精品解析：福建泉州第五中学2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题

泉州五中2027届高二物理单元测试卷（四） 考试范围：选必一第 2、3 章 考试时间：75 分钟；满分：100 分 班级：________ 座号：________ 姓名：________ 一、单项选择题，本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 如图所示，水平轻弹簧的左端固定，右端与光滑水平面上的滑块甲相连，滑块甲在水平面上做简谐运动，滑块甲振动过程中的最大速度为。当滑块甲在最大位移处时，把滑块乙（滑块乙的质量为滑块甲质量的3倍）轻放在滑块甲上，若两滑块不发生相对滑动，则滑块乙振动过程中的最大速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设滑块甲的质量为，滑块乙振动过程中的最大速度为，弹簧的最大弹性势能为，根据能量守恒定律有 放上滑块乙后，有 解得 故选C。 2. 位于坐标原点处的波源在时开始沿y轴正方向振动，如图所示为时沿波传播方向上的波形图，0~5.7s内，处的质点通过的路程是（　　） A. 0.9m B. 1.0m C. 1.4m D. 1.5m 【答案】C 【解析】 【详解】由题意有 则 由图像可得波长 波速为 波传到处需要的时间为 所以内，处的质点振动的时间为 所以该质点通过的路程为 故选C。 3. 同种介质中有两列相向传播的简谐波，时刻的波形如图所示，两列波分别传到和处．已知两列简谐波的周期均为，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向均向下 B. 两列波在介质中的传播速率均为 C. 振动加强点的位移始终大于振动减弱点的位移 D. 处的质点为振动加强点，且振幅为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据“同侧法”，可知两列波的起振方向均向上，A错误； B．由图可知，两列波的波长均为 则两列波在介质中的传播速率均为 B错误； C．质点的位移一直在变，振动加强点的位移可能小于振动减弱点的位移，C错误； D．由于两波源的起振方向相同，波程差 故处的质点为振动加强点，且振幅 D正确。 故选D。 4. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为3m的小球A，质量为2m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为k，弹簧原长足够长，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线后的瞬间，小球A的加速度大小为g B. 小球A运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的压缩量为 D. 小球A的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．未剪断细线时，对A、B整体由平衡条件可知，弹簧弹力F0 = (3m＋2m)g = 5mg 剪断细线的瞬间弹簧弹力不变，对A根据牛顿第二定律得：F0－3mg = 3ma 解得小球A的加速度大小为，故A错误； B．小球A的速度最大时其加速度为零，其合力为零，此时弹簧弹力与小球A的重力等大反向，故小球A运动到速度最大时弹簧不是在原长处，而是处于伸长状态，故B错误； C．剪断细线后小球A在竖直方向做简谐运动，初始位置即为小球简谐运动的最低点，由A选项的解答可知，小球A运动到最低点时，弹簧弹力方向向上，大小为5mg，由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为；小球A在最低点时所受合力向上，大小为F0－3mg = 2mg，由简谐运动的对称性可知，小球A运动到最高点时，所受合力向下，大小亦为2mg，因小球A的重力为3mg，故此时弹簧弹力应向上，大小为mg，故此弹簧为伸长状态，其伸长量为，故C错误； D．小球在平衡位置时弹簧伸长量为，则从最高点到平衡位置，则由能量守恒 解得在平衡位置的速度，故D正确。 故选D。 二、双项选择题，本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 5. 位于处的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波在同一介质中沿x轴正、负方向传播，一个周期后停止振动，时向x轴负方向传播的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为0.6m/s B. 波源P振动的周期为1s C. 时，处的质点位移为 D. 时，处的质点向y轴负方向运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．波源仅振动一个周期，因此产生的波列长度等于一个波长。由图可知，向负方向传播的波列范围为到，故波长  时，波头从波源传播到，传播距离 因此波速，故A正确； BC．波源P振动周期 距离波源，波传到的时间 因此时，处质点已经振动了 波源的起振方向与波头（刚开始振动的质点）的振动方向一致。波沿负方向传播，由同侧法可知处质点下一时刻位移为负，因此波源起振方向为轴负方向，所以此时位移为，故BC错误； D．波沿正方向对称传播，距离波源 与到波源的距离相等，因此振动规律与对称。 由同侧法可知此时处质点速度沿轴负方向，所以处质点也向轴负方向运动，故D正确。 故选AD。 6. 超声波探伤常用于检测工件内部缺陷，一束频率为的超声波在均匀钢质工件中沿直线传播，在一个小缺陷处发生反射。如图所示为时刻入射和反射声波的波形图，实线和虚线分别为入射和反射声波。已知入射声波沿x轴正向传播，下列说法正确的是（ ） A. 超声波在工件中的传播速度为5000m/s B. 入射声波和反射声波不会产生干涉 C. 处的质点为振动加强点 D. 处的质点始终处于静止状态 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图像知， 反射波和入射波频率相同，可以产生干涉，故A正确，B错误； CD．的质点波峰与波峰叠加，是振动加强点，的质点振动减弱，但反射波比入射波的振幅小，故其振幅不为0，C正确，D错误。 故选AC。 7. 如图，水槽中，波源是固定在同一振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个相同的波源，产生两列水波。这两列波相遇后，在它们重叠的区域形成干涉图样。（　　） A. 干涉图样中振动加强的区域经过半个周期变为振动减弱的区域 B. 振动加强的区域是一簇双曲线 C. 如图两振源的距离是波长的2.2倍，则两振源之间有5个振动减弱的区域 D. 如图两振源的距离是波长的2.2倍，则两振源之间有5个振动加强的区域 【答案】BD 【解析】 【详解】A．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱，故A错误； B．振动加强点到两固定波源的距离差为半波长的偶数倍，根据数学知识可得，振动加强的区域是一簇双曲线，故B正确； C．到两波源距离差为半波长奇数倍为振动减弱，则 其中 解得 所以，两振源之间有4个振动减弱的区域，故C错误； D．到两波源距离差为半波长偶数倍为振动加强，则 其中 解得 所以，两振源之间有5个振动加强的区域，故D正确。 故选BD。 8. 如图甲所示，机器人手持彩带一端上下抖动模拟艺术体操运动员的动作，形成的绳波可简化为简谐波。以手的平衡位置为坐标原点，已知乙图为处波源的振动图像，图丙为原点右侧处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 内，处波源通过的路程为 B. 0时刻，处质点的振动方向向上 C. 若波长大于，此列波的传播速率可能是 D. 若波长大于，此列波的传播速率一定是 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从振动图像可得，周期，振幅 包含个周期，一个周期内质点路程为，因此总路程，故A正确； B．由丙图可知，时刻后处质点位移为负，说明振动方向向下，故B错误； C．波沿正方向，时处质点在波峰，处质点在平衡位置向下振动，因此两处质点距离满足（n=0，1，2，…） 整理得（n=0，1，2，…） 若，则 得，即或 时， 波速，故C正确； D．若，则 得，仅有 时， 此时 不是，故D错误。 故选AC。 三、非选择题共 60 分。其中 9、10、11、12 题为填空题，每空 2 分，共 20 分。13、14、15 题为计算题。考生根据要求作答。 9. A与B两水域深度不同，水波在两个区域传播时的图样如图所示，则AB两处水波的振动频率________（填“相同”或“不同”）。A处水波的传播速度________（填“>”或“<”）B处水波的传播速度。 【答案】 ①. 相同 ②. > 【解析】 【详解】[1] 水波在不同水域传播时，频率由振源决定，不会随介质改变。因此 A、B 两处水波的振动频率f相同。 [2] 由图可知，A、B两处水波的波长不同（），由 可知A处水波的传播速度大于B处水波的传播速度。 10. 如图所示的装置为声音干涉仪，S为扬声器，D为声音探测器，管A是固定的，管B可以移动，管中充满均匀的空气。管B处于某一位置时，探测器测到极小值，管B往下移动距离为d时，探测器测到相邻极大值，则声波的波长________。 【答案】4d 【解析】 【详解】管B往下移动距离为d，则波程差增大，而极小值与相邻的极大值之间波程相差，故 解得 11. 某探究小组借助手机的计时器和测角度软件来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，测得双线摆两根细线的长均为L。请回答下列问题： （1）让双线摆做小角度摆动，用手机的计时器测小球摆动的周期T：小球某次摆到最低点时开始计时，并计数为1，第二次摆到最低点时计数为2，当小球第n次摆到最低点时停止计时，若手机计时器测得的总时间为t，则双线摆摆动的周期______。 （2）多次改变细线的两个悬点A、B间的距离，用手机测角度软件测出细线与竖直方向的夹角，重复实验多次，得到多组、T，作图像，如图乙所示，若图像的斜率为k，则当地的重力加速度______（用、k、L表示）。 （3）若其他操作正确，只是每次在测周期时，均将小球摆动到最低点的次数多数了一次，则测得的重力加速度比真实值_______（选填“大”或“小”）。 【答案】（1） （2） （3）大 【解析】 【小问1详解】 双线摆在时间内，共经历个周期摆动，则双线摆的周期 【小问2详解】 设小球的半径为r，则双线摆等效摆长 根据单摆周期公式 得到 结合图像可知 得到 【小问3详解】 如果在测周期时，将小球摆动最低点的次数多数了一次，则测得的周期偏小，根据单摆周期公式 测得的重力加速度比真实值大。 12. 在实验课上，同学们分成不同的小组利用单摆测量当地的重力加速度。 （1）某组同学用游标卡尺测得的摆球直径为________mm；用秒表记录n次完整摆动的时间如图所示，秒表的读数为______s。 （2）实验结束后，某组同学通过查阅资料发现自己的测量值与理论参考值相比偏小，分析原因可能是（ ）； A. 释放小球时，小球偏离中心线的角度太小 B. 在水平状态下测量摆线长度 C. 将摆线长度和小球直径相加，当做摆长 D. 负责记录n次摆动总时间的同学在释放摆球时就开始计时，但是在第2n次经过最低点时结束计时 （3）还有一组同学开始实验前认真检查器材，发现摆球有的地方有缺损，有的地方生锈。有同学认为这样的摆球质量分布不均匀，无法确定重心位置，也就无法确定摆长。正要找老师更换器材，另一名同学却说不用更换也可以进行测量。他的方案是先测量一次摆线的长度，并正常进行实验，测量对应的周期。然后将摆线长度增加ΔL，再次进行实验，测量出对应的周期。由此即可得出g的数值为____________（用字母表示）。 【答案】（1） ①. 10.70 ②. 96.8 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]主尺的读数加上游标尺的读数即为摆球的直径，故 [2]秒表大表盘的读数分，小表盘读数是秒，二者加在一起，即为指示的时间 【小问2详解】 A．摆角较小时，可以将单摆的运动看成简谐振动，就可利用单摆的周期公式进行测算重力加速度，但摆角太小不易操作，不会导致测量结果偏小，A错误； B．水平状态测量摆线长，会导致摆线的长偏小，因此单摆的摆长就偏小，根据单摆的周期公式 可得 故测量结果偏小，B正确； C．将摆线长度和小球直径相加当做摆长，摆长偏大，根据上述分析可知，测量结果偏大，C错误； D．负责记录n次摆动总时间的同学在释放摆球时就开始计时，但是在第2n次经过最低点时结束计时，这样导致单摆完成全振动的总时间偏小，单摆的周期偏小，故测量结果偏大，D错误。 故选B。 【小问3详解】 设摆线下端到摆球重心的距离为，根据单摆周期公式可得 ， 联立可得 13. 有一种拆墙的方法是利用大铁锤把墙壁破坏掉。现有一质量为400kg的铁锤，用长钢丝绳悬挂在高处，悬点到铁锤重心的距离为8m。使铁锤偏离竖直方向一个角度，然后静止释放铁锤，铁锤在最低点撞击墙壁，已知铁锤释放时偏离竖直方向的角度为5°，，重力加速度g取，取10，忽略空气阻力，求： （1）铁锤从释放至摆到最低点的时间； （2）释放铁锤后，铁锤的最大速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意分析知铁锤的运动可以看作是单摆运动，故周期 铁锤从释放至摆到最低点的时间 （2）释放铁锤后，铁锤在最低点的速度最大，根据动能定理 解得铁锤的最大速度 14. 如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且横波由P传向Q。时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷（未画出），图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在至之间，袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减，求： （1）质点P振动的位移y与时间t的关系式； （2）该水袖舞形成的简谐波的波速。 【答案】（1）；（2）0.8m/s 【解析】 【详解】（1）根据图丙可知 ， 由于时P质点正经过平衡位置向上振动，则其振动的位移y与时间t的关系式为 （2）P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷，则有 （n=0，1，2，3…） 解得 （n=0，1，2，3…） 根据题意有 解得 即取 则有 则谐波的波速为 15. 某振源在回复力作用下做振幅的简谐运动，该简谐运动在均匀介质中形成机械横波，沿x轴正方向无衰减地传播，波长满足。平衡位置位于x轴上，坐标分别为和的A、B两质点的振动方向始终相反。质点A至少每隔就会出现位移、速度均大小相等、方向相反的状态。已知振源振子质量，振子做简谐运动的周期公式，。求： （1）该波的波长和波速； （2）质点A振动一段时间后开始计时，在10.5s时间内运动的路程； （3）假设某时刻振源在最大位移处开始受到大小恒为的阻尼（运动时阻尼与速度大小无关，当速度为零时阻尼消失），求自该时刻起到停止运动，振源运动的路程。 【答案】（1）10cm， （2）42cm （3）2cm 【解析】 【小问1详解】 每经过半个周期质点运动到与该点对称的位置，所以可得出 A、B振动始终相反，则有 解得 又，解得 可知，，波速 【小问2详解】 因为 自任意时刻开始计时，质点经过一个周期运动的路程均为4A，经过半个周期运动的路程均为2A，则 【小问3详解】 根据振源做简谐运动的周期公式 解得 设开始平衡位置为O，初始时振子距离O的距离为1cm 向O运动时，受阻尼后新平衡位置距离O点 该过程振幅，运动路程，速度为零，反向运动过程平衡位置到O的距离为0.25cm，再次振动起点距离的距离为0.25cm，该过程振幅，运动路程，速度为零，恰好返回到原平衡位置，停止振动； 振源运动的路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州五中2027届高二物理单元测试卷（四） 考试范围：选必一第 2、3 章 考试时间：75 分钟；满分：100 分 班级：________ 座号：________ 姓名：________ 一、单项选择题，本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 如图所示，水平轻弹簧的左端固定，右端与光滑水平面上的滑块甲相连，滑块甲在水平面上做简谐运动，滑块甲振动过程中的最大速度为。当滑块甲在最大位移处时，把滑块乙（滑块乙的质量为滑块甲质量的3倍）轻放在滑块甲上，若两滑块不发生相对滑动，则滑块乙振动过程中的最大速度为（　　） A. B. C. D. 2. 位于坐标原点处的波源在时开始沿y轴正方向振动，如图所示为时沿波传播方向上的波形图，0~5.7s内，处的质点通过的路程是（　　） A. 0.9m B. 1.0m C. 1.4m D. 1.5m 3. 同种介质中有两列相向传播的简谐波，时刻的波形如图所示，两列波分别传到和处．已知两列简谐波的周期均为，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的起振方向均向下 B. 两列波在介质中的传播速率均为 C. 振动加强点的位移始终大于振动减弱点的位移 D. 处的质点为振动加强点，且振幅为 4. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为3m的小球A，质量为2m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为k，弹簧原长足够长，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线后的瞬间，小球A的加速度大小为g B. 小球A运动到弹簧原长处时速度最大 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的压缩量为 D. 小球A的最大速度为 二、双项选择题，本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 5. 位于处的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波在同一介质中沿x轴正、负方向传播，一个周期后停止振动，时向x轴负方向传播的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该波波速为0.6m/s B. 波源P振动的周期为1s C. 时，处的质点位移为 D. 时，处的质点向y轴负方向运动 6. 超声波探伤常用于检测工件内部缺陷，一束频率为的超声波在均匀钢质工件中沿直线传播，在一个小缺陷处发生反射。如图所示为时刻入射和反射声波的波形图，实线和虚线分别为入射和反射声波。已知入射声波沿x轴正向传播，下列说法正确的是（ ） A. 超声波在工件中的传播速度为5000m/s B. 入射声波和反射声波不会产生干涉 C. 处的质点为振动加强点 D. 处的质点始终处于静止状态 7. 如图，水槽中，波源是固定在同一振动片上的两根细杆，当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个相同的波源，产生两列水波。这两列波相遇后，在它们重叠的区域形成干涉图样。（　　） A. 干涉图样中振动加强的区域经过半个周期变为振动减弱的区域 B. 振动加强的区域是一簇双曲线 C. 如图两振源的距离是波长的2.2倍，则两振源之间有5个振动减弱的区域 D. 如图两振源的距离是波长的2.2倍，则两振源之间有5个振动加强的区域 8. 如图甲所示，机器人手持彩带一端上下抖动模拟艺术体操运动员的动作，形成的绳波可简化为简谐波。以手的平衡位置为坐标原点，已知乙图为处波源的振动图像，图丙为原点右侧处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 内，处波源通过的路程为 B. 0时刻，处质点的振动方向向上 C. 若波长大于，此列波的传播速率可能是 D. 若波长大于，此列波的传播速率一定是 三、非选择题共 60 分。其中 9、10、11、12 题为填空题，每空 2 分，共 20 分。13、14、15 题为计算题。考生根据要求作答。 9. A与B两水域深度不同，水波在两个区域传播时的图样如图所示，则AB两处水波的振动频率________（填“相同”或“不同”）。A处水波的传播速度________（填“>”或“<”）B处水波的传播速度。 10. 如图所示的装置为声音干涉仪，S为扬声器，D为声音探测器，管A是固定的，管B可以移动，管中充满均匀的空气。管B处于某一位置时，探测器测到极小值，管B往下移动距离为d时，探测器测到相邻极大值，则声波的波长________。 11. 某探究小组借助手机的计时器和测角度软件来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示，测得双线摆两根细线的长均为L。请回答下列问题： （1）让双线摆做小角度摆动，用手机的计时器测小球摆动的周期T：小球某次摆到最低点时开始计时，并计数为1，第二次摆到最低点时计数为2，当小球第n次摆到最低点时停止计时，若手机计时器测得的总时间为t，则双线摆摆动的周期______。 （2）多次改变细线的两个悬点A、B间的距离，用手机测角度软件测出细线与竖直方向的夹角，重复实验多次，得到多组、T，作图像，如图乙所示，若图像的斜率为k，则当地的重力加速度______（用、k、L表示）。 （3）若其他操作正确，只是每次在测周期时，均将小球摆动到最低点的次数多数了一次，则测得的重力加速度比真实值_______（选填“大”或“小”）。 12. 在实验课上，同学们分成不同的小组利用单摆测量当地的重力加速度。 （1）某组同学用游标卡尺测得的摆球直径为________mm；用秒表记录n次完整摆动的时间如图所示，秒表的读数为______s。 （2）实验结束后，某组同学通过查阅资料发现自己的测量值与理论参考值相比偏小，分析原因可能是（ ）； A. 释放小球时，小球偏离中心线的角度太小 B. 在水平状态下测量摆线长度 C. 将摆线长度和小球直径相加，当做摆长 D. 负责记录n次摆动总时间的同学在释放摆球时就开始计时，但是在第2n次经过最低点时结束计时 （3）还有一组同学开始实验前认真检查器材，发现摆球有的地方有缺损，有的地方生锈。有同学认为这样的摆球质量分布不均匀，无法确定重心位置，也就无法确定摆长。正要找老师更换器材，另一名同学却说不用更换也可以进行测量。他的方案是先测量一次摆线的长度，并正常进行实验，测量对应的周期。然后将摆线长度增加ΔL，再次进行实验，测量出对应的周期。由此即可得出g的数值为____________（用字母表示）。 13. 有一种拆墙的方法是利用大铁锤把墙壁破坏掉。现有一质量为400kg的铁锤，用长钢丝绳悬挂在高处，悬点到铁锤重心的距离为8m。使铁锤偏离竖直方向一个角度，然后静止释放铁锤，铁锤在最低点撞击墙壁，已知铁锤释放时偏离竖直方向的角度为5°，，重力加速度g取，取10，忽略空气阻力，求： （1）铁锤从释放至摆到最低点的时间； （2）释放铁锤后，铁锤的最大速度。 14. 如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，P、Q为该波沿水平传播方向上相距的两个质点，且横波由P传向Q。时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷（未画出），图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在至之间，袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减，求： （1）质点P振动的位移y与时间t的关系式； （2）该水袖舞形成的简谐波的波速。 15. 某振源在回复力作用下做振幅的简谐运动，该简谐运动在均匀介质中形成机械横波，沿x轴正方向无衰减地传播，波长满足。平衡位置位于x轴上，坐标分别为和的A、B两质点的振动方向始终相反。质点A至少每隔就会出现位移、速度均大小相等、方向相反的状态。已知振源振子质量，振子做简谐运动的周期公式，。求： （1）该波的波长和波速； （2）质点A振动一段时间后开始计时，在10.5s时间内运动的路程； （3）假设某时刻振源在最大位移处开始受到大小恒为的阻尼（运动时阻尼与速度大小无关，当速度为零时阻尼消失），求自该时刻起到停止运动，振源运动的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $