精品解析：安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

高二物理月考 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 下列关于机械振动的有关说法不正确的是（　　） A. 简谐运动的回复力是按效果命名的力 B. 振动图像描述的是振动质点的轨迹 C. 受迫振动的频率等于驱动力的频率 D. 当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，振幅最大 2. 下列关于机械波的说法正确的是（　　） A. 发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化 B. 各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移 C. 波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化 D. 发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长大或差不多 3. 如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知　　 A. 在时间内，摆球受到的回复力越来越小 B. 时刻，摆球速度最大 C. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为 D. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为 4. 如图所示为两个单摆在同一地点进行受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　） A. 单摆受迫振动的频率总是 B. 当驱动力的频率从增大到时，两个单摆的振幅都在增加 C. 单摆和单摆的固有周期之比为 D. 单摆和单摆的摆长之比 5. 如图所示，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（ ） A. 从图示时刻开始质点加速度将增大 B. 从图示时刻开始，经过，质点通过路程为 C. 若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象，则另一列波频率为 D. 若该波传播过程中遇到宽约的障碍物，不会发生明显的衍射现象 6. 图甲所示为一列简谐横波在时的波的图象，图乙所示为该波中处质点P的振动图象。下列说法正确的是（　　） A. 此波的波速为2m/s B. 此波沿x轴正方向传播 C. 时质点P的速度最大 D. 时质点P的加速度最大 7. 如图所示，两波源分别位于x=-2×10-1m和x=12×10-1m处，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播简谐横波，两列波的波速均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为2cm，t=0时刻两波的图像如图中所示，此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的质点P和Q刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ） A. 质点M刚开始振动时的方向沿y轴的负方向 B. t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点 C. t=1s时刻，质点M的位移为4cm D. 这两列波相遇时将发生干涉，M点振动始终加强，位移始终最大 8. 一列向右传播的简谐横波，当波传到处的点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点第三次到达波峰位置，下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 经质点运动路程为 C. 时，处的质点第三次到达波谷 D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为 二、多选题：本大题共2小题，共10分。 9. 如图甲所示，有固定转轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示，圆盘匀速转动时，小球做受迫振动。当小球振动稳定时，下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的固有频率是 B. 小球做受迫振动的周期一定是 C. 圆盘的转动周期在接近时，小球的振幅较小 D. 圆盘的转动周期在接近时，小球的振幅较大 10. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是（　　） A. 这列简谐波沿轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 从到，波传播的距离为 D. 在时，质点的加速度方向与轴正方向相同 三、实验题：本大题共1小题，共16分。 11. 甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。 （1）甲组同学采用如图所示的实验装置。 ①利用单摆测重力加速度的实验中，为了减小测量周期的误差，应在__________位置开始计时和结束计时。 ②在一次用单摆测定加速度的实验中，图A是用毫米刻度尺测摆长，若测得悬点到小球最下端长为，小球直径为d，则摆长L=_____。 图Ｂ为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为，表盘上部的小圆共大格，每一大格为1min，该单摆摆动n=50次全振动时，长，短针位置如图中所示，所用时间t=________s。用以上直接测量的L、t、n表示出重力加速度的计算式为g=__________不必代入具体数值。 ③若某同学测摆长时，忘记测摆球的半径，而只把悬点到小球最下端长度作为摆长，则他根据以上计算式求得的重力加速度______选填“偏大”“偏小”或“准确”。 （2）乙组同学在图C所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图D所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图所示的v-t图线。 ①由图E可知，该单摆的周期T=__________。 ②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作T2-L周期平方—摆长图线，并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地的重力加速度g=________。取，结果保留3位有效数字若其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是________选填“偏大”“偏小”或“不变”的。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 12. 轻质弹簧劲度系数，上端固定在天花板上，下端与一个可以看作质点的小球相连，开始时使弹簧处于原长，小球在外力作用下处于静止状态。现撤去外力小球在竖直方向上作简谐运动，如图甲所示，其运动规律如图乙所示。已知重力加速度，不计弹簧质量和一切阻力，开始运动的时刻为0时刻，求： （1）小球的质量； （2）请写出小球简谐运动位移随时间变化的函数表达式； （3）小球运动到最低点时弹簧的弹力。 13. 如图甲是一列简谐横波在时的图像，P为处的质点，图乙是质点P的振动图像，求： （1）该波的传播速度v的大小和方向； （2）从到时间内质点P通过的路程。 14. 如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t=0时刻的波形，虚线是t=1s时刻的波形。求： （1）求该列波的周期和波速。 （2）若波速为9m/s，其传播方向如何？从t=0时刻起质点P运动到波谷的最短时间是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理月考 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 下列关于机械振动的有关说法不正确的是（　　） A. 简谐运动的回复力是按效果命名的力 B. 振动图像描述的是振动质点的轨迹 C. 受迫振动的频率等于驱动力的频率 D. 当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，振幅最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．简谐运动的回复力是按效果命名的力，故A正确，不符合题意； B．振动图像描述的是振动质点在不同时刻的位移，而不是其实际的运动轨迹，故B错误，符合题意； C．物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，故C正确，不符合题意； D．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，发生共振，振幅达到最大，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 下列关于机械波的说法正确的是（　　） A. 发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化 B. 各质点都在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移 C. 波发生反射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化 D. 发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长大或差不多 【答案】B 【解析】 【详解】A．发生多普勒效应时，波源频率并没有发生变化，是由于波源和观察者必须有相对运动造成听起来频率变化，故A错误； B．机械波在介质中传播时，由于各质点间的相互作用力，前一质点带动相邻的后一质点在其平衡位置附近振动，但各质点并不随波迁移，故B正确； C．波发生反射时在同一介质中，频率、波长和波速均不变，故C错误； D．波生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知　　 A. 在时间内，摆球受到的回复力越来越小 B. 时刻，摆球的速度最大 C. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为 D. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】在时间内，摆球的位移增大，受到的回复力越来越大，故A错误；由图可知，该摆球的周期为，且，质点位移最大，可知在时刻质点的位移也是最大，速度为零，故B错误；动能与势能都是标量，它们变化的周期等于简谐振动的周期的一半，所以摆球的动能和重力势能相互转化的周期为，故C错误，D正确． 4. 如图所示为两个单摆在同一地点进行受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　） A. 单摆受迫振动的频率总是 B. 当驱动力的频率从增大到时，两个单摆的振幅都在增加 C. 单摆和单摆的固有周期之比为 D. 单摆和单摆的摆长之比 【答案】D 【解析】 【详解】A．单摆Ⅰ发生共振时的频率为，当驱动力频率不等于共振频率时，单摆Ⅰ受迫振动的频率不是，故A错误； B．当驱动力的频率从增大到时，单摆Ⅰ的振幅在减小，单摆Ⅱ的振幅先增大后减小，故B错误； C．图像可知单摆Ⅰ的固有频率为，单摆Ⅱ的固有频率为，根据 可知单摆Ⅰ的固有周期，单摆Ⅱ的固有周期，所以单摆Ⅰ和单摆Ⅱ的固有周期之比为，故C错误； D．根据单摆周期公式 整理得摆长 已知 那么 所以单摆Ⅰ和单摆Ⅱ的摆长之比，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，沿轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（ ） A. 从图示时刻开始质点的加速度将增大 B. 从图示时刻开始，经过，质点通过的路程为 C. 若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象，则另一列波频率为 D. 若该波传播过程中遇到宽约的障碍物，不会发生明显的衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．a点在最大位移处，该时刻正向平衡位置运动，位移减小，所以加速度将减小，故A错误； B．由波的图象可知波长，则周期为 0.01s为半个周期，所以经过0.01s，a点经过的路程为 故B错误； C．该波的频率为 而发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率与该波频率相同，应为50Hz，故C正确； D．该波的波长为4m，障碍物的尺寸与该波波长相同，能发生明显衍射现象，故D错误。 故选C。 6. 图甲所示为一列简谐横波在时的波的图象，图乙所示为该波中处质点P的振动图象。下列说法正确的是（　　） A. 此波的波速为2m/s B. 此波沿x轴正方向传播 C. 时质点P的速度最大 D. 时质点P的加速度最大 【答案】C 【解析】 详解】A．由图可知，周期T=1.0s，波长，则波速 选项A错误； B．x=4m处的质点在t=0时刻向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，选项B错误； C．t=0.5s时，质点P运动到平衡位置向上振动，偏离平衡位置的位移为零，速度最大，选项C正确； C．时质点P运动到平衡位置向下振动，偏离平衡位置的位移为零，加速度为零，选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，两波源分别位于x=-2×10-1m和x=12×10-1m处，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，两列波的波速均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为2cm，t=0时刻两波的图像如图中所示，此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的质点P和Q刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是（ ） A. 质点M刚开始振动时的方向沿y轴的负方向 B. t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点 C. t=1s时刻，质点M的位移为4cm D. 这两列波相遇时将发生干涉，M点振动始终加强，位移始终最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图可知，两列波将同时传到M点，由左侧波在M点引起的振动方向向上，由右侧波在M点引起的振动方向也向上，可知质点M刚起振时的振动方向沿y轴正向，故A错误； B．质点只能在自己平衡位置附近上下振动，不随波迁移，故B错误； C．由题意知波的周期 两列波传到M点的时间均为 则在t=1s时刻，质点M向上振动到最高点，此时两列波叠加，位移为4cm，故C正确； D．两列波的频率相同，则这两列波相遇时将发生干涉，M点振动始终加强，振幅最大，但是位移不是始终最大，故D错误。 故选C。 8. 一列向右传播的简谐横波，当波传到处的点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点第三次到达波峰位置，下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 经质点运动的路程为 C. 时，处的质点第三次到达波谷 D. 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A.简谐横波向右传播，由波形平移法知，各点的起振方向为竖直向上，时，点第三次到达波峰，即有，，波长为，所以波速，故A错误． B.相当于个周期，每个周期路程为，所以经过质点运动的路程为，故B错误． C.经过，波传到，经过即再经过后第三次到达波谷，所以时，处的质点第三次到达波谷．故C正确． D.要发生干涉现象，另外一列波的频率一定相同，即，故D错误． 故选C． 二、多选题：本大题共2小题，共10分。 9. 如图甲所示，有固定转轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示，圆盘匀速转动时，小球做受迫振动。当小球振动稳定时，下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的固有频率是 B. 小球做受迫振动的周期一定是 C. 圆盘的转动周期在接近时，小球的振幅较小 D. 圆盘的转动周期在接近时，小球的振幅较大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图乙读出小球振动的固有周期，则其固有频率为，故A正确； B．小球做受迫振动时周期等于驱动力的周期，即等于圆盘转动周期，不一定等于固有周期，故B错误； CD．圆盘转动周期为时，驱动力周期等于振动系统的固有周期，小球产生共振现象，振幅显著增大，所以圆盘的转动周期在接近时，小球的振幅较大，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是（　　） A. 这列简谐波沿轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 从到，波传播的距离为 D. 在时，质点的加速度方向与轴正方向相同 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．振动图像的斜率表示速度，由乙图读出，在时刻点的速度方向沿轴负方向。由波形的平移法判断可知该波沿轴负方向传播，故A错误； B．由甲图读出波长为，由乙图读出周期为，则波速为，故B正确； C．从到，波传播的距离为  ，故C正确； D．因为，所以从时刻开始经过半个周期，质点在平衡位置下方，加速度的方向沿轴正方向，故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本大题共1小题，共16分。 11. 甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。 （1）甲组同学采用如图所示的实验装置。 ①利用单摆测重力加速度的实验中，为了减小测量周期的误差，应在__________位置开始计时和结束计时。 ②在一次用单摆测定加速度的实验中，图A是用毫米刻度尺测摆长，若测得悬点到小球最下端长为，小球直径为d，则摆长L=_____。 图Ｂ为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为，表盘上部的小圆共大格，每一大格为1min，该单摆摆动n=50次全振动时，长，短针位置如图中所示，所用时间t=________s。用以上直接测量的L、t、n表示出重力加速度的计算式为g=__________不必代入具体数值。 ③若某同学测摆长时，忘记测摆球的半径，而只把悬点到小球最下端长度作为摆长，则他根据以上计算式求得的重力加速度______选填“偏大”“偏小”或“准确”。 （2）乙组同学在图C所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图D所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图所示的v-t图线。 ①由图E可知，该单摆的周期T=__________。 ②更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作T2-L周期平方—摆长图线，并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地的重力加速度g=________。取，结果保留3位有效数字若其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的g值和真实值相比是________选填“偏大”“偏小”或“不变”的。 【答案】 ①. 平衡位置 ②. ③. 100.4 ④. ⑤. 偏大 ⑥. 2.0 ⑦. ⑧. 不变 【解析】 【详解】（1）①[1]利用单摆测重力加速度的实验中，为了减小测量周期的误差，应在平衡位置开始计时和结束计时； ②[2]摆长等于摆线的长度到摆球球心的距离，摆长 [3]秒表的小盘读数为90s,大盘读数为10.4s,则最终读数为100.4s； [4]单摆的周期 根据得 ③[5]根据知，测摆长时，忘记测摆球的半径，而只把悬点到小球最下端长度作为摆长，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏大。 （2）①[6]根据图线知，单摆的周期T=2.0s； ②[7]根据可知 由题中T2=4.04L+0.035可知 解得 [8]在图象中，求斜率时，未测得摆球的半径，不影响斜率的求解，则算出的g值和真实值相比较是不变的。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 12. 轻质弹簧劲度系数，上端固定在天花板上，下端与一个可以看作质点的小球相连，开始时使弹簧处于原长，小球在外力作用下处于静止状态。现撤去外力小球在竖直方向上作简谐运动，如图甲所示，其运动规律如图乙所示。已知重力加速度，不计弹簧质量和一切阻力，开始运动的时刻为0时刻，求： （1）小球的质量； （2）请写出小球简谐运动位移随时间变化的函数表达式； （3）小球运动到最低点时弹簧的弹力。 【答案】（1）1kg （2） （3）20N，竖直向上 【解析】 【小问1详解】 小球处于平衡位置时，重力和弹力大小相等，则根据胡克定律可知弹簧形变量为 小球做简谐运动的振幅 所以小球质量 解得 【小问2详解】 由图乙知竖直向上为正方向，开始时刻小球的位移为正向最大，振幅  周期  振动方程 解得 小问3详解】 小球在最高点时只受重力，则  解得 方向竖直向下 由简谐运动的对称性可知，在最低点小球的加速度   方向竖直向上 由牛顿第二定律得 解得 方向竖直向上 13. 如图甲是一列简谐横波在时的图像，P为处的质点，图乙是质点P的振动图像，求： （1）该波传播速度v的大小和方向； （2）从到时间内质点P通过的路程。 【答案】（1），沿x轴负方向 （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图甲、乙可知，该简谐波的波长，周期，则波的传播速度为 由于此时质点P振动方向向下，根据波形平移法可得波的传播方向为沿x轴负方向。 【小问2详解】 由于 所以从到时间内质点P通过的路程为 14. 如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t=0时刻的波形，虚线是t=1s时刻的波形。求： （1）求该列波的周期和波速。 （2）若波速为9m/s，其传播方向如何？从t=0时刻起质点P运动到波谷的最短时间是多少？ 【答案】（1）或(n=0,1,2,3)，或(n=0,1,2,3)；（2）波沿x轴正方向， 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图可知，波长为 若波沿x轴正方向传播，在内传播距离表达式为 (n=0,1,2,3) 则波速为 (n=0,1,2,3) 周期为 (n=0,1,2,3) 若波沿x轴负方向传播，在内传播距离表达式为 (n=0,1,2,3) 则波速为 (n=0,1,2,3) 周期为 (n=0,1,2,3) (2)若波速为，在内传播距离为 符合向右传播的特点，结合“同侧法”可知，时刻质点P沿y轴正方向振动，由 可知，，，故质点P最短经过时间 振动到波谷位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $