河南省罗山高中2014---2015学年度高二下期第一次联考试题物理试题

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．其中7、8、9、10为多选题。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）．

1.水平放置的弹簧振子在做简谐运动时( 　)

A．加速度方向总是跟速度方向相同 B．加速度方向总是跟速度方向相反

C．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相反

D．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同

2.下列说法正确的是(　 )

A．在机械波中，沿波的传播方向上某个质点的振动速度就是波的传播速度

B．“闻其声，不见其人”是声波发生干涉产生的一种现象

C．多普勒效应实质上是由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的波的频率发生了变化

D．在完全相同的两列水波相遇而叠加的区域，某时刻介质中的P点是两列波的波峰相遇点，此时P点位移最大，经过1/4周期，P点的位移变为零，这说明P点的振动时而加强、时而减弱

3.关于机械波的说法正确的是(　 　)

A.当波从一种介质进入另一种介质,保持不变的是波长

B.两个振动情况完全相同的质点间的距离是一个波长

C.振源振动一个周期,波就向前传播一个波长的距离

D.当两列波相遇时总是能够发生稳定的干涉现象

4.有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动曲线如图所示，关于此图的下列判断正确的是(　 　)

A．图①可作为该物体的速度v－t图像 B．图②可作为该物体的回复力F－t图像

C．图③可作为该物体的回复力F－t图像 D．图④可作为该物体的加速度a－t图像

5.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是(　 　)

A．摆长约为10 cm

B．发生共振时单摆的周期为1 s

C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动

D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动

6.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，t＝0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则P点的振动图像是图中的(　 　)

7．A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t＝TA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图所示波形，则两波的波速之比vA∶vB可能是( )

A．1∶3 B．1∶2

C．2∶1 D． 3∶1

8．一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播，处在x1＝1 m和x2＝2 m的两质点A、B的振动图象如图所示．由此可知(　 　)

A．波长为 m

B．波速为1 m/s

C．3 s末A、B两质点的位移相同

D．1 s末A点的振动速度小于B点的振动速度

9.一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置，如再过个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是(　 　)

A．O处质点 B．b处质点

C．c处质点 D．d处质点

10.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T＞0.6 s则 (　 　)

A．波的周期为2.4 s

B．在t＝0.9 s时，P点沿y轴负方向运动

C．经过0.4 s，P点经过的路程为4 m

D．在t＝0.5 s时，Q点到达波峰位置

二、填空题（本题共2小题，每空3分，共15分。把答案填在答题卡中的横线上）.

11.一列简谐横波以v＝24 m/s的速度水平向右传播，在t1、t2两时刻的波形分别如图中实线和虚线所示，图中两波峰处质点A、B的平衡位置相距7 m，质点的振动周期为T，且3T<(t2－t1)<4T，在(t2－t1)时间内波向右传播的距离为25 m，则这列波的波长为________ m，这列波中各质点的振动周期T＝________ s.

12.如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，图乙是这列波中质点P的振动图线，那么：

甲　　　　　　　　　　　　乙

(1)该波的传播速度为________m/s；

(2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”)；

(3)图甲中Q点(坐标为x＝2.25 m处的点)的振动方程为：y＝________cm.

三、解答题（本题共4小题，共45分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。

13.(12分)如图为一弹簧振子的振动图象，试完成以下要求：

(1)写出该振子简谐运动的表达式．

(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能

和弹性势能各是怎样变化的？

(3)该振子在前100 s的总位移是多少？路程是多少？

14.(9分)一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图所示，质点振动周期T＝0.2 s，求：

(1)波的振幅A、波长λ、波速v；

(2)画出平衡位置在x＝1.5 m处的质点，以该时刻为计时起点的振动图象．(至少画一个周期)

15.(12分)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O点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在坚直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g取10 m/s2)求：

(1)单摆的周期和摆长；

(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度．

16.(12分)一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x1＝0和x2＝1 m两处质点的振动图线分别如图甲、乙所示，求此波的传播速度．

参考答案

1. D 2. C 3. C 4. C 5. D 6. B 7. ABC 8. AD 9. AD 10. BD

11. 6 0.25 12. (1) 0.5(2)向左 (3)0.2cos(πt)

13. 解析：(1)由振动图象可得： A＝5 cm，T＝4 s，φ＝0 则ω＝＝ rad/s

故该振子简谐运动的表达式为： x＝5sint (cm) ……………………..4分

(2)由图可知，在t＝2 s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大．当t＝3 s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值． ………………..4分

(3)振子经一周期位移为零，路程为5×4 cm＝20 cm，前100 s刚好经过了25个周期，所以前100 s振子位移s＝0，振子路程s′＝20×25 cm＝500 cm＝5 m . ………………..4分

14. 解析：(1)由图可得：A＝8 cm，λ＝2 m

则v＝＝ m/s＝10 m/s. ………………..4分

(2)由图可知此时刻x＝1.5 m处的质点位于负的最大位移处，则其振动图象为：………………..5分

15.解析：(1)由图乙可知：单摆周期T＝0.4π s．由公式T＝2π  得摆长l＝0.4 m. ………..4分

(2)mgcos α＝Fmin＝0.495 N …………..2分 mg(l－lcos α)＝mv ……………..2分

Fmax－mg＝m ………………..2分 解得：m＝0.05 kg，vm≈0.283 m/s. ………..2分

16.解析：由所给出的振动图象可知周期T＝4×10－3 s. ………………..2分

由题图可知，t＝0时刻，x1＝0的质点P(其振动图象即为图甲)在正最大位移处，x2＝1 m的质点Q(其振动图象即为图乙)在平衡位置向y轴负方向运动，所以

(1)当简谐波沿x轴正向传播时，PQ间距离为(n＋)λ1，其中n＝0,1,2…

因为(n＋)λ1＝1 m，所以λ1＝ m

v1＝＝ m/s(n＝0,1,2…) ……….5分

(2)当波沿x轴负方向传播时，PQ间距离为(n＋)λ2，其中n＝0,1,2…

因为(n＋)λ2＝1 m，所以λ2＝ m v2＝＝ m/s(n＝0,1,2…)．……….5分