5.学生实验：测量电源的电动势和内阻 (2).doc

2018年春季东乡一中高二物理第6次周考试卷组题人 周云贵 2018 -5-7一、单选题（本大题共7小题，共35.0分）1. 一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图（a）所示，它的振动图象如图（b）所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（）A. 第0.2s末质点的速度方向是AOB. 在4s内完成6次全振动C. 第0.4s末质点的加速度方向是AOD. 第0.7s时质点位置在O点与A点之间2. 在图1示的装置中，可视为质点的小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁，在竖直平面的AB之间简谐振动，用压力传感器测得滑块对器壁的压力大小F随时间t变化的曲线如图2所示，图中t=0时，滑块从A点开始运动根据力学规律和题中所给出的信息，下列判断正确的是（g取10m/s2）（）A. 滑块振动的周期是0.2sB. 半球形容器的半径是0.4mC. 在t=0.2s到t=0.25s和时间段内，滑块速度一直减小D. t=0.3s时，小滑块振动到平衡位置，所受合力为零3. 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图，以下说法正确的是（）A. 声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B. 声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C. 水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D. 空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线4. 一质点以坐标原点为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图线如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1m/s此质点从t=0开始振动，经过0.3s后此质点立即停止运动，则在t=0.4s时刻，波形图将是下图中的（）A. B. C. D. 5. 位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示B是沿波传播方向上介质的一个质点，则以下说法不正确的是（）A. 波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B. 经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长C. 此后的周期内回复力对波源A一直做负功D. 在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零6. 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=10sint（cm）C. 从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4mD. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm7. 图a是一列简谐横波在t=2s时的波形图，图b是这列波中P点的振动图象，则该波的传播速度和传播方向是（）A. v=25m/s，向x轴负方向传播B. v=25m/s，向x轴正方向传播C. v=50m/s，向x轴负方向传播D. v=50m/s，向x轴正方向传播二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）8. 如图，弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，并从O点开始计时，振子第一次到达M点用了0.3s时间，又经过0.2s第二次通过M点，则振子第三次通过M点，还要通过的时间可能是（）A. sB. sC. 1.4sD. 1.6s9. 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图a所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5m和x=6.5mP点的振动图象如图b所示在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（）A. B. C. D. 10. 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x=2m和x=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/sB. 质点a经4s振动的路程为1mC. 此时刻质点a的速度沿+y方向D. 质点a在t=2s时速度为零三、实验题探究题（本大题共1小题，共18.0分）11. 在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为_ A20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台D100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最_ （填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为_ 秒（3）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是_ A实验室的海拔太高B摆球太重C测出n次全振动时间为t，误作为（n+1）次全振动时间进行计算D摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了（4）有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2-L图象，如图甲所示去北大的同学所测实验结果对应的图线是_ （填“A”或“B”）另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，a、b两单摆的摆长之比= _ （北大所在地的纬度比厦大高）四、计算题（本大题共3小题，共(32.0分）12. (10分）如图所示，现把小球A由平衡位置O拉到其悬线与竖直方向成角（=5，cos=0.9875）轻轻释放，A球下摆时与静止在平衡位置的O点处的B球发生正碰，碰撞后两球速率相等，且等于碰前A球速率的1/3，碰撞后A球被弹回，B球向右在光滑水平轨道上运动，后又滑上倾角为30足够长的光滑斜轨道（已知摆长L=1m，g=10m/s2，2g）（1）碰前的瞬间A球的速率多大？（2）水平光滑轨道的长度x应满足什么条件才能使小球B从斜面上返回后正好与小球A在平衡位置O处迎面相碰？13. （12分）一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0的时刻的波形图，已知这列波在A出现两次波峰的最短时间是0.4s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点B才能第一次到达波峰？（3）这段时间里B通过的路程是多少？14. （10分）如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图（1）若波沿x轴负方向传播，求它传播的可能距离；（2）若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期；（3）若波速是35m/s，求波的传播方向 2018春季东乡一中高二物理周考6答题卡 姓名-，班级-，学号-一选择题（50分）12345678910二。实验题：（18分 ，每空3分）11（1）-， （2）-， -。 （3）-。（4）-， -。三 计算题（32分）12（12分）13（10分）14（10分）答案和解析【答案】1. C2. B3. A4. C5. B6. A7. C8. AC9. AB10. BD11. B；低；C；B；4：912. 解；（1）碰撞前，对于A球，根据动能定理，得mgL（1-cos）= 代入数据=m/s=0.5m/s （2）B与A要在O点要迎面碰撞，要经历的时间为t=nT+T（n=0，1，2，3，）T=2 即t=（2n+1）（n=0，1，2，3，）B碰撞后回到A点的时间为t=联立解得x=m（n=0，1，2，3，）13. 解：（1）由图可知，波长=4m 因为A点两次出现波峰的最短时间是0.4s，所以这列波的周期T=0.4s则这列波的波速v=m/s=10m/s （2）波传到B点的位移x=9m-5m=4m 波传到B点的时间t1=s=0.4s 波传到B点后，质点B第一次到达波峰的时间t2=0.3s 由t=0时刻到B第一次出现波峰的时间t=t1+t2=0.7s （3）质点B通过的路程为s=3A=33cm=9cm14. 解：（1）若波沿x轴负方向传播，根据波的周期性可得传播的可能距离为：x=（n+）=（n+）4m=（4n+3）m，（n=0，1，2，）（2）若波沿x轴正方向传播时，由图可知：t=kT+T（k=0，1，2，3，）得：T=，当k=0时，T最大，T=4t=0.8s （3）当v=35m/s时，波传播的位移：s=vt=350.2m=7m=4m+3m=1 所以，根据波形的平移得到，波向左传播【解析】1. 解：A、位移时间图象切线的斜率等于速度，根据数学知识知，第0.2s末质点的速度方向沿负向，即从OA故A错误B、质点的振动周期为T=0.8s，则在4s内质点完成全振动次数为：n=5（次），故B错误C、第0.4s末质点的位移为负向最大，由a=-，知质点的加速度为正向，即AO故C正确D、第0.7s时，质点位置在O与B两点之间故D错误故选：C 位移图时间象切线的斜率等于速度，根据数学知识判断速度的方向由图象读出周期，根据时间与周期的倍数关系，分析4s内完成全振动的次数根据位移方向分析质点的加速度方向根据位移分析质点的位置本题要根据振动图象读出基本的信息，如振幅、周期、速度的方向、位移等等，要知道位移时间图象切线的斜率等于速度，简谐运动的加速度与位移的关系为a=-2. 解：AB、读图可得，压力大小F随时间t变化的周期T1=0.2s，经判断知滑块运动的周期T1是压力大小变化周期T2的2倍，故T2=0.4s，根据周期公式T2=2 得容器的半径：R=0.4m，故A错误，B正确；C、在t=0.2s到t=0.25s的时间段内，力逐渐增大，所以速度逐渐增大，故C错误；D、t=0.3s时，小滑块振动到平衡位置，所受合力提供向心力，不为零，故D错误故选：B通过图象得出压力大小随时间变化的周期，滑块的周期是压力变化周期的2倍，根据滑块的周期，结合单摆的周期公式求出容器的半径；滑块在最低点对底部的压力最大，在最高点压力最小，且沿径向的合力为零，从最高点向最低点运动时速度变大本题综合考查了单摆的周期公式，向心力公式的直接应用，考查学生的读图能力，综合性较强，是一道好题3. 解：同一音叉发出的声波，声源相同，频率f相同、周期T相同，故CD均错；又声波在水中传播的传播速度比在空气中快、速度V大，根据波长=VT可知声波在水中波长较大；由图波形曲线可知b比a的波长长，故b是水中声波的波形曲线，故A正确、B错误故选A根据波长、频率及波速的关系可分析声波在水和空气中的波长的关系，即可判断其相应的波形应熟记波的频率由振源决定，而波的传播速度由介质决定；由这两点即可判断波长的关系4. 解：根据振动图象得知，t=0时刻质点沿y轴正方向振动，即波源的起振方向沿y轴正方向，则介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，与波最前头的质点振动方向相同起振后0.3s此质点立即停止运动，形成波长的波形由振动图象读出周期T=0.4s，波长=vT=0.4m，则再经过0.1s后，即t=0.4s时波总共传播的距离为S=vt=0.4m，传到x=0.4x处，故C正确，ABD错误故选：C根据振动图象t=0时刻质点的振动方向确定波传播时各质点起振的方向由振动图象读出周期，求出波长，分析再经过0.1s后，即总共经过0.4s时波传播的距离，确定波形图本题要抓住质点的振动与波动之间关系的理解根据时间与周期的关系、波传播距离与波长的关系分析5. 解：A、波向右传播，图示时刻波最右端质点的振动方向沿y轴负方向，所以波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向故A正确 B、波向右传播过程中，质点B不向右迁移故B错误C、此后的周期内A点的回复力向上，位移向下，则回复力对波源A一直做负功故C正确 D、在一个周期时间内A的动量变化量为零，根据动量定理得，A所受回复力的冲量为零故D正确本题选错误的，故选B 简谐波传播过程中，质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同波在同一均匀介质中匀速传播，振动在一个周期内传播一个波长但质点不随波迁移当回复力方向与质点运动的位移方向相同时，回复力做正功，否则，回复力做负功在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零本题应用到机械波两个基本特点：一是机械波向前传播时，介质中质点不随波迁移；二是介质中质点起振方向与波源起振方向相同6. 解：A、由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确B、，则质点Q简谐运动的表达式为y=10sin10t（cm），故B错误C、根据图象可以看出波在向左传播，故C错误D、由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误故选：At=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图确定Q的运动方向，从而确定了该波向左传播，结合经历的时间确定质点P的位置，从而得出质点P的运动方向根据周期得出角速度，从而得出振动的表达式根据波长求出波速，结合经历的时间求出波传播的距离本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析7. 解：由b图可知，2s时刻P点正经过平衡位置向正方向运动，则由波动图象可知波应向x轴的负方向传播；而波的周期为2s，波长为100m，则波速v=m/s=50m/s；故C正确；故选C由b点的振动图象可知t=2s时刻P点的振动方向，则可知波的传播方向；由振动图象可知波的周期，由波动图象可知波长，则由波长、频率和波速的关系可求得波速只要能知道任一点的振动方向，即可由带动法判断出波的传播方向；但本题一定要注意波对应的时刻为2s，故应从振动图象中找出2s时的P点的振动情况8. 解：如图，假设弹簧振子在水平方向BC之间振动，如图1，若振子开始先向左振动，振子的振动周期为T=4（0.3+s=1.6s，则振子第三次通过M点还要经过的时间是t=1.6s-0.2s=1.4s如图2，若振子开始先向右振动，振子的振动周期为T=20.2s+s=，则振子第三次通过M点还要经过的时间是t=0.2s+s=s故选：AC 根据振动周期的定义：振子完成一次全振动所用的时间，确定弹簧振子的周期，画出振子的运动路线，求出振子第三次通过M点还要经过的时间可能值本题的解题关键是画出振子的运动路线，根据简谐运动的对称性，求出振动周期，再求解时间9. 解：由波动图象读出波长=4cm由题，P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5cm和x=6.5cm，两者平衡位置相距为x=6cm=在t=0时刻，由P点的振动图象读出，P点经平衡位置沿y轴正方向振动波若向右传播，结合波形得到，P点在平衡位置向上振动，则Q点处于平衡位置沿y轴负方向振动；若波向左传播，P点在平衡位置向下振动，则Q点处于平衡位置沿y轴正方向振动，故AB正确故选：AB由波动图象读出波长由题，P、Q两质点的横坐标分别为x=0.5cm和x=6.5cm，两者平衡位置相距为x=6m，根据x与波长的关系，结合波形，分别分析波沿x轴正方向和负方向传播时在同一时刻P、Q两点状态的关系，选择Q的振动图象本题考查理解和把握振动与波关系的能力，根据两质点平衡位置间的关系，常常画出波形，分析状态间的关系10. 解：A、ab两点间的距离为x=xb-xa=6-2=4m，振动从a传播到b的时间为半个周期，为t=4s，所以波速为：v=1m/s，但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向，由微平移法可知波向-x轴方向传播，选项A错误B、质点a振动4s，是经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1m，选项B正确C、此时刻b的振动方向是向y轴正方向，ab间相隔半个波长，振动步调完全相反，所以此时刻质点a的速度沿-y方向，选项C错误D、在t=2s时，质点b在正的最大位移处，ab两质点的振动步调完全相反，所以质点a在负的最大位移处，此时a的速度为零，选项D正确故选：BD A、由图可知ab两点之间的距离，利用波的速度公式可求出波传播的速度大小，结合b点在该时刻的位置及振动方向，利用平移法可知波的传播方向，从而可知选项A的正误B、方向经过4s的时间与周期之间的关系，利用在一个周期内，质点经过的路程为振幅的4倍，即可得知选项B的正误C，结合b质点此时刻的位置和振动方向，从而可得知a质点所处的位置和振动方向，继而可知选项C的正误D、通过t=2s时b的位置，可判断出a点的位置，从而可知a点的运动情况，继而得知选项D的正误该题考察了简谐波的传播和质点的振动，解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断，常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”，还有就是要熟练的掌握步调一致的点的判断和步调始终相反的点的判断会通过时间计算振动质点通过的路程11. 解：（1）实验中应采用长1m左右，不能形变的细线，小球选用体积小质量大小的金属球；故选：B；（2）摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时由题分析可知，单摆全振动的次数为N=31，周期为T=；（3）A、海拔太高时，重力加速度较小，这肯定不是测量结果偏大的原因；故A错误；B、摆球的重力越重，误差越小；故B错误；C、实验中误将n次全振动计为n+1次，根据T=求出的周期变小，g偏大，故C正确D、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，依据：，测得的单摆周期变大，故由可知得到的g值偏小，故D错误（4）由得，知T2L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线由振动图线知，两单摆的周期比为，由知，两单摆摆长之比=故答案为：（1）B；（2）低；（3）C；（4）B；（1）根据