高中学生学科素质训练系列试题高二下学期物理单元测试（1）

高中学生学科素质训练系列试题
高二下学期物理单元测试（1）
[新课标人教版] 命题范围 机械振动 机械波
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．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．海水压力随着深度增加，一般的探测仪器无法承受深海的压力。此外，海水也会吸收阳光，以阳光不能穿透至深海。基于以上叙述，目前科学家探测海底地形，主要利用的仪器是 （ ）
A．数字摄影机 B．回音探测系统(声纳)
C．多普勒效应 D．全球定位系统(GPS)
2．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图A所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图B所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图C所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅.则（ ）
A．由图线可知T0=4S
B．由图线可知T0=8S
C．当T在4S附近时，Y显著增大；当T比4S小得多或大得多时，Y很小
D．当T在8S附近时，Y显著增大；当T比8S小得多或大得多时，Y很小
3．如图所示为在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图象，
其中实线表示A的运动图象，虚线表示B的运动图象.关于
这两个单摆的以下判断中正确的是 （ ）
A．这两个单摆的摆球质量一定相等
B．这两个单摆的摆长一定不同
C．这两个单摆的最大摆角一定相同
D．这两个单摆的振幅一定相同
4．2008年5月12日四川汶川发生8.0级地震，设地震波中的横波
和纵波传播速率分别约为4KM/S和9KM/S.一种简易地震仪由竖
直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图所示）.在一次地
震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5S开始振动，
则 （ ）
A．P先开始振动，震源距地震仪约36KM
B．P先开始振动，震源距地震仪约25KM
C．H先开始振动，震源距地震仪约36KM
D．H先开始振动，震源距地震仪约25KM
5．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中 （ ）
A．甲的振幅大于乙的振幅 B．甲的振幅小于乙的振幅
C．甲的最大速度小于乙的最大速度
D．甲的最大速度大于乙的最大速度
6．噪声会对人的心理、生理、生活与工作带来严重影响，通常用声强级 (单位为DB)来表示噪声的大小。式中I为声强，单位是W/M2；I0＝10-12 W/M2是人刚好能听到的声音强度。我国规定工作环境的噪声一般应低于85DB，则以下最接近该标准的声强是 （ ）
A．10-1W/M2 B．10-2W/M2 C．10-4W/M2 D． 10-6W/M2
7．一列简谐横波沿X轴正方向传播，在T=0时的波形如图所示，已知这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4S，则下列说法中正确 （ ）
A．这列波的波速是10M/S
B．质点P在1S内所通过的路程是1M，1S
末质点P具有向Y正向振动的最大速度
C．从图示情况开始，再经过0.7S，质点Q
第一次到达波峰
D．当波传到Q点以后，P、Q两质点的振动情况始终相同
8．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），两波再次出现如图波形，则下列说法正确的是 （ ）
A．两波的波长之比为 =1：2
B． 两波的波长之比为 =2：1
C．两波的波速之比为：=1：2
D．两波的波速之比为：=2：1
9．将一根长为 100 多厘米的均匀弦线，沿水平的X轴放置，拉紧并使两端固定，如图（A）所示。现对离右端固定点25CM 处（取该处为原点O）的弦上一点施加一个沿垂直于弦线方向（即Y轴方向）的扰动，其位移随时间的变化规律如图（B）所示。该扰动将沿弦线传播而形成波（孤立的脉冲波）。己知该波在弦线中的传播速度为2CM/S，下图中表示自O点沿弦向右传播的波在T=2.5S时的波形图是 （ ）
10．如图所示，沿X轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，OA=AB，BC=5AB，质点O在垂直于X轴方向上做简谐运动，沿X轴传播形成横波.T=0时刻，O点开始向上运动，经T=0.2S,O点第一次到达上方最大位移处，这时A点才开始往上运动，由此可以判断，在T=2.6S时刻,质点B和C的运动情况是 （ ）
A．B点位于X轴下方
B．C点位于X轴上方
C．B点正向下运动
D．C点正向上运动
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、本题共4小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．
11．一列简谐横波沿X轴传播，图甲是T = 3S时的波形图，图乙是波上X＝2M处质点的振动图线．则该横波的速度为 M/S，传播方向为 ．

12．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：用主尺最小分度为1MM，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图所示，可以读出此金属球的直径为 MM；在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2—L的关系图象如图所示，理论上T2—L图象是一条过坐标原点的直线，根据图中数据，可算出重力加速度其值为 M/S2（取Π2=9.86，结果保留三位有效数字）
13．有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DI
系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是 （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比 ．
14．两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、
波谷位置如图所示。图中M是波峰与波峰相遇点，
是凸起最高的位置之一。回答下列问题：
①由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移
是　　　　　　
②在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动增强
的点是　　　　　；振动减弱的点是　　　　　　。
三、本题共4小题，满分40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（8分）某人利用单摆来确定某高山的高度。已知单摆在海面处的周期是T0。而在该高山
上，测得该单摆周期为T。求此高山离海平面高度H为多少？（把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体）
16．图为沿X轴向右传播的简谐横波在T＝1.2 S时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 S内有10个完整的波经过该点。求该波的波幅、频率、周期和波速。
17．如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离ΔX=4.0M，波长大于3.0M，求这列波的波速．
18．蝙蝠如果每1.0S发射50次声波，每次发出100个频率为HZ的波，那么在空气就形成一系列断续的波列.已知空气中的声速大小为340M/S，求每个波列的长度及两波列间隔的长度各是多少？如果该声波进入水中传播，传播速度大小为1450M/S，那么每个波列的长度及两波列间隔的长度又各是多少？
参考答案
1．B
2．AC 提示：若保持把手不动，砝码以一定的初速度做简谐振动，为自由振动，图B 为砝码的自由振动图象，由图读出的周期T0=4S，为砝码的固有周期。当把手以某一速度匀速转动，砝码为受迫振动，此时砝码振动的周期T为驱动力的周期，图C为砝码受迫振动的图象，由图读出的周期T=2S，为砝码受迫振动的周期，也为驱动力的周期。当驱动力的周期越靠近砝码的固有周期时，砝码的振动越强烈，振幅越大；当驱动力的周期越离砝码的固有周期时，砝码的振动越弱，振幅越小。所以A、C选项正确。
3．BD 提示：从振动图象可看出两个单摆的振幅相同，D选项正确.两个单摆的周期不同，由周期公式可得两个单摆的摆长一定不同，B选项正确.由两个单摆的振幅相同、摆长不同，可得两个单摆的最大摆角一定不相同，C选项错误.而摆球的质量从振动图象中无法确定，A选项错误.
4．A 提示：本题考查地震波有关的知识，本题为中等难度题目。由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动。设地震仪距震源为X,则有解得： X=36KM.
5．C 提示： 对甲、乙两物体进行受力分析，可知细线突然断开前，两个弹簧的伸长量相同，根据简谐运动的规律可知：甲的振幅等于乙的振幅，A、B选项错误.由机械能守恒定律可知甲的最大动能和乙的相同，已知甲的质量大于乙的质量，所以甲的最大速度应小于乙的最大速度，C选项正确，D选项错误。
6．C 提示：根据题意有，故选项C正确。
7．BCD 提示：由波的图象可读出波长Λ=4CM=0.04M，由题中条件可得周期T=0.4S,根据波速的关系式可得M/S，A选项错误.质点P在1S内即2.5个周期通过的路程S=2.5×4A=2.5×4×10CM=100CM=1M，再次运动到平衡位置具有向Y正向振动的最大速度，B选项正确.从图中坷看出波峰距Q点为7CM，因此质点Q第一次到达波峰的时间S=0.7S，C选项正确.由于P、Q两质点正好相距两个波长，所以两个质点的振动情况始终相同，D选项也正确.
8．BCD提示：由题图中可直接看出ΛA：ΛB=2：1，故A选项错误，B选项正确.由题中条件可得TA=NTB(N=1,2,3……)，根据波速的公式，当N=1时，有VA:VB=2：1，D选项正确.当N=4时,有VA:VB=1：2, C选项也正确.
9．B 提示：由图B的振动情况经过2.0S到达波峰，T=2.5S，速度为2CM/S，则波峰传到1CM处。选B
10．A 提示：由题意可知：该波的周期是T=0.8S,经过T=2.6S时的波形图如答图，由图可得B位于X轴下方波谷 处，则A正确， C错 误，C点处于平衡位置，向下运动，则B、C都不正确.
11．1，-X方向 12. 3 13. （1） （2）B 4/9
14．①从该时刻经，质点M恰经过平衡位置，所以位移为0。
②该时刻。振动增强的点是：M、O、P、Q；振动减弱的点是：N。
15．解析：根据单摆周期公式有：
由万有引力公式得：
联立解得：
16．解析：A＝0.1 M



17．解析：由动图象可知，质点振动周期T=0.4S
取T=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,设波长为Λ
则 （N=0、1、2、3……）
所以该波波长为
因为有Λ>3.0M的条件，所以取N＝0，1
当N＝0时，，波速
当N＝1时，，波速
18．解析：空气中声波长，水中声波波长
空气中：每个波列的长度L=M=0.34M
相邻两个波列始端相距M=6.8M
相邻两个波列间隔距离△X=D-L=6.46M
在水中：每个波列的长度M=1.45M
相邻两个波列始端相距M=29M
相邻两个波列间隔距离△X′=D′-L′=27.55M