【文档说明】内蒙古赤峰市第二中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题 含解析 .docx,共(21)页,2.584 MB,由小赞的店铺上传
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赤峰二中2022级高二第一次月考物理试题一、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8Hz,乙弹簧振子的固有频率为72Hz,当支架在受到竖直方向且频率为9Hz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8HzB.甲的振幅较大,且振动频率为
9HzC.乙的振幅较大,且振动频率为9HzD.乙的振幅较大,且振动频率为72Hz【答案】B【解析】【分析】【详解】支架在受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用下做受迫振动时,频率越接近则振幅越大,所以甲的振幅较大。受迫振动的频率取决于驱动力的频率即振动频率为9Hz
。故选B。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【答案】B【解析】【详解】AB.由图知O点是波谷和波谷的叠加,是振动加强点,该时刻质点O正处于振动加强的波谷位置,故A错误,B正确;C.质点M所在位置始终是振动加强区,故C错误。D.P、N两质点是波峰与波谷叠加,位移始终为零,所
以始终处于平衡位置,故D错误。故选B3.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1500m/s,若探测器发出频率为61.510Hz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1m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【答案】B【解析】【详解】AD.根据多普勒效应可知,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有关,而两列声波发生干涉的条件是频率相等,所以两列
声波相遇时不一定发生干涉,故AD错误;B.声波由水中传播到空气中时,声波的波速发生变化,所以波长会发生改变,故B正确;C.根据波长的计算公式可得361500m110m1.510vf−===当遇到尺寸约1m的被探测物时不会发生明显衍射,故C错误;故选B。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【答案】D【解析】【详解】A.鱼漂振动过程中水的浮力做功,所以鱼漂的机械能不守恒,故A错误;B.鱼漂受到重力,浮力的
作用,重力和浮力的合力为回复力,故B错误;C.M点到达水面时,鱼漂位于最低点,鱼漂的动能最小等于零,故C错误;D.N点到达水面时,鱼漂位于最高点,相对于平衡位置的位移最大,合力最大,根据牛顿第二定律可知鱼漂的加速度最大,故D正确。故选D。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0.2st=时的彩带波形图,图乙为2mx=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0.2st=开始,再过1s30,2mx=
处质点的位移为2cm−C.彩带波的波速为1m/sD.0=t时,2mx=处质点沿y轴负方向振动【答案】B【解析】【详解】A.根据振动图像与0.2s时的波形图可知,这列彩带波沿x轴负方向传播,故A错误;B.这列波
的周期为0.4sT=,波长4m=,所以波速为10m/svT==由图乙可知24sin(m)4sin5(m)yttT==再过1s30,即10.2ss30t=+2mx=处质点此时位移为2cmy=−故B正确,C错
误。D.因为0.2st=时2mx=处质点沿y轴负方向振动,往前推半个周期,所以0=t时2mx=处质点沿y轴正方向振动,故D错误。故选B。6.如图(a)所示,P、Q为一列简谐横波上平衡位置之间相距2m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4m/sB.沿x轴负方向传播,波速为2m/s3C.沿x轴正方向传播,波速为8m/sD.沿x轴负方向传播,波速为8m/s3【答案】
B【解析】【详解】图(b)可知,P、Q两质点的振动周期都是4sT=。若波从P传向Q,沿x轴正方向传播,由于两质点平衡位置之间的距离小于一个波长,由图(b)可知,P、Q两质点的振动时间差为4Tt=则P、Q两质点的距离满足2m4=可得波长为8m=则波速为2
m/svT==若波从Q传向P,沿x轴负方向传播,由于两质点平衡位置之间的距离小于一个波长,由图(b)可知,P、Q两质点的振动时间差为34Tt=则P、Q两质点的距离满足32m4=可得波长为8m3=则波速为2m/
s3λvT==故选B。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0.2sB.经过1.7s,Q点向前传播8.
5mC.经过1.7s,Q的路程为15cmD.t=1.7s时,Qx轴上方3cm处【答案】C在【解析】【详解】A.由于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,则波传播的速度1171m/s5m/s1.2xvt−===根据波形可知,波长为2m,
则机械波的周期2s0.4s5Tv===A错误;B.介质中的质点只在各自平衡位置振动,不会随波迁移,B错误;C.由于t=1.2s时x=7m处的Q点开始振动,则1.7s内,Q点振动的时间为0.511.7s1.2s0.5s
0.44TTT−===+可知经过1.7s,Q的路程为453cm15cmAA+==C正确;D.根据同侧法,可知质点A点起振方向沿y轴负方向,由于所有质点的起振方向相同,则质点Q点起振方向也沿y轴负方向,根据上述经过1.7
s,Q点振动的时间为0.5s,可知,t=1.7s时,Q在波谷位置,即在x轴下方3cm处,D错误。故选C。8.一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,0=t时刻振子的位移0.1mx=−;4s3t=时刻0.1mx=;4st=时刻0.1mx=。该振子的振幅和周期不可能为()A.
0.1m,8s3B.0.1m,8sC.0.2m,8s3D.0.2m,8s【答案】B【解析】【详解】A.若振子的振幅为0.1m,根据简谐运动的周期性和对称性,如图甲所示有41()32snT=+则周期最大值为8=s3TA正确,B错误;C.若振子的振幅为0.2m,由简谐运动的周期性和对称性可知
,振子由0.1xm=−运动到0.1=+xm时,如图乙所示有41()32snT=+所以最大周期为8=s3T且4ts=时刻0.1=+xm,C正确;D.若振子的振幅为0.2m,振子由0.1xm=−运动到0.
1=+xm,需时间6T再经nT到0.1=+xm,如图丙所示则根据简谐运动的周期性有41()36snT=+所以最大周期为=8sT且4ts=时刻,0.1=+xm,D正确;故选B。9.一列机械波的波源是坐标轴
原点,从0=t时波源开始振动,0.5st=时波形如图,则下列说法正确的有()的A.这种介质中波速5m/sv=B.1mx=处质点在0.3st=时位于波峰C.波源振动方程0.02sin(5)myt=+D.1mx=−处质点半个周期内向左位移半个波长【答案】AC【解析】【详解】A.由图中可知
0.5st=时,波传播的距离为2.5mx=,故波的速度为2.5m/s5m/s0.5xvt===故A正确;B.由图可知该波的波长为2m=,所以波的周期为2s0.4s5Tv===波传播到1mx=需要的时间111s0.2s5xtv===由图可知该波的起振方向向下,0.3st=该
波振动了0.1s,即14T,所以位于波谷,故B错误;C.根据图像可知该波的振动方程为()()2sin0.02sin5m0.02sin5myAtttT=+=−=+故C正确;D.质点只是上下振动,不随波左右移动,故D错误。
故选AC。10.位于0.25mx=的波源P从0=t时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正、负方向传播,在2.0st=时波源停止振动,2.1st=时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置1.75max=,质点b的平衡位置0.5mbx=−。下列说法正确的是()在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【答案】AD【解析】【详解】A.由图可知,波的波长1m=由于在2.0st=时波源停止振动,2.1st=时的部分波形如图所示,可知0.1s内波传播四分之一波长,可得0.1s4T=解得0.4sT=则波
速2.5m/svT==故A正确;B.结合上述作出2.0st=时的波形如图所示根据同侧法可知,此时波源P的振动方向向上,因2.0s5tT==,所以波源起振方向也向上,即波源沿y轴正方向起振,故B错误;C.由图像可知,质点a的振幅为
15cm,故C错误;D.波传到b点所需的时间30.75s0.3s2.5t==在0到2s内,质点b振动的时间4172s0.3s1.7s4tT=−==则质点b运动总路程17170.15m2.55msA===故D正确。故选AD。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【答案】BCD【解析】【详解】A.B.若波向右传播,可得13()3s,(0,1,2,3)4nTn+==解得112s43Tn=+若波向左传播,可得21()3s(0,1,2,3)4nTn+==,解得112
s41Tn=+由于n是整数,当n=0时,T=4s时,符合T1通项,波向右传播,4sT,故A错误,B正确;C.由图知波长6m=,若波速为8.5m/s,则波传播的距离为18.53m25.5m44xvt====根据波形的平移,波一定向左
传播,C正确;D.波传播的最小距离为向左传播1.5m,波波速可能的最小值为1.5m/s0.5m/s3vvt===故D正确。故选BCD。12.一根长20cm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x轴建立图示坐标系。两人在绳端P、Q沿y轴方向不断有节奏地抖动,
形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P的波速为2m/s。0=t时刻的波形如图所示。下列判断正确的有()A.两波源起振方向相同B.两波源的起振方向相反C.4st=时,在PQ之间(不含PQ
两点)绳上一共有5个质点的位移为10cm−D.4st=时,在PQ之间(不含PQ两点)绳上一共有6个质点的位移为10cm−【答案】BD【解析】【详解】AB.由图可知,P起振方向沿y轴负方向,Q起振方向沿y轴正方向,因此起振方向相反,故A错误,B正确;CD.4st=时,波传播
距离8mxvt==波形图如下的在PQ之间(不含PQ两点)绳上一共有6个质点的位移为10cm−,故C错误,D正确。故选BD。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的直径d=______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Δt即为单摆周期TD
.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2T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g=______2m/s(结果用π表示),摆球的半径r=______m
。(5)实验小组又研究了绳上张力的大小变化规律。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g=______m/s2。(在这一小问计算时,2=10。计算结果保留2位有效数字)【答案】①.19.90②.AB##BA③.AD##DA④.2⑤.21.010−⑥.2vFmgmLr=++⑦.9.77【解析】【详解】(1)[1]游标卡尺的读数为1918
0.05mm19.90mmdmm=+=(2)[2]AB.为了减小实验误差,摆线选择细些的、弹性小的、并且适当长一些,摆球选择质量大,体积小的可以减小阻力的影响,AB正确;C.为了计时准确,在摆球经过平衡
位置开始计时,误差小,C错误;D.为了使摆长不发生变化,选用乙方式悬挂,D错误。故选AB。(3)[3]由单摆周期公式2LTg=可知224πLgT=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T变大了,所测重力加速度g偏小,故A正确;B.开始计时时,
秒表过迟按下,所测周期T偏小,所测重力加速度g偏大,故B错误;C.实验中误将49次全振动数次数记为50次,所测周期T偏小,所测重力加速度g偏大,故C错误;D.实验时把绳长当成摆长了,则摆长偏小,所测重力加速度g偏小,故D正确。故选AD。(4)[4][5]由单摆周期
公式2lTg=可得224LrTg+=由此可知,当Lr=−时20T=由b图可知,1.0mL=−时20T=所以21.0cm1.010mr−==由224LrTg+=可知图像斜率为244g=所以2g=
(5)[6]根据牛顿第二定律2vFmgmLr−=+可得2vFmgmLr=++[7]由图可知,单摆的周期为1.6s,根据题意可知摆长62.5cm0.625mL==根据224πLgT=代入数据可得29.77m/sg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,水袖舞是中国京剧的特技之一,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0.8m的两个质点,且横波由P传向Q。0=t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0.5m至1m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。【答案】(1)()50.2sinm2yt=;(2)0.8m/s【解析】【详解】(1)根据图丙可知0.8sT=,0.2mA=由于0=t时P质点正经过平衡位置向上
振动,则其振动的位移y与时间t的关系式为()()225sin0.2sinm0.2sinm0.82yAtttT===(2)P、Q为该波沿水平传播方向上相距0.8m的两个质点,且0=t时P质点正经过平衡位置向上振动,Q质点正处于波谷,则有14xn=+(n=0,1,2,3…)解得1
6m205n=+(n=0,1,2,3…)根据题意有0.5m1m解得0.551.35n即取1n=则有16m25=则谐波的波速为0.8m/svT==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。
【答案】(1)()441msvn=+右(n=0,1,2,⋯),()443msvn=+左(n=0,1,2,⋯)(2)向右;(3)67s2418n+(n=0,1,2,⋯)【解析】详解】(1)由题图可知波长λ=8m,当波向右传播
时1114tnTT=+(n=0,1,2,⋯)解得12s41Tn=+(n=0,1,2,⋯)由波速公式可得()1441msvnT==+右(n=0,1,2,⋯)当波向左传播时2234tnTT=+(n=0,1,2,⋯)解得22s43Tn=+
(n=0,1,2,⋯)由波速公式可得()2443msvnT==+左(n=0,1,2,⋯)(2)Δt内波传播的距离为1360.5m18m24xvt====因此波向右传播;(3)若t1=0时刻的质点x=4m,振动方向沿−y方向,可知波向左传播。从t1=0时刻算起,x=
4m的质点其振动方程210sinytT=+当质点第1次到达y=5cm历时221212TTt=+再历时5T2到达y=5cm,10次,所以222275521212TTtTT=++=总当波向左传播时【2234tnTT=+(n=0,1,2,⋯)解得22s
43Tn=+(n=0,1,2,⋯)解得72675ss12432418tnn==++总(n=0,1,2,⋯)16.已知质量为0m的物体在受到0Fkx=−的回复力作用下,将做简谐运动,其偏离平衡位置的位移x与时间t的关系到遵循规律
()sinxAt=+,其中00km=,0k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92mgH
k=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x时,弹性势能为212pEk
x=。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;(3)从圆盘b开始下落到第一次运动至最低点Q所用的时间。【答案】(1)223mEgk=;(2)4mgAk=;(3)323mmtkk=+【解析】【分析】【详解】(1)b从P点到O
点,由动能定理得201222mgHmv=碰撞过程由动量守恒,得023mvmv=损失的机械能220112322Emvmv=−可得223mEgk=(2)圆盘a处于O点时,弹簧压缩了l0,由胡克定律得0mgkl=碰后a、b一起运动了l1到达最低点Q,由
能量守恒得222110011133()222mvmglkllkl+=+−解得16mglk=a、b处于平衡位置M时,弹簧压缩了l2,由胡克定律得3mg=kl2所以振幅1024mgAlllk=+−=(3)开始圆盘b做自由落体运动123Hmtgk==由题意可知,a、b
一起做简谐运动的周期322mTk==OM距离为202mgllk−=为振幅的一半,由简谐运动时间关系可知,从O到M的时间2112tT=从M到最低点Q的时间314tT=获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.x
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