【高考导航】2013届高考物理第一轮复习测试 第十一章过关检测

用心 爱心 专心 1 单元过关检测单元过关检测 时间 90 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 共计 50 分 每小题只有一个答案正确 把正确选项前 的字母填在题后的括号内 1 如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线 表示振幅A与驱动力的频率f的关系 下列说 法正确的是 A 摆长约为 10 cm B 发生共振时单摆的周期为 1 s C 若增大摆长 共振曲线的 峰 将向右移动 D 若增大摆长 共振曲线的 峰 将向左移动 解析 由单摆做受迫振动时的共振曲线可知 当单摆发生共振时 固有频率等于驱动力的频率 即固有频率为 0 5 Hz 因而固有周期为 2 s 由单摆的周期公式可知 此单摆的摆长约为 1 m 若增大摆长 周期变长 频率变小 共振曲线的 峰 将向左移动 D 正确 答案 D 2 我国探月的 嫦娥工程 已启动 在不久的将来 我国宇航员将登上月球 假如宇航员在月球 上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T 将月球视为密度均匀 半径为r的球体 则 月球的密度为 A B l 3GrT2 3 l GrT2 C D 16 l 3GrT2 3 l 16GrT2 解析 设月球表面的重力加速度为g0 则 mg0 T 2 GMm r2 l g0 密度 V r3 M V 4 3 解得 B 对 3 l GrT2 答案 B 3 两个弹簧振子 甲的固有频率为 100 Hz 乙的固有频率为 400 Hz 若它们均在频率为 300 Hz 的驱动力作用下振动 则 用心 爱心 专心 2 A 甲的振幅较大 振动频率是 100 Hz B 乙的振幅较大 振动频率是 300 Hz C 甲的振幅较大 振动频率是 300 Hz D 乙的振幅较大 振动频率是 400 Hz 解析 因为甲 乙两个弹簧振子都在做受迫振动 所以它们的振动频率都等于驱动力频率 300 Hz 乙的固有频率与驱动力频率更接近 所以乙的振动更激烈 即乙的振幅较大 选 B 答案 B 4 如图是一列简谐横波某一时刻的波的图象 下列说法不正确的是 A 波一定沿x轴正方向传播 B 此时a b两个质点的振动速度方向相反 C 质点a此时的速度方向可能沿y轴正方向 D 质点b此时的速度方向可能沿y轴正方向 解析 此题不能判定波的传播方向 故选项 A 错误 不管波向哪个方向传播 a b两质点在 两个趋势不同的 坡 上 其振动方向一定相反 选项 B 正确 由于波的传播方向不确定 a b两质点的振动方向也不确定 若波向右传播 a质点沿y轴正方向振动 b质点沿y轴负 方向振动 若波向左传播 a质点沿y轴负方向振动 b质点沿y轴正方向振动 选项 C D 正 确 答案 A 5 如图所示是一列简谐横波在t 0 时刻的波形图 已知这列波沿x轴正方向传播 波速v为 20 m s P是离原点 2 m 的一个介质质点 则在t 0 17 s 时刻 质点P的 A 速度和加速度都沿y轴正方向 B 速度沿 y方向 加速度沿 y方向 C 速度和加速度都正在增大 D 速度正在增大 加速度正在减小 解析 由波形图知 4 m 由T 得T 0 2 s 由波的传播方向和质点振动方向间的关系 v 知t 0 时刻 P质点速度沿 y方向 经T 0 17 s T 质点P已经通过正向最大位移正向 3 4 用心 爱心 专心 3 平衡位置移动 所以 D 正确 答案 D 6 一列波长大于 1 m 的横波沿着x轴正方向传播 处在x1 1 m 和x2 2 m 的两质点A B的振动 图象如图所示 由此可知 A 波长为 m 4 3 B 波速为 1 m s C 3 s 末A B两质点的位移相同 D 1 s 末A点的振动速度大于B点的振动速度 解析 由A B两质点的振动图象及传播可画出t 0 时刻的波动图象 如图所示 由此可得 m A 正确 由振动图象得周期T 4 4 3 s 故 v m s m s B 错误 由振动图象知 3 s 末A质点 T 4 3 4 1 3 位移 为 2 cm B质点位移为 0 故 C 错误 由振动图象知 1 s 末A质点处 于波峰 振动速度为零 B质点处于平衡位置 振动速度最大 故 D 错误 答案 A 7 A B两列波在某时刻的波形如图所示 经过t TA时间 TA为波A的周期 两波再次出现如图 所示波形 则两波的波速之比vA vB不可能是 A 1 3 B 1 2 C 2 1 D 3 1 解析 由图可得 A a B a 则 4 3 2 3 A B 2 1 经t TA时间 两图中波形依旧 故可知 TA n 1 TB n 0 1 2 据vA vB A TA B TB 则有 n 0 1 2 vA vB 2 n 1 故 A B C 选项符合题意 答案 D 用心 爱心 专心 4 8 一列简谐波沿x轴正方向传播 某时刻波形图如图甲所示a b c d是波传播方向上的四个振 动质点的平衡位置 如再过 个周期 其中某质点继续振动的图象如图乙所示 则该质点是 3 2 A a处质点 B b处质点 C c处质点 D d处质点 解析 由波的传播方向可以判断得出 该时刻质点b的振动方向沿y轴正方向 d的振动方向 沿y轴负方向 而质点a和c处于最大位移处 再过 个周期 质点d恰好回到平衡位置 且 3 2 振动方向沿y轴正方向 此后的振动图象符合图乙所示的情况 故正确答案为 D 答案 D 9 一简谐横波沿x轴正方向传播 若在x 1 m 处质点的振动图象如图所示 则该波在t 0 3 s 时刻的波形曲线为 解析 由题图可知t 0 3 s 时刻处于x 1 m 处的质点在波谷位置 显然选项中t 0 3 s 时 刻的波形图中只有 A 选项对应了x 1 m 处的质点处在波谷位置 A 正确 答案 A 10 一列简谐横波沿x轴负方向传播 图甲所示是t 1 s 时的波形图 图乙所示是波中某振动质 点位移随时间变化的振动图线 两图用同一时间起点 则该振动质点可能是图甲中的 A x 0 处的质点 B x 1 m 处的质点 用心 爱心 专心 5 C x 2 m 处的质点 D x 3 m 处的质点 解析 图甲中各点处于t 1 s 时刻 图乙中t 1 s 时刻质点处于平衡位置且振动方向向下 对应于图甲中x 0 和x 2 m 处质点 由于波沿x轴负方向传播 可知x 0 处质点运 动方向 向下 x 2 m 处质点运动方向向上 故 A 选项正确 答案 A 二 非选择题 本题共 6 小题 共 50 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演算步骤 有数 值计算的要注明单位 11 4 分 在 用单摆测定重力加速度 的实验中 用刻度尺量悬点到小球的距离为 96 60 cm 用 游标卡尺量得小球直径是 5 260 cm 测量周期有 3 次 每次都在摆球通过最低点时按下秒表 开始计时 同时将此次通过最低点作为第一次 接着一直数到计时终止 结果如下表 123 数的次数 618171 时间 s 60 4079 8070 60 这个单摆振动周期的测定值是 s 当地重力加速度的值是 m s2 取三位有效 数字 解析 由题可知单摆的周期 则周期T 2 01 s T1 T2 T3 3 摆长l l 0 966 0 0526 m 0 9923 m d 2 1 2 故重力加速度 g 4 2l T2 m s2 9 69 m s2 4 3 142 0 9923 2 012 答案 2 01 9 69 12 6 分 有一测量微小时间差的装置 是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成 两 个单摆摆动平面前后相互平行 1 现测得两单摆完成 50 次全振动的时间分别为 50 0 s 和 49 0 s 则两单摆周期差 T s 2 某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差 具体操作如下 把两摆球向右拉至相 用心 爱心 专心 6 同的摆角处 先释放长摆摆球 接着再释放短摆摆球 测得短摆经过若干次全振动后 两摆恰 好第一次同时同方向通过某位置 由此可得出释放两摆的微小时间差 若测得释放两摆的时间 差 t 0 165 s 则在短摆释放 s 填时间 后 两摆恰好第一次同时向 填 方向 通过 填位置 3 为了能更准确地测量微小的时间差 你认为此装置还可做的改进是 解析 1 T T1 T2 s 0 02 s 50 50 49 50 2 设短摆释放后经过t秒与长摆达同一位置 则两摆完成全振动的次数一样 长摆运动的时 间为 t t s 有 t t T1 t T2 代入数据 解得 t 8 085 s 8T2 1 4 即短摆振动了 8 个周期 此时恰向左通过平衡位置 1 4 3 减小两单摆摆长差等 答案 1 0 02 2 8 085 左 平衡位置 3 减小两单摆摆长差等 13 9 分 2011 年山东理综 如图所示 一列简谐横波沿x轴传播 实线为t1 0 时的波形图 此 时P质点向y轴负方向运动 虚线为t2 0 01 s 时的波形图 已知周期T 0 01 s 1 波沿x轴 填 正 或 负 方向传播 2 求波速 解析 1 根据 下坡上 判断 向正方向传播 2 由题意知 8 m t2 t1 T 1 8 v T 由 代入数据得v 100 m s 答案 1 正 2 100 m s 14 9 分 如图甲所示 波源S从平衡位置y 0 处开始竖直向上振动 y轴的正方向 振动周期为 用心 爱心 专心 7 T 0 01 s 产生的简谐波向左 右两个方向传播 波速均为v 80 m s 经过一段时间后 P Q两点开始振动 已知距离SP 1 2 m SQ 2 6 m 1 求此波的频率和波长 2 若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点 试在图乙中分别画出P Q两点的振动图象 解析 1 由T 0 01 s f 得f Hz 100 Hz 1 T 1 0 01 vT 80 0 01 m 0 8 m 2 波源S起振的方向竖直向上 则波传到P Q两点时 P Q的起振方向均竖直向上 因 SP 1 2 m 1 1 2 SQ 2 6 m 3 1 4 可见 当Q开始振动时 质点P已振动了 1T 3 4 即Q开始振动时 质点P在波谷 因此P Q的振动图线如图所示 答案 1 100 Hz 0 8 m 2 见解析图 15 10 分 一列简谐横波沿x轴正向传播 t 0 时刻的波形如图所示 质点振动周期T 0 2 s 求 1 波的振幅A 波长 波速v 2 画出平衡位置在x 1 5 m 处的质点 以该时刻为计时起点的振动图象 至少画一个周期 解析 1 由图可得 A 8 cm 2 m 则v m s 10 m s T 2 0 2 2 由图可知此时刻x 1 5 m 处的质点位于负的最大位移处 则其振动图象为 用心 爱心 专心 8 答案 1 8 cm 2 m 10 m s 2 图象见解析 16 12 分 一列横波上有相距 4 m 的A B两点 波的传播方向是由A向B 波长大于 2 m 如图所示的是A B两质点的振动图象 求这列波可能