河南省南阳市南召现代中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试卷（含答案）

南召现代中学2024年春期高二年级第一次月考
物 理 试 题
考生注意：本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共2页，三大题。满分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷（50分）
选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，1—7题只有一个选项正确，8—10题有多个选项正确。全部选对得5分，选对但不全的得3分)
1．关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是
A．位移减小时，加速度增大，速度也增大
B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同
C．物体向平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相反
D．物体向平衡位置运动时，做匀加速运动
2.关于机械振动和机械波说法正确的是( )
A. 火车鸣笛向我们驶来时，我们接收到的笛声须率将比声源发声的频率低
B. 做简谐运动的小球，加速度的大小与位移成正比，方向与位移方向相同
C. 任意两列机械波相遇都能发生干涉
D. 在平静水面激起的水波波长与障碍物尺寸差不多或较大，才能发生明显衍射
3．一质点做简谐运动，先后以相同的速度通过A、B两点，历时1s。质点通过B点后，再经过1s，第二次通过B点。在这2s内，质点的总路程是12cm，则质点振动的周期和振幅分别为
A．4s，6cm B．4s，9cm C．2s，6cm D．2s，8cm
4．如图所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是
A．波向x轴正向传播
B．此时刻质点B速度方向沿y轴负向
C．此时刻质点C速度方向沿y轴负向
D．此时刻质点D的加速度方向与速度方向一致
(周考题)5．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则(　　)
A．t＝0.2 s时，弹簧的弹性势能最大
B．t＝0.2 s到t＝0.6 s内，小球的重力势能逐渐减小
C．弹簧的最大伸长量为4 m
D．t＝0到t＝0.4 s内，回复力的冲量为零
6. 两列频率相同的简谐横波相遇后某一时刻的情况如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（ ）
A. M点将一直位于波峰位置
B. 再过一周期M点的振动最弱
C. 再过半个周期N点振动最强
D. 再过半个周期P点位于波峰位置
7. 如图所示，波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波，S、a、b、c、d、e和a'、b'、c'是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t=0时除S外其余8个质点均静止于平衡位置。已知波的传播速度大小为1m/s，当t=1s时波源S第一次到达最高点，则在t=4s到t=4.6s这段时间内（ ）
A. 质点c的加速度不断增大 B. 质点a的速度不断减小
C. 质点b'的运动方向向下 D. 质点c'的位移不断增大
8. 如图所示，两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播，波速相同，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动。则（ ）
A. 两列波在相遇区域发生干涉现象
B. 实线波沿x轴正方向传播
C. 虚线波的周期为0.6s
D. 图示时刻，x=4.5m的质点偏离平衡位置的位移y=一15cm，速度为0
9. 把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛子的振幅增大，应采取的方案是（ ）
A. 增大电压 B. 减小电压
C. 增加筛子质量 D. 减小筛子质量
(周考变形题)10．劲度系数为k的轻弹簧一端固定在倾角30°的足够长光滑斜面底端，另一端与质量为m的物块A相连，跨过定滑轮O的轻绳一端系住A，另一端与质量为m的球B相连，轻绳OA平行于斜面(如图所示)，用手托住球B，使轻绳刚好伸直。现松手使球B从静止开始下落，物块A将在斜面上做简谐运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
A．物块A获得的最大速度为
B．物块A获得的最大速度为
C．物块A在斜面上做简谐运动的振幅为
D．球B下落的最大高度为
二、填空题（本题共2小题，共16分。把答案填在答题卡上对应位置）
11．(每空3分,共6分)某同学用单摆测量当地的重力加速度时，测得摆长为l，在测单摆周期时采用如下方法：在摆球某次向右通过最低点时数“1”，同时启动秒表开始计时。在摆球再向右通过最低点时依次数“2”、“3”、“4”…，数到n时停止计时，秒表的示数为t。由此可得这个单摆的周期T=____________，当地的重力加速度g=____________。
(周考题)12．(10分)如图甲所示，某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度。
(1).(每空2分)
在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“50”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为________。如果他在实验中误将周期计算为，则测得的g值________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2).(每空3分)
若小组同学周期测量正确，但由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出L－T2图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为____________，当地的重力加速度为________。
三、计算题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明，重要的方程式；只写出最后结果的不能得分）
13．（10分）如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，实线为t=0时刻的波形图，虚线为Δt=0.2s后的波形图。求：
(1)若Δt＜T，此波的波速为多少
(2)若Δt＞T且波速为95 m/s，试通过计算确定此波沿何方向传播。
14．（10分）如图所示，一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为k=200 N/m， 弹簧的上端与小物块A连接在一起，下端固定在地面上。A的质量m=0.8 kg， g取10 m/s2，不计空气阻力。先将A向上抬高使弹簧伸长4 cm后从静止释放，A在竖直方向做简谐运动。求：
(1)A的振幅；
(2)A的最大速率。
15．（14分）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20 cm。P、Q两点的坐标分别为(5，0)和(－2，0)，已知t=1.5s时，P点第三次出现波峰。求： (1)这列波的传播速度的大小;
(2)从t=0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波谷;
(3)从t=0时刻起，到Q点第一次出现波谷时，P点通过的路程。
南召现代中学2024年春期高二年级第一次月考参考答案
1．C 2．D 3．A 4．D 5. B 6.D 7.C 8.BC 9.BD 10．ACD
11．(4分)(2分) (2分)
12.　(1)　偏大　(2)2ka　4π2k(每空2分)
13．(10分)
解：(1)若波向轴正向传播，
。(1分)
(2分)
若波向轴负向传播，
。(1分)
(2分)
(2)若Δt＞T，波速为95m/s时，波在Δt=0.2s内传播的距离
(1分)
(1分)
，(1分)
可知此波沿x轴负方向传播。(1分)
14．(10分)
解：(1)振子在平衡位置时受合力为零，设此时弹簧被压缩Δx，则有：
，(2分)
。(1分)
开始释放时振子处在最大位移处，故振幅
A=0.04 m+0.04 m=0.08 m。(2分)
(2)振子在平衡位置时速率最大，由机械能守恒定律得：
EP++EP， (3分。不写EP同样给分)
。(2分)
15．(12分)
解：(1)由图可知波长
λ=2 m。(1分)
t=1.5T+，(1分)
解得T=0.4 s，
，(1分)
解得v=5 m/s。(1分)
(2)Q点与最近波谷的水平距离为
d=9.5 m+2 m=11.5 m，(1分)
故Q点第一次出现波谷的时间为
(1分)
解得t1=2.3 s。(1分)
(3)从t=0时刻起，到P点开始振动需要的时间为
(1分)
Q点第一次出现波谷时质点P振动的时间为
，(1分)
(1分)