河北省邯郸市大名县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

高二月考物理试题 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，共7个小题，共28分） 1．车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（　　） A．仅激光是横波 B．激光与超声波都是横波 C．仅超声波是横波 D．激光与超声波都不是横波 2．如图所示为一列横波在某时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，a在波峰，d在波谷，c在平衡位置，b的位移大小等于振幅的一半。四个质点的加速度大小分别为、、、，速度大小分别为、、、，则（　　） A． B． C． D．a、b的加速度方向与c、d的加速度方向相反 3．一弹簧振子做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（    ） A．振子的振幅为 B．振子的运动轨迹为余弦曲线 C．在末振子的速度方向沿x轴正方向 D．在末振子的加速度达到最大 4．物体A做简谐运动的振动方程是，物体B做简谐运动的振动方程是。比较A、B的运动，下列说法正确的是（　　） A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m B．周期是标量，A、B周期相等，都为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A的相位始终滞后B的相位 5．水平弹性轻绳右端固定，左端a与波源相连，绳上a、b间距是b、c间距的2倍。波源振动一段时间后的波形如图所示，则当波传播到c点时（  ） A．a、c两点均将向上运动 B．a、c两点均将向下运动 C．a点将向上运动，c点将向下运动 D．a点将向下运动，c点将向上运动 6．一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t = 1 s时的波形图；P是介质中位于x = 4 m处的质点，图（b）为其振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波速为1 m/s B．波向x轴负方向传播 C．x = 1 m处的质点在t = 5 s时位于平衡位置 D．质点P在0 ~ 6 s时间内运动的路程为12 m 7．如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源、，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点。已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示。当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，则（　　）    A．M、N间的距离为5cm B．M、N间的距离为7cm C．M、N连线的中点振动减弱 D．M、N处于波峰时，两点连线的中点处于波谷 二、多选题（每小题6分，全选对得6分，对而不全得3分，共3个小题，共18分） 8．我国运动员使用战绳训练，为2024年巴黎奥运会做准备，教练用传感器采集数据，提升训练效果。运动员持续抖动战绳一端，形成的绳波可视为简谐横波（不考虑反射）。以平衡位置在处的质点开始振动时为计时起点，时的部分波形图如图甲所示，的振动图像如图乙所示。则该绳波（　　） A．周期为 B．波速为 C．沿轴负方向传播 D．沿轴正方向传播 9．某研究性学习小组设计了如图1所示的实验装置，将一倾角可调的光滑斜面固定在水平面上，斜面上固定一力传感器，将小球通过摆线挂在力传感器上，摆线与斜面始终保持平行，小球能在斜面上做单摆运动。当斜面倾角时，传感器输出的细线拉力F随时间t的变化曲线如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A．由图2可知单摆的周期为 B．只减小斜面倾角，则单摆周期将变大 C．摆线应选用不易伸缩的轻质细绳 D．只增大摆线的长度，则单摆周期将减小 10．一质点振动所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。位于坐标原点O的波源自时开始振动，振动图像如图所示。观察发现，当时，长绳上各点都已经开始振动。当时，平衡位置在处的质点P刚好处在平衡位置，且质点P与波源之间只有一个波峰。下列说法正确的是（　　） A．到时间内，O点经过的路程为5.2cm B．时，波源处在平衡位置且向下运动 C．该波的波速可能为2m/s D．P点第4次运动到波峰位置的时刻可能为1s 第II卷（非选择题） 三、实验题（共2个小题，每空2分，共14分） 11．惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。 某同学的实验步骤如下： （1）正确安装单摆，测出摆线长l； （2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期T= 。 （3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出图像，如图所示。 （4）测得图像的斜率为k，纵截距为-b，则重力加速度g= ，摆球的直径为 （用所测物理量符号表示）。 12．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中: (1)上图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的 现象，b图样是水面波的的 现象． (2) 如右图所示，用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向 (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为 cm． 四、解答题（共3个小题，其中13题10分，14题14分，15题16分，共40分） 13．（10分）波源位于坐标原点的一列简谐波沿x轴正方向传播。t=0时波源开始振动，时，位于的c点恰好开始振动，波形如图所示。 (1)求简谐波的波长、周期和传播速度； (2)求位于的质点Q（未画出）第一次处于波峰位置的时刻。 14．（14分）平静的湖面上漂浮着如图所示的浮子，现有距离不超过3m的A、B两个浮子。一条大鱼在两浮子连线的延长线上某位置翻起频率稳定的波浪。当水波传播到A浮子时波形图和从该时刻开始的A、B浮子振动图像如下，求： （1）该水波的波长、振动周期T及图示时刻Р点的运动方向； （2）该水波传播的速度大小； （3）A、B两浮子间的可能距离。 15．（16分）在x轴上x1=0和x2=14m处有两波源P、Q，t=0时刻两波源同时同频同相位持续振动，形成两列相向传播的简谐横波，t=1.5s时形成如图甲所示的波动图像，此时两列波恰好分别传播到x3=6m处和x4=8m处，求： （1）该波的传播速度及波源P的振动方程； （2）再经过多少时间两列波相遇，并判断出最先相遇的质点是振动加强点还是振动减弱点； （3）在图乙中画出t=2s时的波形图（不需写出推导）。 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D C C B B AD BC AC 1．A 【详解】车载雷达系统发出的激光是电磁波是横波，超声波一般来说在气体和液体传播时为纵波。 故选A。 2．A 【详解】AB．质点所受回复力的大小与位移的大小成正比，因而加速度的大小与位移的大小成正比，所以四个质点的加速度大小关系为 故A正确，B错误； C．质点越靠近平衡位置速度越大，位移越大则速度越小，所以四个质点的速度大小关系为 故C错误； D．a、b的加速度方向与d的加速度方向相反，c的加速度为零，故D错误。 故选A。 3．D 【详解】A．振子的振幅为A=4cm，选项A错误； B．x-t图像不是振子的运动轨迹，选项B错误； C．由图像可知，在末振子的速度方向沿x轴负方向，选项C错误； D．在末振子位移负向最大，则回复力最大，加速度达到最大，选项D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．振幅是标量，A、B的振幅分别为3m、5m，故A错误； B．周期是标量，A、B的周期均为 故B错误； C．因为TA＝TB，故fA＝fB，故C正确； D．A的相位始终超前B的相位 故D错误。 故选C。 5．C 【详解】介质中各质点起振的方向与振源起振方向相同。由图知，b向下振动，则振源起振方向向下，当波传播到c点时，c点将向下运动，由于a、c间距为半波长的奇数倍，所以a点将向上运动。 故选C。 6．B 【详解】A．由图（a）可知，该波的波长为4 m，由图（b）可知，该波的周期为2 s，该波的波速为 故A错误； B．由图（b）可知，t = 1 s时刻质点P向y轴的正方向振动，根据同侧法得，波沿x轴负方向传播，故B正确； C．t = 1 s时到t = 5 s时，正好经历两个周期，因此t = 5 s时波形图依然如图（a）所示，故x = 1 m处的质点在t = 5 s时位于波峰位置，C错误； D．机械波传播的是质点的振动形式与能量，质点P在其平衡位置振动，振幅A = 5 cm，质点并不随波迁移，则质点P在0 ~ 6 s时间内，经历3个周期，运动的路程为 故D错误。 故选B。 7．B 【详解】AB．由乙图可知，波的周期为 T=0.2s 所以两个波源产生的波的波长为 因经0.6s波从波源传到M，所以到M的距离为 M、N是相邻的波峰，所以它们到波源（或）的路程差为5cm，到N的距离为 则又由几何关系可知，M到两波源连线中点的距离为9cm N到两波源连线中点的距离为 所以M、N间的距离为7cm，选项A错误，B正确； C．两波源连线中垂线的到两波源和路程差都为0，所以都是振动加强的点，选项C错误； D．M、N两点连线的中点到波源连线中点的距离为12.5cm，到波源的距离为 而波谷到的距离应为17.5cm，所以M、N两点连线的中点不是波谷，选项D错误。 故选B。 8．AD 【详解】A．由乙图可知，该绳波周期为。故A正确； B．由甲图可知，该绳波波长为4m，则波速为 故B错误； CD．由乙图可知时质点处于平衡位置沿y轴正方向振动，根据“上下坡”法可知该绳波沿轴正方向传播。故C错误；D正确。 故选AD。 9．BC 【详解】A．根据题意，由图乙可知，小磁铁摆动的周期为 s=1.6s 故A错误； BD．根据题意可知，斜面倾角为时，等效重力加速度为 由单摆周期公式有 只减小斜面倾角，则单摆周期将变大，只增大摆线的长度，则单摆周期将增大，故B正确，D错误； C．为避免单摆摆动过程中摆长变化，摆线应选用不易伸缩的轻质细绳，故C正确； 故选BC。 10．AC 【详解】A．根据波源的振动图像可知，周期为，波源自时开始振动，而 则波源从平衡位置开始向下振动的路程为 故A正确； B．根据图像可知，0时刻，波源向下运动，由于 则波源振动经过6个周期和半个周期，可知，1.3s时刻，波源处在平衡位置且向上运动，故B错误； C．结合上述，当时，波源处于平衡位置向上运动，平衡位置在处的质点P刚好处在平衡位置，且质点P与波源之间只有一个波峰，则P点可能的位置如图所示 则有 或 解得 或 则波速有 ， 故C正确； D．若，P点起振方向向下，第4次运动到波峰位置的时刻为 若，P点起振方向向下，第4次运动到波峰位置的时刻为 故D错误。 故选AC。 11． 【详解】（2）[1]球在一个周期内两次经过平衡位置，有 得周期为 故填； （4）[2]单摆的周期公式为 摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和 得 则斜率 得重力加速度为 [3]由截距为-b，有 得 故填。 12． 衍射 干涉 向下 100 【详解】(1) [1]波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图a说明发生了明显的衍射现象． [2]当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现，故图b是发生了干涉现象． (2) [3] B点处于波谷，A点处于波峰，波由B向A传播，此时C处于平衡位置，经过四分之一周期，波谷传播到该点，知C点的振动方向向下． [4]波的周期 质点在一个周期内振动的路程等于4倍的振幅，经过0.25s时，走过的路程等于5倍的振幅，A点是振动加强点， A=20cm 则 s=100cm 13．(1)，， (2) 【详解】（1）由图可知，简谐波的波长为 简谐波的波速为 由可知，简谐波的周期为 （2）根据波的平移可知Q点第一次出现波峰时只需要时刻x=5m处的波峰的振动形式传递过去，即 则对应的时刻为 14．（1），，P点正在向下（或向-y方向）运动；（2）；（3）0.25m，1.25m，2.25m 【详解】（1）从图中读出波长 周期 由于A的起振方向向上，故波沿着x轴负方向运动，P点正在向下（或-y方向）运动； （2）水波传播速度 （3）由于A浮子振动时B浮子已经在波峰，故B浮子先振动，从B传到A经历的时间为 时 AB距离为 时 AB距离为 时 AB距离为 故A、B两浮子间的可能距离为0.25m，1.25m，2.25m。 15．（1）；；（2）0.25s；振动加强点；（3）见解析 【详解】（1）该波的传播速度为 又 解得 波源P的振动方程为 （2）设再经过t时间两列波相遇，则有 由图可知，两波源的起振方向相同均为沿y轴正方向，两列波恰好在处相遇，则该质点是振动加强点。 （3）t=2s时的波形图如图所示 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 $$