吉林省蛟河实验高中学年高二物理下学期期中试题.docx

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吉林省蛟河实验高中学年高二物理下学期期中试题

号证考准

2020学年下学期高

二期中考试

物理

注意事项：

1•答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

•选择题的作答：

每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3•非选择题的作答：

用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4•考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、选择题：

本题共12小题,每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一项符合题目要求，第9〜12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1•弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中（）

A•振子的速度逐渐减小

B.振子离开平衡位置的位移逐渐增大

C.振子的速度逐渐增大

D.振子的加速度逐渐增大

2.关于机械振动与机械波说法不正确的是（）

A.机械波的频率等于振源的振动频率

B•质点振动的方向总是垂直

于波传播的方向

C.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离

D.机械波在介质中传播的速

度由介质本身决定

知（）

A.振子的振动周期等于ti

B.在t=0时刻，振子的位置在a点

C.在t=ti时刻，振子的速度为零

D.从ti到t2,振子正从O点向b点运动

4.波源质点在坐标原点O沿y

方向上下振动，已知t=0时刻波恰好传到x=20cm的质点处，波形如图，波沿轴正向传播，波速为2m/s,则下列说法错误的是（）

A波源质点的振动周期一定为0.2s

B.介质中各质点的振幅一定为4cm

C.波源质点的起振方向一定沿y轴负方向

D.当波源质点沿着x轴正向运动时，站在x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大

5.—个单摆在地面上做受迫

振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（）

A.此单摆的固有周期约为0.5

B.此单摆的摆长约为1m

C•若摆长增大，单摆的固有

频率增大

D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

6.在均匀介质中坐标原点O

处有一波源做简谐运动，其表达式

为y=5sin（—t），它在介质中形

成的简

wcm

谐横波

沿x轴正

pr/cm

曲Ml4050

方向传

处，波形图象如图所示，则（

）

A.此后再经6s该波传播

到x=20m处

B.M点在此后第3s末的振

°\Ay

12jf/m

动方向沿y轴正方向

•5卜2

播，某时刻波刚好传播到x=12m

C•波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向

D.此后M点第一次到达y=—3m处所需时间是2s

7.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为Xa=2m和Xb=6m，图乙为质点b从该时

刻开始计时的振动图象。

下列说法正确的是（）

A.该波沿+x方向传播，波速

为1m/s

B.质点a经4s振动的路程为4

C.此时刻质点a的速度沿+y方向

D.质点a在t=2s时速度为零

8.—个物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受

到的万有引力的4，在地球上走时正确的摆钟（设摆钟的周期与单摆简谐运动的周期相同）搬到此行星上,现要使摆钟在该行星与地球上的周期相同，下列可行的办法是

（）

A.将摆球的质量m增加为4m

b.将摆球的质量m减少为4

C.将摆长L减短为4

D.将摆长L增长为4L

9.关于振动和波，下列说法

正确的是（）

A.机械波在传播过程中各质点的振动都是受迫振动，其频率等于振源频率

B.在多普勒效应现象中，之所以观察者接收到的频率变化了，

用泡沫塑料作为商品的内包装，其目的是减震的同时，还避免了共振现象，从而减少了外界冲击力对商品的破坏作用

D.当波源停止振动时，不会影响机械波的传播

10.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz,下列说法正确的是（）

A.“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大

B.当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动

C.当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，丝网的振幅最大

D.昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定

11.甲、乙两弹簧振子，振动

图象如图所示，则可知（）

A.甲速度为零时，乙速度最大

B.甲加速度最小时，乙速度最小

C•两个振子的振动频率之比f甲：

f乙=1:

D.任一时刻两个振子受到的

回复力都不相同

12.图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。

图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象，t=0时刻波恰好传到质点M已知此超声波的频率为1X107Hz。

下列说法正确的是（）

A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4X103m/s

B.t=1.25X10-7s时质点M运动到横坐标x=3.5X10-4m处

0〜1.25X10-7S内质点M运动的路程为2mm

t=1.5X10-7s时质点N恰好处于波谷

二、非选择题（本题共5小题，

共52分。

按题目要求做答，解答题

应写出

Mrm丿屮

•卅Z……•厂

必要的

文字说

-10

A\Z015r/t

…………

明、方

程式和重要演算步骤，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）。

13.（8分）如图甲所示两个相干波源S、S产生的波在同一均匀介质中相遇，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则:

（1）在a、b、c、d、e、f六点中,

區1

点是

（2）若两振源S和S2振幅不相

同，此时位移为零的点是.

（3）在图乙中画出此时刻ace

连线上，以a为原点的一列完整波形，标出e点。

14.（9分）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，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为cm。

摆动时

偏角满足的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最

（填“高”或“低”）点的位置，

且用停表测量单摆完成多次全振

动所用的时间，求出周期。

图乙中停表示数为一单摆全振动50次所

期，那么重力加速度的表达式为g

（4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：

“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。

”学生乙说：

“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中

A.学生甲的说法正确

B.学生乙的说法正确

C•两学生的说法都是错误的

（5）某同学用单摆测量当地的重力加速度。

他测出了摆线长度L

需时间，则单摆振动周期为

和摆动周期T，如图丁（a）所示。

通

过改变悬线长度L,测出对应的摆

乙丙重力加速度g=_m/s；由

⑵用最小刻度为1mm勺刻度

此种方法得到的重力加速度值与

尺测摆长，测量情况如图丙所示,C为悬挂点，从图丙中可知单摆的

实际的重力加速度值相比会

（选填“偏大”“偏小”

或“一样”）

摆长为m。

（3）若用L表示摆长，T表示周

15.（9分）一质点做简谐运动,

其位移与时间的关系如图所示

⑴求t=0.25X10_s时质点的位移；

（2）在t=1.5X10-s到t=2X10_2s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？

（3）

17.（14分）如图，在坐标轴x

在t=0到t=8.5X10-s时间内，质点的路程、位移各多大？

=0和x=20m处有两个连续振动

.日on

\liftJn-=si

的波源，在介质

中形成相向传播

的两列波，t=0

时刻两列波刚好传到x=2m和x=16m处，已知两列波的波速均为2.5m/s。

求:

6a1012141

16.（12分）如图所示的实线是一列简谐横波在11=0时刻的波形，虚线是这列波在12=0.2s时刻的波形。

（1）若波沿x轴正方向传播，且这列波的周期T满足：

（1）从t=0到t=2.5s这段时

间内，x=7m处质点运动的路程；

（2）t=10s时，x=12m处质

点的位移。

11<3T，则这列波的波速多大？

（2）若波速大小为65m/s，则

波的传播方向如何？

2020学年下学期高二期中考试

物理答案

一、选择题：

本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1〜8题只有一项符合题目要求，第9〜12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.【答案】C

【解析】振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，B错误；物体向着平衡位置运动时，物体的速度逐渐增大，A错误，C正确；物体向着平衡位置运动时回复力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，加速度也减小，D错误。

2.【答案】B

【解析】机械波的频率就是振源的振动频率，故A正确；波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，故B错误；由v=*可知，在一个周期内，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，故C正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，故D正确。

3.【答案】D

【解析】弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振动图象可以看出振子的振动周期为2t1,选项A错误;在t=0时刻，振子的位移为零，所以振子应该在平衡位置O,选项B错误；在t=t1时刻，振子在平衡位置O,该时刻振子速度最大，选项C错误；从t1到t2，振子的位移在增加，所以振子正从O点向b点运动，选项D正确.

4.【答案】A

【解析】波源质点的振动周期等于波的周期，大小

T=-=—s=0.1,

v2，选项A错误；介

质中各质点的振幅一定为4cm选项B正确；波传到x=20cm的质点处时，此质点的振动方向向下，故波源质点的起振方向一定沿y轴负方向，选项C正确；根据多普勒效应可知，当波源质点沿着x轴正向运动时，站在x轴正向相对于地面

静止的观察者接收到的波的频率在变大，选项D正确。

5•【答案】B

【解析】由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz,固有周期为

2s；再由t=2冗，得此单摆

的摆长约为1m；若摆长增大，单

摆的固有周期增大，固有频率减

小，则共振曲线的峰将向左移动。

6•【答案】B

【解析】波的周期T=2n=

=^T=2m/s，则再经过6s，波传播的距离为x=vt=12m，该波传到x=24m处，选项A错误；M点在此时振动方向沿y轴负方向，则此

后第3s末，即经过了[T，该点的振动方向沿y轴正方向，选项B正确；因波传到x=12m处时，质点向y轴正方向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向，选项C错误；M点第一次到达y二—3m位置时，所需的时间小于T=2s，选项D错误。

7.【答案】D

【解析】由题图可知，该简谐横波波长为入=8m周期T=8s，所以波速为v=〒=1m/s，该时刻开始质点b向上运动，所以该波沿—x方向传播，A错误；经过4s（半个周期）质点a振动的路程为2A=1m，B错误；此刻质点a运动方向与质点b相反，沿一y方向，C错误；在t=2s时质点a在波谷处，速度为0，D正确。

8.【答案】C

9.【答案】AD

【解析】根据在星球表面万有引力等于重力可知：

某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4倍，质量不变，所以该星球的重力加速度g'=g/4；根据单摆的周期公式T=2n•可知，要使该单摆在行星与在地球上周期相同，所必须将摆长缩短为L/4，单摆的周期与摆球的质量无关，故ABD昔误，C正确。

【解析】机械波在传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率，故A正确；产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，声源的频率没有变化，是接收到的频率发生了变化，故B错误；用泡沫塑料作为商品的内包装，其目的是减震，减少了外界冲击力对商品的破坏作用，不是避免共振现象，故C错误；机械波传播的是振动形式和能量，故D正确。

10.【答案】CD

【解析】根据共振的条件可知，系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大，故A错误；当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网仍然振动，B错误；当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，其频率：

f=1/T=1/0.005=200Hz,与丝网的固有频率相等，所以丝网的振幅最大，故C正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由

“落网”昆虫翅膀振动的频率决

定，故D正确。

11.【答案】AC

【解析】：

==时，甲位于最大位移处，图象的斜率表示速度，速度为零，而此时乙位于平衡位置，图象的斜率最大，速度最大，故A正确；在-二或-r二时，甲的加速度最小，甲位于平衡位置，回复力为零，此时，乙也位于平衡位置，加速度为零，速度最大，故B错误；频率与周期互为倒数，频率之比为周期之比的反比，由图象可知，甲乙的周期之为I】，故频率之比为「一，故C正确；在25或22皿时，甲乙都处于平衡位置，回复力都为0,故D错误。

12.［答案】ACD

【解析】由图2知波长入=14X10-2mmh1.4X10-4m，由v=入f得波速v=1.4X10-4

mX1X107Hz=1.4X103m/s，选项A正确；质点M只会上下振动，不会随波迁移，选项B错误；质点M振动

—■^―3

的周期T==1X107s，

At=L25X1£2_5

由于•-…•，质点M在

0~1.25X10-7s内运动的路程L=

X4A=X4X0.4mm=2mm,选项C正确；t=1.5X10-7s时波传播的距离L=1.4X103

—7—4

m/sX1.5X10s=2.1X10m=21X10-2mm此时图2中横坐标x=14X10-2mr的波谷恰好传播到质点N,选项D正确。

二、非选择题（本题共5小题，共52分。

按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）。

13.（8分）

【答案】

（1）a、c、eb、d、f

（2）c、f（3）如图所示

【解析】

（1）由图可知：

a点是波谷与波谷相遇点，而b、d点是波峰与波谷相遇点，e点是波峰与波峰相遇点.由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，在波的传播方向上，振动加强的点的连线上的c点也是振动的加强点；当波峰与波谷相遇时振动减弱，所以振动加强点是a与e，振动减弱点是b、d;c在振动加强的连线上，f在振动减弱的连线上，因此c是振动加强点，而f是振动减弱点；

（2）若两振源S和S2振幅不相同，波峰与波谷相遇的位移不为零，平衡位置相遇为零，此时刻位移为零的点是：

c、f;（3）在图2中画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，如图。

14.（9分）

【答案】

（1）0.97低

斗於丄

2.05

（2）0.9980（3）

⑷A（5）1.0X10-2n2

一样

【解析】

（1）摆球的直径为：

0.9cm+0.1mmX7=0.97cm;摆球经过最低点时小球速度最大，容易观察和计时；图甲中停表的示数

为1.5min+12.5s=102.5s，则”102.5

周期T=s=2.05s;

⑵从悬点到球心的距离即为

摆长，可得L=0.9980m;

（3）由单摆周期公式T=忙"4n2L

2n_g可得g=；

（4）由于受到空气浮力的影响，小球的质量没变而相当于小球所受重力减小，即等效重力加速度减小，因而振动周期变大，A正确；

⑸T2与L的图象，应为过原点的直线，由横轴截距得，球的半径应为1.0X10-2m;图象斜率

.r3■dir3!

——=4=

■，而9E，故

4IT1

g='=n［根据以上推导，斜率不变，重力加速度不变，故对g的没有影响，得到的重力加速度值与实际的重力加速度值一样。

15.（9分）

【解析】⑴由题图可知A=2cmT=2X10一2s，振动方程为x

=Asin（31——）=—Acoswt

100ntcm

—2

当t=0.25X10s时，x=—

2cos于cm=-2cm.

（2）由题图可知在t=1.5X10—2s到t=2X10—2s的振动过程中，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大.

（3）在t=0到t=8.5X10—2s

时间内经历-个周期，质点的路程

为s=17A=34cm，位移为2cm.

16.（12分）

【解析】

（1）若波向右传播，

3传播距离Ax满足Ax=k入+8入（k二0,1,2,3，…）

由厶t=~v知传播时间满足

At二kT+8T（k二0,1,2,3，…）

由于2T

故At=2T+T

由题图知入=8m，根据波速

公式v=~，解得v=95m/s

（2）波速大小为65m/s时，波

在At时间内传播的距离为Ax=

所以波沿x轴负方向传播.

vAt=65X0.2m=13m=1~入

17.（14分）

【解析】

（1）由题中图象得左

侧波：

入1=2m,A=0.02m,Ti

入12n

==0.8s,31==2.5n

vT1

rad/s

波源振动方程：

y左=一

0.02sin尹t（m）

左侧波经2s传播到x=7m处，该处的质点从t=2s开始振动；右侧波经3.6s传播到x=7m处，2.5s时还没有传播到x=7m处，由左侧波源的振动方程得x=7m处的质点在t=2.5s时的位移：

y左=一0.02sin2n（t一

2）（m）=2cm

则该质点经过的路程为s=

2X2cm+2cm=（4+2）cm。

⑵由题中图象得右侧波：

入2

=4m,A=0.02mT2==1.6

2n5

s,32==7nrad/s

波源振动方程：

y右=一

0.02sin才冗t（m）

1.6s传到x=12m处，t=10s时,左侧波在x=12m处的位移：

〃5

y左〃=—0.02sinn（10—

4）（m）=0

右侧波在x=12m处的位移：

〃5

右〃=一0.02sin彳冗（10—1.6）（m）

=—2cm

根据波的叠加原理可得，此时该处质点的位移为y=y左〃+y右=一2cmo

左侧、右侧的波分别经过4s、

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