物理湖北省枣阳市高级中学学年高二下学期期中考试试题.docx
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物理湖北省枣阳市高级中学学年高二下学期期中考试试题
湖北省枣阳市高级中学高二年级2015-2016学年度下学期
期中考试物理试题
时间：
90分钟分值100分
第I卷（选择题共48分）
一、选择题（本大题12小题，每小题4分，共48分）
1．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是_____（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的振幅比乙摆大
C．甲摆的机械能比乙摆大
D．在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆
E．由图象可以求出当地的重力加速度
2．甲乙两位同学分别使用图1所示的同一套装置观察单摆作简谐运动时的振动图象，已知二人实验时所用的单摆的摆长相同，落在木板上的细砂分别形成的曲线如图2所示，下面关于两图线的说法中正确的是（）
A．甲图表示砂摆摆动的幅度较大，乙图摆动的幅度较小
B．甲图表示砂摆摆动的周期较大，乙图摆动的周期较小
C．二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙
D．二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v乙=2v甲
3．如图所示，三根细线于O点处打结，A、B两端固定在同一水平面上相距为L的两点上，使AOB成直角三角形，∠BAO=30°．已知OC线长是L，下端C点系着一个小球（忽略小球半径），下面说法正确的是（）
A．让小球在纸面内摆动，周期T=2π
B．让小球在垂直纸面方向摆动，周期T=2π
C．让小球在纸面内摆动，周期T=2π
D．让小球在垂直纸面内摆动，周期T=π
4．所示的弹簧振子（以O点为平衡位置在B、C间振动），取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图所示的振动曲线．又曲线所给的信息可知，下列说法正确的是（）
A．t=0时，振子处在B位置
B．t=4s时振子对平衡位置的位移为10cm
C．t=2.5s时振子对平衡位置的位移为5cm
D．如果振子的质量为0.5kg，弹簧的劲度系数20N/cm，则振子的最大加速度大小等400m/s2
5．某沿水平方向振动的弹簧振子在0﹣6s内做简谐运动的振动图象如图所示，由图可知（）
A．该振子的振幅为5cm，振动周期为6s
B．第3s末振子的速度沿x轴负方向
C．第3s末到第4s末的过程中，振子做减速运动
D．该振子的位移x和时间t的函数关系：
x=5sin（
t+
）（cm）
6．带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（如图）（）
A．摆球受到的磁场力相同
B．摆球的动能相同
C．摆球的速度大小相同
D．向右摆动通过A点悬线的拉力大于向左摆动通过A点悬线的拉力
7．如图所示，单摆摆球的质量为m，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v．重力加速度为g，不计空气阻力．则摆球从A运动到B的过程中（）
A．重力做的功为
mv2
B．重力的最大瞬时功率为mgv
C．重力的冲量为0
D．合力的冲量大小为0
8．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2．5m，xb=5．5m，则以下说法正确的是（）
A．波沿x负向传播
B．当a质点处在波峰时，b质点在向上运动
C．
时，a质点正在向y轴负方向运动
D．
时，b质点正在向y轴负方向运动
E．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
9．两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。
实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。
某时刻两列波在如图所示区域相遇，则_________。
A．在相遇区域会发生干涉现象
B．实线波和虚线波的频率之比为3:
2
C．平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
D．平衡位置为x=8．5m处的质点此刻位移y>20cm
E、从图示时刻起再经过0．25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
10．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则
A．再经过0．01s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同
B．图中质点b此时动能正在减少，其加速度正在减小
C．若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50Hz
D．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一定不大于2m
11．某横波在介质中沿x轴传播，图甲为t=0．25s时的波形图，图乙为P点（x=1．5m处的质点）的振动图象，那么下列说法正确的是（）
A．该波向右传播，波速为2m/s
B．质点L与质点N的运动方向总相反
C．t=0．25s时，质点M正处于平衡位置，并正在往正方向运动
D．t=1．25s时，质点K向右运动了2m
12．如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，质点P恰在平衡位置，虚线是这列波在t=0．2s时刻的波形图．已知该波的波速是0．8m/s，则下列说法正确的是（）
A．这列波可能是沿x轴正方向传播的
B．t=0时，x=4cm处质点P的速度沿y轴负方向
C．质点P在0．6s时间内经过的路程为0．32m
D．质点P在0．4s时刻速度方向与加速度方向相同
二、实验题（题型注释）
13．（本题10分）如图12-2-5所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正向传播.
图12-2-5
（1）该时刻A质点运动的方向是向_____________，C点的运动方向是向_____________，D点的运动方向是向_____________.
（2）再经过
，质点A通过的路程是___________cm，质点C的位移是___________cm.
三、计算题（题型注释）
14．（本题12分）在本校实验室中有个实验仪器如图甲所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上．如图乙所示是E单摆做受迫振动时的共振曲线，它表示振幅与驱动力的频率的关系．问：
（摆角不超过5°，重力加速度g取π2）
甲乙
（1）先让A、B、C、D其中的哪一个摆摆动起来，E单摆的振动最为剧烈．
（2）E单摆的摆长的大小．
（3）若将E摆从本地移至北京某高中的实验室中，共振曲线的“峰”将怎样移动．
15．（本题10分）简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示。
（1）求该简谐波的波速
（2）从该时刻起，再经过Δt＝0.4s，P质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？
（3）若t＝0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为45m的质点（未画出）第二次位于波峰？
16．（本题10分）一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图所示，质点振动周期T=0.2s。
求：
（1）波的振幅A、波长λ、波速v；
（2）画出平衡位置在x=1.5m处质点，以该时刻为计时起点的振动图象。
（至少画一个周期并在图中标上周期.半周期和振幅的数值）
17．（本题10分）一列简谐横波沿+x轴方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点，t=0时刻波刚好传播到B点，质点A的振动图象如图乙所示，则：
①该波的传播速度是多大？
②从t=0到t=1.6s，质点P通过的路程为多少？
③经过多长时间质点Q第二次到达波谷？
参考答案
1．ABD
【解析】
试题分析：
从图中可得两者的周期相同，都为2s，又知道两者在同一个地点测量的，即g相同，所以根据单摆周期公式
可得两单摆的摆长相等，A正确；从图中可得甲的振幅为10cm，乙的振幅为7m，故甲摆的振幅比乙摆大，B正确；由于摆球质量未知，所以机械能大小关系无法判断，C错误；在t＝0.5s时乙处于负向最大位移处，由于加速度方向和位移方向相反，所以此时有正向最大加速度，D正确；由于不知道摆长，所以无法求解重力加速度，E错误；
考点：
考查了单摆周期
【名师点睛】由图读出两单摆的周期，由单摆的周期公式分析摆长关系；由位移的最大值读出振幅；由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小；根据加速度与位移方向相反，确定加速度的方向
2．AC
【解析】解：
A、由图可知，甲的振动幅度较大，乙的幅度较小；故A正确；
B、两摆由于摆长相同，则由单摆的性质可知，两摆的周期相同；故B错误；
C、由图可知，甲的时间为2T，乙的时间为4T；则由v=
可知，二人拉木板的速度不同，甲、乙木板的速度关系v甲=2v乙；故C正确，D错误；
故选：
AC．
【点评】本题考查单摆的性质，要注意明确单摆的周期取决于摆的长度和当地的重力加速度；与振幅等无关．
3．AD
【解析】解：
A、C、当小球在纸面内做小角度振动时，圆心是O点，摆长为L，故周期为T=
，故A正确，C错误；
B、D、当小球在垂直纸面方向做小角度振动时，圆心在墙壁上且在O点正上方，摆长为l′=（1+
）L，
故周期为T=2π
=
，故B错误，D正确；
故选：
AD．
【点评】本题关键找出摆长，然后根据单摆的周期公式列式求解，基础题．
4．AD
【解析】解：
A、由振动图象可知t=0时，振子的位移为负向最大，说明振子处于B位置，故A正确．
B、由图看出，t=4s时振子对平衡位置的位移为﹣10cm，故B错误．
C、由于振子做的是变加速直线运动，不是匀速直线运动，所以t=2.5s时振子对平衡位置的位移不是5cm，故C错误．
D、由题，k=20N/cm=2000N/m，振幅A=10cm=0.1m．振子的最大加速度在最大位移处，由弹簧受力和牛顿第二定律可得最大加速度大小为：
am=
=
=400m/s2．故D正确．
故选：
AD
【点评】由振动图象可直接读出周期、振幅、振子各个时刻的位移，要知道振子做简谐运动，其基本特征是a=﹣
．
5．C
【解析】解：
A、由图读出振动周期为4s，振幅为5cm．故A错误．
B、根据图象可知，第3s末振子振子经过平衡位置向正方向运动．故B错误．
C、第3s末振子处于平衡位置处，速度最大，则第3s末到第4s末的过程中，振子做减速运动．故C正确．
D、由振动图象可得：
振幅A=5cm，周期T=4s，初相φ=
，则圆频率
ω=
=
故该振子做简谐运动的表达式为：
x=5cos（
t+
）=5sin（
t﹣
）（cm）（cm）．故D错误．
故选：
C
【点评】本题考查根据振动图象分析物体振动过程的能力．当振子靠近平衡位置时速度增大，加速度减小；背离平衡位置时速度减小，加速度增大．
6．BCD
【解析】解：
A、由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，则受到的磁场力不同．故A错误；
B、由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同，故B正确；
C、由于小球的运动方向不同，摆球的速度大小相同．故C正确；
D、由B选项可知，速度大小相等，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同，因带负电，向左摆动通过A点时所受洛伦兹力的方向向上，故绳子拉力较小，即负电荷向右摆动通过A点时悬线的拉力大于向左摆动通过A点时悬线的拉力．故D正确；
故选：
BCD．
【点评】本题考查对小球进行受力分析，并得出力做功与否，根据机械能守恒定律来解题是突破口，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同．最后由牛顿第二定律来考查向心力与向心加速度，再使用左手定则时，注意电荷的电性．
7．A
【解析】
试题分析：
某个力的功率应用力乘以力方向上的速度，重力做功与路径无关只与高度差有关，也可以运动动能定理求解．
由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量．
解：
A、摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B，根据动能定理得：
WG=
mv2﹣0，故A正确．
B、设摆球从A运动到B的过程中某点重力的瞬时功率最大，设此时速度方向与竖直方向的夹角为θ，则有p=mgvcosθ＜mgv，故B错误；
C、根据冲量的公式I=Ft得：
重力的冲量为I=mgt，不为零，故C错误；
D、由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量．所以摆球从A运动到B的过程中合力的冲量为mv，故D错误．
故选：
A．
【点评】知道瞬时功率的求解方法，掌握运用动量定理求解合外力的冲量．
8．ABD
【解析】
试题分析：
由图可看出波长为4m，t=0时刻x=3m处的质点向上振动，可得该波向左传播，即波沿x负向传播，故A正确；当a质点处在波峰时，b质点在平衡位置向上运动，故B正确；将图象整体向左平移1m，即波传播T/4时，a的振动状态与t=0时刻平衡位置在3．5m处质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴正向运动，C错误．将图象整体向左平移3m，即波传播3T/4时，b的振动状态与与t=0时刻平衡位置在8．5m处质点振动状态一样，向y轴负向运动，D正确．a、b两质点相距3λ/4，位移和速度不可能相同，E错误．故选ABD．
考点：
波的图像；机械波的传播
9．BDE
【解析】
试题分析：
从图中可得两列波的波长不同，
，因为速度相等，故
，频率不同，故不能发生干涉现象，A错误B正确；两列简谐横波在平衡位置为x=6m处，振动加强，速度是两者之和，不为零，C错误；列简谐横波在平衡位置为x=8．5m处的质点是振动加强的，此刻各自位移都大于10cm，故质点此刻位移y>20cm，D正确；从图示时刻起再经过0．25s，实线波在平衡位置为x=5m处于波谷，而虚线波也处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y<0，故E正确；
考点：
考查了横波图像
10．C
【解析】
试题分析：
由波形图可知λ=4m，所以
。
因该波沿x轴正方向传播，故经0．01s（即T/2），质点a位于负位移处且向下运动，速度方向与加速度方向相反，选项A错误；题图中b点此时向下运动，动能正在减少，加速度正在增大，选项B错误；由于波的频率f=1/T
=50Hz，若发生稳定干涉现象，该波遇到的波的频率也应为50Hz，选项C正确；根据发生明显衍射的条件可知，障碍物的尺寸比4m小或与4m差不多，并非一定小于2m，选项D错误；故选C．
考点：
波的图线；波的干涉和衍射．
11．AB
【解析】
试题分析：
从振动图象可知，在t=0．25s时，P点振动方向向上，所以波向右传播，且波速为
，故A正确；由波动图象可知，质点L与质点N平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，因此运动方向总是相反，故B正确．由图知，t=0．25s时，质点M正处于波谷，故C错误．
在1．25s时间内，质点K在平衡位置来回振动，并不随着波迁移．故D错误．故选AB
考点：
振动图像和波动图像
12．BC
【解析】
试题分析：
由图读出波长λ=12cm，由
得周期
，
，由图看出，实线到虚线，波形向右平移了
，向左平移了
．故得知，波形应向左平移，波沿x轴负方向传播．故A错误．波沿x轴负方向传播，t=0时，x=4cm处质点P的速度沿y轴负方向．故B正确．时间t=0．6s=4T，而每个周期内质点通过的路程是4A，则质点P在0．6s时间内经过的路程为S=4×4A=0．32m．故C正确．质点P在0．4s时刻与0．1s时刻状态相同，而
，质点P正从平衡位置向波谷运动，速度方向向下，而加速度方向向上，故D错误．故选BC
考点：
机械波的传播
13．
（1）上下下
（2）40
【解析】
（1）由于波沿x轴正方向传播，所以A点在“下坡区”，向上运动；C点、D点均在“上坡区”，C、D两点都向下运动.
（2）再经过
，A又回到平衡位置，所以A通过的路程为4cm；C点也回到平衡位置，其位移为0.
1
4．
（1）A；
（2）1m（3）右。
【解析】
试题分析：
（1）由甲图可知，E与A是摆长是相等的，根据共振的条件可知，所以让A摆摆动起来，E单摆的振动最为剧烈．
（2）由乙图可知，当策动力的频率等于0.5Hz时，E的振幅最大，所以E摆的固有频率为0.5Hz，固有周期：
T=2s；根据单摆的周期公式：
，代入数据得：
L=1m；
（3）若将E摆从本地移至北京某高中的实验室中，因重力加速度变大，故固有周期减小，频率变大，故共振曲线
的“峰”将向右移动．
考点：
单摆；共振。
15．
（1）25m/s
（2）4cm10m（3）1.8s
【解析】
试题分析：
（1）波速v＝
＝
m/s＝25m/s
（2）因为Δt＝0.4s＝
，
所以质点P通过的路程为4cm
在
内波传播的距离为
＝10m
（3）由A点t＝0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播，波速v＝25m/s
x＝45m处的质点第一次到达波峰的时间
t1＝
s＝1s
此质点第二次位于波峰的时间t＝t1＋T＝1.8s
考点：
本题考查由波的图象和某一质点的振动图象判断波的传播规律
16．
（1）8cm，2m，10m/s；
（2）见解析
【解析】
试题分析：
（1）由图象知：
振幅A=8cm，波长λ=2m，由
得：
波速
。
（2）简谐波传播时，x=1.5m处质点做简谐运动，从该时刻起其振动图象是余弦曲线，画出图象如图所示：
考点：
本题考查振动图像与波动图像及波长、频率和波速的关系。
17．：
①该波的传播速度是25m/s
②从t=0到t=1.6s，质点P通过的路程为16m
③经过3.8s时间质点Q第二次到达波谷
【解析】
试题分析：
本题要在乙图上读出A质点在t=0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率，根据简谐运动的特点：
一个周期内质点路程为4A，分析△t是几倍的周期，可以确定1.6s内的路程．根据PQ之间的距离可以求出第二次到达波谷的时间．
解：
（1）由乙图知，质点的振动周期为T=0.8s，
由甲图知，波长λ=20m，则波速为：
v=
=
m/s．
（2）振幅为2cm；则由t=0到1.6s时，质点P通过的路程为：
s=2×4A=16m；
（3）质点P、Q平衡位置之间的距离为：
L=85﹣10=75m；
由L=vt，解得：
t=3s
即经过3s时间质点Q第一次到达波谷，经过3.8s时间质点第二次到达波谷；
答：
①该波的传播速度是25m/s
②从t=0到t=1.6s，质点P通过的路程为16m
③经过3.8s时间质点Q第二次到达波谷
【点评】本题关键要理解波动图象与振动图象的联系与区别，同时，读图要细心，数值和单位一起读．判断波的传播方向和质点的振动方向关系是必备的能力．
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