青海省西宁市海湖中学2023-2024学年高二下学期第二阶段考试物理试卷

西宁市海湖中学 2023-2024学年第二学期第二阶段考试卷 高 二 物 理 考试时间:90分钟 分值:100分 命题人： 审题人： 单选题（本题共12小题，每小题4分，共计48分。） 1．我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验：剪小纸人放在需要调整音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦，同样的拨动力度下，小纸人跳动越明显代表音调越准确，此现象为（　　） A．干涉现象 B．全反射现象 C．多普勒效应 D．共振现象 2．如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（  ） A．若位移为负值，则加速度一定为负值 B．小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大 C．小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同 D．小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同 3．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动，以向右为正方向。振动物体的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．t＝0.8s时，振动物体的速度方向向右 B．t＝0.4s和t＝1.2s时，振动物体的加速度相同 C．振动物体做简谐运动的表达式为 D．从t＝0.4s到t＝0.8s时间内，振动物体的速度逐渐减小 4．在同一地方，甲、乙两个单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之比为（   ） A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4 5．如图所示，一小球用细线悬挂于点，细线长为点正下方处有一铁钉。将小球拉至A处无初速度释放（摆角很小），这个摆的周期是（　　） A． B． C． D． 6．一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0.5s B．此单摆的摆长约为1m C．若摆长增大，单摆的固有频率增大 D．若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动 7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（　　） A．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B．物体作机械振动，一定产生机械波 C．波的传播速度即波源的振动速度 D．波动的频率，与介质性质无关，仅由波源的振动频率决定 8．如图所示是舞蹈《一条大河波浪宽》中的“波浪”表演．演员手挽手排成一行，从右侧第一位演员开始，周期性地举起或放下手中的扇子，呈现出类似“波浪”的效果，则下列说法正确的是（　　） A．“波浪”是纵波 B．当演员举起或放下扇子的动作越频繁，“波浪”传播的速度一定越快 C．右侧第一位演员正在举起扇子 D．“波浪”向左传播，演员也随“波浪”向左移动 9．船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的（　　） A．波速和波长均不同 B．频率和波速均不同 C．波长和周期均不同 D．周期和频率均不同 10．用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波。某时刻波形如图，其中a、b、c是绳上的三个质点，则（　　） A．a向上振动 B．c向下振动 C．a 速率最大 D．b速率最大 11．下列关于波长的说法，正确的是（　　） A．在一个周期内，振动在介质中向前传播一个波长 B．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长 C．在波的传播方向上，波长等于两个振动完全相同的质点平衡位置间的距离 D．波长等于横波中波峰与波峰间的距离 12．一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1的振动周期为T。时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（    ） A．质点1与质点20间相距一个波长 B．质点20开始振动时运动方向向下 C．时质点5的加速度方向向上 D．时质点12的速度方向向上 实验题（每问2分，共6分） 13．（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用分度的游标卡尺测得摆球的直径如图所示，可知摆球的直径为 ．他测量摆球完成次全振动所用的时间为，测得的摆线长．根据以上数据计算，得到当地的重力加速度为 ． （2）他测得的值偏小，可能原因是： ． A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端末牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．实验中误将次全振动计为次 三、计算题 (14题16分，15题15分，16题15分，共46分。） 14．如图所示是某弹簧振子的振动图像。 （1）求振子振动的振幅、周期、频率和初相； （2）如果从点O开始计时，到图中的哪一点为止，振子完成了一次全振动？如果从点C开始计时呢？ （3）当时，振子对平衡位置的位移是多少？它在一次全振动中所通过的路程是多少？ 15．在电视剧《西游记》中，孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉，中医悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如示意图所示，假设在0点脉搏跳动产生了一列沿x轴正方向传播简谐横波。在时，波传播到轴上的质点B，在它的左边质点A位于正的最大位移处，在时，质点A第一次出现在负的最大位移处，求： （1）该波的周期； （2）该波的波速大小； （3）从时开始到质点E刚刚振动时，经历的时间及在该段时间内质点A通过的路程。 16．如图甲所示，为某一列简谐波在t=t0时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像，试求： （1）波的周期和波长； （2）波的传播方向和波速大小； （3）又经历0.9s，P质点的位移和此过程P质点运动的路程。 第 2页 共 2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D D C C D B D C A C A D 1．D 【详解】调弦过程中音调准确的琴弦的振动导致另一根要调整的弦也发生受迫振动，小纸人跳动越明显，说明要调整的琴弦与音调准确的琴弦产生了共振，此时两琴弦的频率相同，“古琴正声”实验是利用了声音的共振现象。 故选D。 2．D 【详解】A．小球受的力指向平衡位置，小球的位移为负值时，受到的力为正值，小球的加速度为正值，A错误； B．当小球通过平衡位置时，位移为零，速度最大，B错误； C．小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同，C错误； D．小球每次通过同一位置时，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．由图乙可知，t=0.8s时，切线的斜率为负值，所以速度方向向左，故A错误； B．t=0.4s时，物体位于正向最大位移处，加速度达到最大，方向向左；t=1.2s时，物体位于负向最大位移处，加速度达到最大，方向向右，故B错误； C．简谐运动的物体的表达式为 由图可知 故物体运动的表达式为 故C正确； D．从t=0.4s到t=0.8s时间内，物体从正向最大位移处向平衡位置运动，速度逐渐增大，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】由振动图像可知甲乙两个单摆周期之比为 T甲：T乙 = 0.8：1.2 = 2：3 根据单摆周期公式 可得 则甲、乙两个单摆的摆长之比为 L甲：L乙 = T甲2：T乙2 = 4：9 故选C。 5．D 【详解】以为摆长的运动时间为 以为摆长的运动时间为 则这个摆的周期为 故选D。 6．B 【详解】A.驱动力频率为0.5Hz时共振，所以固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A错误； B.由单摆周期公式 得摆长约为1m，故B正确； C.摆长变大，由单摆周期公式知固有周期变大，从而固有频率变小，故C错误； D.由C项分析知，若摆长增大，则固有频率变小，所以共振曲线峰值向左移动，故D错误； 故选B。 7．D 【详解】A．振源停止振动时，由于惯性，其他振动质点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止，故A错误； B．物体作机械振动，不一定产生机械波，还需要传播振动的介质，故B错误； C．波在均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的，所以波的速度与振源的振动速度不同，波的传播速度与波源的振动速度无关，故C错误； D．波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，仅由振源决定，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．演员举起或放下手中扇子的运动方向与“波浪”传播方向垂直，则“波浪”是横波，故A错误； B．“波浪”传播的速度快慢与演员举起或放下扇子动作频率没有直接关系，故B错误； C．“波浪”向左传播，由图可知右侧第一位演员处于平衡位置，根据“同侧法”可知正在举起扇子，故C正确； D．“波浪”向左传播的是举起或放下扇子的形式，演员不随“波浪”向左移动，故D错误。 故选C。 9．A 【详解】声波的周期和频率由振源决定，故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同，但声波在空气和水中传播的波速不同，根据波速与波长关系可知，波长也不同。故A正确，BCD错误。 故选A。 10．C 【详解】由于波向右传播，根据前面质点的振动带动后面质点的振动，可知质点a、b向下振动，质点c向上振动，并且质点a恰好通过平衡位置，速率最大。 故选C。 11．A 【详解】A.在一个振动周期内，波向前传递一个波长的距离，故A正确； B.在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程是四个振幅，故B错误； C.在波的传播方向上，波长等于相邻的两个振动情况总是相同的质点平衡位置间的距离，故C错误； D.横波中相邻的两个波峰之间的距离等于波长，故D错误。 故选A。 12．D 【详解】A．由题意可知，第1到第5个质点之间为，则质点1与质点17间相距一个波长，选项A错误； B．因为质点1开始起振的方向向上，则质点20开始振动时运动方向也向上，选项B错误； C．在时刻质点5开始向上振动，在时质点5到达最高点，其加速度方向向下，选项C错误； D．时质点13刚开始起振，此时质点12已经振动了，则运动方向向上，选项D正确。 故选D。 13． 2.04 9.6 B 【详解】(1)[1][2]由图示游标卡尺可知，主尺的示数是，游标尺的示数是，则游标卡尺的示数，即小球直径 单摆摆长 单摆的周期 由单摆周期公式，解得： (2)[3]A.测摆线长时摆线拉得过紧，使得摆长的测量值偏大，则测得的重力加速度偏大，故A错误； B.摆动后出现松动，知摆长的测量值偏小，则测得的重力加速度偏小，故B正确； C.实验中开始计时，秒表过迟按下，则测得周期偏小，所以测得的重力加速度偏大，故C错误； D.实验中将次全振动数成次全振动，测得周期偏小，则测得的重力速度偏大，故D错误。 故选B． 14．（1）2cm；0.8s；1.25Hz；；（2）见解析；（3）－2cm；8cm 【详解】（1）振幅是振子离开平衡位置的最大距离．从图中可以看出，最大距离为2cm，即振幅，周期是完成一次全振动所需要的时间。图中OD之间表示一次全振动，所对应的时间是0.8s．所以，可得 初相是时的相位，可知 （2）从图中可以看出，从点O开始计时，到点D为止，振子完成了一次全振动，并随即开始重复前面所经历的过程．如果从点C开始计时，则到点G为止，振子同样完成了一次全振动，所经历的时间都是0.8s。 （3）从图中可以看出，当时，振子对平衡位置的位移是－2cm．它在一次全振动中所通过的路程就是振幅的4倍，即 15．（1）；（2）；（3），0.30m 【详解】（1）质点A从正的最大位移第一次到负的最大位移所需要时间为半个周期，即 可得该波的周期为 （2）由图可以知道波长为 则该波的波速为 （3）波从B传到E点所需要的时间为 在该段时间内质点A通过的路程为 16．（1），；（2）波的传播方向为x轴负方向，波的传播速度为20m/s；（3）P质点的位移为-0.1m， P质点运动的路程0.9m。 【详解】（1）由乙图知波的周期为 由甲图知波的波长为 （2）在t=t0时刻由乙图知P质点沿y轴负向振动，根据同侧法可知波的传播方向为x轴负方向，根据公式可得波的传播速度为 （3）又经历0.9s，则 可知P质点振动到波谷，所以P质点的位移 P质点运动的路程 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$