物理湖北省武汉市钢城四中学年高二下学期月考.docx

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物理湖北省武汉市钢城四中学年高二下学期月考

钢城四中2017—2018（下）3月月考试卷

一、单选（每小题4分，共32分）

1.如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点的竖直线上的

点钉一颗钉子，使

，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角很小，则此摆的周期是（）

A．

B．

C．

D．

2.一根自由长度为10cm的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m的物块P。

在P上再放一个质量m的物块Q，系统静止后，弹簧长度为6cm，如图所示，如果迅速向上移去Q，物块P将在竖直方向做简谐运动，此后弹簧的最大长度是（　　）

A．8cm　　B．9cmC．10cmD．11cm

3.如图为某质点沿x轴做简谐运动的图象,下列说法中正确的是（　　）

A.在t=4s时质点速度最大,加速度为0

B.在t=1s时,质点速度和加速度都达到最大值

C.在0到1s时间内,质点速度和加速度方向相同

D.在t=2s时,质点的位移沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向

4．如图所示，有一条均匀的弹性绳，0、1、2、3、……、16是绳上一系列等间隔的点．现有一列简谐横波沿此绳传播．某时刻，绳上点9的位移向上且达到最大值、点12的位移为零且向上运动．则再经过

个周期，下面所给的弹性绳上某些质点的位置和振动方向（只画出其中一段绳上某四个质点的情况）的四个图中可能正确的是（　　）

5.沿x轴的负方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正值

B.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同

C.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同

D.质点M的回复力方向与速度方向一定相同

6.如图所示，是水平面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（　　）

A.A、C两处质点是振动加强点

B.B、D两处质点在该时刻的竖直高度差为4cm

C.E点处质点是振动减弱的质点

D.经2s，B点处质点通过的路程是8cm

7.图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（　　）

A.在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向

B.质点Q简谐运动的表达式为x=10sin

t（cm）

C.从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4m

D.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm

8．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1＝0、x2＝14m处，质点P位于x轴上xP＝4m处．t＝0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T＝0.1s，传播速度均为v＝40m/s，波源S1的振幅为A1＝2cm，波源S2的振幅为A2＝3cm，则从t＝0至t＝0.35s内质点P通过的路程为（　　）

A．12cmB．16cmC．24cmD．32cm

二、多选（每小题4分，共16分）

9.如图为某鱼漂的示意图。

当鱼漂静止时,水位恰好在O点。

用手将鱼漂往下按,使水位

到达M点。

松手后,鱼漂会上下运动,水位在MN之间来回移动。

不考虑阻力的影响,

下列说法正确的是（　　）

A.鱼漂的运动是简谐运动

B.水位在O点时,鱼漂的速度最大

C.水位到达M点时,鱼漂具有向下的加速度

D.鱼漂由上往下运动时,速度越来越大

10.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系为x=Asinωt,振动图象如图所示,下列说法正确的是（　　）

A.弹簧在第1s末与第3s末的长度相同

B.第3s末振子的位移大小为

A

C.从第3s末到第5s末,振子的速度方向发生变化

D.从第3s末到第5s末,振子的加速度方向发生变化

11.关于机械波，下列说法中正确的是（）

A.产生多普勒效应的原因是波源的频率发生的变化

B.发生干涉现象时，介质中振动加强的点，振动的能量最大，减弱点的能量可能为零

C.振动图象和波的图象中，纵坐标所反映的意义是相同的

D.超声波比次声波更容易发生衍射现象

12.一列简谐横波正在沿着x轴的正方向在弹性绳上传播，波源的周期为0.4s，振幅为0.4m，

在t0时刻的波形如图所示，则（　　）

A.这列波的传播速度为7.5m/s

B.在t0+0.2s时，质点P正经过平衡位置向上运动

C.在t0+0.2s时，质点M正处于波峰

D.从t0时刻到t0+0.2s时，质点Q通过的总路程为0.4m

三、实验题（每空1分，共10分）

13.在“利用单摆测重力加速度”的实验中。

（1）某同学尝试用DIS测量周期。

如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。

图中磁传感器的引出端A应接到　　　　。

使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于　　　　。

若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为　　　　（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。

（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T。

此后,分别取L和T的对数,所得到的lgT-lgL图线为　　　　（选填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”）;读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地重力加速度g=　　　　。

14.2008年5月12日14时28分，在四川省汶川地区发生了8.0级地震．已知地震波分三种：

横波（S波），波速vS＝4.5km/s；纵波（P波），波速vP＝9.9km/s；面波（L波），vL＜vS.面波在浅源地震中破坏力最大．

（1）位于震源上方的某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B（如图8甲所示），地震发生时最先明显振动的是________（选填“A”或“B”）．

（2）地震观测台记录到的地震曲线如图乙所示，由图可知

三种波形各对应的地震波类型：

a为________波，b为________波，c为________波（选填“S”、“P”或“L”）．

（3）若在地震曲线图上测得P波与S波的时间差为7.6s，则地震台距震源约为________km.

四．计算题（共42分）

15.图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。

设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图像。

根据图像回答：

（1）单摆振动的频率是多大？

（2）开始时刻摆球在何位置？

（3）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？

16.如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,在t=0时由静止开始竖直向上做匀加速运动。

一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1.5cm,BC=3.5cm。

求自玻璃板开始运动,经过多长时间才开始接通电动音叉的电源?

接通电源时,玻璃板的速度是多大?

（g取10m/s2）

17.如图所示，实线为t1=0时刻的图象，虚线为t2=0.1s时刻的波形，求：

（1）若波的传播方向为+x方向，波速多大；

（2）若波的传播方向为-x方向，波速多大；

（3）若波速为450m／s，波沿什么方向传播．

18.从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波，分别沿x轴正、负方向传播，在某一时刻到达A、B点，如图中实线、虚线所示．两列波的波速均为10m/s．求:

（1）质点P、O开始振动的时刻之差；

（2）再经过半个周期后，两列波在x=1m和x=5m之间引起的

合振动振幅极大和极小的质点的x坐标．

钢城四中高二下学期3月调考答案

1.答案D。

解析此摆为复合摆，周期等于摆长为L的半个周期与摆长为

的半个周期之和，故D选项正确。

2.答案：

C

解析：

由题可知物块P在竖直方向上做简谐运动。

平衡位置是重力和弹簧弹力相等的位置，由题中条件可得此时弹簧长度为8cm，P刚开始运动时弹簧长度为6cm，所以弹簧的最大长度是10cm，故C选项正确。

3.答案:

C

解析:

t=4s时质点位于正的最大位移处,加速度值最大,A错;t=1s时质点位于平衡位置,速度最大,加速度为零,B错;在0到1s时间内,质点速度和加速度方向均为x轴负方向,C对;加速度指向平衡位置,在t=2s时,沿x轴正方向,D错。

4．C　[依题意，波向右传播，点9到点12之间为四分之一波长，此时，点3在波谷处，再过

个周期，点3运动到平衡位置且向下运动，点6运动到正向最大位移处，图示波形A、B错误；点12运动到波谷处，点15运动到平衡位置且向下运动，所以图示波形C正确，D错误．]

5.C

6.D

7.A

8．B　[t＝0.1s前，质点P静止；t＝0.1s时，S1的振动传到P点，t＝0.25s时，S2的振动传到P点，而此时S1的振动在P点的振动方向向下，S2的振动在P点的振动方向向上．在t＝0.1s到t＝0.25s时间内，Δt1＝0.15s＝

T，P通过的路程为6A1＝12cm.t＝0.25s后两列波叠加，振幅为A＝|A1－A2|＝1cm，周期不变，到t＝0.35s时，Δt2＝0.35s－0.25s＝1T，质点P通过的路程为4A＝4cm，故从t＝0到t＝0.35s时间内质点P通过的路程总共为16cm，B正确．

9.AB

解析:

设鱼漂的横截面积为S,O点以下的长度为h。

当鱼漂静止时,水位恰好在O点,说明在O点浮力等于重力,即mg=ρgSh。

可取O点所在位置为平衡位置,取竖直向下为正,当鱼漂被下按x时,水位在O点上方x处,此时合力为F合=mg-ρgS（h+x）=-ρgSx,同理可得水位在O点下方时也满足此式。

因为ρ、g、S都是确定量,所以上述关系式满足简谐运动的条件（F合=-kx）,鱼漂做的是简谐运动,选项A正确;O点是平衡位置,所以O点时鱼漂的速度最大,选项B正确;水位到达M点时,鱼漂具有向上的加速度,选项C错误;鱼漂由上往下运动时,可能加速也可能减速,选项D错误。

10.ABD

解析:

弹簧在第1s末与第3s末所在位置相同,所以弹簧的长度相同,选项A正确;由图象可知振子振动周期T=8s,ω=

rad/s,所以第3s末振子的位移大小为x=Asin

A,选项B正确;从第3s末到第5s末,振子的速度方向没有发生变化,选项C错误;从第3s末到第5s末,振子的位移方向发生了变化,根据F=-kx,a=

可知,加速度方向发生变化,选项D正确。

11.BC12.BD

13.答案:

（1）数据采集器　最低点（或平衡位置）　

（2）直线　

解析:

（1）磁性小球位于最低点时离传感器最近,磁感应强度测量值最大;连续两次通过最低点的时间间隔为

所以t=（N-1）·

T=

。

（2）由单摆周期公式T=2π

得lgT=

lgL+lg2π-

lgg,所以lgT-lgL图线为直线,lg2π-

lgg=c,g=

。

14．

（1）B　

（2）P　S　L　（3）62.7

解析　

（1）因为纵波的传播速度最大，而B摆反映的是纵波，故B摆最先振动．

（2）因为纵波的传播速度最大，所以先记录的a是纵波（P波）．同理，b是横波（S波），c是面波（L波）．

（3）设地震台距震源的距离为x，则

－

＝t，解得x＝

，代入数值解得，x＝62.7km.

15.答案：

（1）1.25Hz　

（2）B点　（3）0.16m

解析：

（1）由乙图知周期T＝0.8s，则频率f＝

＝1.25Hz。

（2）由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以在B点。

（3）由T＝2π

得l＝

＝0.16m。

16.答案:

0.1s　0.1m/s

解析:

由题意可得,振针振动周期T0=0.2s,经过OA与BC所用的时间均为T=

=0.1s,

则对玻璃板:

sBC-sOA=2aT2

得a=1m/s2。

vA=

=0.2m/s,

再求O点速度vO=vA-aT=0.1m/s,

由vO=at得时间t=

=0.1s,

即经过0.1s才开始接通电动音叉的电源,且接通时玻璃板的速度为0.1m/s。

17．

（1）（50+200n）m/s（n=0，1……）

（2）（150+200n）m/s（n=0，1，……）

（3）x轴正向

18.答案：

（1）质点P、O开始振动的时刻之差为0.05s．

（2）两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：

2m、3m、4m、5m．合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m．  

解析：

（1）该波的周期为T=

=

=0.2s

由图知，质点P、O开始振动的时刻之差为△t=

=0.05s

（2）该波的波长为λ=vT=10×0.2m=2m

根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，可知，两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为：

2m、3m、4m、5m．合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m．