精品解析:天津市第四十三中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷
2025-05-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.38 MB |
| 发布时间 | 2025-05-06 |
| 更新时间 | 2025-05-06 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51982019.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024—2025年学度第二学期阶段性质量检测(期中)
高二物理学科
一、单选题(共36分)
1. 俗语说“未见其人,只闻其声”,描述的是波的( )
A. 反射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 多普勒效应
2. 某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象,在甲、乙、丙三幅照片中,波长分别是狭缝宽度的 如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 水波通过狭缝后波长变短
B. 这是水波的衍射现象,有些波不能发生衍射现象
C. 此现象可以说明,波长一定, 缝越窄衍射现象越明显
D. 此现象可以说明,缝宽一定,波长越长衍射现象越明显
3. 关于下列四幅生活情景图,说法正确的是( )
A. 图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”,主要是利用了光的折射原理
B. 图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹,是光的衍射现象
C. 图丙中当声源远离观察者时,观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D. 图丁中观众观看3D电影时,戴眼镜镜片利用了光的全反射原理
4. 如图所示,在两根等长的细线下悬挂一个小球(可视为质点)组成了所谓的双线摆,若细线长为l,两线与天花板的左、右两侧夹角均为α,当小球垂直纸面做简谐运动时,其周期为( )
A. 2π B. 2π
C 2π D. 2π
5. 图1是钓鱼时使用的浮标,钓鱼时浮标竖直浮在水面上的上下振动可看做简谐运动。从时刻开始计时,以竖直向上为正方向,其振动的图像如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 浮标的振动周期为 B. 1分钟内浮标上某点运动所经过的路程为
C. 时,浮标振动的加速度最大 D. 时,浮标的速度为0
6. 如图所示,将酒精灯S放在附有肥皂膜的铁丝圈P前面,在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光。则下列说法正确的是( )
A. 从肥皂膜后面观察时,可以看到黄黑相间的水平条纹
B. 从肥皂膜后面观察时,可以看到黄黑相间竖直条纹
C. 从肥皂膜前面观察时,可以看到黄黑相间的水平条纹
D. 从肥皂膜前面观察时,可以看到黄黑相间的竖直条纹
7. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像,摆球在P与N时刻具有相同的( )
A. 速度 B. 加速度 C. 重力势能 D. 机械能
8. 图甲所示是一个共振筛,该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。若当前偏心轮的转速是。下列说法正确的是( )
A. 当前共振筛的振动频率是
B. 减小电压,可使筛子振幅增大
C. 增加筛子质量,可使筛子振幅增大
D 减小筛子质量,可使共振曲线峰值频率减小
9. 图(a)为一列简谐横波在t=1s时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x=2m和x=8m处的质点,图(b)为质点P的振动图像。则下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播
B. t=1.5s时,质点Q处于平衡位置向y轴正方向运动
C. 该波的传播速度大小为3m/s
D. 0∼2s内,质点Q运动的路程为20cm
10. 波动现象在自然界中普遍存在,波的应用已深入到生产、生活的方方面面。一列简谐横波在某均匀介质中沿直线传播,波的传播方向是由M传到N,并且这两个质点平衡位置相距6m,图甲是质点M的振动图像,图乙是质点N的振动图像,t=0时刻质点M和质点N间只有一个波峰。则( )
A. 质点M位于平衡位置时,质点N一定处于波谷
B. 该波的波长是16m
C. 该简谐横波的周期为2.5s
D. 波的传播速度为4m/s
11. 如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐波在时的波形图,虚线是这列波在时的波形图。已知波速是7m/s,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播 B. 振源的振动周期为4s
C. 与时的波形图相同 D. 处的质点在0-3s内运动的路程为21cm
12. 如图所示为两列同频率的简谐横波在同一绳上传播,实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为4cm,波速为4m/s,波长为0.8m,C点是BE连线和FQ连线的交点,下列说法正确的是( )
A. D、Q两点是振动加强点
B. t=0时刻(图示时刻),A、B两点的竖直高度差为16cm
C. t=0.1s时,C点正在向上振动
D. t=0.1s时,B点位于平衡位置
二、多选题(共24分,少选1分,错选0分)
13. 如图所示,光滑弧形槽的弧长OP远小于半径R,使与竖直的夹角小于。将质量分别为2m和m的小球A、B从图示位置同时由静止释放,不计空气阻力,在两小球发生碰撞之前,则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B运动过程中的回复力是重力和支持力的合力
B. 小球A、B在运动过程中机械能都守恒
C. 小球B比小球A先运动到O点
D. 小球A、B同时到达O点
14. 图中各摆的摆长都相同,摆球视为质点,且均作小角摆动,当地的重力加速度为g,下列图中的单摆周期为的是( )
A. B.
C. D.
15. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该振子的振幅为
B. 时,振子的位移为
C. 到的时间内,振子的加速度逐渐增大
D. 到的时间内,振子通过的路程为
16. 如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A. 周期为1.2s
B. 波速为10m/s
C. x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰
D. 0~0.3s介质中质点沿x轴正方向迁移了3m
17. 轴上有两波源分别位于和处,两波源0时刻同时产生的简谐横波分别沿轴正方向和轴负方向传播,振幅均为,如图所示为时的波形图,此时和处的两质点刚开始振动,则下列说法正确的是( )
A. 内,质点P运动的路程为2cm
B. 时,处的质点位移为-1cm
C. 时,之间的质点位移均为0
D. 时,质点的振动方向向上,质点的振动方向向下
18. 振动和波存在于我们生活的方方面面,下列几幅图片描绘的情境分析正确的是( )
A. 图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B. 图乙在大山背面的人收听广播,波长越短的信号收听效果越好
C. 图丙某些动物会发出次声波,与人体内脏和身躯的固有频率接近,可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。
D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍
19. 如图所示,等腰直角三角形ABC是某一透明棱镜的横截面,D、E分别为AC、BC边的中点。一束足够强且平行于截面的红光从空气射向D点,折射后到达E点。已知红光的入射方向与AC边的夹角为30°,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 该棱镜对红光折射率为
B. 该棱镜对红光的折射率为
C. 红光在该棱镜中的传播速度
D. 若改用橙光沿相同的角度从D点入射,将会折射到BE上的某个位置
20. 如图所示,让一束复色光由空气射向一块足够长的平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光、,下列说法正确的是( )
A. 若增大入射角,则光可能消失
B. 入射角不为0时,出射光线光与光总平行
C. 对于该玻璃,光的折射率比光的大
D. 在玻璃砖中,光的传播速度比光的大
三、解答题(共40分,21题10分,22题15分,23题15分)
21. 如图,不可伸长的轻绳将物块悬挂于点。现将轻绳拉至与竖直方向夹角,将物块由静止释放,当物块运动至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块发生弹性碰撞。碰撞后物块在水平面上滑行一段距离后停下来。已知轻绳长度,物块、质量分别为、,物块与水平面间的动摩擦因数;、均视为质点,不计空气阻力。重力加速度取。
(1)求碰撞前瞬间,轻绳对物块的拉力大小;
(2)求物块在水平面上滑行的距离。
22. 如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图,每根导线电阻为4Ω,远距离输电线的输送电流为100A,若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为720kW,在用户端起点接有交流电压表,求:
(1)升压变压器原副线圈匝数比;
(2)设降压变压器原副线圈匝数比,求用户端交流电压表的示数;
(3)若用户端全是照明用电,能使多少盏“220V、20W”的节能灯正常发光?
23. 如图所示,在直角坐标系xOy中,第一象限有竖直向上的匀强电场,第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限,经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限,再从x轴上P点进入第四象限,经y轴上的Q点(图中未画出)射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为(d为已知量),粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角,不计粒子的重力。求:
(1)ON的长度;
(2)匀强电场的场强大小和OP的长度;
(3)PQ的长度。
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2024—2025年学度第二学期阶段性质量检测(期中)
高二物理学科
一、单选题(共36分)
1. 俗语说“未见其人,只闻其声”,描述的是波的( )
A. 反射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】“未见其人,只闻其声”反应了声波遇到障碍物或小孔后继续传播的现象,这叫做波的衍射。
故选B。
2. 某同学观察到波长不同的水波通过三个宽度相同的狭缝时的现象,在甲、乙、丙三幅照片中,波长分别是狭缝宽度的 如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 水波通过狭缝后波长变短
B. 这是水波的衍射现象,有些波不能发生衍射现象
C. 此现象可以说明,波长一定, 缝越窄衍射现象越明显
D. 此现象可以说明,缝宽一定,波长越长衍射现象越明显
【答案】D
【解析】
【详解】A.水波通过狭缝后波长不变,选项A错误;
B.这是水波的衍射现象,衍射是波特有的性质,任何波都能发生衍射现象,选项B错误;
CD.该实验的狭缝宽度相等,波长不等,则此现象可以说明,缝宽一定,波长越长衍射现象越明显,选项C错误,D正确。
故选D。
3. 关于下列四幅生活情景图,说法正确的是( )
A. 图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”,主要是利用了光的折射原理
B. 图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹,是光的衍射现象
C. 图丙中当声源远离观察者时,观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D. 图丁中观众观看3D电影时,戴的眼镜镜片利用了光的全反射原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”,主要是利用了光的全反射原理,故A错误;
B.图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹,是光的干涉现象,故B错误;
C.图丙中根据多普勒效应可知当声源远离观察者时,观察者接收到的声音频率小于波源的频率,故C正确;
D.图丁中观众观看3D电影时,戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,在两根等长的细线下悬挂一个小球(可视为质点)组成了所谓的双线摆,若细线长为l,两线与天花板的左、右两侧夹角均为α,当小球垂直纸面做简谐运动时,其周期为( )
A. 2π B. 2π
C. 2π D. 2π
【答案】D
【解析】
【详解】根据单摆周期公式
则
故选D。
5. 图1是钓鱼时使用的浮标,钓鱼时浮标竖直浮在水面上的上下振动可看做简谐运动。从时刻开始计时,以竖直向上为正方向,其振动的图像如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 浮标的振动周期为 B. 1分钟内浮标上某点运动所经过的路程为
C. 时,浮标振动的加速度最大 D. 时,浮标的速度为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图2可知浮标的振动周期为,故A错误;
B.一个周期内浮标上某点经过的路程为4个振幅的大小之和,,所经过的路程为
故B错误;
C.时,浮标振动的位移最大,回复力最大,加速度最大,故C正确;
D.时浮标在平衡位置,速度最大,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,将酒精灯S放在附有肥皂膜的铁丝圈P前面,在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光。则下列说法正确的是( )
A. 从肥皂膜后面观察时,可以看到黄黑相间的水平条纹
B. 从肥皂膜后面观察时,可以看到黄黑相间的竖直条纹
C. 从肥皂膜前面观察时,可以看到黄黑相间的水平条纹
D. 从肥皂膜前面观察时,可以看到黄黑相间的竖直条纹
【答案】C
【解析】
【详解】往火焰上洒些盐后,酒精灯放出黄色的光线,当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光,这两列光的频率相同,产生干涉现象,则应该从肥皂膜前面观察;当光程差为波长的整数倍时呈现亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时呈现暗条纹,由于重力的作用使下侧的肥皂膜厚度比较大,而上侧的比较薄,相同的高度肥皂膜的厚度相同,故出现水平的黄黑相间的干涉条纹。
故选C。
7. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像,摆球在P与N时刻具有相同的( )
A. 速度 B. 加速度 C. 重力势能 D. 机械能
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.由于单摆在运动过程中要克服阻力做功,振幅逐渐减小,摆球的机械能逐渐减少,所以摆球在P点所对应时刻的机械能大于在N点所对应的机械能,摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度h和摆球的质量m共同决定的()。单摆摆球的质量是定值,由于P、N两时刻摆球的位移大小相同,故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同,重力势能也相同,但由于P点的机械能大于N点的机械能,所以P点对应时刻的动能大于在N点对应时刻的动能,根据动能的公式
可得速率
故摆球在P与N时刻的速度不同,故AD错误,C正确;
B.根据牛顿第二定律得
由于位移大小相等,方向相反,可知回复力大小相等,方向相反,则有解得切向加速度大小相等,方向相反,则切向加速度不相等;由于单摆做阻尼振动,摆球的机械能在P与N时刻不相等,摆球具有位移大小相等,则重力势能相等,可知在P时刻动能大于在N时刻的动能,则在P时刻速度大小大于在N时刻的速度大小,由向心加速度公式可知,P时刻的向心加速度大小大于在N时刻的向心加速度大小,方向也不相同,由此可知,摆球在P时刻的切向加速度与法向加速度与N时刻的切向加速度与法向加速度分别均不相同,故B错误。
故选C。
8. 图甲所示是一个共振筛,该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。若当前偏心轮的转速是。下列说法正确的是( )
A. 当前共振筛的振动频率是
B. 减小电压,可使筛子振幅增大
C. 增加筛子质量,可使筛子振幅增大
D. 减小筛子质量,可使共振曲线峰值频率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,偏心轮的转速是,则周期为
则有偏心轮的频率为
A错误;
B.由题图乙可知,筛子的固有频率为0.8Hz,仅减小电压,可降低偏心轮转速,偏心轮频率减小,则由偏心轮产生的驱动力的频率减小,偏心轮产生的驱动力的频率会接近0.8Hz,可使筛子的振幅增大,B正确;
C.增加筛子质量,可增大筛子的固有周期,则筛子的固有频率减小,小于0.8Hz,则有偏离1.2Hz更多,不可以使筛子振幅增大,C错误;
D.减小筛子质量,可减小筛子的固有周期,则筛子的固有频率增大,可使共振曲线峰值频率增大,D错误。
故选B。
9. 图(a)为一列简谐横波在t=1s时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x=2m和x=8m处的质点,图(b)为质点P的振动图像。则下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播
B. t=1.5s时,质点Q处于平衡位置向y轴正方向运动
C. 该波的传播速度大小为3m/s
D. 0∼2s内,质点Q运动的路程为20cm
【答案】A
【解析】
【详解】A.由振动图像,可知P在1s时的振动方向为y轴正方向,结合波形图,可知波的传播方向为x轴正方向,故A正确;
B.由振动图像可知周期为2s,1s时的波形如图所示,时,即从波形图所示时刻再经过0.5s时间,即质点Q再经过个周期,由图可知,质点Q在平衡位置,向y轴负方向运动,故B错误;
C.由波形图可知波长为8m,由振动图像可知周期为2s,即可得波速为:,故C错误;
D.由周期恰好为2s,可知Q在内的路程为:,故D错误。
故选A。
10. 波动现象在自然界中普遍存在,波应用已深入到生产、生活的方方面面。一列简谐横波在某均匀介质中沿直线传播,波的传播方向是由M传到N,并且这两个质点平衡位置相距6m,图甲是质点M的振动图像,图乙是质点N的振动图像,t=0时刻质点M和质点N间只有一个波峰。则( )
A. 质点M位于平衡位置时,质点N一定处于波谷
B. 该波的波长是16m
C. 该简谐横波的周期为2.5s
D. 波的传播速度为4m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由甲、乙振动图像可知,M位于平衡位置时,N可能位于波谷也可能位于波峰,故A错误;
B.波的传播方向为由M传到N,t=0时刻M、N间仅有一个波峰,则有
解得
故B错误;
C.由题图知该简谐横波的周期,故C错误;
D.该简谐横波的波速为
故D正确。
故选D。
11. 如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐波在时的波形图,虚线是这列波在时的波形图。已知波速是7m/s,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播 B. 振源的振动周期为4s
C. 与时的波形图相同 D. 处的质点在0-3s内运动的路程为21cm
【答案】C
【解析】
详解】B.根据图知波长
波的周期与质点的振动周期相同,根据
解得
故B错误;
A.到时间内
根据平移法知,波沿x轴正方向传播,故A错误;
D.到时间内波传播的距离
又
故处的质点在0-3s内运动的路程为
故D错误;
C.与间的时间间隔为
故与时的波形图相同,故C正确。
故选C。
12. 如图所示为两列同频率的简谐横波在同一绳上传播,实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为4cm,波速为4m/s,波长为0.8m,C点是BE连线和FQ连线的交点,下列说法正确的是( )
A. D、Q两点是振动加强点
B. t=0时刻(图示时刻),A、B两点的竖直高度差为16cm
C. t=0.1s时,C点正在向上振动
D. t=0.1s时,B点位于平衡位置
【答案】B
【解析】
【详解】A.D、Q两点分别为波峰与波谷叠加,为振动减弱点,故A错误;
B.t=0时刻,A点在该时刻波峰与波峰叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为8cm,B点在该时刻波谷与波谷叠加,振动加强,偏离平衡位置的位移为-8cm,则A、B两点在该时刻的竖直高度差为16cm,故B正确;
C.波传播的周期
在t=0时刻C点在平衡位置向上振动,在时C点正在向下振动,故C错误;
D.t=0时刻B点在波谷处,t=0.1s时,B点位于波峰处,故D错误。
故选B。
二、多选题(共24分,少选1分,错选0分)
13. 如图所示,光滑弧形槽的弧长OP远小于半径R,使与竖直的夹角小于。将质量分别为2m和m的小球A、B从图示位置同时由静止释放,不计空气阻力,在两小球发生碰撞之前,则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B运动过程中的回复力是重力和支持力的合力
B. 小球A、B在运动过程中机械能都守恒
C. 小球B比小球A先运动到O点
D. 小球A、B同时到达O点
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球A、B沿弧形槽做简谐运动,也是单摆模型,故小球所受重力在垂直摆线方向的分力提供回复力,重力的另一个分力与支持力的合力提供向心力,故A错误;
B.以小球和地球组成的系统,只有重力做功,小球的机械能守恒,故B正确;
CD.由单摆周期公式,可知小球A、B运动到O点的时间相等,均为,故C错误,D正确。
故选BD。
14. 图中各摆的摆长都相同,摆球视为质点,且均作小角摆动,当地的重力加速度为g,下列图中的单摆周期为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.摆球的等效重力为
可得
代入单摆周期公式,可得
故A错误;
B.两小球间的电场力始终沿摆线方向,不产生回复力的效果,单摆的周期与重力场相同,即
故B正确;
C.设摆球的电荷量为q,则摆球的等效重力
可得
代入单摆周期公式,可得
故C错误;
D.摆球所受洛伦兹力始终沿摆线方向,不产生回复力的效果,单摆的周期与重力场相同,即
故D正确。
故选BD。
15. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该振子的振幅为
B. 时,振子的位移为
C. 到的时间内,振子的加速度逐渐增大
D. 到的时间内,振子通过的路程为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,该弹簧振子的振幅为8cm,故A错误;
B.根据图乙可知,该弹簧振子的周期为,则振子振动方程为
可知时,振子的位移为
故B正确;
C.该弹簧振子的周期为,到的时间内,相当于到的时间内,振子从最大位移处向平衡位置运动,回复力逐渐变小,加速度逐渐变小,故C错误;
D.到的时间内,经过了5个周期,振子通过的路程为
故D正确。
故选BD。
16. 如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A. 周期为1.2s
B. 波速为10m/s
C. x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰
D. 0~0.3s介质中质点沿x轴正方向迁移了3m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题意可知
解得周期为T=0.4s
选项A错误;
B.波速为
选项B正确;
C.因t=0时刻x=4m处的质点在平衡位置向下振动,可知时位于波峰,选项C正确;
D.介质中质点只在自己平衡位置附近振动,不随波迁移,选项D错误。
故选BC。
17. 轴上有两波源分别位于和处,两波源0时刻同时产生的简谐横波分别沿轴正方向和轴负方向传播,振幅均为,如图所示为时的波形图,此时和处的两质点刚开始振动,则下列说法正确的是( )
A. 内,质点P运动的路程为2cm
B. 时,处的质点位移为-1cm
C. 时,之间的质点位移均为0
D. 时,质点的振动方向向上,质点的振动方向向下
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据题意可知波速
两列波的周期为
内,即半个周期,质点P运动的路程为
故A错误;
B.t=8s时,两列波在图示位置,各自向前传播一个波长,由波的叠加可知,则 x=0.5m 处质点的位移为-1cm,故B正确;
C.t=7s时,两列波在图示位置基础上各自向前传播,则根据叠加原理可知,平衡位置处于0.3-0.5m 之间的质点位移均为0,故C正确。
D.由“同侧法”可知,t=4s时,质点P振动方向向下,质点Q振动方向向上,故D错误。
故选BC。
18. 振动和波存在于我们生活方方面面,下列几幅图片描绘的情境分析正确的是( )
A. 图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B. 图乙在大山背面的人收听广播,波长越短的信号收听效果越好
C. 图丙某些动物会发出次声波,与人体内脏和身躯的固有频率接近,可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。
D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍
【答案】AC
【解析】
【详解】A.据多普勒效应可知,甲救护车向右运动的过程中,A听到警笛声的频率大于救护车发出的警笛声的频率,B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率,则A、B两人听到警笛声的频率不同,故A正确;
B.图乙要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号波长越长效果越好,故B错误;
C.由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近,所以容易使人体器官发生共振,造成伤害,故C正确;
D.根据波的干涉,波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍,故D错误。
故选AC。
19. 如图所示,等腰直角三角形ABC是某一透明棱镜的横截面,D、E分别为AC、BC边的中点。一束足够强且平行于截面的红光从空气射向D点,折射后到达E点。已知红光的入射方向与AC边的夹角为30°,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 该棱镜对红光的折射率为
B. 该棱镜对红光的折射率为
C. 红光在该棱镜中传播速度
D. 若改用橙光沿相同的角度从D点入射,将会折射到BE上的某个位置
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据几何关系可知红光在棱镜中的折射角为45°,棱镜对红光的折射率为
故A正确,B错误;
C.根据,可得红光在该棱镜中的传播速度
故C错误;
D.因橙光的折射率比红光的折射率大,所以橙光将会被折射到BE上的某个位置,故D正确。
故选AD。
20. 如图所示,让一束复色光由空气射向一块足够长的平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光、,下列说法正确的是( )
A. 若增大入射角,则光可能消失
B. 入射角不为0时,出射光线光与光总平行
C. 对于该玻璃,光的折射率比光的大
D. 在玻璃砖中,光的传播速度比光的大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据光的可逆性可知,增大入射角i,则a光不会消失,故A错误;
B.根据折射定律可知,出射光线a光与b光总平行,故B正确;
CD.由图知两束光的入射角相等,a的折射角小于b的折射角,通过折射定律可知,根据可知,a光的传播速度比b光的小,故C正确,D错误。
故选BC。
三、解答题(共40分,21题10分,22题15分,23题15分)
21. 如图,不可伸长的轻绳将物块悬挂于点。现将轻绳拉至与竖直方向夹角,将物块由静止释放,当物块运动至最低点时,恰好与静止在水平面上的物块发生弹性碰撞。碰撞后物块在水平面上滑行一段距离后停下来。已知轻绳长度,物块、质量分别为、,物块与水平面间的动摩擦因数;、均视为质点,不计空气阻力。重力加速度取。
(1)求碰撞前瞬间,轻绳对物块的拉力大小;
(2)求物块在水平面上滑行的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设物块a到达最低的与b碰前的速度为,根据机械能守恒定律则有
在碰撞前,根据牛顿第二定律则有
代入数据,联立解得
【小问2详解】
由于a、b碰撞为弹性碰撞,根据动量守恒定律则有
根据能量守恒定律则有
联立解得,碰撞后物块b的速度大小为
对于物块b,根据动能定理则有
代入数据解得
22. 如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图,每根导线电阻为4Ω,远距离输电线的输送电流为100A,若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为720kW,在用户端起点接有交流电压表,求:
(1)升压变压器原副线圈匝数比;
(2)设降压变压器原副线圈匝数比,求用户端交流电压表的示数;
(3)若用户端全是照明用电,能使多少盏“220V、20W”的节能灯正常发光?
【答案】(1);(2)220V;(3)32000盏
【解析】
【详解】(1)由题图可知,升压变压器的输入电压的有效值为
由于变压器为理想变压器,所以升压变压器的副线圈的功率也为720kW,有
升压变压器的原副线圈之比为
解得
(2)由于远距离输电线每根电阻为4Ω,而远距离输电需要两根输电线,所以输电线的总电阻为
降压变压器输入电压为
由于降压变压器,有
解得
(3)输电线上损耗功率为
降压变压器输出功率为
设共能点亮N盏节能灯,有
记得的
23. 如图所示,在直角坐标系xOy中,第一象限有竖直向上的匀强电场,第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限,经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限,再从x轴上P点进入第四象限,经y轴上的Q点(图中未画出)射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为(d为已知量),粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角,不计粒子的重力。求:
(1)ON的长度;
(2)匀强电场的场强大小和OP的长度;
(3)PQ的长度。
【答案】(1)d (2),2d
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子的运动轨迹如图所示
设粒子在磁场中的轨迹半径为r,则
解得
所以
【小问2详解】
粒子进入电场中做类平抛运动,则,,
联立以上各式解得
水平方向有
联立以上各式解得
【小问3详解】
根据几何关系有
所以
又
联立以上各式可得
所以
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