1、阶段性检测(一)(时间：90分钟满分：100分)第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分)1. 一列简谐波在两时刻的波形如下图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的()A周期B波速C波长 D频率解析：由题图可知波长4 m，故本题正确选项为C.答案：C2下列说法中不正确的是()A机械波的传播方向就是波中各质点的振动方向B机械波的传播方向就是振动能量传递的方向C机械波传播的是振动这种运动形式，质点并不随波迁移D波不但能传递能量也能传递信息解析：机械波的传播方向不同于质点的振动方向，而是振动能量传递的方向机械波传播的是振动这种形式，介质本身不随波迁移，我们用语言交流，利
2、用声波传递信息，因此波不但能传递能量也能传递信息，所以不正确的是A项答案：A3以下说法正确的是()A在室内讲话的声音比在旷野讲话的声音洪亮，是声波的多普勒效应B在水里的人能听到岸上的声音，是声波的干涉现象C“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象D迎面驶来的汽车鸣笛时声音越来越大，是声波的干涉现象答案：C4两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波(如图甲)，在相遇的某一时刻(如图乙)两列波“消失”，此时图中a、b质点的振动方向是()甲乙Aa向上，b向下 Ba向下，b向上Ca、b都静止 Da、b都向上解析：由波的叠加原理知，波在相遇时互不影响地相互通过，通过后各自保持原有的状态继续传播在图乙所对应
3、的时刻，两列波都引起a向下振动，引起b向上振动，所以选项B正确答案：B5(多选题)一质点做简谐运动，如图所示，在0.2 s到0.3 s这段时间内质点的运动情况是()A沿负方向运动，且速度不断增大B沿负方向运动，且位移不断增大C沿正方向运动，且速度不断增大D沿正方向运动，且加速度不断减小解析：由图象可看出，在0.2 s至0.3 s这段时间内，质点沿负方向的位移不断减小，说明质点正沿正方向由负的最大位移向着平衡位置运动，由此可判断答案中A、B是错误的；0.2 s至0.3 s之间质点加速度不断减小，而加速度方向沿正方向，故选项D正确；又质点的速度方向与加速度方向都是正方向，故质点做变加速运动，质点速
4、度不断增大，所以选项C也是正确的答案：CD6.如图所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆，若摆线长为l，两线与天花板的左右两侧夹角均为，当小球垂直纸面做简谐运动时，周期为()A2 B2 C2 D2 解析：这是一个变形的单摆，可以用单摆的周期公式T2 求解，但注意此处的l与题中的摆线长不同，公式中的l指质点到悬点(等效悬点)的距离，即做圆周运动的半径单摆的等效摆长为lsin，所以周期T2 .答案：D7(多选题)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图象，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象从此时刻起()甲乙A经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡
5、位置的距离B经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 mD经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向解析：由图乙知P点在t0时刻向下振动，可得简谐波向右传播t10.35 s1T时刻，P点处于波峰，Q点的位移为00.2 m之间的某值，A正确；t20.25 s1T 时刻，P点处于波谷，加速度最大，故B错误；经过t30.15 sT时，波向正方向传播了s33 m，故C正确；t40.1 sT时刻，Q点的位移为正，速度方向为y轴负方向，D错误答案：AC8.(多选题)如图所示是某一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是()A在第1 s内，质点速度逐
6、渐增大B在第2 s内，质点速度逐渐增大C在第3 s内，动能转化为势能D在第4 s内，动能转化为势能解析：质点在第1 s内，由平衡位置向正向最大位移处运动，做减速运动，所以选项A错误；在第2 s内，质点由正向最大位移处向平衡位置运动，做加速运动，所以选项B正确；在第3 s内，质点由平衡位置向负向最大位移处运动，动能转化为势能，所以选项C正确；在第4 s内，质点由负向最大位移处向平衡位置运动，势能转化为动能，所以选项D错误答案：BC9光滑的水平面上放有质量分别为m和m的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的
7、系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为()A. B.C. D.解析：f0.5 ma，kA1.5 ma，由上两式解得A.答案：C10.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形，当R点在t0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是()A2 cmx4 cm B2 cmx4 cmC2 cmx3 cm D2 cmx3 cm解析：当R点在t0时的运动状态传到S点时，其波形如图所示由图可判断正在向y轴负方向运动的质点应在1 cmx3 cm和5 cmx7 cm，符合题意的选项应为C.答案：C11如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐
8、波在某一时刻的图象，下列说法中正确的是()A该时刻a点和d点处的质点位移相同，加速度方向相反B该时刻b点和c点处的质点位移相同，速度方向也相同C质点b比质点c先回到平衡位置D质点a比质点d先回到平衡位置解析：题图时刻a、d两点位移相同，加速度相同，A错b、c两点位移相同，速度方向相反，B错误据“上坡下、下坡上”可以判断a、b两点向上运动，c、d两点向下运动，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，C错，D对答案：D12(多选题)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲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
9、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，振动图线如图乙所示当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示()甲乙丙若用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T04 sB由图线可知T08 sC当T在4 s附近时，Y显著增大，当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D当T在8 s附近时，Y显著增大，当T比8 s小得多或大得多时，Y很小解析：由题中图乙可知弹簧振子的固有周期T04 s，故A选项正确、B选项错误根据受迫振动的特点：当驱动力的周期与系统
10、的固有周期相同时发生共振，振幅最大；当驱动力的周期与系统的固有周期相差越多时，受迫振动物体振动稳定后的振幅越小，故C选项正确、D选项错误答案：AC第卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题有2小题，共14分请按题目要求作答)13(6分)有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自在那里的物理实验室利用先进的DIS系统较准确地探究了单摆周期T和摆长L的关系然后他们通过互联网交流实验数据，并由计算机绘制了T2L图象，如图甲所示，已知天津市比上海市的纬度高，则去“南开”的同学所测得的实验结果对应的图线是_(填“A”或“B”)另外，去“复旦”做研究的同学还利用计
11、算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图象，如图乙所示，由图象可知两单摆摆长之比_，在t2 s时b球振动方向是：_(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)甲乙解析：(1)T2L图线的斜率为，南开大学所处纬度高，重力加速度大，对应斜率小，故B图线为去南开大学的同学所作由图乙可知，又T2L，则.由图象可看出t2 s时b的振动方向沿y轴正向答案：B(2分)49(2分)y轴正方向(2分)14(8分)将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出
12、筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.甲乙丙(1)现有如下测量工具：A.时钟；B.秒表；C.天平；D.毫米刻度尺本实验所需的测量工具有_.(2)如果实验中所得到的T2L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的_(3)由图象可知，小筒的深度h_m；当地g_ m/s2.解析：本实验主要考查用单摆测重力加速度的实验步骤、实验方法和数据处理方法(1)测量筒的下端口到摆球球心之间的距离L要用到毫米刻度尺，测单摆的周期需要用秒表，所以测量工具选B、D项(2)设摆线在
13、筒内部分的长度为h，由T2 得，T2Lh，可知T2L关系图象为a.(3)将T20，L30 cm代入上式可得h30 cm0.3 m将T21.20，L0代入上式可求得g29.86 m/s2答案：(1)BD(2分)(2)a(2分)(3)0.3(2分)9.86(2分)三、计算题(本题有3小题，共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，只写出最后答案的不得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(11分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位已知某超声波频率为1.0105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示(1)从该时刻开始计时，画出x7.5103 m处质点做简谐
14、运动的振动图象(至少一个周期)(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)解析：(1)质点振动的周期T1.0105 s，所以x7.5103 m处质点的振动图象如图所示：(5分)(2)从题图读出15103 m，求出vf1 500 m/s(3分)s3 000 m(3分)答案：(1)见解析图(2)3 000 m16.(12分)如图所示，小球m自A点以沿AD方向的初速度v逐渐接近固定在D点的小球n.已知0.8 m，圆弧AB半径R10 m，AD10 m，A、B、C、D在同一水平面上，则v为多大时，才能使m恰好碰到小球n？(设g取10 m/s2，不
15、计一切摩擦)解析：小球m的运动由两个分运动合成，这两个分运动分别是：以速度v沿AD方向的匀速直线运动和在圆弧面AB方向上的往复运动因为R，所以小球在圆弧面上的往复运动具有等时性，是类单摆，其圆弧半径R即为类单摆的摆长设小球m恰好能碰到小球n，则有：ADvt，(3分)且满足tkT(k1,2,3)，(3分)又T2 ，(3分)解以上方程得v m/s(k1,2,3)(3分)答案： m/s(k1,2,3)17(15分)一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有P、Q两个质点，它们相距0.8 m当t0时，P、Q两点的位移恰好是正最大值，且P、Q间只有一个波谷当t0.6 s时，P、Q两点正好处于平衡位置，且
16、P、Q两点只有一个波峰和一个波谷，且波峰距Q点的距离第一次为0.2 m求：(1)波由P传至Q，波的周期(2)波由Q传至P，波的速度(3)波由Q传至P，从t0时开始观察，哪些时刻P、Q间(P、Q除外)只有一个质点的位移等于振幅？解析：由题意0.8 m(1)若波由P传至Q，则t0.6 sT，解得T0.8 s(5分)(2)波由Q传至P，则t0.6 sT，解得T2.4 s，波速v m/s0.33 m/s(5分)(3)若由Q传至P，则T2.4 s，从t0时刻开始，每经过半个周期，P、Q间只有一个质点的位移等于振幅，即t1.2 ns，式中n0,1,2,3.(5分)答案：(1)0.8 s (2)0.33 m/s(3)1.2 ns(n0,1,2,3)