1、1宁阳一中 2017 级高二上学期阶段性考试三物 理 试 题第卷 选择题（共 48 分）一、单项选择题（每小题 4 分，共 24 分）1. 在坐标原点的波源产生一列沿 轴正方向传播的简谐横波，波速 ，己知在 时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到 处.下列说法中错误的是 ( )A. 这列波的振幅为 10cm B. 这列波的波长为C. 这列波的频率为 D. 再经过 的时间，质点到达质点 现在所处的位置2. 正在运转的洗衣机，当脱水桶转得很快时，机身振动并不强烈，而切断电源，转动逐渐减慢直到停下来的过程中，在某一时刻 t 时，机身反而会发生强烈振动，此后脱水桶转速继续减慢，机身的振动也随之减弱，这种
2、现象说明 ( )A. 转动逐渐减慢过程中驱动力的频率不变B. 转动逐渐减慢过程中驱动力的频率增大C. t 时刻驱动力的频率等于洗衣机的固有频率D. t 时刻脱水桶的惯性最大3. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象则 ( ) A. 任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大B. 零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同C. 前 2 秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D. 第 2 秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大4. 一弹簧振子做简谐运动，周期为 T，下列说法正确的是 ( )A. 若 ，则在 时间内振子经过的路程为一个振幅B. 若 ，则在 时间内振子经过的路程为两个振幅C
3、. 若 ，则在 t 时刻和 时刻振子的位移一定相同2D. 若 ，则在 t 时刻和 时刻振子的速度一定相同5. 波源的振动频率为 f，当波源运动时，波源前方的静止观察者接收到的频率为 ，波源后方的静止观察者接收到的频率 ，则有 ( )A. B. C. D. 6. 图 (a)为一列简谐横波在 时的波形图.图(b)为介质中平衡位置在 处的质点的振动图像， 是平衡位置为 的质点，下列说法错误的是 ( )A. 波速为 B. 波的传播方向沿-x 轴方向C. 时间内， 运动的路程为 D. 时间内， 向 轴正方向运动二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，有的至少有一个选项正确，有的有多个选项正确. 每小题
4、4 分，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，选错或不答的得 0 分，共 24 分）7. 如图所示， 四个单摆的摆长分别为 L,2L,L,L/2.摆球的质量分别为 ，四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上。现让 球振动起来，通过水平细线迫使 也振动起来，则下列说法正确的是( )A. 四个单摆的周期均相同B. 只有 两个单摆的周期相同C. 中因 的质量最小，故其振幅是最大的D. 中 的振幅最大8. -列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距 的 两质点的振动图像如图所示，则图中描述该波的图像可能正确的是( )3A. B. C. D. 9. 两列波长相同的水波，发生干涉现象，某一时刻，两列波的波
5、峰和波谷如图所示实线为波峰，虚线为波谷 则 A. 质点 A 的位移始终最大 B. 质点 A 的位移也可能为零C. 质点 C 的振动始终加强 D. 质点 B 始终处在平衡位置10. 波源 S 在 时刻从平衡位置开始向下运动，形成向左右两侧传播的简谐横波 、a、 b、 c、 d、 e 和 、 、 是沿波传播方向上的间距为 1m 的 9 个质点， 时刻均静止于平衡位置，如图所示，当 时质点 S 第一次到达最低点，当 时质点 d 开始起振则在 这一时刻 A. 质点 c 的加速度最大 B. 质点 a 的速度最大C. 质点 处在最高点 D. 质点 已经振动了11. 如图所示，以 o 为圆心、MN 为直径的
6、圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子 a、b 和 c 以相同的速率分别沿 ao、bo 和 co 方向垂直于磁场射入磁场区域，已知 bo 垂直 MN，ao、co 和 bo 的夹角都为30，a、b、c 三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc，则下列给出的时间关系可能正确的是( )Atatbtc Ctatbtc Dtatbtc12.如图所示，用粗细不同的铜导线制成边长相同的正方形单匝线框，红框平面与匀强磁场垂直，现让两线框从有界匀强磁场外同一高度同时自由下落，磁场边界与水平地面平行，则（ ）4A. 下落全过程中通过导线横截面的电量
7、不同B. 两者同时落地，落地速率相同C. 粗线框先落地，且速率大D. 下落过程中粗线框产生的焦耳热多卷二（共 52 分）三、实验题（本大题共 2 小题，共 8 分）13.（8 分） 在“利用单摆测重力加速度”实验中，如图 1 所示，将细线的上端固定在铁架上，下端系一小钢球，就做成了单摆图 1 图 2(1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图 2 所示，读数为_mm.（2 分）(2)以下是实验过程中的一些想法，其中正确的有_ （3 分）a摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些；b摆球尽量选择质量大些、体积小些的；c为了使单摆的周期增大一些，拉开摆球时，使摆线偏高平衡位置的角度增大一些；d
8、拉开摆球，使摆线偏离平衡位置较小的角度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔 t 即为单摆周期 T；e拉开摆球，使摆线偏离平衡位置较小的角度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做 50 次全振动所用的时间 t，则单摆周期 T .(3)为了提高实验精确度，在实验中可改变几次摆长 L、测出相应的周期 T，从而得出几组对应的 L 和 T 的数值，再以 L 为横坐标 T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图 3 所示，则测得的重力加速度 g_m/s 2.( =9.86 保留 3 位有效数字)（3 分）2五、计算题（本大题共 4 小题，共 44 分）14（
9、8 分）. 如图 所示，实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 和时刻的波形图已知在时刻， 处的质点向 y 轴正方向运动判断该波的传播方向若 ，求该波的波速大小515（12 分）. 质量为 M，电阻为 R 的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形框 abba。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的 aa边和 bb边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为 B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）（1）求方框下落的最大速度 vm（设磁场区域在竖直方向足够长） ；（2）当方框下落
10、的加速度为 g/2 时，求方框的发热功率 P；（3）已知方框下落的时间为 t 时，下落的高度为 h，其速度为 Vm（VmVm） 。求此过程中方框中产生的热量。 （根据能量守恒定律）16（12 分）.如图，小球 a、b 质量均为 m，b 球用长 h 的细绳（承受最大拉力为 2.8mg）悬挂于水平轨道 BC（距地高 0.5h）的出口 C 处a 球从距 BC 高 h 的 A 处由静止释放后，沿 ABC 光滑轨道滑下，在 C 处与 b 球正碰并与 b 粘在一起试问：（1）a 与 b 球碰前瞬间的速度大小？（2）a、b 两球碰后，细绳是否会断裂？（3）若细绳断裂，小球在 DE 水平地面上的落点距 C 的
11、水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？17（12 分）如图所示空间分为，三个足够长的区域，各边界面相互平行，其中，区域存在匀强电场 EI1.010 4 V/m，方向垂直边界面竖直向上；E 105 V/m，方向水平向右，区域磁感应强度 B5.0 T，方向垂直纸面向里，三个区域宽度分别为d15.0 m，d 24.0 m，d 3 m一质量 m1.010 8 kg、电荷量q1.610 6 C 的粒子从 O 点由静止释放，粒子重力忽略不计求：6(1)粒子离开区域时的速度大小；(2)粒子从区域进入区域时的速度方向与边界面的夹角；(3)粒子从 O 点开始到离开区域时所用的时间宁阳一中 2017 级
12、高二上学期阶段性考试三物理试题答案1【答案】D【解析】由简谐波图象可知，振幅为 10cm，故 A 正确；由简谐波图象可知，波长为 4m，故B 正确；由 可知，波的频率 ，故 C 正确；质点只在自己的位置上下振动动，不会沿 x 轴运动，故不能到达 b 点，故 D 错误。故选 D。2. 【答案】C【解析】洗衣机脱水桶转动的越来越慢时，做受迫振动的频率在减小，当减小到跟洗衣机的固有频率相等时，发生共振，振动最强烈，然后受迫振动的频率继续减小，远离固有频率，振动又减弱，故 AB 错误，C 正确；脱水桶的惯性只与其质量有关，故 D 错误。所以 C正确，ABD 错误。3. 【答案】D【解析】试题分析：由振
13、动图象能直接读出位移的大小和方向由切线方向分析速度方向由简谐运动的特征 a= 分析加速度解：A、简谐运动图象反映了振子的位移与时间的关系，可知，甲振子的位移有时比乙振子的位移大，有时比乙振子的位移小，故 A 错误B、根据切线的斜率等于速度，可知，零时刻，甲、乙两振子的振动方向相反，故 B 错误C、由 a= 分析可知，前 2 秒内乙振子的加速度为正值，甲振子的加速度为负值，故 C错误D、第 2 秒末甲的位移等于零，通过平衡位置，速度达到其最大，乙的位移达到最大，加速度达到其最大，故 D 正确4. 【答案】B【解析】若 ，则 时间内振子经过的路程不一定等于振幅，与振子的初始位置有关，故 A 错误；
14、若 ，则在 t 时刻和 时刻振子的位置关于平衡位置对称，在 时间内7振子经过的路程为两个振幅，故 B 正确；若 ，则在 t 时刻和 时刻振子的位置关于平衡位置对称，振子的位移大小相等，方向相反，故 C 错误；若 ，则在 t 时刻和时刻振子的位置关于平衡位置对称，所以这两时刻速度的大小一定相等，方向相反，故 D 错误。所以 B 正确，ACD 错误。5. 【答案】D【解析】 f 由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定，当观察者远离波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止时接收到的频率小；当观察者靠近波源过程中，观察者接收到的机械波频率比观察者静止
15、时接收到的频率大，所以 ， ，由上可知 ，故 D 正确，ABC 错误。6. 【答案】D【解析】A、由图( a)可知该简谐横波波长为 2m， 由图( b)知周期为 4s， 则波速为，故 A 正确；B、根据图( b)的振动图象可知，在 x=1.5m 处的质点在 t=2s 时振动方向向下，所以该波向-x 轴方向传播，故 B 正确；C、由于 t=2s 时，质点 P 在波谷，且 2s=0.5T，所以质点 P 的路程为 2A=8cm，故 C 正确；D、由于该波向左传播，由图( a)可知 t=2s 时，质点 P 已经在波谷，所以可知 02s 时间内，P 向 y 轴负方向运动，故 D 错误；7.【答案】AD【
16、解析】AB、由题意， A 做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而 B、 C、 D 在 A 产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于 A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故 A 正确，B 错误；CD、由于 C、 A 的摆长相等，则 C 的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅振幅比B、 D 摆大，故 D 正确，D 错误；8. 【答案】AC【解析】由振动图象可知，在 t=0 时刻，a 位于波峰，b 经过平衡位置向下运动，若波从 a传到 b，如图 a、b 两点之间的波形图“余数”如红线所示，则有 ，n=0，1，2，得若波从 b 传到 a，如图 a、b 两点之
17、间的波形图“余数”如蓝线所示，则有 ，n=0，1，2，得代入自然数可知，=4m、12m，结合 a 位于波峰，b 经过平衡位置向下运动，可知 AC 正确，BD 错误；9. 【答案】BC8【解析】质点 A 处是两列波波峰与波峰叠加的地方，振动始终是最强的，它的位移可能最大，也可能最小为零，故 A 错误，B 正确；质点 C 是波谷与波谷相遇处，仍处于振动加强，且始终加强，故 C 正确；质点 B 处于波峰与波谷相遇处，其位移由两波的振幅确定，可能处在平衡位置，故 D 错误。所以 BC 正确，AD 错误。10. 【答案】BC【解析】当 t=0.1s 时质点 S 第一次到达最低点，当 t=0.4s 时质点
18、 d 开始起振，可知该波的周期为 T=0.4s，波长为 。在 t=0.5s 这一时刻质点 c 已经振动了 0.2s 时间，此时c 质点正处于平衡位置向上运动，加速度最小，故 A 错误；在 t=0.5s 这一时刻质点 a 已经振动了 0.4s 时间，此时 a 质点正处于平衡位置向下运动，速度最大，故 B 正确；在t=0.5s 这一时刻质点 已经振动了 0.3s 时间，此时 质点正处于波峰位置，处于最高点，故 C 正确；在 t=0.5s 这一时刻，质点 已经振动了 0.2s，故 D 错误。所以 BC 正确，AD 错误。11. 答案 AD 解析如图12.答案：ABD13.【答案】(1)20.6 (2
19、)abe (3)9.86【解析】(2)该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；选择体积比较小，密度较大的小球，故 a、b 是正确的摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故 c 错误；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 5，故 d 错误；释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平均值，故 e 正确故选 abe.(3)由单摆周期表达式 T2 可得： T2 L故以 L 为横坐标、 T2为纵坐标得到的图象的斜率为：k解得： g 9.86 m/s2.14【答案】 波沿 x 轴正方向传播；【解析】试题分析：根据在 t=0 时刻， x=1.5m 处的质点向 y 轴正方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，根9据周期通项，求解频率的特殊值，读出波长，求出波速。（1）已知在 t=0 时刻， x=1.5m 处的质点向 y 轴正方向运动，波形向右平移，所以该波沿x 轴的正方向传播。（2）由图得： 可得：若当 3T t4 T 时，上式中： n=3， T=0.016s由波形图知 =1.2m，则波速为：
