2024年高二物理寒假提升（人教版）第8天《机械振动、机械波、光》测试题(原卷版)

第8天《机械振动、机械波、光》测试题一、单选题（每小题3分，每个小题只有一个正确的选项，答对得3分，答错得0分）1．如图所示，物体放在做简谐运动的振动平台上，并随平台上下振动而不脱离平台台面。若以向上的位移为正，物体的振动图像如图所示，在图像上取a、b、c、d四点，a、c为图线与横轴的交点，b、d为图线的最高点和最低点，则下列说法正确的是（）A．处于a状态时物体对振动平台的压力最小B．处于b状态时物体对振动平台的压力最大C．处于c状态时物体对振动平台的压力等于零D．处于d状态时物体处于超重状态2．如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧固定连接的物体A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。C为一固定的挡板。现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，在之后的运动过程中，物体B对C的最小弹力为，则（）A．D和A在斜面上的运动一定不是简谐运动B．D的最大加速度大小为C．D和A做简谐运动的振幅为D．B对C的最大弹力为3．甲、乙为竖直悬挂的两个弹簧振子，且悬挂振子的弹簧劲度系数相同，已知两球质量之比是4：1，振动图像如图所示。则下列说法不正确的是（）A．甲、乙两弹簧振子的振动频率之比是B．甲、乙两弹簧振子在10s内质点经过的路程之比是C．甲、乙两弹簧振子最大回复力之比是D．甲、乙两弹簧振子最大加速度之比是24．如图，倾角的光滑斜面固定在地面上，现将一长度为l的轻绳一端固定在点，另一端系一小球，小球静止在斜面上的O点，现将小球拉开一很小角度后由静止释放，运动到最低点时的速度为v。已知小球质量m，重力加速度g，不计空气阻力，则小球从最高点第一次运动到最低点的过程中（

）A．运动时间为 B．重力的冲量大小为C．最低点时重力的瞬时功率为 D．重力所做的功为5．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，其中，取地球表面重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线B．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为1mC．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为L1：L2=4：25D．若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的6.如图所示，相距3m的和是两个完全相同声源，选某一时刻为计时零点，两声源振动方程均为，声速。以两声源连线中点O为坐标原点过两个声源建立x轴，下列说法正确的是（）A．发出的声波和另一个频率为Hz的声波能发生干涉B．当人位于处时，几乎听不到声音C．时，处的质点位移为D．在和之间有2个振动加强点7．如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（

）A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动8．如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（

）

A． B． C． D．二．多选题（每个小题有多个选项正确，选全得4分，部分正确得2分，选错得0分）9．将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，如图a所示点O为单摆的悬点，将传感器接在摆线与点O之间，现将小球拉到点A，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中点B为运动最低位置，摆角a小于5°且是未知量。如图b所示是由计算得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的图像，且图中t=0时刻为摆球从点A开始运动的时刻，取g=10m/s2，由图中和题中信息可知，下列说法正确的是（）A．该单摆的周期为0.2πsB．该单摆的摆长为0.4mC．只增大摆球质量，周期将变大D．摆球质量与拉力极值的关系可表示为10.一列简谐横波在时的波形如图实线所示。下列说法中正确的是（）A．这列波的波长是12mB．平衡位置分别为A、B的2个质点的振幅相等C．如果波向右传播，平衡位置分别为B、C的2个质点，在此时刻的振动方向相反D．若波速为240m/s那么，波的频率为30HzE．若虚线是简谐横波在时的波形图，波的传播速度一定为：（n=0，1，2，3，…）11．某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝，的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（）A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹12．等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（

）

A．甲光的波长比乙光的长B．甲光的频率比乙光的高C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率E．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大三．实验题（每空得2分，共16分）13．甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。（1）甲组同学采用图甲所示的实验装置。①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用；（用器材前的字母表示）a．长度为左右的细绳

b.长度接近的细绳c．直径为的塑料球

d．直径为的铁球e．最小刻度为的米尺

f．最小刻度为的米尺②该组同学先测出悬点到小球球心的距离，然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间。请写出重力加速度的表达式。（用所测物理量表示）③若在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）（2）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的图线。①由图丙可知，该单摆的周期s；（结果保留2位有效数字）②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出（周期平方－摆长）图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度。（取，结果保留3位有效数字）14．用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：

（1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图；（2）已经测出AB=l1，OA=l2，S1S2=l3，则折射率n=（用l1、l2、l3表示）；（3）若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会（填“变大”，“变小”或“不变”）。四、计算题15．轻弹簧上端固定，下端系一质量为的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm。现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最高点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）小球运动到最高点时加速度的大小；（3）写出小球相对平衡位置的位移随时间变化的关系式。16．一列简谐横波在水平绳上沿x轴负方向传播，在时刻的波形如图所示，绳上三个质点M、N、P的平衡位置分别为，，，从该时刻开始计时，P点的振动位移随时间变化关系为。求：（1）该简谐横波的波速v；（2）再经过多长时间，质点M、N振动的速度相同。17．一细束单色光在三棱镜的侧面上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，恰好没有光线从边射出棱镜，且。求棱镜的折射率。18．如图所示，水族