精品解析：辽宁省沈阳市东北育才双语学校2023-2024学年高二下学期4月自主测评物理试题

东北育才学校双语校区2023-2024学年度下学期 高二年级物理学科4月自主测评试题 考试时间：75分钟 分数：100分 一、选择题（1-7单选，每题4分；8-10多选，每题6分，有错选0分，选对但不全3分，共46分） 1. 如图所示，关于光现象下列说法不正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小 B. 图乙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 C. 图丙中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 D. 图丁中央存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式 可知只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小，故A正确； B．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，故B错误； C．只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确； D．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故D正确。 本题选错误的，故选B。 2. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.4s时的波形图，P、Q是这列波上的两个质点，质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 这列波的传播速度v＝15m/s C. 这列波的波长λ＝7.5m D. 在t＝0.4s到t＝0.5s内，质点Q通过的路程是1.5m 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时P点向上振动，根据同侧法，波沿x轴正方向传播，故A错误； BC．由图甲可知，波长为 由图乙可知，振动周期为 所以波速为 故B正确，C错误； D．在到内，经过，质点Q通过的路程是2cm，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针只须挡住的像 B. 如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大 C. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 D. 在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据 【答案】D 【解析】 【详解】A．确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，故A错误； B．如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故B错误； C．利用量角器量出i1、i2，可求出玻璃砖的折射率 故C错误； D．在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，可视为质点的小球以O为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动。若从小球经过O点开始计时，在t1=0.1s时刻小球第一次经过O、B两点间的M点（图中未画出），在t2=0.5s时刻小球第二次经过M点，则小球第三次通过M点的时刻为（　　） A. 1s B. 1.3s C. 1.6s D. 1.9s 【答案】B 【解析】 【详解】小球从平衡位置第一次经过M点用时0.1s，第一次到第二次经过M点用时为 故从平衡位置到第一次到B点所用的时间为 故周期为 由题意可知小球第一次到第三次通过M点间隔一个周期，故小球第三次通过M点的时刻为 故选B。 5. 利用洛埃镜也可以得到杨氏干涉的结果，洛埃镜的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。用波长为的单色光照射，就能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹，已知光源与镜面延长线的距离为a，与光屏的距离为，下列说法正确的是（　　） A. 相邻两条亮纹间的距离为 B. 相邻两条亮纹间的距离为 C. 光屏上出现与平面镜垂直的明暗相间的条纹 D. 若将装置放入折射率为水中进行实验，则屏上的条纹间距会变大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．如图 根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式，因为 所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 故A正确，B错误； C．光源发出直接到屏上的光和被平面镜反射到屏上的光是相干光，该干涉现象可以看成双缝干涉，故光屏上出现与平面镜平行的明暗相间的条纹，故C错误； D．若将装置放入折射率为水中进行实验，折射率变大，波长变小，根据，则屏上的条纹间距会变小，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为的小物块，与弹簧间不拴接，开始时静止于点。质量也为的小物块从斜面上点由静止释放，与发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为，弹簧始终未超出弹性限度。则之间的距离是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物块b从Q点到P点，由动能定理 ba碰撞过程由动量守恒 当整体向上运动到最高点时弹簧的弹力恰为零，则此过程中 其中 联立解得 7. 水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（　　） A. 3s B. 4s C. 5s D. 6s 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪，如图所示 由于 则有 则有 由对称性可知 则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为 故选B。 8. 完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向半径为的水球中注入空气，形成了一个内含半径为的气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心的平面内，用单色平行光照射这一水球，水的折射率为。下列说法正确的是（　　） A. 此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B. 此单色光从空气进入水球，波长一定变大 C. 若光线1在处发生全反射，光线2在处一定发生全反射 D. 若光线2从空气射入水球的入射角为，光线2在处射入气泡时的入射角为，则 【答案】CD 【解析】 【详解】A．光在不同介质中传播时，其频率不会发生改变，因此当此单色光从空气进入水球，频率不变，故A错误； B．光在不同介质中传播时波速不同，而在真空中传播时的速度最大，当此单色光从空气进入水球，其波速减小，根据 可知，其波长一定变短，故B错误； C．光线在N点射入气泡的入射角比在M点射入气泡的入射角大，所以光线1在M处若发生全反射，泽光线2在N处一定发生全反射，故C正确； D．做出光线从空气射入水球发生折射时的光路图如图所示 根据折射定律有 在中，由正弦定理有 解得 故D正确。 故选CD。 9. 杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐横波），A、B、C三点与S在同一条直线上，图示时刻，A在波谷，与水平面的高度差为H、B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，则下列说法正确的是（　　） A. 水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射 B. A点振动频率为 C. 到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 D. 从图示时刻开始计时，A点的振动方程是 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图示时刻，A在波谷，B在波峰上，A、B在水平方向的距离为a，可知水波的波长为2a，大于1.5a，当该水波通过尺寸小于波长的障碍物能发生明显衍射，故A正确； B．A点振动频率为 故B错误； C．由图可知C比A距离波源多1.5λ，所以到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 故C正确； D．图示时刻A处于波谷，振幅为H，则A点的振动方程为 故D正确。 故选ACD。 10. 做单摆实验时，小球可能在水平面内做圆周运动形成圆锥摆。为避免单摆做圆锥摆引起的误差，可采用双线摆代替单摆来改进实验装置。如图所示，两根线的一端都系在小球的同一点，另一端分别固定在天花板上，两根线的长度均为、与竖直方向的夹角均为θ，小球的直径为d，重力加速度为g。现将小球垂直纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个很小的角度后由静止释放，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 若单摆微圆锥摆运动，其做圆锥摆运动的周期小于单摆的周期 B. 这个双线摆的摆长为 C. 这个双线摆的周期为 D. 图中双线摆的θ角越小越好 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若为圆锥摆时，则 解得 而单摆的周期为 可知做圆锥摆运动的周期小于单摆的周期，故A正确； BC．这个双线摆的摆长为 则这个双线摆的周期为 故B错误，C正确； D．图中双线摆的θ角太小的话，摆动起来越不稳定，故D错误。 故选AC。 二、实验题（本题共2小题，18分，每空2分） 11. 某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。 （1）用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D=_________mm； （2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=________s； （3）该同学还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）； （4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力最小值F1与最大值F2并得到F2－F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________。 【答案】（1）9.3 （2）2.0 （3）## （4）2 【解析】 小问1详解】 由图示游标卡尺可知，其示数为 D=9mm+3×0.1mm=9.3mm 【小问2详解】 相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期，由图可知单摆的周期约为 【小问3详解】 根据单摆的周期公式可得 解得 【小问4详解】 由题意，当摆线与竖直方向的夹角为零时，小球在最低处静止不动时力传感器示数为F0，最小值与最大值相同 所以图像过（F0，F0）；当摆线与竖直方向的夹角为90°时 ， 从开始到最低点若机械能守恒，则有 解得 结合图像过（F0，F0），F2－F1图线的斜率为 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则（　　） A. 看不到干涉现象 B. 可观察到水平方向的干涉条纹 C. 可观察到竖直方向的干涉条纹 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中（　　） A. 可观察到明暗相间的白条纹 B. 可观察到彩色条纹 C. 观察不到干涉条纹 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为________cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量光的波长时，测量值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）C （2）B （3） ①. ②. 3.110 （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 单缝和双缝均沿竖直方向，因此得到的干涉条纹为竖直方向的干涉条纹。故选C。 【小问2详解】 取下红色滤光片，通过单缝光为白光，因此得到的干涉条纹为彩色条纹。 故选B。 【小问3详解】 [1]根据题意，相邻亮条纹之间的距离为 根据双缝干涉条纹间距公式 所以单色光波长为 [2]20分度值的游标卡尺的精确度为0.05mm，所以读数为 【小问4详解】 从图可以看出，若条纹倾斜，则测量得到的条纹间距Δx偏大，根据 可知，波长的测量值偏大。 三、计算题（共3小题，共36分） 13. 如图所示，一段圆柱形光导纤维长，圆形截面内芯直径，内芯的折射率，外套的折射率，光从光导纤维的左端中心以入射角射入，经多次全反射后，从右端面射出．已知光在真空中的传播速度为，求： （1）光线从空气进入光导纤维的折射角； （2）光从左端传播到右端所需的时间t； （3）光在光导纤维中发生全反射的次数N。 【答案】（1）；（2）；（3）次 【解析】 分析】 【详解】（1）由折射定律有 代入数据得 （2）光在内芯的传播速度 光在内芯中传播的距离 光从左端传播到右端所需的时间 解得 （3）由几何关系有 代入数据得 取 次 14. 如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，平衡位置在处的质点位移，平衡位置在处的质点处于波峰位置；时处的质点第一次回到平衡位置，时处的质点第一次回到平衡位置。求： （1）该简谐波的传播方向、周期和波速； （2）平衡位置在处的质点的位移随时间变化的关系式。 【答案】（1）沿x轴负向传播，，；（2） 【解析】 【详解】（1）设振动周期为T，由于时处的质点在波峰处，时该质点第一次回到平衡位置，故经历，所以 因为时平衡位置在处的质点第一次回到平衡位置，且 所以时平衡位置在处的质点一定是沿y轴正向运动的，由“同侧法”可知，该波是沿x轴负向传播，由波形图可知，波长为4m，故波速为 （2）设处的质点位移随时间变化的关系式为 其中 由题意可知 所以 将、A带入假设关系式，且时处的质点第一次回到平衡位置，可得 因此处的质点位移随时间变化的关系为 15. 简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F=-kx的回复力作用下，物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动，其中角频率（k为常数，A为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为。已知，重力加速度为g。求： （1）B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度； （2）小球A被碰后向下运动离O点的最大距离； （3）小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）B自由下落H的速度，根据机械能守恒有 解得 B与A碰撞过程动量守恒，则有 解得 （2）A在O位置，弹簧被压缩，根据平衡条件得 A与B共同体继续向下运动离O点的最大距离为 根据能守恒定律 根据平衡条件有 整理得 得，（舍去） 即 （3）由题意 又振幅 振动图像如图 由余弦函数知 所求时间 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 东北育才学校双语校区2023-2024学年度下学期 高二年级物理学科4月自主测评试题 考试时间：75分钟 分数：100分 一、选择题（1-7单选，每题4分；8-10多选，每题6分，有错选0分，选对但不全3分，共46分） 1. 如图所示，关于光现象下列说法不正确的是（　　） A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小 B. 图乙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 C. 图丙中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 D. 图丁中央存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 2. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.4s时的波形图，P、Q是这列波上的两个质点，质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 这列波的传播速度v＝15m/s C. 这列波的波长λ＝7.5m D. 在t＝0.4s到t＝0.5s内，质点Q通过的路程是1.5m 3. 如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验，下列说法中正确的是（　　） A. 大头针只须挡住的像 B. 如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大 C. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率 D. 在测量数据时，仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据 4. 如图所示，可视为质点的小球以O为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动。若从小球经过O点开始计时，在t1=0.1s时刻小球第一次经过O、B两点间的M点（图中未画出），在t2=0.5s时刻小球第二次经过M点，则小球第三次通过M点的时刻为（　　） A. 1s B. 1.3s C. 1.6s D. 1.9s 5. 利用洛埃镜也可以得到杨氏干涉的结果，洛埃镜的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。用波长为的单色光照射，就能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹，已知光源与镜面延长线的距离为a，与光屏的距离为，下列说法正确的是（　　） A. 相邻两条亮纹间的距离为 B. 相邻两条亮纹间的距离为 C. 光屏上出现与平面镜垂直的明暗相间的条纹 D. 若将装置放入折射率为水中进行实验，则屏上的条纹间距会变大 6. 如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为的小物块，与弹簧间不拴接，开始时静止于点。质量也为的小物块从斜面上点由静止释放，与发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为，弹簧始终未超出弹性限度。则之间的距离是（ ） A. B. C. D. 7. 水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（　　） A. 3s B. 4s C. 5s D. 6s 8. 完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向半径为的水球中注入空气，形成了一个内含半径为的气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心的平面内，用单色平行光照射这一水球，水的折射率为。下列说法正确的是（　　） A 此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B. 此单色光从空气进入水球，波长一定变大 C. 若光线1在处发生全反射，光线2在处一定发生全反射 D. 若光线2从空气射入水球的入射角为，光线2在处射入气泡时的入射角为，则 9. 杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐横波），A、B、C三点与S在同一条直线上，图示时刻，A在波谷，与水平面的高度差为H、B、C在不同的波峰上。已知波速为v，A、B在水平方向的距离为a，则下列说法正确的是（　　） A. 水波通过尺寸为1.5a的障碍物能发生明显衍射 B. A点振动频率为 C. 到达第一个波峰时刻，C比A滞后 D. 从图示时刻开始计时，A点的振动方程是 10. 做单摆实验时，小球可能在水平面内做圆周运动形成圆锥摆。为避免单摆做圆锥摆引起误差，可采用双线摆代替单摆来改进实验装置。如图所示，两根线的一端都系在小球的同一点，另一端分别固定在天花板上，两根线的长度均为、与竖直方向的夹角均为θ，小球的直径为d，重力加速度为g。现将小球垂直纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个很小的角度后由静止释放，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 若单摆微圆锥摆运动，其做圆锥摆运动的周期小于单摆的周期 B. 这个双线摆的摆长为 C. 这个双线摆的周期为 D. 图中双线摆的θ角越小越好 二、实验题（本题共2小题，18分，每空2分） 11. 某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。 （1）用游标卡尺测出小钢球直径结果如图②所示。则其直径D=_________mm； （2）让小钢球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=________s； （3）该同学还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）； （4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F1与最大值F2并得到F2－F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________。 12. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则（　　） A. 看不到干涉现象 B. 可观察到水平方向的干涉条纹 C. 可观察到竖直方向的干涉条纹 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中（　　） A. 可观察到明暗相间的白条纹 B. 可观察到彩色条纹 C. 观察不到干涉条纹 （3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为________cm。 （4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量光的波长时，测量值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三、计算题（共3小题，共36分） 13. 如图所示，一段圆柱形光导纤维长，圆形截面内芯直径，内芯的折射率，外套的折射率，光从光导纤维的左端中心以入射角射入，经多次全反射后，从右端面射出．已知光在真空中的传播速度为，求： （1）光线从空气进入光导纤维的折射角； （2）光从左端传播到右端所需的时间t； （3）光在光导纤维中发生全反射的次数N。 14. 如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，平衡位置在处的质点位移，平衡位置在处的质点处于波峰位置；时处的质点第一次回到平衡位置，时处的质点第一次回到平衡位置。求： （1）该简谐波传播方向、周期和波速； （2）平衡位置在处质点的位移随时间变化的关系式。 15. 简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F=-kx的回复力作用下，物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动，其中角频率（k为常数，A为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为。已知，重力加速度为g。求： （1）B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度； （2）小球A被碰后向下运动离O点的最大距离； （3）小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$