上海市浦东新区华师大二附中2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

上海市浦东新区华师大二附中2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题1.简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是a. 周期b. 频率c. 振幅d. 位移【答案】c【解析】【详解】ab.频率和周期表示振动的快慢。故ab错误。c.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱。故c正确。d.位移大小是振动物体离开平衡位置的距离，不表示振动的强弱。故d错误。2.关于单摆，下列说法正确的是a. 物体能被看作单摆的条件是摆动时摆角要小于5b. 振动的频率与振幅无关c. 细线拉力与重力的合力提供回复力d. 摆动到最低点时摆球合力为零【答案】b【解析】【详解】a. 物体能被看作简谐运动的条件是摆动时摆角要小于5，选项a错误；b. 振动的频率与振幅无关，只于摆长有关，选项b正确；c. 单摆做简谐运动的回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，故c错误。d.摆球在摆动到最低点处，小球处于超重状态，摆线弹力最大，合力不为零，摆球受到的合外力提供向心力，但回复力为零，故d错误。3.有关机械波，下列说法正确的是a. 横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播b. 在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去c. 两个相邻的、在振动过程中速度和位移都相同的质点间距离是一个波长d. 声波在真空中也能传播【答案】c【解析】【详解】a.横波和纵波水平和竖直方向都能传播，这两种波是根据波的传播方向与质点的振动方向间的关系划分的。故a错误。b.在波的传播过程中，质点在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移。故b错误。c.两个相邻的、在振动过程中速度和位移都相同的质点间距离是一个波长。故c正确。d.声波在真空中不能传播，因为没有传播振动的介质。故d错误。4.如图所示，s1、s2 为两个振动情况完全相同的相干波源，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法中正确的是a. a质点总处于波峰，b质点总处于波谷b. c、d点可以出现波峰，也可以出现波谷c. a、b点振动振幅比波源振幅大d. 振动加强和减弱区域交替变化【答案】c【解析】【详解】a. a质点是振动加强点，但不是总处于波峰，b质点也是振动加强点，但也不是总处于波谷，选项a错误；b. c、d点都振动减弱点，振幅为零，则不可能出现波峰或波谷，选项b错误；c. a、b点都是振动加强点，振幅为2a，即振动振幅比波源振幅大，选项c正确；d. 振动加强和减弱区域都是由位置决定的，都是固定不变的，选项d错误。5.一辆汽车在水平公路上沿曲线由 m向 n 行驶，速度逐渐增大。图中分别画出了汽车转弯所受合力f的四种方向，其中可能正确的是（ ）a. b. c. d. 【答案】b【解析】试题分析：汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由m向n行驶，汽车所受合力f的方向指向运动轨迹内测；由图可知，合力的方向指向运动轨迹的内测的只有bc，b图中将力f分解，法向分力指向圆心，使汽车的速度方向发生变化，切向分力使汽车的速率增大，故选项b正确。考点：曲线运动【名师点睛】做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上，速度方向沿曲线的切线方向，合力方向指向曲线的内测（凹的一侧），分析清楚图示情景，然后答题做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，当物体速度大小不变时，合力方向与速度方向垂直，当物体速度减小时，合力与速度的夹角要大于90，当物体速度增大时，合力与速度的夹角要小于906.如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径与轮2的半径相同，轮3的半径与轮4的半径相同，且为轮1与轮2半径的一半，则轮1边缘的a点与轮4边缘的c点向心加速度之比为a. 4: 1b. 1:4c. 8: 1d. 1: 8【答案】d【解析】【详解】设轮1边缘的线速度为v，则轮3边缘的线速度为v，根据v=r可知，轮2边缘的线速度为2v，则轮4边缘的线速度为2v，因ra=2rc，由可知，aa:ac=1:8. a. 4: 1，与结论不相符，选项a错误；b. 1:4，与结论不相符，选项b错误；c. 8: 1，与结论不相符，选项c错误；d. 1: 8，与结论相符，选项d正确；7.如图所示，比管道略小的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有a. 小球能通过最高点的最小速度为b. 小球通过与圆心等高的ab两处时，可以与管壁间没有作用力c. 小球在水平线ab以下管道中运动时，一定受到外侧管壁作用力d. 小球在水平线ab以上管道中运动时，不可能受到外侧管壁作用力【答案】c【解析】【详解】a.在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0故a错误；b. 小球通过与圆心等高的ab两处时，管壁的弹力提供向心力，则小球与管壁间一定有作用力，选项b错误；c.小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力。故c正确；d. 小球在与圆心等高的水平线ab以上的管道中运动时，若速度较大，可能外侧管壁对小球有作用力，若速度较小，可能外侧管壁对小球无作用力，故d错误。8.一列向右传播的横波在某时刻的波形如图所示，其中质点p、 q到平衡位置的距离相等。波的周期为t、关于p、q两质点，以下说法正确的是a. 该时刻质点p的速度在增大b. 该时刻质点q加速度在减小c. 再经过，两质点到平衡位置的距离仍相等d. 该时刻两质点的速度相同【答案】c【解析】【详解】a.波向右传播，则p质点向上振动，可知p质点的速度正在减小，选项a错误；b.波向右传播，则q质点向下振动，可知q质点的加速度正在增加，选项b错误；c. 再经过，波向右传播，将波形图向右平移可看出，两质点到平衡位置的距离仍相等，选项c正确；d. 该时刻两质点的速度大小相同，方向相反，选项d错误。9.如图所示，两个相同的物体，在两个力f1和f2的作用下沿相同粗糙水平面以相同的加速度向右移动了相同的距离。若f1所做的功为w1， f2所做的功为w2，则a. w1w2b. w1f2，则w1w2.a. w1w2，与结论相符，选项a正确；b. w1w2，与结论不相符，选项b错误；c. w1=w2，与结论不相符，选项c错误；d. 条件不足，无法确定，与结论不相符，选项d错误；10.一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如题5图所示关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是a. b. c. d. 【答案】d【解析】试题分析：由图知：在时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律得：，则拉力的功率为；在时刻以后，物体做匀速运动，不变，则，p不变，故d正确。考点：功率、平均功率和瞬时功率【名师点睛】根据物理规律得到解析式，再选择图象是常用的方法本题根据牛顿第二定律和运动学公式结合得到p的表达式是关键。11.如图所示，两个水平摩擦轮a和b传动时不打滑，半径ra2rb，a为主动轮当a匀速转动时，在a轮边缘处放置的小木块恰能与a轮相对静止若将小木块放在b轮上，为让其与轮保持相对静止，则木块离b轮转轴的最大距离为(已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦力相等)() a. b. c. rbd. b轮上无木块相对静止的位置【答案】b【解析】【分析】摩擦传动时，两轮边缘上线速度大小相等，摩擦力提供向心力展开讨论即可【详解】摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等，根据题意有：两轮边缘上有：，所以；因为同一物体在两轮上受到的最大摩擦力相等，根据题意有，在b轮上的转动半径最大为r：则根据最大静摩擦力等于向心力有，得，b正确【点睛】摩擦传动时，两轮边缘上线速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解决本题的关键12.如图所示为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、b是甲波上的两个点。下列说法正确的是a. 这两列波相遇时能发生干涉现象b. 甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大c. 质点a比质点b先回到平衡位置d. 若v甲=20m/s.再经t=0.15s. 位于原点的质点位移是10cm【答案】d【解析】【详解】ab.波速是由介质决定的，可知两列波的波速相等，根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，由图知，甲波的波长与乙波的大，由波速公式v=f知，两波的频率不等，不能发生干涉现象，故ab错误。c.甲波向右传播，由上下坡法可知，此时质点a正向上运动，质点b正向下运动，所以质点a比质点b后回到平衡位置。故c错误。d.若v甲=20m/s，则v乙=20m/s，则再经t=0.15s，则两列波分别传播，此时由甲波在坐标原点处的质点引起的位移为10cm，乙波在坐标原点处的质点引起的位移为0，则此时位于原点的质点位移是10cm，选项d正确。二、填空题13.如图所示图样为波的_现象，为使得现象更明显，可适当_（选填“增大或减小”) 波源的频率。【答案】 (1). 衍射 (2). 减小【解析】【详解】1.如图所示的图样为波的衍射现象；2.发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长小，且波长越长，衍射现象越明显，由题意知，适当减小波源的频率，能增大波长。14.一质点作半径为1m匀速圆周运动，它在0.8s的时间内。运动方向转过120角，则其转速是_ r/min，0.8s内质点的位移为_m【答案】 (1). 25 (2). 【解析】【详解】1.在0.8s的时间内运动方向转过120角，即转过了1/3周，可知转速2.0.8s内质点的位移为15.如图所示，弹簧振子以o点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动。以向左为正，振子的位移x随时间t的变化如图所示，则5s末振子做_运动；振子从b点向左运动到a点过程中的平均速度为_m/s.【答案】 (1). 减速 (2). 0.3【解析】【详解】1.因向左为正，t=1.6s，则t=5s=3t时，振子正由平衡位置向左振动，可知速度减小，则5s末振子做减速运动；2. 振子从b点向左运动到a点过程中的位移为x=2a=24cm=0.24m；时间为t=0.8s，则平均速度为.16.如果所示，实线表示简谐波在t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.5s时的波形图。若波向右传播，且，则该波的频率为_hz；若波向左传播，且， 则该波的传播速度为_m/s.【答案】 (1). 5.5 (2). 36【解析】【详解】根据简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离，因为2t（t2-t1）3t，设波传播的距离为x，则有：2x3.由波形平移法可知：1.若波向右传播，波传播的距离是：则波速为：频率：2.若波向左传播，则波传播的距离是：则波速为：17.如图(a) 所示，a、b为钉在光滑水平面上两根铁钉，小球c用细绳拴在铁钉b上(细绳能承受足够大的拉力)， a、b、c在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，在整个运动过程中小球速率保持不变。在时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图(b) 所示，设绳长为d，则两钉子间的距离为_ ；细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为_s。【答案】 (1). (2). 3【解析】【详解】1.06s内绳子的拉力不变，知，610s内拉力大小不变，知因为，则，两钉子之间的间距2.因为第一次碰到钉子需要的时间：则从第一次碰到钉子到第二次碰到钉子需时间：从第二次碰到钉子到第三次碰到钉子需时间：从第三次碰到钉子到第四次碰到钉子需时间：三、综合题18.在“利用单摆测重力加速度”的实验中，(1)从下列器材中选用最合适的器材(填写器材代号)_a.小铁球 b.小塑料球 c. 20cm长的细线 d.100cm 长的细线 e.手表 f.时钟 g.秒表(2) 有关“用单摆测定重力加速度”的实验，下述说法中正确的是_a.为了方便测量摆长，可以将单摆放在水平桌面上用力拉紧后再测量b.测量摆长时可以先测出摆线的长度，再加上摆球的半径c.偏角不要超过5，将摆球拉到最大位移处释放同时快速按下秒表开始计时d.为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间(3)某同学实验时改变摆长，测出多组摆长l和对应的周期t的数据，作出lt2图线，得到一条过原点的直线， 如果直线的斜率为k，则求得重力加速度 g= _。但实际操作时，该同学漏加了小球半径，如果他仍作出l-t2 图线，通过直线斜率来计算重力加速度，则测量结果将_ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】 (1). adg (2). bd (3). (4). 不变【解析】【详解】（1）1.实验中需要的器材有：a.小铁球；d.100cm 长的细线；g.秒表；故选adg;（2）2. 实验中单摆摆长等于摆球半径与摆线长度之和，应先用游标卡尺测出摆球直径；然后把单摆悬挂好，再用米尺测出单摆自然下垂时摆线长度，摆球半径与摆线长度之和是单摆摆长，故a错误，b正确；偏角不要超过5，以保证单摆做简谐振动；将摆球拉到最大位移处释放，等摆球到达最低点时快速按下秒表开始计时，选项c错误；为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间t，然后由求解周期，选项d正确；（3）3.根据可得，则由题意可知解得4.在测量数据时漏加了小球半径，将摆线的长度当做了摆长，所测摆长偏小，摆长的变化对图象斜率k没有影响，因此实验测量的重力加速度与真实值相等；19.如图所示是一列简谐波在t=0时刻的波形，简谐波沿x轴的正向传播。已知t=2.2s时p质点恰好第三次在波峰位置。求:(1)这列波的周期和波速；(2)在t=2.4s内质点m通过的路程和2.4s时刻的位移:(3)经过多少时间m点到达波谷:(4)画出m点第一次振动到平衡位置且向下振动时原点右侧的全部波形。【答案】（1）0.8s；2.5m/s（2）3.5m；-0.5m（3）1.6s（4）图见解析；【解析】【详解】（1）简谐波沿x轴的正向传播，图示时刻p点向下运动，已知t=2.2s时p质点恰好第三次在波峰位置，得到得t=0.8s由图知，波长=2m，则波速（2）波传到m点还需要的时间为，则在t=2.4s时刻质点m振动1.4s=1t，则在t=2.4s内质点m通过的路程为7a=3.5m； 质点m开始起振的方向向上，可知2.4s时刻的位移为-0.5m；（3）m点到达波谷，还需要振动，则经过1s+0.6s=1.6s的时间m点到达波谷；（4）图像如图；20.如图，竖直平面内斜面ab固定在水平地面上，左右分别与两个完全相同的光滑圆弧轨道平滑连接，其中左端与圆弧轨道最低处在a点平滑连接，右端与另一圆