河南省许昌市禹州市第三高级中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试题

菁华校区第一次学情检测物理试题 考试范围：选修一2.1~3.2：考试时间：75分钟 一、单选题（共28分） 1.(本题4分)下列说法正确的是() A.声波是横波 B.横波中质点振动方向与波传播方向相同 C.气体和固体都能传搔声音 D.声波不能在真空中传播，在空气中的传搔速度比在钢铁中传播速度快 2.(本题4分)如图所示，把一个小球套在光滑水平细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹资振 子。小球以O点为平衡位置，在M、N两点间做简谐运动，下列说法正确的是（) A.小球在M、N两点的位移相同 B.小球在M、N两点的加速度相同 WAAAAAAO C.从M到N,小球的动能先增大后减小 D.从M到N,小球先做匀加速运动后做匀减速运动 心。 3.(本题4分)如图1所示，竖直悬挂的弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，O点为平 衡位置，振子到达A点开始计时，规定竖直向上为正方 Li112117 向。图2是弹簧振子做简谐运动的x-1图像（部分），则 本x/m -.-A 0.1 () A.振子从A点单向运动到B点的时间为1s 0 0 0.25 0.50051.00→s -0.1… B.1=0.3s时刻，弹簧对振子的弹力小于振子的重力 图1 图2 C.t=0.25s时刻，振子的速度最小 D.振子在任意0.5s内的路程均为0.2m 4.(本题4分)某物体在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图所示。取竖直向上为正方向， 下列说法正确的是() ↑y/cm A.t=3s时物体运动到最高点 20 B.1=0时物体的位移为10v3cm 8 0 C.5~8s内物体的速度逐渐减小 t/s D.5~8s内物体的加速度方向向下 -20 试卷第1页，共6页 5.(本题4分)近年来，中科院研发的第三代横波远探测成像测井仪在超深井中实现了清晰 的井外地质成像及8340米深度的探测纪录，创下该类国产仪器深度探测纪录，对保障国家 能源安全具有重要意义。若一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，图甲是=3s时的波形图 像，P为波传播方向上的一个质点，此时yp=5cm,图乙是x=2m处质点Q的振动图像。下 列说法正确的是() y/cm A y/cm 10 x/m .10 10 甲 A.该波沿x轴正方向传播 B.该波通过2m的障碍物时，不会发生明显的衍射现象 C.质点P再经过0.25s通过的路程为5cm D.仁4s时，质点P的加速度方向沿y轴正方向，且加速度在增大 6.(本题4分)如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆， 让c摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现() A.d摆摆动周期最短 B.d摆振幅最大 C.b摆摆动周期最长 D.各摆摆动的周期均与c摆相同 7.(本题4分)一列简谐横波沿x轴传播，振幅A=10cm。4,=0.05s时的波形图如图所示， 2 此时波怡好传到x=6m处的质点Q,质点P平衡位置坐标为x=二m.已知在12=0.65s时， 0~6m的波形与4时刻完全相同。若波的传播频率满足3.5Hz<∫<6.5Hz,下列说法正确的 是() A.该波沿x轴正方向传播，波速为10m/s 本/cm 10 B.4=0.05s时，质点P正沿y轴正方向运动 0 3 C.0时刻起，质点P的振动方程为 x/m π】 D.从11=0.05s到43=0.50s过程中， 质点P运动的路程为517+5)cm 二、多选题（共18分） 试卷第2页，共6页 8.(本题6分)如图所示为一列简谐横波沿x轴传播的过程中，在1=0.5s时的波形图，P、 Q为介质中的两点，已知P点的平衡位置坐标，=1口，0点的振动方程为y=Asn（),下 列关于该简谐波的说法正确的是() A.波长为12m B.Q点的平衡位置的坐标为4m C.波沿x轴负方向传播 D.平衡位置在坐标原点的质点从图示时刻再经过5.5s第一 次到达波峰位置 9.(本题6分)一单摆在竖直平面内做简谐运动，摆球的动能随时间变化的图像如图所示. 已知g≈n2m/s2。下列说法正确的是() tis A.单摆的周期为1.0s B.单摆的摆长为1.0m C.1.0s时小球受到的回复力为0 D.1.0s时小球的切向加速度最大 10.(本题6分)一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示；平衡位置位于 x二8m处的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示。若该波的波长大于8m,则该简谐横 波() ◆y/cm y/cm 1.0 3 x/m t/s -1.0 甲 乙 A.周期为2.5s B. 最小波长为24m C.最大波速为10m/s D.最大波速为20m/s 试卷第3页，共6页 三、实验题（共17分） 11.(本题8分)某同学利用在半径为的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当 地的重力加速度，实验装置如图甲所示，在该实验条件下，小球在圆弧球而上的运动可视为 单摆。 R 3 cm 压力传感器 0 o 20 O to 2to310410 5tn 6to 甲 乙 丙 (I)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径为 d= cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的 示数变化如图丙所示，则小球摆动的周期为T= (3)根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g= (用d、。、R表 示). (4)另一同学将光滑圆弧球面半径当做小球等效单摆长度测得重力加速度，则测得的重力 加速度的值 (选填“大于“小于”或“等于”)当地重力加速度的真实值。 12.(本题9分)某实验小组的同学们利用单摆来测量当地的重力加速度，按如图安装好实 验仪器， 0 4T2/s2 6.05 2.05 00.5 1.5 L/m ()该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 (填选项前的字母)； A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B,测量摆球通过最低点100次的时间4，则单摆周期为00 C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值 试卷第4页，共6页 偏小 D.尽量选择质量大、体积小的摆球 (2)小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，做出 T2-L图像如图所示，可测得当地的重力加速度8= m/s2(π=3.14，结果保留三位 有效数字)； (3)在实验中，有三位同学作出的T2-L图线分别如图中的a、b、c所示，其中a和b平行， b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c,下 列分析正确的是（填选项前的字母） b A.出现图线a的原因可能是误将悬，点到小球下端的距离记为摆长L B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值 D,图线a对应的g值大于图线b对应的g值 四、解答题（共37分） 13.(本题10分)如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，完成以 下问题： x/cm ∠∠LL∠ 甲 乙 (1)写出该振子简谐运动的振动方程； (2)该振子在前40s内运动的路程是多少？ 14.(本题12分)如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器固定在O点。现将摆球 试卷第5页，共6页 拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低 位置。图乙表示摆球从A点运动开始计时细线对摆球的拉力大小F随时间变化的图像，重 力加速度8取10m/s2。求： AFN 0.510 0.495 CO 中 0 0.2元 0.4πts 甲 (I)单摆的有效摆长； (2)求摆球的质量m和运动过程中的最大速度v的大小。 15.(本题15分)如图，一列横波沿x轴传播，实线a为0时刻的波形曲线，虚线b为0.5s 时的波形曲线，求： (1)该波的波长和振幅： (2)假设该波向左传播且T下>0.5s,则波速多大： (3)假设波速为18m/s,通过计算说明波的传播方向；并求出在此波速下x=3m处的质点 从1=0时刻开始计时的振动方程（用正弦表达）。 AY/cm ->x/m 试卷第6页，共6页 物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C 0 C D D D AD BC BD 11.(1)d=1.050cm (2)T=4。 3)g 4n2(R+ 2 166 (4)小于 【详解】(1)由游标卡尺读数有，小球的直径d=10mm+10×0.05mm=1.050cm (2)小球从A运动到O,再到B,返回O最后运动到A,运动的时间为一个周期，当小球 运动到O点时，压力传感器示数最大，所以一个周期内压力传感器示数出现两次最大，由图 丙可知，小球摆动的周期为T=41。 (3)由题意可知周期T=4,摆长为L=R+2 根据单摆周期公式T=2? 可得g= 4π2L 7T2 解得g= n2(R+ 161 (4)由(3)可知g 4n(R+号 若将光滑圆弧球面半径当做小球等效单摆长度测得重 16 力加速度，显然等效摆长变小，所以重力加速度8的测量值小于当地重力加速度的真实值。 12.(1)D (2)9.86 (3)B 【详解】(1)A.把单摆从平衡位置拉开5°的摆角，并在摆球到达最低，点时开始计时，选项 A错误； B.测量摆球通过最低点100次的时间，则单摆周期为 ,选项B错误； 4m21 C. 根据T=2n 可得g= 7 若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代人单摆周期 公式计算得到的重力加速度值偏大，选项C错误； 答案第1页.共4页 D.尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小阻力的影响，选项D正确。 故选D 2)根据T=4nL 由图像可知k 4R-605-2.05s/m=4sm 81.5-0.5 解得g=9.86m/s2 (3)AD.若将悬点到小球上端的距离记为摆长，没有加摆球的半径，则摆线长变成摆长， 则有2=r0+)=4 2,.4n -1+ 88 由此可知，出现α图线可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长，但图线的斜率不变，即 a、b图线测出的重力加速度相同，故AD错误 B.实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度偏大，图线 的斜率偏小，故B正确； C.图线c的斜率小于b图线的斜率，因此图线c的g值大于图线b的g值，故C错误。 故选B。 13. (2)0.8m 【详解】(1)由图乙可知，振幅A=2cm,周期T=4s w=2红元 T-2rad/s 弹簧振子的振动方程为x=2sin 1+π cm 2 (2)因n=1=40 =7=4 =10 而振子在一个周期内通过的路程是4A,所以振子在前40s内运动的总路程s=n×4A=0.8m 14.(1)0.4m (2)0.05kg,0.2√2m/s 【详解】(1)由乙图，结合单摆的对称性可知，单摆的周期为0.45 由单摆周期公式T=2n 得L= 4n2 代人数据得L=0.4m 答案第2页，共4页 (2)由乙图和牛顿运动定律得小球在最高点有mg cos0=0.495N 在最低点有0.510N-mg=mm L 从最高点到最低点.由动能定理得mgL(1-cos)-2m 代人数据联立解得m=0.05kg,v=0.2√2m/s 15.(1)4m,2cm;(2)6m/s;(3)该列波向右传播，y=-2sin(9πt)(cm) 【详解】(1)根据图像可得波长和振幅分别为 1=4m,A=2cm (2)若该列波向左传播，则 (层jr-0-02 且周期大于0.5s,则n=0,可得周期 2 由 得波速 v=6m/s (3)假设该列波向左传播，则由 得 v=(8n+6)m/s(n=0,1,2.) 令v=l8m/s,则 n=1.5 可见n取不到整数，故舍去.假设该列波向右传播，则 (信+小力=0s-812 由 得 v=(8n+2）m/s(n=0,1,2..) 答案第3页，共4页 令v=18m/s.则 n=2 所以该列波向右传播.且在此波速下，波的周期为 r号 由波形图可知，0时刻，x=3m处质点处于平衡位置且向y轴负方向振动，所以振动方程为 y=-Asinax(cm) 其中 W= 2众 联立得 y=-2sin(9nt)(cm) 答案第4页，共4页