第8章 课时冲关38 机械波&课时冲关39 实验9 科学测量：用单摆测量重力加速度-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业（鲁科版）

课时冲关38 基础落实练 1.关于下列四幅图的说法中，正确的是( 民 丙 A.图甲中，手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞 溅，这属于多普勒效应 B.图乙表示声源远离观察者时，声源发出 的声音频率减小 C.图丙中，频率越小的水波绕到挡板后面 继续传播的现象越明显 D.图丁中，干涉区域内振动加强的点位移 不可能为零 2.如图，在水槽里放 三块挡板，中间留 两个狭缝，水波通 过狭缝前的传播情 况如图所示.在挡 波源 板后M、N点放置 乒乓球，下列说法正确的是 A.若两个乒乓球都振动起来，则两个乒乓 球的振动频率相等 B.若右侧乒乓球振动起来，则左侧乒乓球 可能没有振动 C.若两个乒乓球都振动起来，则波源的频 率一定等于乒乓球的固有频率 D.增加波源的振动频率，衍射现象更明显 3.如图甲所示，简谐横波在均匀介质中以 10m/s的速度向右传播，P、Q是传播方向 上的两个质点，其平衡位置间距为10m, 当波刚传播到质点P开始计时，质点P的 振动图像如图乙所示.下列说法正确的是 y/m 0.1 0.2 甲 -0.1 A.简谐横波的波长为0.4m B.t=1s时，P、Q间有两个波峰 C.t=2s时，P、Q间有两个波谷 D.0~3s内质点Q通过的路程为2m 能力综合练 4.(双选)一列简谐横波 y/cm 沿x轴传播，周期为 2s,t=0时刻的波形曲 c/m 线如图所示，此时介质 中质点b向y轴负方向 运动，下列说法正确的是 304 机械波 A.该波的波速为1.0m/s B.该波沿x轴正方向传播 C.t=0时质点a和质点c速度为零 D.t=0.5s时介质中质点a向y轴正方向 运动 5.（双选)图甲为一列简谐横波在t=0.2s时 刻的波形图，P是平衡位置在x=0.5m 处的质点，Q是平衡位置在x=2.0m处 的质点；图乙为质点Q的振动图像.下列 说法正确的是 Ay/cm y/cm 20 20 Q 123456778x/m 0.2 /0.4 0.6/0.8/s -20-☑ -20--- 甲 乙 A.在t=0.3s时，质点P的加速度方向与 y轴正方向相同 B.从t=0.2s到t=0.4s,该波沿x轴负 方向传播了2m C.从t=0.2s到t=0.5s,质点P通过的 路程为30cm D.在t=0.4s时，P质点的位移为一10√2cm 素养培优练 6.一列简谐横波的波形如图所示，实线表示 t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.05s时 刻的波形图，求： y/cm 4 6、81012x/m -5 (1)该简谐横波的振幅与波长各为多少？ (2)若2T>t2-t1>T,波速可能为多大？ (T为周期) 课时冲关39实验九科学沙 1.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验 中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径 的操作如图甲、乙所示.测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”) 甲 (2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆 动，为了将人工记录振动次数改为自动记 录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右 两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如 图丙所示.光敏电阻与某一自动记录仪相 连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t 的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周 期为 .若保持悬点到小球顶点的 绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的 另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图 丁中的△t将 (填“变大”“不变”或 “变小”) 光敏 激光 接自动电阻 记录仪 t:+t 11+2to 2.一位同学做“用单摆测定重力加速度”的 实验， (1)如图1所示，用游标卡尺测摆球直径 摆球直径d= mm olldanbadadmaidt 3 01020 图1 图2 (2)下列是供学生自主选择的器材.你认为 应选用的器材是 .(填写器材的字母 代号) 30 量：用单摆测量重力加速度 A.约1m长的细线 B.约0.3m长的铜丝 C.约0.8m长的橡皮筋 D.直径约1cm的实心木球 E.直径约1cm的实心钢球 F.直径约1cm的空心铝球 (3)该同学在安装好如图2所示的实验装 置后，测得单摆的摆长为L,然后让小球在 竖直平面内小角度摆动.当小球某次经过 最低点时开始计时，在完成N次全振动时 停止计时，测得时间为t.请写出测量当地 重力加速度的表达式：g= .（用以 上测量的物理量和已知量的字母表示) (4)为减小实验误差，该同学又多次改变摆 长L,测量多组对应的单摆周期T,准备利 用TL的关系图线求出当地重力加速度 值.相关测量数据如下表： 次数 1 3 L/m 0.800 0.900 1.000 1.1001.200 T/s 1.79 1.90 2.01 2.11 2.20 T2/s2 3.22 3.61 4.04 4.45 4.84 该同学在图3中已标出第1、2、3、5次实验 数据对应的坐标，请你在该图中用符号 “×”标出与第4次实验数据对应的坐标 点，并画出T2-L关系图线. T1s 5.0 4.0 3.0用 0.800.901.001.101.20L/m 图3 (5)根据绘制出的T-L关系图线，可求 得g的测量值为 m/s2(计算结果保 留2位有效数字).联立两式解得=√气， 若两小球碰撞过程中动量守恒，则有v1=一v 十M3, 又有w=√臣=任= 整理可得ml1=一ml2十ML. 答案：(1)AC(2)a.用圆规画圆，尽可能用最小的圆把 各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点b. m OP=m OM+m,ON (3)ml1=-ml2+Ml3 课时冲关37机械振动 1.C2.C3.D4.C 5.C[根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经过A 点，2s后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时的 速度大小相等，则A、B两点关于平衡位置对称，而振动 经过了半个周期的运动，则周期为T=2t=2X2s=4s, 从A到B经过了半个周期的振动，路程为0.4m,而一 个完整的周期路程为0.8m,为4个振幅的路程，有4A =0.8m,解得振幅为A=0.2m.] 6.C[由题图可知，振子的周期为1.6s,振幅为12cm,则 有w-票-平rmd/s,设振子做简谐运功的表达式为x Asin(,舒释x=12sn(受+受）)m,放A.D错 误；由图可知，0.5s未振子从平衡位置向最大位移处运 动，1.1s末振子从最大位移处向平衡位置运动，所以振 子在这两个时刻的速度方向不相同，故B错误；由图可 知，在0.4s一0.8s时间内弹簧振子从平衡位置移动到 最大位移处，该过程中，弹簧振子做减速运动，即振子的 速度和加速度方向始终相反，故C正确.门 7.D[振子在C、D,点时速度为0，加速度大小相等，方向 相反，故A错误：t=0.15s,振子到达最高，点C,加速度 方向向下，处于失重状态，故B错误；t=0.1s,振子处于 平衡位置，加速度为零，故C错误；t=0.05s,振子处于 最低点，弹簧的弹性势能最大，动能为零，振子的重力势 能最小，故D正确.门 8.解析：由题图可知绸带上形成的波是自左向右传播的， 根据波形上下坡法，可判断绸带上P点运动方向向上： 绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，说明波长变 小，而同种介质中同类型波的传播波速是不变的，根据入 =T= 可知运动员上下抖动的周期变短、频率增大 答案：向上增大 9.BC[因质点通过M、V两，点时的速度相同，说明M、V 两，点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，质，点由 N,点到最大位移处的最短时间与由M点到最大位移处 的最短时间相等，均为-管=0.5s,则子=6w十24 2 =2s,即T=4s,A错误，B正确；由对称性可知，质点在 这2s内通过的路程恰为2A,则2A=12cm,A=6cm,C 正确，D错误.门 10.BD[忽略空气阻力，秋千的回复力由重力沿圆孤切线 方向的分力提供，故A错误；当秋千摆至最低点时，有 N一mg=吧，可知秋千对手机的支持力大于手机所受 的重力，故B正确；秋千摆动到最高点时，垂直手机平 面方向的加速度（向心加速度）为0，根据题图乙可得秋 文刻 千摆动的周期为T=t一t,根据单摆的周期公式有 1=√层可特g品此C维说DE真] 11.BC[单摆在平衡位置时，等效重力加速度为g=gsia, 单摆在钟面上的月期T=臣-服品。A错 误；回复力大小与偏离平衡位置位移大小成正比，故摆 球经过平衡位置时受到的回复力大小为0，B正确；若 小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，单摆在平 衡位置时，等效重力加速度为g”=gsin a+gE,所以单 摆在斜面上的周期T'=2元 L =2π L ,周 g Vgsin a-gE 期减小，C正确，D错误.门 12.解析：(1)由图乙可知T=0.8s, 则f=7=1.25 2由T=2√F得1买=0.16m 4π (3)完成50次全振动所用的时间为100s, 则周期T=七=2s, n 根据公式T=2√g ，得g入T =1.6m/s. 答案：(1)1.25Hz(2)0.16m(3)1.6m/s 课时冲关38机械波 1.C2.A3.D4.AC 5.BD[由题乙图可知，0.2s时Q处于平衡位置且向下振 动，根据“上下坡”法可知，波沿x轴负方向传播，根据图 像可得，振幅为A=20cm,周期为T=0.4s,波长为1= 4m,所以波速为0=分=10m/s,从=0.2s到t=0.4s, 该波沿x轴负方向传播的距离为x=ut=2m,故B正 确：t=0.2s时，质点P的位移为y=Asin干= l0√2cm,根据题意，质点P的振动方程为y=Asin(a十p), 将t=0.2s,y1=10√反cm代入可得10√2= 20sin(×0.2+9）小解得9=子，所以1=0.3s时，有 为=20sin(6xX0.3-）em=10Ecm,所以度点P在 平衡位置上方，且向平衡位置靠近，加速度方向与y轴 负方向相同，故A错误；在t=0.5s时，有y= 20s(6xX0.5-）m=-10Em从1=2s到1 0.5s,质点P通过的路程为 s=40十2(20-10√2)cm=(80-20√2)cm,故C错误；在 t=0.4s时，P质点的位移为 y=20sin(5mX0.4-)em=-10v2cm,故D正确.] 6.解析：(1)由波形图可知波长为8m,振幅为5cm. (2)因2T>t-ti1=0.05s 即T>0.025s 9 则波选K产=0.82m/s=320m 8 波沿工轴正向传播，则波速为 u=8n+2-160m+40)m/s, △t 当n=0时v=40m/s, 当n=1时v=200m/s, 波沿x轴负向传播，则波速 u=8n+6=(160m+120)m/s, △t 当n=0时v=120m/s, 当n=1时v=280m/s. 答案：(1)5cm;8m (2)40m/s;200m/s;120m/s;280m/s 课时冲关39实验九科学测量：用单摆 测量重力加速度 1.(1)乙(2)2t。变大变大 2.解析：(1)游标卡尺的精确度为0.05mm,读数为16mm十 10×0.05mm=16.50mm. (2)在用单摆测定重力加速度为了提高精度，摆线要长 些，摆球选择质量大体积小的. 故选AE. (3)单摆振动周期为T=, 根据公式T=2√g 可得g=4红VZ t (4)如图所示 38800901001.10120im (5)根据单摆周期公式可知T=4红L, 直线的斜率是=4 g 4π 所以g=E, 根据因像水释直线针岸及=288/m=4时/m 故g=9.9m/s2. 答案：(1)16.50(2)AE(3)4NL (4)图见解析(5)9.9 课时冲关40静电场中力的性质 1.C2.D 3.BCD[由题图中粒子的运动轨迹可知粒子在Q、b两，点 受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无 法确定粒子的电性，故A错误，B正确；由轨迹弯曲方向 与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负 功，粒子动能减小，电势能增大，则粒子在α点的速度较 大，故C正确；根据电场线的疏密程度可判断Q、b两，点 电场的强弱，故D正确。门 X 4.B[由分析可知，三小球之间的距离两两相等，设两球 之间的距离为，电荷量为g,则两球之间的库仑力为F =,则其中一个小球所受的库仑力合力为F念= 2Fc0s30',对小球受力分析可知ms=tan30,由几何关 系可知=是R,联立解得Q=受R受.] 5.AC[从MN上的C,点由静止释放一试探电荷，电荷仅 在静电力作用下运动，运动过程中的速度一时间图像如 题图乙所示，因为图像关于虚线对称，所以可以判断试 探电荷在MV上运动，两电荷对试探电荷同为引力，所 以P、Q为等量同种电荷，故A正确，B错误；t1时刻，试 探电荷速度最大，合力做功最多，所以试探电荷位于O 点，2时刻，试探电荷速度为零，到达C点关于O的对称 点，故C正确，D错误.] 6.BC[点电荷一q恰好能在水平 面上做匀速圆周运动，点电荷一q 受到竖直向下的重力以及点电荷 十Q的引力，如图所示，电荷之间 的引力在水平方向上的分力充当向心力，两点电荷间距 高R=点gR=0·c0s8联立好移R-0,A 8h2 错误，B正确；点电荷一q做匀速圆周运动的半径r= 血因为R=。根据F。=m号，可得=√g,C h 正确，D错误.门 课时冲关41静电场中能的性质 1.B 2.BD 3.D 4.BD 5.C[设等边三角形的边长为L,则匀强电场E=巴，若 2 让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°，则 B点（转动后的B点）到AB的距离d=之，所以U=Ed =足X占=⑤9，故转动后B点的电势为-⑤9，选项C 2 3 3 2 正确.] 6.D[根据题意，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹 为直线，可知电场力和重力的合力沿着虚线方向，又电场强 度方向为水平方向，根据力的合成可知电场强度方向水平 向右，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O,点出发运 动到。点等高处的过程中重力对小球做功为零，电场力的 方向与小球的运动方向相同，则电场力对小球做正功，小球 的动能增大，电势能减小门 7.D线段CD和AB平行，根据几何关系有2CD=AB =2R,所以U=2Um,即一=2(c一9n),代入数据解 得9=7V,A、B错误；线段AB的中点O的电势0= =3V,A0的中，点N的电势%=4型=5V,所 2 以CV是一条等势线，由几何关系知CV⊥AB,故电场方向 由A报向B,电期强度大小为E器-Vm- 400V/m,C错误，D正确.] 20