精品解析：上海浦东外国语学校东校2025-2026学年高二下学期4月期中物理等级小练习

高二物理等级小练习 一、探秘高原 1. 高原地区气压低、空气稀薄、会对人的呼吸产生影响。（空气可视为理想气体） （1）相同气温下，高原地区的大气压通常低于平原地区，主要是因为高原地区________。 A. 空气分子平均动能更小 B. 空气分子势能更小 C. 单位体积内的空气分子数更少 D. 空气分子间引力更小 （2）一包密封薯片从平原带到高原后，因外界气压降低而缓慢鼓胀，直至内外压强相等。若将包装袋内气体（可视为理想气体）的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中________。 A. 气体对外做功，从外界吸热，内能不变 B. 气体对外做功，向外界放热，内能减少 C. 外界对气体做功，气体从外界吸热，内能增大 D. 外界对气体做功，气体向外界放热，内能不变 （3）人进入空气稀薄的高原（大气压为、温度为0℃）后，会加深呼吸。 ①若在高原上吸入的空气，这些空气在标准状况（大气压约为，温度为0℃）下的体积约为________。 ②若在高原非常缓慢地吸气一次，以肺部逐渐增加的气体为研究对象。它的压强p随肺内体积V的变化关系图线，最接近图________。 A、 B、 C、 D、 （4）一兴趣小组在高原地带做“浮沉子”实验：密封的大塑料瓶中装有清水，一个玻璃小瓶漂浮在水面上，小瓶开口竖直向下，且小瓶内有空气。缓慢挤压塑料瓶，小瓶下沉，瓶内空气可视为理想气体且温度不变，下沉过程中小瓶内的气体________（选填“吸收”或“放出”）热量。已知未挤压大瓶时，大瓶内空气压强为，小瓶内空气柱高为2h，内外液面高度差为h，清水密度为，重力加速度为g，小瓶壁厚度不计，当小瓶内空气压强为________时，小瓶刚好完全没入水中。 二、热现象 2. 如果我们用心观察，会发现生活中的许多自然现象都与热学知识有关。 （1）（多选）如图1所示，关于小草上水珠的成因下列说法中正确的是________。 A. 水对于小草是浸润的 B. 水对于小草是不浸润的 C. 水珠的表面张力使其表面有伸张的趋势 D. 水珠的表面张力使其表面有收缩的趋势 （2）如图2所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量（设为），经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量（设为）到箱体外。 ①关于、的大小关系是________。 A、 B、 C、 D、无法判定 ②电冰箱没有自发地把热量从冰箱内传到冰箱外，可以用来解释这一现象的物理定律是________。 A、热力学第一定律 B、热力学第二定律 C、玻意耳定律 D、查理定律 （3）一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积相等的AB左右两部分。绝热活塞B被锁定，隔板A（厚度不计）的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到温度的状态2；则气体从状态Ⅰ到状态2是________（选填“可逆”或“不可逆”）过程，________（选填“大于”、“小于”或“等于”）；随后电阻丝C开始加热，使气体达到温度的状态3，则全过程气体压强的变化为________（选填“一直增大”、“一直减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”）。 三、物质的基本性质 3. 科学家通过宏观和微观层面给我们揭示了各类物质的基本性质。 （1）如图1所示，航天员在空间站进行“液桥”实验时，能观察到稳定的“液柱”，下列解释正确的是________。 A. “液桥”的形状与失重环境无关 B. “液桥”表面的水分子间距略大于“液桥”内部的水分子间距 C. “液桥”的形成与水的表面张力有关，表面张力的方向总垂直于液面 D. “液桥”表面水分子间的作用力表现为斥力，使“液桥”表面具有扩张的趋势 （2）地面环境下某液体可沿一竖直毛细管爬升高度d。若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度，管内、外液面间距为，则该液体对毛细管________。 A. 浸润，大于d B. 浸润，小于d C. 不浸润，大于d D. 不浸润，小于d （3）有大小相同、水平放置的甲、乙、丙三种固体薄片，在它们的上表面都均匀涂上一层薄薄的石蜡，再用烧热的针分别接触三种薄片的下表面中点。石蜡熔化的范围分别如图2（1）、（2）、（3）中的空白区域所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度T随加热时间t变化的关系如图（4）所示。则甲是________晶体，乙是________晶体，丙是________晶体（均选填字母：A、单，B、多，C、非）。 （4）如图3，一定质量的理想气体经过的循环过程，和均为等温过程，对应的温度分别为、，和均为等容过程。已知气体在状态A时的压强、体积，在状态C时的压强。 ①经过上述ABCDA循环过程，总的来说，气体从外界________。 A、吸热 B、放热 C、既不吸热，也不放热 ②（计算）求气体在状态D的压强______和状态B的体积______。 四、摆的奥秘 4. 悬锤静候，因重力而兴舞；摆线轻牵，借周期以复回。动止有法，高低错落皆循理；往返有常，左右参差亦守规。 （1）如图，已知重力加速度为g，悬线长为L，在悬点正下方有一个能挡住摆线的钉子A，现将单摆向右拉开一个很小的角度后无初速度释放若忽略阻力影响，则摆球首次回到释放位置的时间________。 （2）现有一单摆做最大摆角为的摆动，周期为，摆球的最大速度为v，最大回复力为F。若摆长增加一倍，则新的周期________。若改变摆长后，单摆的周期变为原来的2倍，则新的最大速度________v，最大回复力________F。 （3）（多选）如图所示，甲、乙两个单摆的悬点在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连，以水平地板为参考面，甲、乙两摆线与竖直方向的夹角分别为和，且。当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，下列说法中正确的是________。 A. 甲摆球的质量大于乙摆球的质量 B. 甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能 C. 甲摆的周期大于乙摆的周期 D. 甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度 （4）如图（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端连接力传感器，可测摆绳上的张力F。 ①图（b）为F随时间t变化的图像，在内，摆球在最低点的时刻为________，该单摆的周期________。 ②该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出图线，如图（c），图线的横、纵截距分别为和q，则重力加速度________，摆球的直径________。 五、振动与波 5. 简谐运动在介质中传播就形成了简谐波。振动图像与波动图像既有联系又有所不同。 （1）如图，为时刻某简谐横波的波形图，此时波刚传至的P点。已知波速大小，质点Q的平衡位置坐标。 ①经过________，Q第一次到达波峰，经过________，Q第二次到达波谷。 ②当Q刚振动时，振动方向为________，此时质点P的位移为________。 （2）弹簧振子是研究机械振动的物理模型。如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是________。 A. 在时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 从到时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动 C. 在时，弹簧振子的弹性势能最小 D. 在与两个时刻，振子的速度都为零 （3）（多选）如图所示，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，正在竖直方向做振幅为的简谐运动，当达到最高点时弹簧恰好为原长。当系统振动到某个位置时，剪断A、B间细绳，此后A继续做简谐运动。则下列说法中正确的是________。 A. 如果在平衡位置剪断绳子，A依然可以到达原来的最低位置 B. 如果在最高点剪断绳子，则B带走的机械能最多 C. 无论在什么地方剪断绳子，周期一定增大 D. 如果在最低点剪断绳子，此后A振动过程中，振幅为 （4）（多选）如图是利用水波槽观察到的衍射图样，从图样可知________。 A. A侧波是衍射波 B. A侧波速与B侧波速相等 C. 减小挡板间距离，衍射波的波长将减小 D. 减小挡板间距离，衍射现象将更明显 （5）当波源相对于介质不动，观测者向波源运动时，观测者接收到的频率________（填“>”“<”或“=”）波源频率；当观测者相对于介质不动，而波源做远离观测者的运动时，观测者接收到的频率________（填“>”“<”或“=”）波源频率，这种现象叫________。 六、渔船捕鱼 6. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，质点P位于处，图乙为质点P的振动图像。 （1）（多选）观察甲乙图像可知，下列说法中正确的是________。 A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 时间内，质点P运动的路程为 D. 若增大发射波频率，则波速会增加 （2）若另一渔船发出的超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉现象，则另一超声波的频率为________。 （3）甲、乙两艘渔船停泊在海边，当海浪经过时，两船随海面每分钟上下浮动20次。已知两船相距（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰。则海浪的波长和海浪传播的速度大小v分别为________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （4）（计算）在海洋气象观测中，一列沿x轴负方向传播的海浪（视为简谐横波）被监测站记录，位于x轴上的浮子A和浮子B如图甲所示，目测两个浮子距离在之间，为了测量两个浮子间的距离，观察员观测到：当水波刚传播到A浮子时波形图如图乙所示，从该时刻开始计时，A、B浮子的振动图像如图丙所示，质点P为平衡位置处的质点，求： ①浮子B的起振方向及该水波传播的速度大小； ②海浪从处传到A点的过程中，质点P走过的路程； ③A、B两浮子间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理等级小练习 一、探秘高原 1. 高原地区气压低、空气稀薄、会对人的呼吸产生影响。（空气可视为理想气体） （1）相同气温下，高原地区的大气压通常低于平原地区，主要是因为高原地区________。 A. 空气分子平均动能更小 B. 空气分子势能更小 C. 单位体积内的空气分子数更少 D. 空气分子间引力更小 （2）一包密封薯片从平原带到高原后，因外界气压降低而缓慢鼓胀，直至内外压强相等。若将包装袋内气体（可视为理想气体）的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中________。 A. 气体对外做功，从外界吸热，内能不变 B. 气体对外做功，向外界放热，内能减少 C. 外界对气体做功，气体从外界吸热，内能增大 D. 外界对气体做功，气体向外界放热，内能不变 （3）人进入空气稀薄的高原（大气压为、温度为0℃）后，会加深呼吸。 ①若在高原上吸入的空气，这些空气在标准状况（大气压约为，温度为0℃）下的体积约为________。 ②若在高原非常缓慢地吸气一次，以肺部逐渐增加的气体为研究对象。它的压强p随肺内体积V的变化关系图线，最接近图________。 A、 B、 C、 D、 （4）一兴趣小组在高原地带做“浮沉子”实验：密封的大塑料瓶中装有清水，一个玻璃小瓶漂浮在水面上，小瓶开口竖直向下，且小瓶内有空气。缓慢挤压塑料瓶，小瓶下沉，瓶内空气可视为理想气体且温度不变，下沉过程中小瓶内的气体________（选填“吸收”或“放出”）热量。已知未挤压大瓶时，大瓶内空气压强为，小瓶内空气柱高为2h，内外液面高度差为h，清水密度为，重力加速度为g，小瓶壁厚度不计，当小瓶内空气压强为________时，小瓶刚好完全没入水中。 【答案】（1）C （2）A （3） ①. 0.36 ②. A （4） ①. 放出 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．气体压强从微观角度看，取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数。相同气温下，空气分子的平均动能相同，A错误； B．理想气体忽略分子势能，B错误； C．高原地区空气稀薄，单位体积内的空气分子数更少，单位时间内撞击器壁的次数减少，导致压强降低，C正确； D．理想气体忽略分子间引力，D错误。 故选C。 【小问2详解】 薯片袋缓慢鼓胀，近似为等温过程，理想气体的内能只与温度有关，温度不变则内能不变，即；气体体积增大，气体对外做功，即；根据热力学第一定律 可得 即气体从外界吸热。 故选A。 【小问3详解】 ①[1]吸入空气在高原的状态参量为，，；标准状况下的参量为，。由于温度不变，根据玻意耳定律 解得 ②[2]人非常缓慢地吸气，过程可视为准静态过程，肺内气体压强始终近似等于外界大气压，保持不变，因此图线应为平行于轴的直线。 故选A。 【小问4详解】 [1]缓慢挤压塑料瓶，小瓶下沉，压强增大，温度不变，根据，可知小瓶内气体体积减小，外界对气体做功，温度不变则内能不变，由热力学第一定律 可知，气体放出热量。 [2]设小瓶横截面积为。初始小瓶漂浮，内外液面高度差为，空气柱高，说明小瓶顶部露出水面，浸入水中的空气体积 由平衡条件 此时瓶内气压 气体体积。当小瓶刚好完全没入水中时，小瓶顶部与水面齐平，仍处于平衡状态，浮力等于重力，即 故此时气体体积。根据玻意耳定律 即 解得 二、热现象 2. 如果我们用心观察，会发现生活中的许多自然现象都与热学知识有关。 （1）（多选）如图1所示，关于小草上水珠的成因下列说法中正确的是________。 A. 水对于小草是浸润的 B. 水对于小草是不浸润的 C. 水珠的表面张力使其表面有伸张的趋势 D. 水珠的表面张力使其表面有收缩的趋势 （2）如图2所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量（设为），经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量（设为）到箱体外。 ①关于、的大小关系是________。 A、 B、 C、 D、无法判定 ②电冰箱没有自发地把热量从冰箱内传到冰箱外，可以用来解释这一现象的物理定律是________。 A、热力学第一定律 B、热力学第二定律 C、玻意耳定律 D、查理定律 （3）一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积相等的AB左右两部分。绝热活塞B被锁定，隔板A（厚度不计）的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到温度的状态2；则气体从状态Ⅰ到状态2是________（选填“可逆”或“不可逆”）过程，________（选填“大于”、“小于”或“等于”）；随后电阻丝C开始加热，使气体达到温度的状态3，则全过程气体压强的变化为________（选填“一直增大”、“一直减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”）。 【答案】（1）BD （2） ①. C ②. B （3） ①. 不可逆 ②. 等于 ③. 先减小后增大 【解析】 【小问1详解】 AB．由图1可知，水珠在小草叶面上呈球状，没有铺展开，说明水对于小草是不浸润的，故A错误，B正确； CD．液体表面张力使液体表面有收缩到最小面积的趋势，而不是伸张，故C错误，D正确； 故选BD。 【小问2详解】 ①[1]电冰箱工作时，压缩机做功，制冷剂从箱内吸收热量，向箱外放出热量。根据热力学第一定律及能量守恒，有 因为压缩机做功，所以，即 故选C。 ②[2]热力学第二定律指出：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。电冰箱将热量从低温箱内传到高温箱外需要消耗电能，不违反热力学第二定律，该定律解释了热传递的方向性。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]气体向真空扩散过程，气体不做功，容器绝热，根据热力学第一定律 气体内能不变。对于理想气体，内能只与温度有关，故温度不变，即 气体扩散过程具有方向性，是不可逆过程。 [3]从状态1到状态2，气体自由膨胀，体积增大，温度不变，根据理想气体状态方程 可知压强减小。从状态2到状态3，电阻丝加热，气体温度升高，活塞B锁定则体积不变，根据查理定律 可知压强增大。所以全过程气体压强先减小后增大。 三、物质的基本性质 3. 科学家通过宏观和微观层面给我们揭示了各类物质的基本性质。 （1）如图1所示，航天员在空间站进行“液桥”实验时，能观察到稳定的“液柱”，下列解释正确的是________。 A. “液桥”的形状与失重环境无关 B. “液桥”表面的水分子间距略大于“液桥”内部的水分子间距 C. “液桥”的形成与水的表面张力有关，表面张力的方向总垂直于液面 D. “液桥”表面水分子间的作用力表现为斥力，使“液桥”表面具有扩张的趋势 （2）地面环境下某液体可沿一竖直毛细管爬升高度d。若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度，管内、外液面间距为，则该液体对毛细管________。 A. 浸润，大于d B. 浸润，小于d C. 不浸润，大于d D. 不浸润，小于d （3）有大小相同、水平放置的甲、乙、丙三种固体薄片，在它们的上表面都均匀涂上一层薄薄的石蜡，再用烧热的针分别接触三种薄片的下表面中点。石蜡熔化的范围分别如图2（1）、（2）、（3）中的空白区域所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度T随加热时间t变化的关系如图（4）所示。则甲是________晶体，乙是________晶体，丙是________晶体（均选填字母：A、单，B、多，C、非）。 （4）如图3，一定质量的理想气体经过的循环过程，和均为等温过程，对应的温度分别为、，和均为等容过程。已知气体在状态A时的压强、体积，在状态C时的压强。 ①经过上述ABCDA循环过程，总的来说，气体从外界________。 A、吸热 B、放热 C、既不吸热，也不放热 ②（计算）求气体在状态D的压强______和状态B的体积______。 【答案】（1）B （2）A （3） ①. C ②. A ③. B （4） ①. A ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 A．在空间站失重环境下，重力影响消失，表面张力起主导作用，使液体表面积最小化，形成稳定的“液桥”，若有重力液体会下落，故形状与失重环境有关，故A错误； B．液体表面层分子比较稀疏，分子间距略大于内部，分子力表现为引力，即表面张力，故B正确； C．表面张力的方向平行于液面，而不是垂直于液面，故C错误； D．“液桥”表面水分子间的作用力表现为引力，使“液桥”表面具有收缩的趋势，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 地面环境下液体沿毛细管爬升，说明液体浸润管壁，附着层分子间距小于液体内部分子间距，分子力表现为斥力，使液面沿管壁上升。在空间站完全失重环境下，重力不再阻碍液体上升，表面张力会将液体拉得更高，直到充满毛细管或达到管口，因此管内、外液面间距大于地面高度。故该液体对毛细管浸润，且。 故选A。 【小问3详解】 [1][2][3]由图2可知，甲、丙的石蜡熔化区域为圆形，说明导热性各向同性；乙的石蜡熔化区域为椭圆形，说明导热性各向异性，故乙为单晶体。 由图4可知，甲没有固定的熔点，为非晶体；乙、丙有固定的熔点，为晶体。 综合可知：甲是非晶体（C），乙是单晶体（A），丙是多晶体（B）。 【小问4详解】 ①[1]由图像面积代表做功，可知一个循环气体对外做功大于外界对气体做功，即一个循环外界对气体做功。经过一个循环，气体内能变化。根据热力学第一定律 可知，即气体从外界吸热。 故选A。 ②[2][3]由题可知，。为等容过程，由查理定律 解得 为等温过程，由玻意耳定律 又为等容过程 为等容过程 联立解得 四、摆的奥秘 4. 悬锤静候，因重力而兴舞；摆线轻牵，借周期以复回。动止有法，高低错落皆循理；往返有常，左右参差亦守规。 （1）如图，已知重力加速度为g，悬线长为L，在悬点正下方有一个能挡住摆线的钉子A，现将单摆向右拉开一个很小的角度后无初速度释放若忽略阻力影响，则摆球首次回到释放位置的时间________。 （2）现有一单摆做最大摆角为的摆动，周期为，摆球的最大速度为v，最大回复力为F。若摆长增加一倍，则新的周期________。若改变摆长后，单摆的周期变为原来的2倍，则新的最大速度________v，最大回复力________F。 （3）（多选）如图所示，甲、乙两个单摆的悬点在同一水平天花板上，两摆球间用一根细线水平相连，以水平地板为参考面，甲、乙两摆线与竖直方向的夹角分别为和，且。当细线突然断开后，两摆球都做简谐运动，下列说法中正确的是________。 A. 甲摆球的质量大于乙摆球的质量 B. 甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能 C. 甲摆的周期大于乙摆的周期 D. 甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度 （4）如图（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端连接力传感器，可测摆绳上的张力F。 ①图（b）为F随时间t变化的图像，在内，摆球在最低点的时刻为________，该单摆的周期________。 ②该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出图线，如图（c），图线的横、纵截距分别为和q，则重力加速度________，摆球的直径________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 2 ③. 1 （3）BC （4） ①. 0.7 ②. 1.6 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 摆球从释放点运动到最低点的过程中，摆长为L，用时 过最低点后，摆线被钉子挡住，由题图信息可知左侧摆动摆长变为 周期 摆球在左侧运动半个周期回到最低点，用时 之后摆球向右运动回到释放点，摆长恢复为L，用时 总时间 【小问2详解】 [1]单摆周期公式为 若摆长l增加一倍变为2l，则新周期 [2]若周期变为原来的2倍，即 则摆长变为4l。根据能量守恒 摆长变为4倍，则速度变为2倍 [3]最大回复力 与摆长无关，故最大回复力不变，为F。 【小问3详解】 A．细线断开前，两球处于平衡状态，水平方向拉力相等，即 因为，所以，则，故A错误； B．两球离地高度相同，机械能等于重力势能 因为，所以甲的机械能小于乙的机械能，故B正确； C．悬点同一水平，球同一水平，则 因为，，所以。周期 所以，故C正确； D．最大速度 因为，，所以，故D错误。 故选BC。 【小问4详解】 ①[1][2]单摆运动经过最低点时拉力最大，经过最高点时拉力最小。由图（b）可知，0.7s时拉力最大，为最低点时刻。拉力大小变化的周期为单摆周期的一半，由图可知拉力大小变化周期 所以单摆周期 ②[3][4]根据单摆周期公式 整理得 由图像可知，斜率 解得 横轴截距为，即当时，代入方程得 解得 五、振动与波 5. 简谐运动在介质中传播就形成了简谐波。振动图像与波动图像既有联系又有所不同。 （1）如图，为时刻某简谐横波的波形图，此时波刚传至的P点。已知波速大小，质点Q的平衡位置坐标。 ①经过________，Q第一次到达波峰，经过________，Q第二次到达波谷。 ②当Q刚振动时，振动方向为________，此时质点P的位移为________。 （2）弹簧振子是研究机械振动的物理模型。如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是________。 A. 在时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 从到时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动 C. 在时，弹簧振子的弹性势能最小 D. 在与两个时刻，振子的速度都为零 （3）（多选）如图所示，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，正在竖直方向做振幅为的简谐运动，当达到最高点时弹簧恰好为原长。当系统振动到某个位置时，剪断A、B间细绳，此后A继续做简谐运动。则下列说法中正确的是________。 A. 如果在平衡位置剪断绳子，A依然可以到达原来的最低位置 B. 如果在最高点剪断绳子，则B带走的机械能最多 C. 无论在什么地方剪断绳子，周期一定增大 D. 如果在最低点剪断绳子，此后A振动过程中，振幅为 （4）（多选）如图是利用水波槽观察到的衍射图样，从图样可知________。 A. A侧波是衍射波 B. A侧波速与B侧波速相等 C. 减小挡板间距离，衍射波的波长将减小 D. 减小挡板间距离，衍射现象将更明显 （5）当波源相对于介质不动，观测者向波源运动时，观测者接收到的频率________（填“>”“<”或“=”）波源频率；当观测者相对于介质不动，而波源做远离观测者的运动时，观测者接收到的频率________（填“>”“<”或“=”）波源频率，这种现象叫________。 【答案】（1） ①. 7 ②. 8 ③. 沿y轴负方向 ④. 5 （2）D （3）BD （4）ABD （5） ①. > ②. < ③. 多普勒效应 【解析】 【小问1详解】 ①[1][2]由图可知波长，波速，则周期 波从点传到点的距离 传播时间 时点位于平衡位置且波向右传播，根据平移法可知点起振方向向下，故点起振方向也向下。第一次到达波峰需经过，故总时间 点第一次到达波谷需经过，第二次到达波谷需再加一个周期，故总时间 ②[3][4]所有点起振方向相同，点起振方向向下，故点起振方向也向下，即沿y轴负方向。当刚振动时，即时，点已振动了 点起振向下，经过个周期回到平衡位置向下振动，再经过到达波峰位置，故此时的位移为。 【小问2详解】 A．由图乙可知，在时，振子位移为正向最大，根据可知加速度为负向最大，故A错误； B．从到时间内，振子从平衡位置运动到正向最大位移处，根据可知加速度逐渐增大，速度逐渐减小，故B错误； C．在时，振子位移负向最大，弹簧形变量最大，弹性势能最大，故C错误； D．在和时，振子分别处于正向和负向最大位移处，速度均为零，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 A．如果在平衡位置剪断绳子，由于振子质量减小，从能量角度分析，假设依然可以到达剪断前的最低点，则弹簧弹性势能的增加量大于振子动能和重力势能的减小量（可以与剪断前比较），则假设错误， A到不了原来的最低点，故A错误； B．由于在上升过程中，AB间的绳子拉力一直对B做正功，所以到达最高点时，B的机械能最大，则如果在最高点剪断绳子，则B带走的能量最多，故B正确； C．剪断后质量减小，根据可知周期减小，故C错误； D．原系统总质量，最高点弹簧原长，说明平衡位置在最高点下方处，满足。剪断后的质量为，新平衡位置满足 即 新平衡位置在原平衡位置上方处。如果在最低点剪断绳子，不难得出此后A的振幅为，故D正确。 故选BD。 【小问4详解】 A．波通过狭缝后传播到挡板后方，侧为衍射波，故A正确； B．波速由介质决定，波速相等，故B正确； C．波长由波源和介质决定，减小挡板间距离不改变波长，故C错误； D．当狭缝宽度比波长小或相差不多时衍射现象明显，减小挡板间距离，衍射现象将更明显，故D正确。 故选ABD。 【小问5详解】 [1][2][3]当观测者向波源运动时，单位时间内接收到的完全波的个数增多，接收到的频率大于波源频率；当波源远离观测者运动时，单位时间内接收到的完全波个数减少，接收到的频率小于波源频率；这种现象叫多普勒效应。 六、渔船捕鱼 6. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，质点P位于处，图乙为质点P的振动图像。 （1）（多选）观察甲乙图像可知，下列说法中正确的是________。 A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 时间内，质点P运动的路程为 D. 若增大发射波频率，则波速会增加 （2）若另一渔船发出的超声波能与该渔船发出的超声波发生干涉现象，则另一超声波的频率为________。 （3）甲、乙两艘渔船停泊在海边，当海浪经过时，两船随海面每分钟上下浮动20次。已知两船相距（两船连线与波的传播方向一致）。甲船处于海浪的波峰时，乙船在波谷，在两船之间还有一个波峰。则海浪的波长和海浪传播的速度大小v分别为________。 A. ， B. ， C. ， D. ， （4）（计算）在海洋气象观测中，一列沿x轴负方向传播的海浪（视为简谐横波）被监测站记录，位于x轴上的浮子A和浮子B如图甲所示，目测两个浮子距离在之间，为了测量两个浮子间的距离，观察员观测到：当水波刚传播到A浮子时波形图如图乙所示，从该时刻开始计时，A、B浮子的振动图像如图丙所示，质点P为平衡位置处的质点，求： ①浮子B的起振方向及该水波传播的速度大小； ②海浪从处传到A点的过程中，质点P走过的路程； ③A、B两浮子间的距离。 【答案】（1）AC （2） （3）B （4）①轴正方向，；②；③ 【解析】 【小问1详解】 A．由图乙可知，时刻质点经过平衡位置向上振动。根据平移法可知，该波沿轴正方向传播，A正确； B．由图甲知波长，由图乙知周期 则波速，B错误； C．时间内，即 质点运动的路程，C正确； D．波速由介质决定，与频率无关，增大发射波频率，波速不变，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 发生干涉现象的条件是两列波的频率相同。该超声波的频率 故另一超声波的频率也应为。 【小问3详解】 两船每分钟上下浮动20次，则频率 甲船处于波峰，乙船在波谷，两船之间还有一个波峰，说明两船间距 已知，解得 波速 故选B。 【小问4详解】 ①由图乙可知，时刻波刚传到点，且波沿轴负方向传播。根据波形平移法，点将向上运动，故点起振方向沿轴正方向。介质中所有质点起振方向相同，故浮子的起振方向也沿轴正方向。由图乙知波长，由图丙知周期，则波速。 ②海浪从处传到点的距离 传播时间 因，在此过程中质点一直在振动，走过的路程 ③时波刚传到，位于平衡位置向上振动。由图丙及物理情景分析，时已振动且处于波峰。波从传到，比早振动。的相位比超前（）。则、间距 已知，取，得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $