精品解析:2025-2026学年合肥八中高二下学期物理3月月考
2026-04-24
|
2份
|
20页
|
388人阅读
|
2人下载
内容正文:
2025-2026学年高二年级下物理3月月考
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 做简谐运动的弹簧振子,当它每次经过平衡位置时,可能不同的物理量是( )
A. 动量 B. 动能 C. 回复力 D. 位移
【答案】A
【解析】
【详解】A.动量是矢量,方向与速度方向相同。在平衡位置,速度大小相同但方向可能相反,因此动量方向可能不同,故动量可能不同,A正确;
B.动能是标量,只取决于速度大小。在平衡位置,速度大小相同,因此动能一定相同,B错误;
CD.弹簧振子的回复力
但在平衡位置位移为零,回复力恒为零,CD错误。
故选A。
2. 一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 若振子的位移为负值,则其加速度一定为正值,速度一定为正值
B. 若振子在某段时间内振动位移的大小越来越大,则振子正在远离平衡位置运动
C. 振子相邻两次通过同一位置时,加速度相同,速度也相同
D. 简谐运动的振幅越小,则其运动的周期一定越短
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据,
解得
可知位移为负值时,加速度为正值,但速度方向由运动方向决定,可能为正或负,例如,若位移为负值时,当振子向平衡位置运动时速度为正值,远离平衡位置时速度为负值,故A错误;
B.简谐运动的位移是相对于平衡位置的位移,若位移大小越来越大,表明振子正远离平衡位置,故B正确;
C.同一位置位移相同,结合上述可知,加速度相同,当相邻两次通过同一位置时,速度大小相等但方向相反,故速度不相同,故C错误;
D.根据周期公式有
可知,简谐运动的周期仅与质量和常数有关,与振幅无关,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个单摆在同一地点做简谐振动,其中周期最长的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A
【解析】
【详解】根据单摆的周期公式
由图可知甲单摆摆长最长,所以周期最长的是甲,故选A。
4. 关于多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 只要波源在运动,就一定能观测到多普勒效应
B. 只要观察者在运动,就一定能观测到多普勒效应
C. 只有声波会发生多普勒效应
D. 机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
【答案】D
【解析】
【详解】AB.多普勒效应要求波源与观察者之间有相对运动,且运动方向需与波的传播方向存在分量,在圆周运动中,只有当观察者位于圆心时,波源运动方向才始终与波传播方向垂直,则频率不变,故不一定能观测到多普勒效应,故AB错误;
C.多普勒效应不仅适用于声波(机械波),也适用于电磁波(如雷达波)和光波(如天文观测中的红移现象),故C错误;
D.机械波、电磁波和光波均会发生多普勒效应,故D正确。
故选D。
5. 如图所示为两列频率相同的横波相遇时的情况。M点是波谷与波谷相遇的点,N点是波峰与波峰相遇的点,Q点是波峰与波谷相遇的点,P点是MN连线的中点。下列说法正确的是( )
A. P点是振动减弱点 B. N点的振幅大于Q点的振幅
C. M点的振幅大于P点的振幅 D. 再经过时,M质点运动至P点
【答案】B
【解析】
【详解】A.依题意,M点和N点都是振动加强点,根据干涉定义可知,在MN连线上的点都是振动加强点,故P点是振动加强点,A错误;
B.依题意,Q点是振动减弱点,故N点的振幅大于Q点的振幅,B正确;
C.根据前面分析知M点的振幅等于P点的振幅,C错误;
D.波传播时,每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波运动,D错误。
故选B。
6. 如图所示,劲度系数的轻弹簧上端固定在天花板上,下端挂着质量的小球M,M的下端用细线连接质量的小球N。现剪断细线,M沿竖直方向振动,重力加速度g取,则M的最大回复力F及其振动的振幅A分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】系统静止时弹簧的弹力
剪断细线,M由静止向上运动,最大回复力
M运动的平衡位置时,有
振动的振幅
故选A。
7. 图1中,用一轻质细线将一可视为质点的小球悬挂在天花板上,其摆动周期为T1;图2中,用一轻质细线将该小球挂在光滑固定的斜面上,使其紧贴斜面摆动,摆动周期为T2;图3中,用两根等长的轻质细线将该小球悬挂在水平天花板上,使其沿垂直纸面方向摆动,摆动周期为T3。若所有摆动均视为单摆运动,且所有细线长度相同,重力加速度均为g,则( )
A. T2>T1>T3 B. T1>T3>T2 C. T1>T2>T3 D. T2>T1=T3
【答案】A
【解析】
【详解】设细线长度为L,图2斜面倾角为,图3中两线夹角为,则图1、图2、图3单摆周期分别为,,
综上可知。
故选A。
8. 一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示,M、N、P三个质点的平衡位置分别在、、处。质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 从时刻起,质点比质点先回到平衡位置
C. 从时刻起,质点在7s内通过的路程为
D. 质点做简谐运动的表达式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题图可知,该波的波长与周期分别为、
该波的波速大小,故A错误;
B.根据图乙可知,在时刻,质点沿轴负方向运动,根据图甲,利用同侧法可知,该波沿轴正方向传播,则2s时质点沿轴负方向运动,质点沿轴正方向运动,质点比质点先回到平衡位置,故B错误;
C.由于
2s时质点沿轴正方向运动,即质点P正在远离平衡位置向最大位移位置运动,速度逐渐减小,可知,从时刻起,质点在7s内通过的路程,故C错误;
D.从时刻起,质点第一次回到平衡位置所用的时间
可知,在时刻,质点位于平衡位置且沿轴负方向运动,设质点做简谐运动的表达式为
则当时
解得
因此质点做简谐运动的表达式为,故正确。
故选D。
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是( )
A. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线I表示月球上单摆的共振曲线
B. 若两个受迫振动是在地球上同一地点进行,则两个摆长之比LI∶LII=25∶4
C. 图线II若表示是在地面上完成的,则该单摆摆长约为1m
D. 若摆长均为1m,则图线I表示是在地面上完成的
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.图线中振幅最大处对应的频率应与做受迫振动的单摆的固有频率相等,从图线上可以看出,两摆的固有频率fI=0.2Hz,fII=0.5Hz
当两摆在月球和地球上分别做受迫振动且摆长相等时,根据公式
可知,g越大,f越大,所以
又因为g地>g月
因此可推知图线I表示月球上单摆的共振曲线,故A正确;
B.若在地球上同一地点进行两次受迫振动,g相同,摆长长的f小,且有
所以,故B正确;
CD.fII=0.5Hz,若图线II表示是在地面上完成的,根据g=9.8m/s2,
可计算出LII约为1m,故C正确,D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,某均匀介质中A、B、C三点构成一直角三角形,A、C间距离为4m,A、B间距离为3m,∠A=90°。两列频率相同、振动步调相反、振幅均为A0的平面波a、b分别沿x轴正方向、y轴正方向传播,t=0时刻,两列波分别传播到y轴和x轴,当平面波a到达C点时,平面波b已引起质点C振动了1s,C点的质点运动的路程为2A0,下列说法正确的是( )
A. 两列波叠加后,B点是振动减弱点,C点是振动加强点
B. t=1s时,C质点在平衡位置,振动方向一定垂直平面向外
C. 波传播的速度大小为2m/s
D. 0~6s内,C点处质点运动的路程为10A0
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两列波同时传播到B点,由于两列波的振动方向相反,因此B点是振动减弱点;由于a波传播到C点时,b波引起C点质点已经振动半个周期,振动方向刚好与a波引起C点质点振动方向相同,因此C点是振动加强点,故A正确;
B.波源起振方向不明确,故不能判断1s时C点的振动方向,故B错误;
C.波传播的速度,故C错误;
D.由题可知,振动周期为2s,b波传播到C点时间为
a波传播到C点的时间
因此t=6s时刻,C点处质点运动路程为,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. “争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验,同学们的实验装置如图甲所示。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是_____________。
A. 摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线
B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C. 为了方便测量单摆的周期,摆角应尽可能接近
D. 利用图像法处理数据是为了减小系统误差。
(2)兴趣小组的同学发现利用单摆周期公式计算得到的重力加速度值总是偏大,可能的原因是_____________。
A. 摆球的质量偏大 B. 计数时误将41次记为40次
C. 单摆的摆角仅为 D. 测摆长时,摆线拉得过紧
(3)乙同学为了提高实验的准确度,多次改变摆长L进行实验,并测出相应的周期T,根据得出的几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、为纵坐标作出图线,该同学实验时忘记测小球的直径,以摆线的长作为摆长,得到的图像应是图乙中的_____________(填“①”“②”或“③”),若图像的斜率为k,则求得当地的重力加速度_____________;若测摆长时未考虑小球的半径,则对重力加速度测量的结果_____________(填“有影响”或“无影响”)。
【答案】(1)B (2)D
(3) ①. ③ ②. ③. 无影响
【解析】
【小问1详解】
A.摆线要选择适当细些、长些、弹性差的细线,A错误;
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的,能够减小空气阻力的影响,B正确;
C.为了保证单摆满足简谐运动,摆角不能大于,C错误;
D.利用图像法处理数据是为了减小偶然误差,D错误。
故选B。
【小问2详解】
根据单摆周期公式,可得
A.重力加速度的测量与摆球的质量无关,A错误;
B.若计数时误将41次记为40次,则周期测量值偏大,使得重力加速度测量值偏小,B错误;
C.单摆的摆角仅为,不会使重力加速度测量值偏大,C错误;
D.测摆长时,摆线拉得过紧,则摆长测量值偏大,使得重力加速度测量值偏大,D正确。
故选D。
【小问3详解】
[1][2][3] 该同学实验时忘记测小球的直径,以摆线的长作为摆长,设小球的半径为,则有
可得
可知图像的纵轴截距为正值,则得到的图像应是图乙中的③;根据图像斜率
解得
若测摆长时未考虑小球的半径,由于图像斜率保持不变,所以对重力加速度测量的结果无影响。
12. 某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球,先让质量为m1的小球从轨道顶部由静止释放,由轨道末端的O点飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球放在O点,让小球m1仍从原位置由静止释放,与小球m2碰后两小球均落在斜面上,分别记录落点痕迹,其中M、P、N三落点的位置距离O点的长度分别为xOM、xOP、xON。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示,则小球直径d=_________cm。
(2)为了顺利完成实验,两个小球的质量应满足__________。
(3)关于该实验,下列说法正确的是 。(多选)
A. 小球的半径大小对实验结果没有影响
B. 安装轨道时,轨道末端必须水平
C. 同一组实验的不同碰撞中,每次质量为m1的小球必从同一高度由静止释放
(4)在实验误差允许的范围内,若满足关系式_____________,则可认为两球碰撞过程中动量守恒(用题目中的物理量表示)。
【答案】(1)1.050
(2)入射小球质量大于被碰小球质量
(3)BC (4)
【解析】
【小问1详解】
图乙为20分度游标卡尺,精度为。主尺读数为,游标卡尺第10条刻度线与主尺对齐,游标卡尺读数为,总读数为。
【小问2详解】
为了防止入射小球碰撞后反弹,保证碰撞实验正常进行,需要入射小球质量大于被碰小球质量。
【小问3详解】
A.实验中小球半径过大,空气阻力影响就较大,会影响实际抛出点到落点的距离,对结果有影响,故A错误;
B.轨道末端水平才能保证小球抛出后做平抛运动,满足实验原理,故B正确;
C.每次入射小球从同一高度释放,才能保证碰撞前入射小球的速度相同,符合实验要求,故C正确。
故选BC。
【小问4详解】
设斜面倾角为,小球平抛初速度为,沿斜面落点到的距离为,则平抛过程满足:水平方向:
竖直方向:
整理得:,即
动量守恒关系式为
代入约去常数项,得动量守恒表达式:
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 如图所示,一弹簧振子在M、N之间的光滑水平面上做简谐运动。已知M、N间的距离为40cm,振子在2s内完成了20次全振动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴,向右为x轴正方向,从滑块经过O点向右运动时开始计时。求:
(1)振子在0.15s内走过的路程;
(2)写出振子位移随时间变化的关系式。
【答案】(1)120cm
(2)
【解析】
【小问1详解】
振子在2s内完成了20次全振动,则有20T=2s
解得T=0.1s
M、N间的距离为40cm,则有2A=40cm
解得A=20cm
从滑块经过O点向右运动时开始计时,弹簧振子在0.15s内有
则走过的路程
解得s=120cm
【小问2详解】
圆频率
解得
滑块经过O点向右运动时开始计时,可知初相位为0,故写出振子位移随时间变化的关系式
解得
14. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中点为单摆的固定悬点,现将小球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、、之间来回摆动,其中点为运动中的最低位置,;小于且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线,且图中时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题(包括图)所给的信息,求:(取)
(1)单摆的振动周期(用表示);
(2)单摆的摆长;
(3)摆球运动过程中的最大速度大小。
【答案】(1)
(2)0.4m (3)或0.283m/s
【解析】
【小问1详解】
小球在一个周期内两次经过最低点,由乙图可知周期为
【小问2详解】
根据单摆的周期公式
代入数据解得
【小问3详解】
小球从A到B,机械能守恒,则有
小球在A点有
小球在B点有
解得
15. 如图甲所示,a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点,相距为1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求:
(1)当该波在该介质中传播的速度为4m/s时,该波的波长;
(2)经过t=1.7s时间内a质点运动的路程s;
(3)若该波的波长大于,可能的波速v。
【答案】(1);(2)s=32+2(cm);(3)若波沿着x轴正方向传播,可能波速为;若波沿着x轴负方向传播,可能波速为,
【解析】
【详解】(1)由振动图像可知,波的振动周期
T=0.8s
根据
可知波长
(2)经过t=1.7s时间,即
由图乙可知a质点的振动方程为
当时,有
所以经过t=1.7s时间内a质点运动的路程
(3)i.若波沿着x轴正方向传播,则ab间有距离
,(n=0,1,2…)
即
由于
则n只能取0,波长
则波速为
ii. 若波沿着x轴负方向传播,则ab间距离
,(n=0,1,2…)
即
由于
n可以取0,1,波长
,
则波速为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年高二年级下物理3月月考
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 做简谐运动的弹簧振子,当它每次经过平衡位置时,可能不同的物理量是( )
A. 动量 B. 动能 C. 回复力 D. 位移
2. 一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 若振子的位移为负值,则其加速度一定为正值,速度一定为正值
B. 若振子在某段时间内振动位移的大小越来越大,则振子正在远离平衡位置运动
C. 振子相邻两次通过同一位置时,加速度相同,速度也相同
D. 简谐运动的振幅越小,则其运动的周期一定越短
3. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个单摆在同一地点做简谐振动,其中周期最长的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
4. 关于多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 只要波源在运动,就一定能观测到多普勒效应
B. 只要观察者在运动,就一定能观测到多普勒效应
C. 只有声波会发生多普勒效应
D. 机械波、电磁波和光波都会发生多普勒效应
5. 如图所示为两列频率相同的横波相遇时的情况。M点是波谷与波谷相遇的点,N点是波峰与波峰相遇的点,Q点是波峰与波谷相遇的点,P点是MN连线的中点。下列说法正确的是( )
A. P点是振动减弱点 B. N点的振幅大于Q点的振幅
C. M点的振幅大于P点的振幅 D. 再经过时,M质点运动至P点
6. 如图所示,劲度系数的轻弹簧上端固定在天花板上,下端挂着质量的小球M,M的下端用细线连接质量的小球N。现剪断细线,M沿竖直方向振动,重力加速度g取,则M的最大回复力F及其振动的振幅A分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 图1中,用一轻质细线将一可视为质点的小球悬挂在天花板上,其摆动周期为T1;图2中,用一轻质细线将该小球挂在光滑固定的斜面上,使其紧贴斜面摆动,摆动周期为T2;图3中,用两根等长的轻质细线将该小球悬挂在水平天花板上,使其沿垂直纸面方向摆动,摆动周期为T3。若所有摆动均视为单摆运动,且所有细线长度相同,重力加速度均为g,则( )
A. T2>T1>T3 B. T1>T3>T2 C. T1>T2>T3 D. T2>T1=T3
8. 一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示,M、N、P三个质点的平衡位置分别在、、处。质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为
B. 从时刻起,质点比质点先回到平衡位置
C. 从时刻起,质点在7s内通过的路程为
D. 质点做简谐运动的表达式为
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线,则下列说法正确的是( )
A. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相同,则图线I表示月球上单摆的共振曲线
B. 若两个受迫振动是在地球上同一地点进行,则两个摆长之比LI∶LII=25∶4
C. 图线II若表示是在地面上完成的,则该单摆摆长约为1m
D. 若摆长均为1m,则图线I表示是在地面上完成的
10. 如图所示,某均匀介质中A、B、C三点构成一直角三角形,A、C间距离为4m,A、B间距离为3m,∠A=90°。两列频率相同、振动步调相反、振幅均为A0的平面波a、b分别沿x轴正方向、y轴正方向传播,t=0时刻,两列波分别传播到y轴和x轴,当平面波a到达C点时,平面波b已引起质点C振动了1s,C点的质点运动的路程为2A0,下列说法正确的是( )
A. 两列波叠加后,B点是振动减弱点,C点是振动加强点
B. t=1s时,C质点在平衡位置,振动方向一定垂直平面向外
C. 波传播的速度大小为2m/s
D. 0~6s内,C点处质点运动的路程为10A0
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. “争先”物理兴趣小组正在进行“用单摆测量重力加速度”的实验,同学们的实验装置如图甲所示。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是_____________。
A. 摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线
B. 摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C. 为了方便测量单摆的周期,摆角应尽可能接近
D. 利用图像法处理数据是为了减小系统误差。
(2)兴趣小组的同学发现利用单摆周期公式计算得到的重力加速度值总是偏大,可能的原因是_____________。
A. 摆球的质量偏大 B. 计数时误将41次记为40次
C. 单摆的摆角仅为 D. 测摆长时,摆线拉得过紧
(3)乙同学为了提高实验的准确度,多次改变摆长L进行实验,并测出相应的周期T,根据得出的几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、为纵坐标作出图线,该同学实验时忘记测小球的直径,以摆线的长作为摆长,得到的图像应是图乙中的_____________(填“①”“②”或“③”),若图像的斜率为k,则求得当地的重力加速度_____________;若测摆长时未考虑小球的半径,则对重力加速度测量的结果_____________(填“有影响”或“无影响”)。
12. 某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球,先让质量为m1的小球从轨道顶部由静止释放,由轨道末端的O点飞出并落在斜面上。再把质量为m2的小球放在O点,让小球m1仍从原位置由静止释放,与小球m2碰后两小球均落在斜面上,分别记录落点痕迹,其中M、P、N三落点的位置距离O点的长度分别为xOM、xOP、xON。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示,则小球直径d=_________cm。
(2)为了顺利完成实验,两个小球的质量应满足__________。
(3)关于该实验,下列说法正确的是 。(多选)
A. 小球的半径大小对实验结果没有影响
B. 安装轨道时,轨道末端必须水平
C. 同一组实验的不同碰撞中,每次质量为m1的小球必从同一高度由静止释放
(4)在实验误差允许的范围内,若满足关系式_____________,则可认为两球碰撞过程中动量守恒(用题目中的物理量表示)。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 如图所示,一弹簧振子在M、N之间的光滑水平面上做简谐运动。已知M、N间的距离为40cm,振子在2s内完成了20次全振动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴,向右为x轴正方向,从滑块经过O点向右运动时开始计时。求:
(1)振子在0.15s内走过的路程;
(2)写出振子位移随时间变化的关系式。
14. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中点为单摆的固定悬点,现将小球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、、之间来回摆动,其中点为运动中的最低位置,;小于且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线,且图中时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题(包括图)所给的信息,求:(取)
(1)单摆的振动周期(用表示);
(2)单摆的摆长;
(3)摆球运动过程中的最大速度大小。
15. 如图甲所示,a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点,相距为1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求:
(1)当该波在该介质中传播的速度为4m/s时,该波的波长;
(2)经过t=1.7s时间内a质点运动的路程s;
(3)若该波的波长大于,可能的波速v。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。