內蒙古赤峰市2023-2025學年高二物理上學期10月月考試題含解析_第1頁
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文檔簡介

Page20一、選擇題(共12小題,每小題4分,共48分,其中1-8題為單選題,9-12題為多選題,全部選對的得4分,選對不全的得2分,有選錯或不答的得0分)1.如圖所示,把兩個彈簧振子懸掛在同一支架上,已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅動力作用下做受迫振動時,兩個彈簧振子的振動狀況是()A.甲的振幅較大,且振動頻率為8HzB.甲的振幅較大,且振動頻率為9HzC.乙的振幅較大,且振動頻率為9HzD.乙的振幅較大,且振動頻率為72Hz【答案】B【解析】【分析】【詳解】支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅動力作用下做受迫振動時,頻率越接近則振幅越大,所以甲的振幅較大。受迫振動的頻率取決于驅動力的頻率即振動頻率為9Hz。故選B。2.如圖所示,實線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷。此刻M點處波峰與波峰相遇,下列說法中正確的是()A.該時刻質點O正處于平衡位置B.O點處于振動加強區C.從該時刻起,經過二分之一周期,質點M處于振動減弱區D.從該時刻起,經過二分之一周期,質點P處于波峰位置【答案】B【解析】【詳解】AB.由圖知O點是波谷和波谷的疊加,是振動加強點,該時刻質點O正處于振動加強的波谷位置,故A錯誤,B正確;C.質點M所在位置始終是振動加強區,故C錯誤。D.P、N兩質點是波峰與波谷疊加,位移始終為零,所以始終處于平衡位置,故D錯誤。故選B3.漁船常用回聲探測器放射的聲波探測水下魚群與障礙物.聲波在水中傳播速度為,若探測器發出頻率為的聲波,下列說法正確的是()A.兩列聲波相遇時確定會發生干涉B.聲波由水中傳播到空氣中,波長會變更C.該聲波遇到尺寸約為的被探測物時會發生明顯衍射D.探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度無關【答案】B【解析】【詳解】AD.依據多普勒效應可知,探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度有關,而兩列聲波發生干涉的條件是頻率相等,所以兩列聲波相遇時不愿定發生干涉,故AD錯誤;B.聲波由水中傳播到空氣中時,聲波的波速發生變更,所以波長會發生變更,故B正確;C.依據波長的計算公式可得當遇到尺寸約1m的被探測物時不會發生明顯衍射,故C錯誤;故選B。4.釣魚可以修身養性,頗受人們寵愛。如圖為某魚漂的示意圖,魚漂上部可視為圓柱體。當魚漂受到微小擾動而上下振動,某釣友發覺魚漂向下運動時圓柱體上的M點恰好可以到達水面,向上運動時圓柱體上的N點恰好可以露出水面。忽視水的阻力和水面波動影響,魚漂的振動為簡諧運動,則()A.魚漂振動過程中機械能守恒 B.魚漂受到重力,浮力,回復力的作用C.M點到達水面時,魚漂的動能最大 D.N點到達水面時,魚漂的加速度最大【答案】D【解析】【詳解】A.魚漂振動過程中水的浮力做功,所以魚漂的機械能不守恒,故A錯誤;B.魚漂受到重力,浮力的作用,重力和浮力的合力為回復力,故B錯誤;C.M點到達水面時,魚漂位于最低點,魚漂的動能最小等于零,故C錯誤;D.N點到達水面時,魚漂位于最高點,相對于平衡位置的位移最大,合力最大,依據牛頓其次定律可知魚漂的加速度最大,故D正確。故選D。5.彩帶舞深受廣袤人民的寵愛,在公園、廣場隨處可見。彩帶舞愛好者,某次抖動彩帶形成一列彩帶波(可看成橫波),波形圖如圖所示,圖甲為時的彩帶波形圖,圖乙為處質點的振動圖像。下列說法中正確的是()A.該彩帶波沿x軸正方向傳播B.從起先,再過,處質點的位移為C.彩帶波的波速為D.時,處質點沿y軸負方向振動【答案】B【解析】【詳解】A.依據振動圖像與時的波形圖可知,這列彩帶波沿軸負方向傳播,故A錯誤;B.這列波的周期為,波長,所以波速為由圖乙可知再過,即處質點此時位移為故B正確,C錯誤。D.因為時處質點沿軸負方向振動,往前推半個周期,所以時處質點沿軸正方向振動,故D錯誤。故選B。6.如圖(a)所示,P、Q為一列簡諧橫波上平衡位置之間相距的兩個質點,兩質點的振動圖像如圖(b)所示,實線為P質點的振動圖像,虛線為Q質點的振動圖像。已知P、Q兩質點平衡位置之間的距離小于一個波長。關于該簡諧波的傳播方向及波速可能的是()A.沿x軸正方向傳播,波速為 B.沿x軸負方向傳播,波速為C.沿x軸正方向傳播,波速為 D.沿x軸負方向傳播,波速為【答案】B【解析】【詳解】圖(b)可知,P、Q兩質點的振動周期都是。若波從P傳向Q,沿x軸正方向傳播,由于兩質點平衡位置之間的距離小于一個波長,由圖(b)可知,P、Q兩質點的振動時間差為則P、Q兩質點的距離滿意可得波長為則波速為若波從Q傳向P,沿x軸負方向傳播,由于兩質點平衡位置之間的距離小于一個波長,由圖(b)可知,P、Q兩質點的振動時間差為則P、Q兩質點的距離滿意可得波長為則波速為故選B。7.如圖所示,沿x軸正方向傳播的機械波在t=0時傳播到x=1m處的A點,t=1.2s時x=7m處的Q點起先振動,則()A.該機械波的周期為0.2sB.經過1.7s,Q點向前傳播8.5mC.經過1.7s,Q的路程為15cmD.t=1.7s時,Qx軸上方3cm處【答案】C【解析】【詳解】A.由于t=0時傳播到x=1m處的A點,t=1.2s時x=7m處的Q點起先振動,則波傳播的速度依據波形可知,波長為2m,則機械波的周期A錯誤;B.介質中的質點只在各自平衡位置振動,不會隨波遷移,B錯誤;C.由于t=1.2s時x=7m處的Q點起先振動,則1.7s內,Q點振動的時間為可知經過1.7s,Q的路程為C正確;D.依據同側法,可知質點A點起振方向沿y軸負方向,由于全部質點的起振方向相同,則質點Q點起振方向也沿y軸負方向,依據上述經過1.7s,Q點振動的時間為0.5s,可知,t=1.7s時,Q在波谷位置,即在x軸下方3cm處,D錯誤。故選C。8.一簡諧振子沿x軸振動,平衡位置在坐標原點,時刻振子的位移;時刻;時刻。該振子的振幅和周期不行能為(??)A.0.1m, B.0.1m,8sC.0.2m, D.0.2m,8s【答案】B【解析】【詳解】A.若振子的振幅為0.1m,依據簡諧運動的周期性和對稱性,如圖甲所示有則周期最大值為A正確,B錯誤;C.若振子的振幅為0.2m,由簡諧運動的周期性和對稱性可知,振子由運動到時,如圖乙所示有所以最大周期為且時刻,C正確;D.若振子的振幅為0.2m,振子由運動到,需時間再經到,如圖丙所示則依據簡諧運動的周期性有所以最大周期為且時刻,,D正確;故選B。9.一列機械波的波源是坐標軸原點,從時波源起先振動,時波形如圖,則下列說法正確的有()A.這種介質中波速 B.處質點在時位于波峰C.波源振動方程 D.處質點半個周期內向左位移半個波長【答案】AC【解析】【詳解】A.由圖中可知時,波傳播的距離為,故波的速度為故A正確;B.由圖可知該波的波長為,所以波的周期為波傳播到須要的時間由圖可知該波的起振方向向下,該波振動了0.1s,即,所以位于波谷,故B錯誤;C.依據圖像可知該波的振動方程為故C正確;D.質點只是上下振動,不隨波左右移動,故D錯誤。故選AC。10.位于的波源P從時刻起先振動,形成的簡諧橫波沿x軸正、負方向傳播,在時波源停止振動,時的部分波形如圖所示,其中質點a的平衡位置,質點b的平衡位置。下列說法正確的是()A.波的傳播速度為2.5m/s B.波源沿y軸負方向起振C.質點a的振幅為30cm D.在0到2s內,質點b運動總路程是2.55m【答案】AD【解析】【詳解】A.由圖可知,波的波長由于在時波源停止振動,時的部分波形如圖所示,可知0.1s內波傳播四分之一波長,可得解得則波速故A正確;B.結合上述作出時的波形如圖所示依據同側法可知,此時波源P的振動方向向上,因,所以波源起振方向也向上,即波源沿y軸正方向起振,故B錯誤;C.由圖像可知,質點a的振幅為15cm,故C錯誤;D.波傳到b點所需的時間在0到2s內,質點b振動的時間則質點b運動總路程故D正確。故選AD。11.一列橫波沿直線傳播,在波的傳播方向上有A、B兩點,在t時刻A、B兩點間形成如圖a所示波形,在(t+3s)時刻A、B兩點間形成如圖b所示波形,已知A、B兩點間距離L=9m,則以下說法中正確的是()A.若周期大于4s,波傳播方向可能向右B.若周期為4s,波傳播方向確定向右C.若波速為8.5m/s,波傳播方向確定向左D.該波波速可能的最小值為0.5m/s【答案】BCD【解析】【詳解】A.B.若波向右傳播,可得解得若波向左傳播,可得解得由于n是整數,當n=0時,T=4s時,符合T1通項,波向右傳播,,故A錯誤,B正確;C.由圖知波長,若波速為8.5m/s,則波傳播的距離為依據波形的平移,波確定向左傳播,C正確;D.波傳播的最小距離為向左傳播1.5m,波波速可能的最小值為故D正確。故選BCD。12.一根長的軟繩拉直后放置在光滑水平地板上,以繩中點為坐標原點,以繩上各質點的平衡位置為軸建立圖示坐標系。兩人在繩端、沿軸方向不斷有節奏地抖動,形成兩列振幅分別為、的相向傳播的機械波。已知的波速為。時刻的波形如圖所示。下列推斷正確的有()A.兩波源起振方向相同B.兩波源的起振方向相反C.時,在之間(不含兩點)繩上一共有5個質點的位移為D.時,在之間(不含兩點)繩上一共有6個質點的位移為【答案】BD【解析】【詳解】AB.由圖可知,P起振方向沿y軸負方向,Q起振方向沿y軸正方向,因此起振方向相反,故A錯誤,B正確;CD.時,波傳播距離波形圖如下在之間(不含兩點)繩上一共有6個質點的位移為,故C錯誤,D正確。故選BD。二、試驗題(共14分,每空2分)13.通過單擺試驗測量當地的重力加速度.(1)若用游標卡尺測得小球的直徑______mm;(2)以下是試驗過程中的一些做法,其中正確的有______.A.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的,并且適當長一些B.擺球盡量選擇質量大些、體積小些的C.拉開擺球,使擺線偏離平衡位置大于5°,在釋放擺球的同時起先計時,當擺球回到起先位置時停止計時,此時間間隔即為單擺周期TD.如圖甲、乙,擺線上端的兩種懸掛方式,選甲方式懸掛(3)假如他測得的g值偏小,可能的緣由是______。A.擺線上端未堅實地系于懸點,振動中出現松動,使擺線長度增加了,使周期變大B.起先計時時,秒表過遲按下C.試驗中誤將49次全振動數次數記為50次D.試驗時把繩長當成擺長了(4)某同學測出了擺線長度L和搖擺周期T,如圖a所示。通過變更懸線長度L,測出對應的搖擺周期T,獲得多組T與L,再以為縱軸、L為橫軸畫出函數關系圖像如圖b所示。由圖像可知,當地重力加速度______(結果用π表示),擺球的半徑______m。(5)試驗小組又探討了繩上張力的大小變更規律。首先,小組在鐵架臺甲處固定了力傳感器用以測量細繩上的拉力F,并在最低點乙處安裝了傳感器用以測量鋼球速度,如圖所示。接著,測出小鋼球半徑r和細線的長度為L。將小球拉到某一位置釋放,若測量出小球到達最低點的速度為v、小球質量為m,重力加速度為g,則理論上小球到最低點時,力F的表達式為______;將擺球搖擺的角度限制在5°范圍內,再次用傳感器測出細線拉力F隨時間t的變更圖像,如圖,測出此時細線長為62cm、小鋼球直徑為1.0cm,則重力加速度應當為______m/s2。(在這一小問計算時,。計算結果保留2位有效數字)【答案】①.19.90②.AB##BA③.AD##DA④.⑤.⑥.⑦.9.77【解析】【詳解】(1)[1]游標卡尺的讀數為(2)[2]AB.為了減小試驗誤差,擺線選擇細些的、彈性小的、并且適當長一些,擺球選擇質量大,體積小的可以減小阻力的影響,AB正確;C.為了計時精確,在擺球經過平衡位置起先計時,誤差小,C錯誤;D.為了使擺長不發生變更,選用乙方式懸掛,D錯誤。故選AB。(3)[3]由單擺周期公式可知A.擺線上端未堅實地系于懸點,振動中出現松動,使擺線長度增加了,使周期T變大了,所測重力加速度g偏小,故A正確;B.起先計時時,秒表過遲按下,所測周期T偏小,所測重力加速度g偏大,故B錯誤;C.試驗中誤將49次全振動數次數記為50次,所測周期T偏小,所測重力加速度g偏大,故C錯誤;D.試驗時把繩長當成擺長了,則擺長偏小,所測重力加速度g偏小,故D正確。故選AD。(4)[4][5]由單擺周期公式可得由此可知,當時由b圖可知,時所以由可知圖像斜率為所以(5)[6]依據牛頓其次定律可得[7]由圖可知,單擺的周期為1.6s,依據題意可知擺長依據代入數據可得三、解答題:(共38分,解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最終答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必需明確寫出數值和單位。)14.如圖甲,水袖舞是中國京劇的絕技之一,因其身姿搖曳、技法神韻倍受人們寵愛。某次表演中演員甩出水袖的波浪可簡化為如圖乙所示沿x軸方向傳播的簡諧橫波,P、Q為該波沿水平傳播方向上相距的兩個質點,且橫波由P傳向Q。時P質點正經過平衡位置向上振動,Q質點正處于波谷(未畫出),圖丙為P質點振動圖像。已知該水袖舞甩出的波長在至之間,袖子足夠長且忽視傳播時振幅的衰減,求:(1)質點P振動的位移y與時間t的關系式;(2)該水袖舞形成的簡諧波的波速。【答案】(1);(2)0.8m/s【解析】【詳解】(1)依據圖丙可知,由于時P質點正經過平衡位置向上振動,則其振動的位移y與時間t的關系式為(2)P、Q為該波沿水平傳播方向上相距的兩個質點,且時P質點正經過平衡位置向上振動,Q質點正處于波谷,則有(n=0,1,2,3…)解得(n=0,1,2,3…)依據題意有解得即取則有則諧波的波速為15.一列橫波在t1=0時刻、t2=0.5s時刻波形分別如圖中實線、虛線所示,求:(1)若這列波向右傳播,波速是多少;若這列波向左傳播,波速是多少;(2)若波傳播速度v=36m/s,推斷波傳播的方向;(3)若t1=0時刻的質點x=4m振動方向沿?y方向,從t1=0時刻算起,該質點第11次到達y=5cm所需時間。【答案】(1)(n=0,1,2,?),(n=0,1,2,?)(2)向右;(3)(n=0,1,2,?)【解析】詳解】(1)由題圖可知波長λ=8m,當波向右傳播時(n=0,1,2,?)解得(n=0,1,2,?)由波速公式可得(n=0,1,2,?)當波向左傳播時(n=0,1,2,?)解得(n=0,1,2,?)由波速公式可得(n=0,1,2,?)(2)Δt內波傳播的距離為因此波向右傳播;(3)若t1=0時刻的質點x

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