有縱波.如圖為某一簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,a、b、c是波中的三個質(zhì)點,已知此時質(zhì)點a的振動方向沿y軸正方向,則下列說法中正確的是( )
A. 此簡諧橫波沿x軸負方向傳播
B. 此簡諧橫波的波長為5 m
C. 從這一時刻開始,質(zhì)點a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是c
D. 從這一時刻開始,質(zhì)點a、b、c中第一次最先回到平衡位置的是b
一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,其波動周期為0.40 s,某時刻,離開平衡位置的位移都相同的幾個質(zhì)點依次為P1、P2、P3、…,已知P1與P2之間的距離為0.20 m,P2與P3之間的距離為0.80 m.則P1的振動傳播到P2所用的時間為( )
A. 0.40 s B. 0.20 s C. 0.10 s D. 0.08 s
如圖所示為兩相干波產(chǎn)生的波相遇后的示意圖,其中實線表示波峰,虛線表示波谷,則下列說法正確的是( )
A. B點為振動加強點,經(jīng)過半個周期B點振動減弱
B. B點為振動減弱點,經(jīng)過半個周期B點振動加強
C. C點為振動加強點,經(jīng)過半個周期C點振動仍加強
D. C點為振動減弱點,經(jīng)過半個周期C點振動加強
一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸傳播,波源位于坐標(biāo)原點O,零時刻波開始振動,t=3 s時波停止振動,如圖為t=3.2 s時的波形圖.其中質(zhì)點a的平衡位置離原點O的距離x=2.5 m.以下說法正確的是( )
A. 波速為4 m/s
B. 從波起振開始計時3.0 s內(nèi)質(zhì)點a運動的總路程為2.5 m
C. 波起振方向沿y軸正方向
D. 在t=3.3 s,質(zhì)點a位于波谷
多選題(填正確答案標(biāo)號.選對1個得3分,選對2個得4分,選對3個得6分。每選錯一個扣3分,最低得分為0分)(6分 5 = 30分)
圖(甲)為一列簡諧橫波在t=0.5時的波形圖,圖(乙)為媒質(zhì)中平衡位置在x=4m處的質(zhì)點的振動圖像,P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點。下列說法正確的是。( )
A.波速為4m/s
B.波的傳播方向向右
C.0~1s時間內(nèi),P運動的路程為0.8m
D.0~1s時間內(nèi),P一直向y軸正方向運動
E.當(dāng)t=7s時,P恰好回到平衡位置.
一列簡諧橫波向右傳播,在其傳播路徑上每隔L=0.1 m選取一個質(zhì)點,如圖甲所示,t=0時刻波恰傳到質(zhì)點1,并立即開始向上振動,經(jīng)過時間Δt=0.3s,所選取的1~9號質(zhì)點間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形,則下列判斷正確的是( )
A. t=0.3 s時刻,質(zhì)點1向上運動
B. t=0.3 s時刻,質(zhì)點8向下運動
C. t=0至t=0.3 s內(nèi),質(zhì)點5運動的時間只有0.2 s
D. 該波的周期為0.2 s,波速為4 m/s
E. 該波的周期為0.3 s,波速為2.67 m/s
如圖所示,曲軸上掛一個彈簧振子,轉(zhuǎn)動搖把,曲軸可帶動彈簧振子上下振動.開始時不轉(zhuǎn)動搖把,讓振子自由振動,測得其頻率為2 Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把,轉(zhuǎn)速為240 r/min,則( )
A. 當(dāng)振子穩(wěn)定振動時,它的振動周期是0.5 s
B. 當(dāng)振子穩(wěn)定振動時,它的振動頻率是4 Hz
C. 當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時,彈簧振子的振幅增大
D. 當(dāng)轉(zhuǎn)速減小時,彈簧振子的振幅增大 E. 當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時彈簧振子的固有周期不變
如圖所示,一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動,若從質(zhì)點通過O點開始計時,經(jīng)過1 s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點,再繼續(xù)運動,又經(jīng)過 s質(zhì)點第二次經(jīng)過M點,則關(guān)于質(zhì)點的振動周期正確的是( )
A.可能 2 s B. 可能 s C. 可能 s D. 可能 s E.不可能 s
將輕彈簧上端固定,下端懸掛小鋼球,把小鋼球從平衡位置豎直向下拉下一段距離,放手讓其運動.從小鋼球通過平衡位置開始計時,其振動圖象如圖所示(位移取向上為正)。下列說法正確的是( )
A. 鋼球的振動周期為2 s
B. 在t0時刻彈簧的形變量為4 cm
C. 鋼球振動半個周期,回復(fù)力做功為零
D. 鋼球振動四分之一周期,通過的的路程可能大于5 cm
E. 在t0時刻彈簧的形變量小于4 cm
填空題(20分,每空5分)
某同學(xué)在做《研究單擺的運動、用單擺測重力加速度》實驗的步驟為:
①用長為l的輕質(zhì)細線一端固定在鐵架臺上,另一端系一質(zhì)量為m的小鋼球制成一單擺.
②用毫米刻度尺測量懸點到球心的距離為L.
③把單擺從平衡位置拉開一個很小角度,釋放后讓擺球在豎直平面內(nèi)擺動,從擺球過________位置開始計時,測得單擺完成n次全振動的時間為t.
④根據(jù)以上測量物理量計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=________(用以上字母表達).
請將步驟補充完整.
某同學(xué)在一次用單擺測重力加速度的實驗中,測量5種不同擺長與單擺的振動周期的對應(yīng)情況,并將記錄的結(jié)果描繪在如圖所示的坐標(biāo)系中.圖中各坐標(biāo)點的標(biāo)號分別對應(yīng)實驗中5種不同擺長的情況.在處理數(shù)據(jù)時,該同學(xué)實驗中的第________數(shù)據(jù)點應(yīng)當(dāng)舍棄.畫出該同學(xué)記錄的T2-l圖線求重力加速度時,他首先求出圖線的斜率k,則用斜率k求重力加速度的表達式為g=________.
計算題(每題15分)
機械橫波某時刻的波形圖如圖所示,波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點P的坐標(biāo)x=0.32 m.從此時刻開始計時.
(1)若每間隔最小時間0.4 s重復(fù)出現(xiàn)波形圖,求波速;
(2)若P點經(jīng)0.4 s第一次達到正向最大位移,求波速;
(3)若P點經(jīng)0.4 s到達平衡位置,求波速.
一列簡諧橫波沿x軸傳播,A、B是波傳播方向上的兩質(zhì)點,其平衡位置相距10.0 m,如圖所示.觀察到當(dāng)質(zhì)點A的位移達到正向最大時,質(zhì)點B的位移恰為0,且向y軸負方向振動,此后經(jīng)t=0.1 s,質(zhì)點A第一次回到平衡位置,求此列波的波速.
A
B
m2
k
m1
附加題
15.(20分)如圖,質(zhì)量為的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都處于伸直狀態(tài),A上方的一段繩沿豎直方向?,F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。若將C換成另一個質(zhì)量為m1 + m3的物體D,仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則這次B剛離地時D的速度的大小是多少?已知重力加速度為g。
答案
1B
2C
3D
4C
5B
6ACE
7BCD
8BDE
9BCE
10ACD
11.③平衡 ④
12.4 4π2/k
解析:(1)由波形圖知,波長λ=0.8 m
由題意知,周期T=0.4 s
波速v==2 m/s.
(2)圖示時刻質(zhì)點P左側(cè)最近波峰位于x1=0.2 m處
Δt=0.4 s內(nèi)波傳播的距離Δx=x2-x1=0.32 m-0.2 m=0.12 m
波速v==0.3 m/s.
(3)波沿x軸正方向傳播,如果P點第一次到達平衡位置,則Δx=0.32 m
如果P點第n次到達平衡位置,則Δx=0.32 m+λ
所以波速v==(n+0.8) m/s(n=0,1,2,…)
答案:(1)2 m/s (2)0.3 m/s (3)(0.8+n) m/s(n=0,1,2,3,…)
解析:本題考查了機械波的相關(guān)知識,意在考查考生對波的多解問題的分析能力.
根據(jù)題意,無論波向哪個方向傳播,波的周期均為T=4t=0.4 s
若波沿x軸正方向傳播,如圖(a),則滿足:d=(n+)λ,n=0,1,2,3…
而波速v=
聯(lián)立解得:v1= m/s,n=0,1,2,3…
若波沿x軸負方向傳播,如圖(b),則滿足d=(n+)λ,n=0,1,2,3…
聯(lián)立解得:v2= m/s,n=0,1,2,3…
答案:見解析
15 . ( 20 分)
開始時,A、B 靜止,設(shè)彈簧壓縮量為x1,有
kx1=m1g ①
掛C并釋放后,C向下運動,A 向上運動,設(shè)B剛要離地時彈簧伸長量為x2,有
kx2=m2g ②
B不再上升,表示此時A 和C的速度為零,C已降到其最低點。由機械能守恒,與初始狀態(tài)相比,彈簧彈性勢能的增加量為
ΔE=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2) ③
C換成D后,當(dāng)B剛離地時彈簧勢能的增量與前一次相同,由能量關(guān)系得
(m3+m1)v2+m1v2=(m3+m1)g(x1+x2)-m1g(x1+x2)-ΔE ④
由③ ④ 式得(m3+2m1)v2=m1g(x1+x2) ⑤
由①②⑤式得v= ⑥