2024赤峰二中高二上学期10月月考物理试题含解析
展开一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分,其中1-8题为单选题,9-12题为多选题,全部选对的得4分,选对不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1. 如图所示,把两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz,乙弹簧振子的固有频率为72 Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时,两个弹簧振子的振动情况是( )
A. 甲的振幅较大,且振动频率为8 Hz
B. 甲的振幅较大,且振动频率为9 Hz
C. 乙的振幅较大,且振动频率为9 Hz
D. 乙的振幅较大,且振动频率为72 Hz
2. 如图所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。此刻M点处波峰与波峰相遇,下列说法中正确的是( )
A. 该时刻质点O正处于平衡位置
B. O点处于振动加强区
C. 从该时刻起,经过二分之一周期,质点M处于振动减弱区
D. 从该时刻起,经过二分之一周期,质点P处于波峰位置
3. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物.声波在水中传播速度为,若探测器发出频率为的声波,下列说法正确的是( )
A. 两列声波相遇时一定会发生干涉
B. 声波由水中传播到空气中,波长会改变
C. 该声波遇到尺寸约为的被探测物时会发生明显衍射
D. 探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
4. 钓鱼可以修身养性,颇受人们喜爱。如图为某鱼漂的示意图,鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动,某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面,向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响,鱼漂的振动为简谐运动,则( )
A. 鱼漂振动过程中机械能守恒B. 鱼漂受到重力,浮力,回复力的作用
C. M点到达水面时,鱼漂的动能最大D. N点到达水面时,鱼漂的加速度最大
5. 彩带舞深受广大人民的喜爱,在公园、广场随处可见。彩带舞爱好者,某次抖动彩带形成一列彩带波(可看成横波),波形图如图所示,图甲为时的彩带波形图,图乙为处质点的振动图像。下列说法中正确的是( )
A. 该彩带波沿x轴正方向传播
B. 从开始,再过,处质点的位移为
C. 彩带波波速为
D. 时,处质点沿y轴负方向振动
6. 如图(a)所示,P、Q为一列简谐横波上平衡位置之间相距的两个质点,两质点的振动图像如图(b)所示,实线为P质点的振动图像,虚线为Q质点的振动图像。已知P、Q两质点平衡位置之间的距离小于一个波长。关于该简谐波的传播方向及波速可能的是( )
A. 沿x轴正方向传播,波速为B. 沿x轴负方向传播,波速为
C. 沿x轴正方向传播,波速为D. 沿x轴负方向传播,波速为
7. 如图所示,沿x轴正方向传播的机械波在t=0时传播到x=1m处的A点,t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动,则( )
A. 该机械波的周期为0.2s
B. 经过1.7s,Q点向前传播8.5m
C. 经过1.7s,Q的路程为15cm
D. t=1.7s时,Qx轴上方3cm处
8. 一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,时刻振子的位移;时刻;时刻。该振子的振幅和周期不可能为( )
A. 0.1m,B. 0.1m, 8s
C. 0.2m,D. 0.2m,8s
9. 一列机械波的波源是坐标轴原点,从时波源开始振动,时波形如图,则下列说法正确的有( )
A. 在这种介质中波速B. 处质点在时位于波峰
C. 波源振动方程D. 处质点半个周期内向左位移半个波长
10. 位于的波源P从时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正、负方向传播,在时波源停止振动,时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置,质点b的平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 波的传播速度为2.5m/sB. 波源沿y轴负方向起振
C. 质点a的振幅为30cmD. 在0到2s内,质点b运动总路程是2.55m
11. 一列横波沿直线传播,在波的传播方向上有A、B两点,在t时刻A、B两点间形成如图a所示波形,在(t+3s)时刻A、B两点间形成如图b所示波形,已知A、B两点间距离L=9m,则以下说法中正确的是( )
A. 若周期大于4s,波传播方向可能向右
B. 若周期为4s,波传播方向一定向右
C. 若波速为8.5m/s,波传播方向一定向左
D. 该波波速可能的最小值为0.5m/s
12. 一根长的软绳拉直后放置在光滑水平地板上,以绳中点为坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为轴建立图示坐标系。两人在绳端、沿轴方向不断有节奏地抖动,形成两列振幅分别为、的相向传播的机械波。已知的波速为。时刻的波形如图所示。下列判断正确的有( )
A. 两波源的起振方向相同
B. 两波源的起振方向相反
C. 时,在之间(不含两点)绳上一共有5个质点的位移为
D. 时,在之间(不含两点)绳上一共有6个质点的位移为
二、实验题(共14分,每空2分)
13. 通过单摆实验测量当地的重力加速度.
(1)若用游标卡尺测得小球直径______mm;
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有______.
A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔即为单摆周期T
D.如图甲、乙,摆线上端的两种悬挂方式,选甲方式悬挂
(3)如果他测得的g值偏小,可能的原因是______。
A.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,使周期变大
B.开始计时时,秒表过迟按下
C.实验中误将49次全振动数次数记为50次
D.实验时把绳长当成摆长了
(4)某同学测出了摆线长度L和摆动周期T,如图a所示。通过改变悬线长度L,测出对应的摆动周期T,获得多组T与L,再以为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图b所示。由图像可知,当地重力加速度______(结果用π表示),摆球的半径______m。
(5)实验小组又研究了绳上张力大小变化规律。首先,小组在铁架台甲处固定了力传感器用以测量细绳上的拉力F,并在最低点乙处安装了传感器用以测量钢球速度,如图所示。
接着,测出小钢球半径r和细线的长度为L。将小球拉到某一位置释放,若测量出小球到达最低点的速度为v、小球质量为m,重力加速度为g,则理论上小球到最低点时,力F的表达式为______;
将摆球摆动的角度控制在5°范围内,再次用传感器测出细线拉力F随时间t的变化图像,如图,测出此时细线长为62cm、小钢球直径为1.0cm,则重力加速度应该为______m/s2。(在这一小问计算时,。计算结果保留2位有效数字)
三、解答题:(共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。)
14. 如图甲,水袖舞是中国京剧特技之一,因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波,P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点,且横波由P传向Q。时P质点正经过平衡位置向上振动,Q质点正处于波谷(未画出),图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在至之间,袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减,求:
(1)质点P振动的位移y与时间t的关系式;
(2)该水袖舞形成的简谐波的波速。
15. 一列横波在t1=0时刻、t2=0.5s时刻波形分别如图中实线、虚线所示,求:
(1)若这列波向右传播,波速是多少;若这列波向左传播,波速是多少;
(2)若波传播速度v=36m/s,判断波传播的方向;
(3)若t1=0时刻的质点x=4m振动方向沿−y方向,从t1=0时刻算起,该质点第11次到达y=5cm所需时间。
16. 已知质量为的物体在受到的回复力作用下,将做简谐运动,其偏离平衡位置的位移与时间t的关系到遵循规律,其中,为比例系数,A为振幅。如图,一竖直光滑的足够长圆管,内有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端固定于地面上,上端与一质量为m的圆盘a相连,圆盘a静止时所在位置为O。另一质量为2m的圆盘b从距O高度为的P点由静止开始下落,与a发生碰撞,瞬间粘在一起向下运动,运动的最低点为Q。两圆盘厚度不计,半径相同且略小于圆管半径。在运动过程中,弹簧形变始终在弹性限度内,且当形变量为时,弹性势能为。重力加速度为g,忽略一切阻力。求:
(1)整个运动过程系统损失的机械能;
(2)圆盘a、b碰后做简谐运动的振幅;
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