承德第一中学高二物理下册月考试卷刷题练习

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选择题

如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。则质点的振动周期和振幅分别为()

A.3s，6cm

B.4s，9cm

C.4s，6cm

D.2s，8cm

【答案】C

【解析】

简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过M、N两点，则可判定M、N两点关于平衡位置O点对称，所以质点由M到O时间与由O到N的时间相等。那么平衡位置O到N点的时间t1=0.5s，因过N点后再经过t=1s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过N点，则有从N点到最大位置的时间t2=0.5s。因此，质点振动的周期是T=4×（t1+t2）=4s，质点总路程的一半，即为振幅。所以振幅。

选择题

有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为（）

A.1∶11∶1B.1∶11∶2

C.1∶41∶4D.1∶21∶2

【答案】B

【解析】

弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2，而对同一振动系统，其周期与振幅无关，则周期之比为1∶1，振动周期由振动系统的性质决定，与振幅无关。

故选B。

选择题

一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()

A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s

【答案】C

【解析】

试题把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，写出其振动方程，根据数学知识求解时间．

把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为，代入得，当y=10cm时，可解得：，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是2t=1.0s，C正确．

选择题

一个摆长约1m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是（）

A.B.C.D.

【答案】C

【解析】

据单摆的周期公式可得

当驱动力的周期接近该单摆的固有周期时，振幅最大，所以C图的周期为2s，故ABD错误，C正确。

故选C。

选择题

如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（）

A.0B.kxC.kxD.

【答案】D

【解析】

当物体离开平衡位置的位移为x时，回复力（即弹簧弹力）的大小为kx，以整体为研究对象，此时m与M具有相同的加速度，根据牛顿第二定律

kx＝(m＋M)a

得

以A为研究对象，使m产生加速度的力即为B对A的静摩擦力f，由牛顿第二定律可得

故选D。

选择题

上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是()

A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了

B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率

C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动

D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的

【答案】B

【解析】

试题分析：旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故A错，B对．当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错．故选B.

选择题

如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知（）

A.B侧波是衍射波

B.A侧波速与B侧波速相等

C.增大水波波源的频率，衍射现象将更明显

D.增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显

【答案】B

【解析】

A．档板左边是衍射波的波源，故A错误；

B．在同一种介质水中，机械波的波速相等，故B正确；

C．波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将在减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显，故C错误；

D．在波长没改变的情况下，可以增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错误。

故选B。

选择题

图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于（）

A.a

【答案】D

【解析】

因为C位置的质点比a位置的晚0.5s起振，所以波向右传播，周期是1s，在t=1.25s的波形图也就是在，因此在的波形图就是图1左移1/4波长后的部分，如图所示：

跟图2对照，可知，对应的质点可能位于Oa之间或de之间，因此选D．

选择题

如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2－t1＝1.0s，由图判断下列哪一个波速是不可能的()．

A．1m/sB．3m/sC．5m/sD．10m/s

【答案】D

【解析】由机械波的周期性和平移法可知：波形由题图中实线所表示的波形变为虚线所表示的波形，波向右传播的可能距离为Δx＝λ＝(4n＋1)m

可能的速度为v1＝＝(4n＋1)m/s(n＝0,1,2…)①

波向左传播的可能距离为Δx′＝λ＝(4n＋3)m

可能的速度为v2＝＝(4n＋3)m/s(n＝0,1,2…)②

把n取0、1、2…代入①②两式可知，选项D是不可能的．

选择题

如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形．当R点在t=0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是（）

A.2cm≤x≤4cmB.2cm

【答案】B

【解析】

由同侧法可得2cm

选择题

一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示,已知弹簧的劲度系数为20N/cm，则（）

A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向

B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向

C.在0～4s内振子做了1.75次全振动

D.在0～4s内振子通过的路程为3.5cm

【答案】AB

【解析】

AB．由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为

方向指向x轴的负方向，并且现在正在远离O点向x轴的正方向运动，AB正确；

CD．由图可读出周期为2s，4s内振子做两次全振动，通过的路程是

CD错误。

故选AB。

选择题

如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）

A.h=1.7m

B.简谐运动的周期是0.8s

C.0.6s内物块运动的路程是0.2m

D.t=0.4s时，物块与小球运动方向相反

【答案】AB

【解析】

t=0.6s时，物块的位移为y="0.1sin(2.5π×0.6)m="-0.1m；则对小球，解得h="1.7m"，选项a正确；简谐运动的周期是，选项b正确；0.6s内物块运动的路程是3A=0.3m，选项c错误；t=0.4s=，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项d错误；故选ab.

选择题

质量为m、电荷量为＋q的可视为质点的小球与一个绝缘轻弹簧右侧相连，轻弹簧左侧固定在墙壁上，小球静止在光滑绝缘水平面上，且位于水平向右的x坐标轴的原点O处。当加入如图所示水平向右的匀强电场E后，小球向右运动的最远处为x＝x0，空气阻力不计弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（）

A.轻弹簧的劲度系数k＝

B.小球在x＝0处与在x＝x0处加速度相同

C.小球运动速度的最大值为

D.小球的动能与弹簧的弹性势能及电势能总和保持不变

【答案】CD

【解析】

A．加上电场后小球受力开始做简谐运动，平衡点的位置在O到x0的中点处，此时电场力等于轻弹簧的弹力，故弹簧劲度系数

故A错误；

B．在x=0处，由牛顿第二定律，则有

得

方向向右，而在x=x0处，由牛顿第二定律，则有

得

方向向左，故B错误；

C．当

时，即

时，速度最大，根据动能定理有

解得

故C正确；

D．运动过程中，存在弹簧的弹力与电场力做功，则小球电势能、动能互相转化，且总量保持不变，故D正确。

故选CD。

选择题

一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是（）

A.B.C.1mD.

【答案】BD

【解析】

时刻图（b）中的质点正处于正向最大位移处，与之相对应的波形图中的质点，图（c）中的质点正在负向处向负方向振动，根据振动方程

可得

或

所以这两质点平衡位置之间的距离可能是

当时，，

也有可能是，当时，

故BD正确，AC错误。

故选BD。

选择题

一列简谐横波沿绳传播，振幅为0.2m，传播速度为1m/s，频率为0.5Hz。在t0时刻，质点a正好经过平衡位置，沿着波的传播方向（）

A.在t0时刻，距a点2m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2m

B.在（t0＋1s）时刻，距a点1.5m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2m

C.在（t0＋2s）时刻，距a点1m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2m

D.在（t0＋3s）时刻，距a点0.5m处的质点离开其平衡位置的距离为0.2m

【答案】BD

【解析】

由v=λf得，波长

周期

A．在t0时刻距a点2m处质点，恰与a点相距一个波长，该点的振动状态与a完全相同，也应该在平衡位置，故A错误；

B．在（t0＋1s）时刻，因为T＝2s，过了半个周期，a点仍在平衡位置，离a点为1.5m（0.75λ）的质点离开其平衡位置的距离为0.2m，故B正确；

C．在（t0＋2s）时刻是经过了一个周期，在距离a点1m（0.5λ）的质点在平衡位置，故C错误；

D．在（t0＋3s）时刻是经过了一个半周期，a点仍在平衡位置，距a点0.5m（0.25λ）的质点离开平衡位置的距离为振幅0.2m，故D正确。

故选BD。

实验题

用单摆测定重力加速度的实验如图所示。

①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。

A.长度为1m左右的细线B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球D.直径为1.8cm的铁球

②测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t。则重力加速度g=（用L，n，t表示）

③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

组次

1

2

3

摆长L/cm

80.00

90.00

100.00

50次全振动时间t/s

90.0

95.5

100.5

振动周期T/s

1.80

1.91

重力加速度g/（m·s-2）

9.74

9.73

请计算出第3组实验中的T=s，g=m/s2

④用多组实验数据做出T2-L图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2-L图线的示意图如图3中的a，b，c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）()

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值

【答案】①AD②③2.01，9.76④B

【解析】试题分析：①为了减小测量误差，摆线选择1m左右的细线，为了减小空气阻力的影响，应选择题密度大体积小的物体，故选AD

②根据单摆完成n次全振动所用的时间t可得单摆运动周期为，故根据公式可得

③50次全振动的时间为100.5s，则周期为，摆长为，根据公式可得

④图像a与b平行，而a的纵截距不为零，若误将悬点到小球下端的距离记为摆长L，则，纵截距应在纵坐标负轴上，故A错误；从图像上可得c图线的斜率小于b图线的，若误将49次全振动记为50次，则，偏小，根据公式可得，则重力加速度偏大，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，根据公式可得，即的斜率，故斜率偏小，故B正确，C错误。

解答题

一单摆在山顶时测得其振动周期为T，将该单摆移到山脚下（海平面处）测得其周期减小了ΔT，设地球半径为R0，不考虑温度变化，求山的高度H表达式

【答案】

【解析】

设单摆的摆长为L，地球的质量为M，据万有引力定律等于重力，得在海平面上，有

在山顶上，有

据单摆的周期公式可知在山下，周期在山顶

并且

联立解得

解答题

甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿