2025菏泽一中高一上学期12月月考试题物理含解析

这是一份2025菏泽一中高一上学期12月月考试题物理含解析，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题3分，共24分）
1．如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同
B．小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大
C．小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
D．若位移为负值，则加速度一定为负值
2．图甲是一个弹簧振子的示意图，在B、C之间做简谐运动，O是它的平衡位置，规定以向右为正方向，图乙是它的速度v随时间t变化的图象。下面的说法中错误的是（ ）
A．t=2s时刻，它的位置在O点左侧4cm处
B．t=3s时刻，它的速度方向向左
C．t=4s时刻，它的加速度为方向向右的最大值
D．它的一个周期时间为8s
3．某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（ ）
A．前2s走过的路程是10cm
B．第2s内振子向平衡位置运动，加速度在增大
C．第2s时和第4s时振子的位移相等，运动方向相同
D．在1.5s和2.5s这两个时刻振子系统的势能相同，动能也相同。
4．如图，波源S从平衡位置开始振动，运动方向沿y轴负方向，振动周期T=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=40m/s。过一段时间后，P、Q两点开始振动。已知距离SP=1.0m、SQ=1.3m。若以Q点开始振动的时刻作为计时起点， 下面四个图像中P、Q两点的振动图像分别是
A．甲图和乙图B．丙图和乙图 C．丁图和丙图 D．丁图和甲图
5．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．波的传播速度即波源的振动速度
B．物体作机械振动，一定产生机械波
C．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止
D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定
6．如图所示，在xOy平面内有两个沿z轴方向（垂直xOy平面）做简谐运动的点波源S1（1，0）和S2（4，0），振动方程分别为、。两列波的波速均为1m/s，两列波在点B（2.5，3）和点C（4，4）相遇时，分别引起B、C处质点的振动总是相互（ ）
A．加强、加强 B．减弱、减弱 C．加强、减弱D．减弱、加强
7．一列简谐横波在t1=0时的波形如图甲中实线所示，t2=3.0s时的波形如图甲中虚线所示。图乙是图甲中质点a的振动图像，则（ ）
A．在t1到t2时间内，质点a通过的路程为15m
B．x=1m处的质点在做简谐运动，其振动方程y=5sin0.5πt（cm）
C．t=1.5s，a的加速度方向与速度方向相同
D．若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，能产生稳定的干涉图样
8．沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时（ ）
A．质点M对平衡位置的位移一定为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同
二、多选题（每题4分，选不全得2分，共24分）
9．如图，挡板M是固定的，挡板 N 可以上下移动。现在把M、 N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示的图样， P点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法有（ ）
A．挡板 N 向上移动 B．挡板 N 向下移动
C．增大波的频率 D．减小波的频率
10．如图所示，弹簧上端固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则在小球振动过程中（重力加速度大小为g）（ ）
A．小球最大动能应等于mgAB．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变
C．弹簧最大弹性势能等于2mgA D．小球在最低点时受到的弹力等于2mg
11．图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（ ）
A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m
D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
12．一个质点在平衡位置 O 点附近做简谐运动，若从 O 点开始计时，经过 3s 质点第一次 经过 M 点，再继续运动，又经过 2s 它第二次经过 M 点；则该质点第三次经过 M 点再需 要的时间是（ ）
A． B．4s C．8sD．14s
13．如图甲所示，将一个筛子用四根弹簧支撑起来（后排的两根弹簧未画出），筛子上装一个电动偏心轮，这就做成了一个共振筛。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动，从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力，使它做受迫振动，其共振曲线如图乙所示。现在在某电压下电动偏心轮转速是。为了使筛子的振幅增大，某同学查阅资料发现：增大电压可使偏心轮转速提高，增加筛子质量可增大筛子的固有周期。他们提出了四个备选方案，能实现增大振幅目的可能是（ ）
A．提高输入电压B．降低输入电压C．减少筛子质量D．增加筛子质量
14．如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s。下列说法正确的是（ ）
A．从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
B．从图示时刻开始，经0.01s时间x＝2m处质点通过的路程为0.4m
C．若该波波源从x＝0处沿x轴正方向运动，则在x＝2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
D．若该波传播过程中遇到宽约为3m的障碍物，则能发生明显的衍射现象
三、实验题（每空2分，共10分）
15．某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径d为 。
(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（ ）
A．把单摆从平衡位置拉开的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
(3)“用单摆测定重力加速度”实验中，单摆悬挂方式有图甲、乙两种情景，其中合理的是 。固定悬点后，测得悬点到摆球上端的细线长度为l，摆球的直径为d，完成n次全振动的时间t，则重力加速度的表达式为 （用题中测得物理量的符号表示）。若实验中改变摆长L，测出周期T的相关数据，作出图像，如图丙所示，请利用图像求得当地重力加速度 。（取3.14，结果保留两位小数）
四、解答题
16．（12分）如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题：
（1）写出该振子简谐运动的表达式；
（2）在第2s末到第3s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？
（3）该振子在第100s时的位移是多少？前100s内的路程是多少？
17．（10分）如图所示，一个轻质弹簧上端固定，下端挂着用轻绳连接在一起的两个物体A和B，
轻质弹簧的劲度系数为，两物体的质量、。某一时刻轻绳断裂，之后物体A做简谐运动，运动过程中弹簧始终未超过弹性限度。已知从绳子断裂到物体首次运动到最高点所用的时间是，重力加速度大小为。求：
(1)从轻绳断裂到物体运动到最高点过程中，弹簧长度改变了多少；
(2)取物体A做简谐运动的平衡位置为坐标原点，向上为正方向，建立坐标轴，从轻绳断裂开始计时，写出物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式。
18．（10分）图中的是一列正弦波在某时刻的波形曲线，是后它的波形曲线。试求这列波可能的传播速度。
19．（10分）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：
（ⅰ）P、Q之间的距离；
（ⅱ）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．
菏泽一中八一路高二上学期第三次月考物理试题答案
1．A
解析：A．小球每次通过同一位置时，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，故A正确；
B．当小球通过平衡位置时，位移为零，速度最大，故B错误；
C．小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同均为零，故C错误；
D．小球所受的回复力始终指向平衡位置，小球的位移为负值时，受到的力为正值，小球的加速度为正值，故D错误。
故选A。
2．A
解析：根据v﹣t图知，振子速度为零时，处于最大位置处；速度最大时，处于平衡位置。
A．t=2s时刻，速度最大，应处于平衡位置上，并不在位置O左侧，故A错误，符合题意；
B．t=3s时刻，速度为负且减少，即向左运动，故B正确，不符合题意；
C．t=4s时刻，速度为零，速度方向即将为正，所以振子应在左侧最大位置处，即它的加速度方向向右且为最大值，故C正确，不符合题意；
D．根据v﹣t图象可知弹簧振子完成一次全振动的时间为8s，故弹簧振子做简谐振动的周期为8s，故D正确，不符合题意。
故选A。
3．D
解析：A．根据图像可知，周期为4s，所以前2s走过的路程是
故A错误；
B．第2s内振子向平衡位置运动，位移变小，回复力变小，根据牛顿第二定律可知，加速度在减小，故B错误；
C．根据图像可知，第2s时运动方向为负方向，第4s时运动方向为正方向，故运动方向不同，故C错误；
D．在1.5s和2.5s这两个时刻振子位置关于平衡位置对称，故此时系统的势能相同，动能也相同，故D正确。
故选D。
4．B
解析：由得，
据题有

当波传到Q点时，S已经振动时间为，此时S在波谷。根据波形，Q的起振方向应竖直向下，P点在波峰。若以Q点开始振动的时刻作为计时起点，Q的起振方向应竖直向下，对应乙图，此时P点在波峰，对应为丙图，故B正确。
故选B。
5．D
解析：A．波在同一均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的。波速反映振动在介质中传播快慢，而波源的振动速度反映波源振动的快慢，所以波的速度与振源的振动速度不同，A错误；
B．如果只有机械振动而没有介质，则不会形成波， B错误；
C．振源停止振动时，由于惯性，其他振动质点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止，C错误
D．波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，仅由振源决定，D正确。
故选D。
6．D
解析：因为B点距两波源距离一样，而两波源的相位相反，所以在B处叠加总是相互减弱。由振动方程可知，周期为
波长为
C距两波源的距离差为
而两波源的相位相反，所以在C点振动总是加强。
故选D。
7．D
解析：A．在t1到t2时间内，质点经过，路程为
A错误；
B．时质点向上振动，根据同侧法可知简谐波沿轴负方向传播，所以处的质点在做简谐运动，时刻沿轴负方向运动，周期，则
则振动方程为
B错误；
C．时，质点远离平衡位置向轴负方向最大位移处运动，所以速度与加速度方向相反，C错误；
D．简谐波的频率为
所以若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，能产生稳定的干涉图样，D正确。
故选D。
8．C
解析：AB．根据图像可知波长为4m，则该波的周期为
可知
根据同侧法可知， t=0时刻质点M的速度方向向上，所以时M对平衡位置的位移为正值，速度方向向下，为负值，AB错误；
CD．简谐振动的质点加速度方向与位移方向始终相反，故时M的加速度方向向下，与速度方向相同，C正确，D错误。
故选C。
9．AD
解析：P处质点没有振动，说明波衍射不够明显，原因是MN间的缝太宽或波长太小，因此若使P处质点振动，可采用N板上移，从而减小小孔的间距，或增大波的波长，即减小波的频率。
故选AD。
10．CD
解析：A．小球在平衡位置时，有
在平衡位置时动能最大，有
mgA=Ek＋Ep
故A错误；
B．因为运动过程中弹簧与小球组成的系统机械能守恒，因此动能、重力势能和弹性势能之和保持不变，故B错误；
CD．从最高点到最低点，重力势能全部转化为弹性势能
Epm=2mgA
最低点加速度大小等于最高点加速度大小，据牛顿第二定律可知
F-mg=mg
得
F=2mg
故CD正确。
故选CD。
11．BC
解析：A．图乙为质点Q的振动图像，则知在t=0.10s时，质点Q正从平衡位置向y轴负方向运动，故A错误；
B．在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平稳法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向y轴正方向运动。由图乙读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为
则在t=0.25s时，质点P位移为负，加速度方向与y轴正方向相同，故B正确；
C．由甲图知波长λ=8m，则波速为
从t=0.10s到=0.25s经过的时间为Δt=0.15s，该波沿x轴负方向传播的距离为
故C正确；
D．从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为
由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或最大位移处，所以质点P通过的路程
故D错误。
故选BC。
12．AD
解析：若振子开始向左振动，如图所示，根据题意可以求得：，解得，所以第三次经过M点：

若振子开始向右运动：

根据题意得：，周期，所以第三次经过M点：，所以BC错误AD正确
13．BC
解析：根据题意可知，筛子的驱动力频率为
由图乙可知，筛子的固有频率为
则要想增大振幅，可以降低驱动力频率或增大筛子的固有频率
AB．由题意可知，增大电压可使偏心轮转速提高，筛子的驱动力频率增大，降低电压可以减小驱动力频率，故A错误B正确；
CD．由题意可知，增加筛子质量可增大筛子的固有周期，即减小筛子的固有频率，减小筛子质量可以减小固有周期，增大固有频率，故D错误C正确。
故选BC。
14．BD
解析：A．根据“上坡下，下坡上”知，题图所示时刻质点b向y轴负方向振动，故质点a比质点b先回到平衡位置，故A错误；
B．根据题图知波长为4m，由
T＝＝0.02s
经过
0.01s=
所以经0.01s质点的路程为两个振幅，即为0.4m，故B正确；
C．波的频率为
＝50Hz
由于波源从x=0处沿x轴正方向运动，在靠近接收者，所以在x=2000m处接收到的波的频率将大于50Hz，故C错误；
D．波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，根据题意可知，障碍物的尺寸小于波的波长，所以波能发生明显的衍射现象，故D正确。
故选BD。
15．(1)0.97
(2)C
(3) 乙 9.86
解析：（1）游标卡尺的主尺读数为9mm，游标读数为0.1×7mm=0.4mm，则最终读数为9.7mm=0.97cm；
（2）A．用单摆的最大摆角应小于5°，故A错误；
B．一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故应为
t
故B错误；
C．由单摆的周期公式
可推出重力加速度的计算式
可知，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，摆长偏大，则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；
D．为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误。
故选C。
（3）[1]单摆的悬点需要固定，摆线轻而不能有弹性，合理的是是乙；
[2]单摆的周期
单摆的周期公式
联立接地重力加速度的表达式为
[3]由单摆的周期公式
可得
可知斜率为
结合图像的斜率可知
解得
16．（1）；（2）见解析；（3）0，5m
解析：（1）由振动图像可得：振幅A = 5cm，周期T = 4s，则
故该振子做简谐运动的表达式为
（2）由题图可知，在t = 2s时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断变大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大，当t = 3s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值。
（3）振子经过一个周期位移为零，路程为
s1=5 × 4cm = 20cm
前100s时刚好经过了25个周期，所以第100s振子位移x = 0，振子路程
s = 20 × 25cm = 500cm = 5m
17．(1)
(2)
解析：（1）刚断时
kx1=3mg
解得
此时弹簧为拉伸状态，在最高点根据简谐振动的对称性
mg+kx2=2mg
解得
此时弹簧为压缩状态，弹簧长度改变
（2）物体A做简谐运动的振幅
简谐运动的周期
向上为正方向，所以初相位为-，物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式
18．若波向右传播，波传播的速度，(n=0,1,2,3……)；若波向左传播，波传播的速度，(n=0,1,2,3……)
解析：由图知，波的波长
若波向右传播，根据题意在t=0.2s波传播了，n=0，1，2，3……
则波传播的速度
，(n=0，1，2，3……)
若波向左传播，根据题意在t=0.2s波传播了，n=0，1，2，3……
则波传播的速度
，(n=0，1，2，3……)
19．（1）133cm；（2）125cm
解析：（1）由题意，O、P两点的距离与波长满足：
波速与波长的关系为：
在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：
综上解得：PQ=133cm
（2）Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：

波源由平衡位置开始运动，每经过T/4，波源运动的路程为A，由题意可知：
故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
B
D
D
D
C
AD
CD
题号
11
12
13
14






答案
BC
AD
BC
BD