吉林省蛟河实验高中2018_2019学年高二物理下学期期中试题.doc

1、12018-2019 学年下学期高二期中考试物 理 注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上

2、对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中( )A振子的速度逐渐减小 B振子离开平衡位置的位移逐渐增大C振子的速度逐渐增大 D振子的加速度逐渐增大2关于机械振动与机械波说法

3、不正确的是( )A机械波的频率等于振源的振动频率B质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离D机械波在介质中传播的速度由介质本身决定3如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以 O点为平衡位置，在 a、 b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知( )A振子的振动周期等于 t1B在 t0时刻，振子的位置在 a点C在 t t1时刻，振子的速度为零D从 t1到 t2，振子正从 O点向 b点运动4波源质点在坐标原点 O沿 y方向上下振动，已知 t0时刻波恰好传到 x20 cm的质点处，波形如图，波沿轴正向传播，波速为2

4、 m/s，则下列说法错误的是( )A波源质点的振动周期一定为0.2 sB介质中各质点的振幅一定为4 cmC波源质点的起振方向一定沿 y轴负方向D当波源质点沿着 x轴正向运动时，站在 x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大5一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅 A与驱动力频率 f的关系)如图所示，则( )A此单摆的固有周期约为0.5 sB此单摆的摆长约为1 mC若摆长增大，单摆的固有频率增大D若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动6在均匀介质中坐标原点 O处有一波源做简谐运动，其表达式为 y5sin ( t)，它在介质中 2形成的简谐横波沿 x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到

5、x12 m处，波形图象如图所示，则( )A此后再经6 s该波传播到 x20 m处B M点在此后第3 s末的振动方向沿 y轴正方向C波源开始振动时的运动方向沿 y轴负方向D此后 M点第一次到达 y3 m处所需时间是2 s7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 xa2 m和 xb6 m，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1 m/sB质点 a经4 s振动的路程为4 mC此时刻质点 a的速度沿 y方向D质点 a在 t2 s时速度为零8一个物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的14，在地球上走

6、时正确的摆钟（设摆钟的周期与单摆简谐运动的周期相同）搬到此行星上，现要使摆钟在该行星与地球上的周期相同，下列可行的办法是( )A将摆球的质量 m增加为4 m B将摆球的质量 m减少为 4C将摆长 L减短为 D将摆长 L增长为4 L9关于振动和波，下列说法正确的是( )A机械波在传播过程中各质点的振动都是受迫振动，其频率等于振源频率B在多普勒效应现象中，之所以观察者接收到的频率变化了，是因为声源频率发生了变化C用泡沫塑料作为商品的内包装，其目的是减震的同时，还避免了共振现象，从而减少了外界冲击力对商品的破坏作用D. 当波源停止振动时，不会影响机械波的传播10蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫

7、“落网” ，若丝网的固有频率为200 Hz，下列说法正确的是( )A “落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大B当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200 Hz时，丝网不振动C当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005 s时，丝网的振幅最大D昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定11甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知( )此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2A甲速度为零时，乙速度最大B甲加速度最小时，乙速度最小C两个振子的振动频率之比 f甲 ： f乙 1：2D任一时刻两个振子受到的回复力都不相同12图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一

8、组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图2为血管探头沿 x轴正方向发送的简谐超声波图象， t0时刻波恰好传到质点 M。已知此超声波的频率为110 7 Hz。下列说法正确的是( )A血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4103 m/sB t1.2510 7 s时质点 M运动到横坐标 x3.510 4 m处C01.2510 7 s内质点 M运动的路程为2 mmD t1.510 7 s时质点 N恰好处于波谷二、非选择题（本题共5小题，共52分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分

9、，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 。13(8分)如图甲所示两个相干波源 S1、 S2产生的波在同一均匀介质中相遇，图中实线表示波峰，虚线表示波谷， c和 f分别为 ae和 bd的中点，则：(1)在 a、 b、 c、 d、 e、 f六点中，振动加强的点是 ，振动减弱的点是 。(2)若两振源 S1和 S2振幅不相同，此时位移为零的点是 。(3)在图乙中画出此时刻 ace连线上，以 a为原点的一列完整波形，标出 e点。14(9分)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为_ cm。摆动时偏角满足的条件是偏角小于

10、5，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_（填“高”或“低” ）点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期。图乙中停表示数为一单摆全振动50次所需时间，则单摆振动周期为_。(2)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长，测量情况如图丙所示， O为悬挂点，从图丙中可知单摆的摆长为_ m。(3)若用 L表示摆长， T表示周期，那么重力加速度的表达式为 g_。(4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。 ”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”

11、，这两个学生中_。A学生甲的说法正确B学生乙的说法正确C两学生的说法都是错误的(5)某同学用单摆测量当地的重力加速度。他测出了摆线长度 L和摆动周期 T，如图丁(a)所示。通过改变悬线长度 L，测出对应的摆动周期 T，获得多组 T与 L，再以 T2为纵轴、 L为横轴画出函数关系图象如图丁(b)所示。由图象可知，摆球的半径 r_ m，当地重力加速度 g_ m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会_（选填“偏大” “偏小”或“一样” ） 。15(9分)一质点做简谐运动，其位移与时间的关系如图所示。(1)求 t0.2510 2 s时质点的位移；(2)在 t 1.510 2 s

12、到 t 210 2 s的 振 动 过 程 中 ， 质 点 的 位 移 、 回 复 力 、 速 度 、 动 能 、 势 能 如何 变 化 ？(3)在 t0到 t8.510 2 s时间内，质点的路程、位移各多大？16(12分)如图所示的实线是一列简谐横波在 t10时刻的波形，虚线是这列波在 t20.2 s时刻的波形。(1)若波沿 x轴正方向传播，且这列波的周期 T满足：2 Tt2 t13T，则这列波的波速多大？(2)若波速大小为65 m/s，则波的传播方向如何？317(14分)如图，在坐标轴 x0和 x20 m处有两个连续振动的波源，在介质中形成相向传播的两列波， t0时刻两列波刚好传到 x2 m

13、和 x16 m处，已知两列波的波速均为2.5 m/s。求：(1)从 t0到 t2.5 s这段时间内， x7 m处质点运动的路程；(2)t10 s时， x12 m处质点的位移。2018-2019 学 年 下 学 期 高 二 期 中 考 试物 理 答 案一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1 【答案】C【解析】振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，B错误；物体向着平衡位置运动时，物体的速度逐渐增大

14、，A错误，C正确；物体向着平衡位置运动时回复力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，加速度也减小，D错误。2 【答案】B【解析】机械波的频率就是振源的振动频率，故A正确；波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，故B错误；由 v 可知，在一个周期内，沿波的传播方向，振 T动在介质中传播一个波长的距离，故C正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，故D正确。3 【答案】D【解析】弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振动图象可以看出振子的振动周期为2 t1，选项A错误；在 t0时刻，振子的位移为零，所以振子应该在平衡位置

15、O，选项B错误；在 t t1时刻，振子在平衡位置 O，该时刻振子速度最大，选项C错误；从 t1到 t2，振子的位移在增加，所以振子正从 O点向 b点运动，选项D正确4 【答案】A【解析】波源质点的振动周期等于波的周期，大小 ，选项A错误；介质中各质点的振幅一定为4 cm，选项B正确；波传到 x20 cm的质点处时，此质点的振动方向向下，故波源质点的起振方向一定沿 y轴负方向，选项C正确；根据多普勒效应可知，当波源质点沿着 x轴正向运动时，站在 x轴正向相对于地面静止的观察者接收到的波的频率在变大，选项D正确。5 【答案】B【解析】由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz，固有周期为2 s；再

16、由 T2 ，得此单lg摆的摆长约为1 m；若摆长增大，单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰将向左移动。6 【答案】B【解析】波的周期 T s4 s，波长 8 m，波速 v 2 m/s，则再经过6 s，波2 2 2 T传播的距离为 x vt12 m，该波传到 x24 m处，选项A错误； M点在此时振动方向沿 y轴负方向，则此后第3 s末，即经过了 T，该点的振动方向沿 y轴正方向，选项B正确；因波传到 x12 m处时，34质点向 y轴正方向振动，故波源开始振动时的运动方向沿 y轴正方向，选项C错误； M点第一次到达y3 m位置时，所需的时间小于 2 s，选项D错误。T27 【答案】D

17、【解析】由题图可知，该简谐横波波长为 8 m，周期 T8 s，所以波速为 v 1 m/s， T该时刻开始质点 b向上运动，所以该波沿 x方向传播，A错误；经过4 s(半个周期)质点 a振动的路程为2 A1 m，B错误；此刻质点 a运动方向与质点 b相反，沿 y方向，C错误；在 t2 s时质点 a在波谷处，速度为0，D正确。8 【答案】C【解析】根据在星球表面万有引力等于重力可知：某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4倍，质量不变，所以该星球的重力加速度gg/4；根据单摆的周期公式T2 可知，要使该单摆在行星与在地球上周期相同，所必须将摆长缩短为L/4，单摆的周期与摆球的质

18、量无关，故ABD错误，C正确。9 【答案】AD【解析】机械波在传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率，故A正确；产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，声源的频率没有变化，是接收到的频率发生了变化，故B错误；用泡沫塑料作为商品的内包装，其目的是减震，减少了外界冲击力对商品的破坏作用，不是避免共振现象，故C错误；机械波传播的是振动形式和能量，故D正确。10 【答案】CD【解析】根据共振的条件可知，系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大，故A错误；当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200 Hz

19、时，丝网仍然振动，B错误；当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，其频率：f1/T1/0.005200Hz，与丝网的固有频率相等，所以丝网的振幅最大，故C正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故D正确。11 【答案】AC【解析】 时，甲位于最大位移处，图象的斜率表示速度，速度为零，而此时乙位于平衡位置，图象的斜率最大，速度最大，故A正确；在 或 时，甲的加速度最小，甲位于平衡位置，回复力为零，此时，乙也位于平衡位置，加速度为零，速度最大，故B错误；频率与周期互为倒数，频率之比为周期之比的反比，由图象可知，甲乙的周期之为

20、，故频率之比为 ，故C正确；在 或 时，甲乙都处于平衡位置，回复力都为0，故D错误。12 【答案】ACD【解析】由图2知波长 1410 2 mm1.410 4m，由 v f 得波速 v1.410 4 m1107 Hz1.410 3 m/s，选项A正确；质点 M只会上下振动，不会随波迁移，选项B错误；质点M振动的周期 T 1107 s，由于 ，质点 M在01.2510 7s内运动的路程 L 4A 40.4 mm 2 mm，选项C正确； t 1.5107 s时波传播的距离 L 1.4103 m/s1.5107 s 2.1104 m 21102 mm，此时图2中横坐标 x 14102 mm的波谷恰好

21、传播到质点 N，选项D正确。二、非选择题（本题共5小题，共52分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 。13(8分) 【答案】(1)a、c、e b、d、f (2)c、f (3)如图所 示【解析】 （1）由图可知：a点是波谷与波谷相遇点，而b、d点是波峰与波谷相遇点，e点是波峰与波峰相遇点由于当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，在波的传播方向上，振动加强的点的连线上的c点也是振动的加强点；当波峰与波谷相遇时振动减弱，所以振动加强点是a与e，振动减弱点是b、d；c在振动加强的连线上，f在

22、振动减弱的连线上，因此c是振动加强点，而f是振动减弱点；（2）若两振源S 1和S 2振幅不相同，波峰与波谷相遇的位移不为零，平衡位置相遇为零，此时刻位移为零的点是：c、f；（3）在图2中画出此时刻ace连线上，以a为原点的一列完整波形，如图。14(9分) 【答案】(1)0.97 低 2.05 (2)0.9980 (3) (4)A (5)1.010-2 2 一样【解析】(1)摆球的直径为：0.9 cm+0.1 mm70.97 cm；摆球经过最低点时小球速度最大，容易观察和计时；图甲中停表的示数为1.5 min12.5 s102.5 s，则周期 T s2.05 s；102.550(2)从悬点到球心

23、的距离即为摆长，可得 L0.9980 m；(3)由单摆周期公式 T2 可得 g ；Lg 4 2LT2(4)由于受到空气浮力的影响，小球的质量没变而相当于小球所受重力减小，即等效重力加速度减小，因而振动周期变大，A正确；(5)T2与 L的图象，应为过原点的直线，由横轴截距得，球的半径应为1.010 -2 m；图象斜率，而 ，故 g 2，根据以上推导，斜率不变，重力加速度不变，故对 g的没有影响，得到的重力加速度值与实际的重力加速度值一样。15(9分) 【解析】(1)由题图可知 A2 cm， T210 2 s，振动方程为 x Asin (t ) Acos 2t 2cos ( t) cm2cos 1

24、00 t cm2210 2当 t0.2510 2 s时， x2cos cm cm. 4 2(2)由题图可知在 t1.510 2 s到 t210 2 s的振动过程中，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大(3)在 t0到 t8.510 2 s时间内经历 个周期，质点的路程为 s17 A34 cm，位移为2 cm.17416(12分) 【解析】(1)若波向右传播，传播距离 x满足 x k (k0,1,2,3，)38由 t 知传播时间满足 t kT T(k0,1,2,3，) xv 38由于2 Tt2 t13T，因此 k2，故 t2 T T38由题图知 8 m，根据波速公式 v ，解

25、得 v95 m/s T(2)波速大小为65 m/s时，波在 t时间内传播的距离为 x v t650.2 m13 m1 58所以波沿 x轴负方向传播17(14分) 【解析】(1)由题中图象得左侧波： 12 m， A10.02 m， T1 0.8 1vs， 1 2.5 rad/s2T1波源振动方程： y左 0.02sin t(m)52左侧波经2 s传播到 x7 m处，该处的质点从 t2 s开始振动；右侧波经3.6 s传播到 x7 m处，2.5 s时还没有传播到 x7 m处，由左侧波源的振动方程得 x7 m处的质点在 t2.5 s时的位移：y左 0.02sin ( t2)(m) cm52 2则该质点经过的路程为 s22 cm cm(4 )cm。2 2(2)由题中图象得右侧波： 24 m， A20.02 m， T2 1.6 s， 2 rad/s 2v 2T2 54波源振动方程： y右 0.02sin t(m)54左侧、右侧的波分别经过4 s、1.6 s传到 x12 m处， t10 s时，左侧波在 x12 m处的位移：y左 0.02sin (104)(m)052右侧波在 x12 m处的位移： y右 0.02sin (101.6)(m)2 cm54根据波的叠加原理可得，此时该处质点的位移为 y y 左 y 右 2 cm。