【物理】广西崇左天等县高级中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版） 11页

广西天等县高级中学2019-2020学年高二（下）期中理综 物理试题 ‎1.下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是（ ）‎ A. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 B. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高 C. 弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同 D. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，A正确，不符合题意；‎ B．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，B正确，不符合题意；‎ C．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小相等，方向可能相同也可能相反，C错误，符合题意；‎ D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，D正确，不符合题意；‎ 故选C。‎ ‎2.测温是防控新冠肺炎的重要环节。在公共场所常用如图所示的测温枪为出入人员测温，测温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据，使用时只要将测温枪靠近皮肤表面，修正皮肤与实际体温的温差便能准确显示体温，下列说法正确的是（　　）‎ A. 测温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒 B. 红外线是波长比紫外线长的电磁波 C. 红外线的穿透能力很强，接受红外线照射是会伤害身体的 D. 红外线的频率大于X光的频率 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．紫外线可用于杀菌消毒，红外线具有热效应，故A错误；‎ B．由电磁波谱可知，红外线是波长比紫外线长的电磁波，故B正确；‎ C．红外线的热作用很强，接受红外线照射是不会伤害身体的，故C错误；‎ D．由电磁波谱可知，红外线的频率小于X光的频率，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.关于电磁波及电磁振荡，下列说法中不正确的是（　　）‎ A. 无线电波中，微波比长波更容易发生衍射 B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C. 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D. LC振荡电路放电过程中，电场能转化为磁场能 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 波长越长衍射现象越明显，无线电波中，长波比微波更容易发生衍射，故A错误，符合题意；‎ B． 周期性变化电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故B正确，不符合题意；‎ C． 电磁波是横波，电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，故C正确，不符合题意；‎ D． LC振荡电路放电过程中，电容带电量减小，回路电流增强，电场能转化为磁场能，故D正确，不符合题意。‎ 故选A。‎ ‎4.某弹簧振子振动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 振子振动周期为，振幅为 B. 时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 C. 从到过程中振子动能增大，势能减小 D. 时振子的速度为负向的最大值 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图像可知，振子振动周期为4s，振幅为‎8cm，选项A错误；‎ B．t=2s时振子离开平衡位置的位移最大，此时振子的速度为零，加速度为正向的最大值，选项B正确；‎ C．从t=1s到t=2s过程中振子位移变大，则速度减小，动能减小，势能变大，选项C错误；‎ D．由图像可知，t=3s时振子的速度为正向的最大值，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.3 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为(　　)‎ A. A＝‎1 m，f＝5 Hz B. A＝‎0.5 m，f＝5 Hz C. A＝‎0.5 m，f＝2.5 Hz D. A＝‎1 m， f＝2.5 Hz ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图像可知A=‎‎0.5m 波速 频率 ‎.‎ 故选B。‎ 二、多选题（第19～21题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有错误的0分。）‎ ‎6.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则下列说法正确的是（　　）‎ A. 此单摆的固有周期约为2s B. 此单摆的摆长约为‎2m C. 若摆长增大，共振曲线的峰将左移 D. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知该单摆的周期为 故A正确；‎ B．由单摆周期公式得 代入数据解得故B错误；‎ C．由单摆周期公式可知摆长增大，则单摆周期增大，故固有频率减小，共振曲线向左移动，故C正确；‎ D．由单摆周期公式可知摆长增大，则单摆周期增大，故固有频率减小，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎7.如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐波在t＝0s时刻的波形。图乙表示该波传播的介质中x＝‎2m处的质点a从t＝0时起的振动图象。则（　　）‎ A. 波沿x轴正方向传播 B. 波传播的速度为‎20m/s C. t＝0.25s，质点a的加速度沿y轴负方向 D. t＝0.25s，x＝‎4m处的质点b的速度最大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据波传播原理x＝‎2m处的质点a在t＝0s时刻向y轴负方向运动，由同侧法可知波沿x轴正方向传播，故A正确；‎ B．由图甲可知，波长为‎4m，由图乙可知，周期为0.2s，波速 ‎20m‎/s 故B正确；‎ C．t＝0.25s，由图乙可知，质点a在负向最大位移处，加速度沿y轴正方向，故C错误；‎ D．0时刻质点b位于平衡位置且向上振动，则经过t＝0.25s=，x＝‎4m处的质点b在波峰位置，速度为0，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎8.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. t=0.8s时，振子的速度方向向左 B. t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处 C. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同 D. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的加速度逐渐增大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从t=0.8s时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t=0.8s时，速度方向向左，故A正确；‎ B．由图乙得振子的位移为 则时 故B正确；‎ C．由图乙可知，振子的位移方向相反，加速度方向相反，故C错误；‎ D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的位移逐渐变小，根据可知，其加速度逐渐减小，故D错误。‎ 故选AB 第II卷(非选择题)‎ ‎9.一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波的图像如图所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向上振动，该波向_________传播。再过0.2s，质点Q第一次到达波峰，该波波速为_______m/s。‎ ‎【答案】 (1). x轴正方向（或向右） (2). 30‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]t=0时刻质点Q恰在平衡位置且向上振动，根据同侧法可知，该波向x轴正方向传播； [2]根据题意可知，质点Q第一次到达波峰需要的时间为 可得周期为 T=0.8s 根据图象可知，该波的波长为 λ=‎‎24m 所以该波波速为 ‎10.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．‎ ‎(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‎10cm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)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T2－L图线的示意图如图中的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】 (1). AD (2). (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)为减小实验误差，应选择‎1m左右的摆线，故选A;为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D;因此需要的实验器材是AD．‎ ‎(2)单摆完成n次全振动所用的时间t,则单摆的周期为，由单摆的周期公式，解得重力加速度.‎ ‎(3) A．若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度l，则有，根据数学知识可知，对T2-L图象来说，与b线斜率相等，两者应该平行，是截距；故做出的T2-L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L；故A错误.‎ B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小；故B正确.‎ C．由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据T2-L图象的斜率，当地的重力加速度可知，g值大于图线b对应的g值；故C错误.‎ ‎11.如图所示是某一单摆做简谐运动的图象，已知当地重力加速度。‎ ‎（1）该简谐运动的振幅A和周期T分别是多少？‎ ‎（2）该单摆的摆长L是多少？‎ ‎【答案】（1）A=‎2cm，T=4s；（2）L=‎‎4m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图可知振幅A=‎2cm；周期T=4s；‎ ‎（2）由单摆的周期公式 得 带入数据解得摆长 L=‎‎4m ‎12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t = 0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x = ‎2m、x = ‎4m处。从t = 0时刻开始计时，当t=3.5s时质点Q刚好第2次到达波峰。‎ ‎（1）求波速。‎ ‎（2）求质点P在5s时间内通过的路程。‎ ‎（3）写出从t=0时刻开始平衡位置在‎4.5m处的质点N（N点没标出）的振动方程（不要求推导过程，初相位：）。‎ ‎【答案】（1）‎2m/s；（2）‎2m；（3）‎ ‎【解析】（1）根据波形图得到波长λ=‎4m，t = 0时刻，质点Q正向下运动，从t = 0时刻开始计时，当t = 3.5s时质点Q刚好第2次到达波峰，故有 ‎ 解得 ‎ 故波速为 :‎ ‎（2）质点P在5s时间内运动的周期数 所以质点P通过的路程为:‎ ‎（3）t = 0时刻，质点N正在向下运动，振幅为 A = ‎0.2m，角速度为 故质点N做简谐运动的表达式为 ‎ ‎13.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图甲所示，质点M的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻振动恰好传播到x=‎7m处，M、N两质点的平衡位置均在x轴上，相距s=‎14m。则下列说法正确的是_________。‎ A. 该波的传播速度大小为‎5m/s B. 质点M与质点N速度始终大小相等、方向相反 C. t=7s时质点N运动的路程为‎35m D. t = 0 时刻质点P的速度方向沿y轴正方向 E. 处的质点P在t=0.3s时恰好处于平衡位置 ‎【答案】ABE ‎【解析】A．由图甲可知波长为，由图乙可知波的周期，所以波速 选项A正确；‎ B．当两质点相距半波长的奇数倍时，这个两质点的速度始终大小相等、方向相反。M、N两质点相距S=‎14m，波长，s是的 的奇数倍，M、N两点的速度始终大小相等、方向相反正确，B正确；‎ C．由图乙可知，波的振幅为，质点N每个周期内运动的路程，t=7s时，质点N运动的时间为 所以质点N运动的路程S=7s0=‎5.6m，C错误；‎ D．根据同侧法可知0时刻P的速度方向沿y轴负方向，D错误；‎ E．当t=0.3s时，波向前传播‎1.5m，则恰好是t=0时刻x=‎1m处质点的振动传到振动传播到 处的P点，则此时刻处的质点P在t=0.3s时恰好处于平衡位置，则E正确；‎ 故选ABE．‎ ‎14.一列简谐横波沿x轴传播，在和s时的波形曲线如图中实线和虚线所示。‎ ‎(1)求该波的振幅A和波长λ；‎ ‎(2)如果波沿+x方向传播，求波速v；‎ ‎(3)如果波速v′=‎1000m/s，求波的传播方向。‎ ‎【答案】（1）‎5cm ；‎8m；（2）；（3）沿x轴负方向传播 ‎【解析】 (1)由图可知，振幅A=‎5cm，波长λ=‎8m。‎ ‎(2)∆t内，波沿+x方向传播的距离 ‎ 波速 联立解得 ‎(3) 若波速为v′=‎1000m/s，则传播的距离 可知波沿x轴负方向传播。‎