精品解析：吉林省白山市长白朝鲜族自治县实验中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

高二下学期第一次物理月考试题 注意事项： 1.本试题满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 关于简谐运动，下列说法中正确的是（　　） A. 频率是单位时间内完成全振动的次数 B. 位移减小时，加速度减小，速度减小 C. 简谐运动的轨迹一定是正弦或余弦曲线 D. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 2. 下列物理现象分别属于波的（　　） （1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝； （2）“闻其声而不见其人”； （3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音； （4）当正在鸣笛的火车驶过时，听到鸣笛声的频率先变高后变低。 A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉 C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应 3. 一质点做简谐振动的振动方程是cm，则（　　） A. 在0至0.02s内，速度与加速度方向始终相同 B. 在0.02s时，质点具有沿x轴正方向的最大加速度 C. 在0.035s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向 D. 在0.04s时，回复力最大，速度方向沿x轴负方向 4. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t=0.8s时，振子的速度方向向右 B. t=0.2s时，振子在0点右侧6cm处 C. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同 D. 从t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 5. 如图所示，物体A、B叠放在光滑水平面上，轻质弹簧的一端固定在墙面上，另一端与A相连，弹簧的轴线与水平面平行。开始时弹簧处于伸长状态，释放后物体A、B一起运动，第一次向右通过平衡位置开始计时，取向右为正方向，则物体A受的摩擦力Ff与时间t的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻，处的质点和处的质点均处于平衡位置，质点、间只有一个波峰，且波峰的位置在和之间，质点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，质点正向下振动 B. 波传播的速度大小为 C. 质点比质点振动滞后 D. 当质点在平衡位置向下振动时，间有两个波峰 7. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（　　） A. 阻尼振动是一种受迫振动 B. 摆球在P与N时刻的势能相等 C. 摆球在P与N时刻的动能相等 D. 摆球在P与N时刻的机械能相等 8. 在倾角为的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板物体A．B用轻弹簧连接并放在斜面上，弹簧与斜面平行，系统处于静止状态，如图所示。已知物体A的质量为，物体B的质量为，弹簧的劲度系数为，现在将物体B从静止状态沿斜面缓慢向下压后释放，取重力加速度大小，整个过程中斜面处于静止状态弹簧处于弹性限度内，则在物体B运动的过程中（ ） A. 物体A会离开挡板，A对挡板的最大压力为 B. 物体A不会离开挡板，A对挡板的最小压力为 C. 物体A不会离开挡板，物体B的振幅为 D. 物体A不会离开挡板，物体B的振幅为 9. 如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰的相遇点．设这两列波的振幅均为A，则下列说法正确的是（　　） A. 此时刻位于O处的质点正处于平衡位置 B. 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动 C. 从此时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零 D. O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A 10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻波传播到处的质点C，此时处的质点A在负方向最大位移处，在时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则（ ） A. 该简谐横波的波速等于5m/s B. 质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向 C. 在时间内，处的质点B通过的路程为4.0cm D. 在时刻，位于处的质点D处于平衡位置且开始沿y轴负方向 二、实验题（本大题共2道小题每空2分共计16分） 11. 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后在水面上继续传播。 （1）图中可观察到波的（　　） A. 干涉 B. 衍射 C. 折射 D. 反射 （2）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （3）若使波源保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则在狭缝右侧的水波的______增大，____________减小。（选填波长/频率/波速） 12. 在用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测得摆线长度为，摆球的直径为，次全振动所用时间为，则单摆的摆长为______，摆动周期为______，重力加速度的表达式______。为了提高测量精度，需多次改变摆线的长度，并测得相应的周期值，并作出图象，如图乙所示。则由图象可知重力加速度______（计算结果保留两位有效数字）。 三、解答题（本大题共3小题，计38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s、波源的振幅均为2cm。 图示为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m 和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。 质点M的平衡位置处于x=0.5m处。 （1）求两列波相遇的时刻。 （2）求1.5s内质点 M运动的路程。 14. 小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为θ，小王通过实验测得当地重力加速度为g＝10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求： (1)单摆的振幅、摆长约为多少； (2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(计算结果均保留三位有效数字) 15. 一列横波在t1=0时刻、t2=0.5s时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： （1）若这列波向右传播，波速是多少；若这列波向左传播，波速是多少； （2）若波传播速度v=36m/s，判断波传播的方向； （3）若t1=0时刻的质点x=4m振动方向沿−y方向，从t1=0时刻算起，该质点第11次到达y=5cm所需时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期第一次物理月考试题 注意事项： 1.本试题满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 关于简谐运动，下列说法中正确的是（　　） A. 频率是单位时间内完成全振动的次数 B. 位移减小时，加速度减小，速度减小 C. 简谐运动的轨迹一定是正弦或余弦曲线 D. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．频率是单位时间内完成全振动的次数，选项A正确； B．位移减小时，回复力减小，则加速度减小，但是速度增加，选项B错误； C．简谐运动的轨迹是直线，其位移随时间变化图像一定是正弦或余弦曲线，选项C错误； D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向可能相同，也可能相反，选项D错误。 故选A。 2. 下列物理现象分别属于波的（　　） （1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝； （2）“闻其声而不见其人”； （3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音； （4）当正在鸣笛的火车驶过时，听到鸣笛声的频率先变高后变低。 A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉 C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应 【答案】A 【解析】 【详解】（1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝，是由于声音在云层间来回传播，这是声音的反射； （2）“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射； （3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区和减弱区，这是声音的干涉； （4）当正在鸣笛的火车向我们驶来时，听到鸣笛声的频率变高；当正在鸣笛的火车远离我们后，听到的笛声的频率变低。这是多普勒效应。 故选A。 3. 一质点做简谐振动的振动方程是cm，则（　　） A. 在0至0.02s内，速度与加速度方向始终相同 B. 在0.02s时，质点具有沿x轴正方向的最大加速度 C. 在0.035s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向 D. 在0.04s时，回复力最大，速度方向沿x轴负方向 【答案】B 【解析】 【详解】由振动方程可知，振幅，，初相位，即时，位于正最大位置； A．在0至0.02s内，前0.01s，速度与加速度方向相同，后0.01s，速度与加速度方向相反，A错误； B．在0.02s时，质点在负最大位移处，具有正向最大加速度，B正确； C．在0.035s时，质点从平衡位置向最大位移运动，速度方向沿x轴正方向，加速度方向沿x轴负向，C错误； D．在0.04s时，质点回到正最大位置，回复力最大，速度为零，无方向，D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t=0.8s时，振子的速度方向向右 B. t=0.2s时，振子在0点右侧6cm处 C. t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同 D. 从t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．t=0.8s时，图象切线的斜率为负，说明振子的速度为负，即速度方向向左，故A错误； B．由图象乙知振子的最大位移为12cm，周期为1.6s，在t=0时刻振子从平衡位置开始向右振动，所以振子的振动方程为 当t=0.2s时刻 故B正确； C．由图象乙知，t=0.4s到t=1.2s之间振子分别位于正的最大位移处和负的最大位移处，则受到的回复力的方向相反，所以加速度的方向也相反，故C错误； D．由图乙可知，t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子向平衡位置运动，增大振子的速度逐渐增大，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，物体A、B叠放在光滑水平面上，轻质弹簧的一端固定在墙面上，另一端与A相连，弹簧的轴线与水平面平行。开始时弹簧处于伸长状态，释放后物体A、B一起运动，第一次向右通过平衡位置开始计时，取向右为正方向，则物体A受的摩擦力Ff与时间t的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体A、B与弹簧组成的系统所做的运动是简谐振动，A、B作为一个整体，其位移与时间成正弦函数关系，其所受的合外力即是恢复力，与位移成正比，所以恢复力与时间也成正弦函数的关系；将物体B单独隔离出来分析，物体B也做简谐振动，其恢复力就是A对它的摩擦力，这个摩擦力也与时间成正弦函数关系。 故选A。 6. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻，处的质点和处的质点均处于平衡位置，质点、间只有一个波峰，且波峰的位置在和之间，质点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，质点正向下振动 B. 波传播的速度大小为 C. 质点比质点振动滞后 D. 当质点在平衡位置向下振动时，间有两个波峰 【答案】D 【解析】 【详解】B．由图乙可知，，时刻，质点正向下振动，已知波沿轴正方向传播，质点均在平衡位置，且质点间只有一个波峰，则有 得 波速 故B错误； A．质点与相距1.5个波长，因此点与点振动相反，即时刻，质点正向上振动，故A错误； C．由于波沿轴正向传播，因此质点比质点振动超前 故C错误； D．当质点在平衡位置向下振动时，、间将有两个波峰，一个波谷，故D正确。 故选D。 7. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，下列说法正确的是（　　） A. 阻尼振动是一种受迫振动 B. 摆球在P与N时刻的势能相等 C. 摆球在P与N时刻的动能相等 D. 摆球在P与N时刻的机械能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．阻尼振动不是一种受迫振动，故A错误； BCD．摆球在P与N时刻位移相等即单摆所处高度相同，则重力势能相同，由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，故N时刻的机械能小于P时刻的机械能，而两点重力势能相等，则N时刻的动能小于P时刻的动能，故B正确CD错误。 故选B。 8. 在倾角为的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板物体A．B用轻弹簧连接并放在斜面上，弹簧与斜面平行，系统处于静止状态，如图所示。已知物体A的质量为，物体B的质量为，弹簧的劲度系数为，现在将物体B从静止状态沿斜面缓慢向下压后释放，取重力加速度大小，整个过程中斜面处于静止状态弹簧处于弹性限度内，则在物体B运动的过程中（ ） A. 物体A会离开挡板，A对挡板的最大压力为 B. 物体A不会离开挡板，A对挡板的最小压力为 C. 物体A不会离开挡板，物体B的振幅为 D. 物体A不会离开挡板，物体B的振幅为 【答案】BD 【解析】 【详解】物体A、B的重力沿斜面向下的分力分别为 GAx=mAgsin30°=0.2×10×0.5N=1N GBx=mBgsin30°=0.1×10×0.5N=0.5N 弹簧原来的压缩量为 下压x=10cm时，释放瞬间B的合外力大小为 F合=k（x+x0）-GBx=10（0.05+0.1）N-0.5N=1N 方向沿斜面向上。 假设A始终不动，则释放后B将做简谐运动，振幅为10cm，根据对称性可知，B运动到最高点时的合外力大小亦为1N、方向沿斜面向下，这时弹簧的拉力达到最大，由 F合=Tmax+GBx 得最大的拉力 Tmax=F合-GBx=1N-0.5N=0.5N 由于 Fm＜GAx 所以假设成立，即A不会离开挡板，物体B的振幅为10cm，A对挡板的最小压力为 Fmin=GAx-Fm=1N-0.5N=0.5N A对挡板的最大压力为 Fmax=GAx+k（x0+x）=1N+10（0.05+0.1）N=2.5N 故选BD。 9. 如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰的相遇点．设这两列波的振幅均为A，则下列说法正确的是（　　） A. 此时刻位于O处的质点正处于平衡位置 B. 随着时间的推移，M处的质点将向O处移动 C. 从此时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零 D. O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2A 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．此时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点，不在平衡位置，选项A错误； B．质点并不随波迁移，选项B错误； C．从此时刻起，经过四分之一周期，两列波在M点的振动均达到平衡位置，合位移为零，选项C正确； D．O、M连线的中点是振动加强区的点，其振幅为2A，选项D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻波传播到处的质点C，此时处的质点A在负方向最大位移处，在时刻质点A自计时开始后第一次运动到正方向最大位移处，则（ ） A. 该简谐横波的波速等于5m/s B. 质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向 C. 在时间内，处的质点B通过的路程为4.0cm D. 在时刻，位于处的质点D处于平衡位置且开始沿y轴负方向 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，波长 ，质点A经过0.2s第一次到达正方向最大位移处，所以 解得 根据波速波长关系，故A正确； B．波向x轴正方向传播，所以C开始振动的运动方向沿y轴正方向，故B错误； C．时间内，B由平衡位置向下运动到负方向最大位移处后回到平衡位置，通过的路程为4cm，故C正确； D．时间，波传播的距离是1m，所以D质点开始振动，振动方向沿 y 轴正方向，故D错误。 故选AC。 二、实验题（本大题共2道小题每空2分共计16分） 11. 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后在水面上继续传播。 （1）图中可观察到波的（　　） A. 干涉 B. 衍射 C. 折射 D. 反射 （2）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （3）若使波源保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则在狭缝右侧的水波的______增大，____________减小。（选填波长/频率/波速） 【答案】（1）B （2）D （3） ①. 频率 ②. 波长 【解析】 【小问1详解】 题图中水波通过障碍物缝隙后，绕到挡板后方继续传播，这是波的衍射现象。 故选B。 【小问2详解】 波传播过程中，水面各质点都在前一个质点的驱动力作用下振动，属于受迫振动；受迫振动的振动频率等于驱动力的频率，驱动力来自波源，因此频率由波源决定。 故选D。 【小问3详解】 [1]若使波源保持振动情况不变匀速向狭缝靠近，相比于波源静止，根据多普勒效应可知狭缝右侧水波的频率变大； [2]根据，可知狭缝右侧水波的波长减小。 12. 在用如图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测得摆线长度为，摆球的直径为，次全振动所用时间为，则单摆的摆长为______，摆动周期为______，重力加速度的表达式______。为了提高测量精度，需多次改变摆线的长度，并测得相应的周期值，并作出图象，如图乙所示。则由图象可知重力加速度______（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 9.9 【解析】 【详解】[1]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，摆长 [2]单摆完成一次全振动需要的时间是周期，单摆的周期 [3]由单摆周期公式得重力加速度 [4]由单摆周期公式得 变形得 图像斜率 解得 三、解答题（本大题共3小题，计38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s、波源的振幅均为2cm。 图示为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m 和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。 质点M的平衡位置处于x=0.5m处。 （1）求两列波相遇的时刻。 （2）求1.5s内质点 M运动的路程。 【答案】（1）0.75s （2）12cm 【解析】 【小问1详解】 两列波在x=0.5m处相遇，则相遇的时刻 【小问2详解】 由题意 两列波在0.75s同时传播到质点M处，振动加强，则经过0.75s通过的路程 s2=3=12cm M点通过的总路程12cm。 14. 小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为θ，小王通过实验测得当地重力加速度为g＝10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求： (1)单摆的振幅、摆长约为多少； (2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(计算结果均保留三位有效数字) 【答案】(1) ；；(2) 【解析】 【详解】(1)由题图乙读出单摆的振幅，周期 根据单摆的周期公式得摆长 (2)根据机械能守恒定律 又因为很小，故有 15. 一列横波在t1=0时刻、t2=0.5s时刻波形分别如图中实线、虚线所示，求： （1）若这列波向右传播，波速是多少；若这列波向左传播，波速是多少； （2）若波传播速度v=36m/s，判断波传播的方向； （3）若t1=0时刻的质点x=4m振动方向沿−y方向，从t1=0时刻算起，该质点第11次到达y=5cm所需时间。 【答案】（1）（n=0，1，2，⋯），（n=0，1，2，⋯）（2）向右；（3）（n=0，1，2，⋯） 【解析】 【详解】（1）由题图可知波长λ=8 m，当波向右传播时 （n=0，1，2，⋯） 解得 （n=0，1，2，⋯） 由波速公式可得 （n=0，1，2，⋯） 当波向左传播时 （n=0，1，2，⋯） 解得 （n=0，1，2，⋯） 由波速公式可得 （n=0，1，2，⋯） （2）Δt内波传播的距离为 因此波向右传播； （3） 若t1=0时刻的质点x=4m，振动方向沿−y方向，可知波向左传播。从t1=0时刻算起，x=4m的质点其振动方程 当质点第1次到达y=5cm历时 再历时5T2到达y=5cm ，10次，所以 当波向左传播时 （n=0，1，2，⋯） 解得 （n=0，1，2，⋯） 解得 （n=0，1，2，⋯） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $