1、 2014-2015学年山西省太原五中高二（上）期中物理试卷一、选择题（每小题4分，共28分1-5题只有一个选项符合题意，6、7题有二个或二个以上选项符合题意，全选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1（4分）（2014秋迎泽区校级期中）如图所示，一个弹簧振子沿x轴在B、C之间做简谐振动（箭头方向正），O是平衡位置，当振子从B点向O点运动经过P点时（）A振子的位移为负B振子的回复力为负C振子的速度为负D振子的加速度为负2（4分）（2014秋迎泽区校级期中）如图所示，在张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆，摆长关系LCLb=LdLa，先让d摆动起来（摆角不超过10），则下列说法
2、正确的是（）Ab摆发生振动，其余摆不动B由T=2可知，c摆的振动周期最大，a摆的振动周期最小C所有摆均以相同的摆角振动Db摆的振幅大于a、c的振幅3（4分）（2014秋迎泽区校级期中）用余弦函数描述一简谐运动，已知振幅为A，周期为T，初相=，则振动曲线为（）ABCD4（4分）（2014秋迎泽区校级期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播图甲是t=1s时的波形图，图乙是波上某振动质点位移随时间变化的振动图象则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象（）Ax=0处的质点Bx=1m处的质点Cx=2m处的质点Dx=3m处的质点5（4分）（2013九江二模）水平面上A，B，C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另
3、一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在0点，小球所带的电荷量为（）ABCD6（4分）（2014秋迎泽区校级期中）水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1，2，3，现使质点1沿竖直方向做简谐振动，振动将沿绳向右传播，质点1的起始振动方向向上，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动以下说法中正确的是（）A质点13的起始振动方向一定向上B质点1与13之间的水平距离一定是半个波长C当波传到质点13时，质点1也运动到了质点13D此时质点9的运动速度的方向向下E此时质点9的运动加速度
4、正在增大7（4分）（2014春潞西市校级期末）图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）A波速为0.5m/sB波的传播方向向右C02s时间内，P运动的路程为8cmD02s时间内，P向y轴正方向运动E当t=7s时，P恰好回到平衡位置二、计算题（共3小题，满分22分）8（6分）（2015春仁寿县校级期中）如图所示，有一个摆长为L的单摆，现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至平衡位置P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动
5、，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d9（6分）（2014秋迎泽区校级期中）已知在t1时刻简谐波的波形如图中实线所示，在t2时刻该波的波形如图中虚线所示t2t1=0.02s若已知3Tt2t15T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向下，求可能的波速10（10分）（2014秋迎泽区校级期中）两个点电荷固定在x轴上，从左到右分别记为Q1和Q2经测量，在x0的轴上电子的电势能曲线如图所示，其中x0是电势能为零的点的坐标，x1是电势能为极值的点的坐标电子（电荷量为e）与电量为Q的点电荷距离为r时，电势能为We=求（1）电荷Q2的位置x（Q2）
6、=？（2）电荷Q1的位置x2=？2014-2015学年山西省太原五中高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分，共28分1-5题只有一个选项符合题意，6、7题有二个或二个以上选项符合题意，全选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1（4分）（2014秋迎泽区校级期中）如图所示，一个弹簧振子沿x轴在B、C之间做简谐振动（箭头方向正），O是平衡位置，当振子从B点向O点运动经过P点时（）A振子的位移为负B振子的回复力为负C振子的速度为负D振子的加速度为负考点：简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量菁优网版权所有专题：简谐运动专题分析：振子的位移是偏移平衡
7、位置的位移，从平衡位置指向振子所在位置；回复力方向总指向平衡位置；速度就是振子的运动方向；加速度方向与回复力方向相同解答：解：A、振子的位移从平衡位置指向所在位置，可知当振子从B点向O点运动经过P点时，振子的位移向左，为负，故A正确B、回复力方向总指向平衡位置O，所以振子经过P点的回复力方向向右，为正，故B错误C、振子向右运动，速度为正，故C错误D、加速度方向与回复力方向相同，则振子经过P点时加速度方向向右，为正，故D错误故选：A点评：本题关键要理解振子的准确含义，知道位移的起点是平衡位置，回复力和加速度的方向总是指向平衡位置2（4分）（2014秋迎泽区校级期中）如图所示，在张紧的绳子上挂了a
8、、b、c、d四个单摆，摆长关系LCLb=LdLa，先让d摆动起来（摆角不超过10），则下列说法正确的是（）Ab摆发生振动，其余摆不动B由T=2可知，c摆的振动周期最大，a摆的振动周期最小C所有摆均以相同的摆角振动Db摆的振幅大于a、c的振幅考点：产生共振的条件及其应用菁优网版权所有分析：受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关；当摆的固有频率与驱动力频率相同时，振幅最大的现象叫做共振解答：解：A、B、d摆摆动起来后，通过水平绳子对a、b、c三个摆施加周期性的驱动力，使a、b、c三摆做受迫振动，a、b、c三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则a、b、c三摆均以相
9、同频率振动；故AB错误；C、D、由于b摆的固有频率与驱动力频率相同，故b摆的振幅最大，摆角最大；故C错误，D正确；故选：D点评：本题考查了受迫振动的频率问题，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题3（4分）（2014秋迎泽区校级期中）用余弦函数描述一简谐运动，已知振幅为A，周期为T，初相=，则振动曲线为（）ABCD考点：简谐运动的振动图象菁优网版权所有专题：简谐运动专题分析：根据图象可直接读出周期和振幅写出振动方程，将初相与t=0时，代入分析，从而即可求解解答：解：由4个图可知，振动周期都是T，振幅也都是A用余弦函数描述一简谐运动，根据振动方程y=Acos（t+0），当初相=，由
10、于t=0时，则有：y=，故A正确，BCD错误故选：A点评：对于简谐运动的图象，直接读出振幅、周期、各个时刻的速度、加速度的方向和大小的变化情况，是应具备的基本能力，还要掌握振动方程的一般式y=Acos（t+0）4（4分）（2014秋迎泽区校级期中）一列简谐横波沿x轴正方向传播图甲是t=1s时的波形图，图乙是波上某振动质点位移随时间变化的振动图象则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象（）Ax=0处的质点Bx=1m处的质点Cx=2m处的质点Dx=3m处的质点考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系菁优网版权所有专题：振动图像与波动图像专题分析：由乙图读出t=1s时刻质点的位置和速度方向，再在甲图上找
11、出与之情况相同的质点解答：解：由乙图读出t=1s时刻质点正通过平衡位置沿y轴负方向振动在甲图上，简谐横波沿x正方向传播，t=1s时刻正通过平衡位置沿y轴负方向振动的质点有x=2m处的质点所以图乙可能是图甲中x=2m处的质点的振动图象故ABD错误，C正确故选：C点评：本题关键要抓住振动图象与波动图象的内在联系，知道振动图象反映质点在各个时刻的位移，而波动图象反映在某一时刻介质中各质点的位移情况5（4分）（2013九江二模）水平面上A，B，C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示已知静电力常量为k，重
12、力加速度为g，为使小球能静止在0点，小球所带的电荷量为（）ABCD考点：库仑定律菁优网版权所有分析：对其中小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受重力的大小和小球受到的库仑力，由库仑力公式可得出小球所带电荷量解答：解：对小球进行受力分析，小球受重力和A，B，C处正点电荷施加的库仑力将A，B，C处正点电荷施加的库仑力正交分解到水平方向和竖直方向设是A，B，C处正点电荷施加的库仑力方向与竖直方向的夹角，将库仑力分解到水平方向与竖直方向，根据竖直方向平衡条件得：在竖直方向 3Fcos=mgF=根据几何关系得cos=解得q=故A正确、BCD错误故选：A点评：本题中小球受力是对称的，故分析其中一个
13、力即可得出正确结论；在电场中处理问题的方法与力学是一致的，做好受力分析是解决问题的关键6（4分）（2014秋迎泽区校级期中）水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1，2，3，现使质点1沿竖直方向做简谐振动，振动将沿绳向右传播，质点1的起始振动方向向上，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动以下说法中正确的是（）A质点13的起始振动方向一定向上B质点1与13之间的水平距离一定是半个波长C当波传到质点13时，质点1也运动到了质点13D此时质点9的运动速度的方向向下E此时质点9的运动加速度正在增大考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系菁优网版权所有专题：振动图像与波动图像专题分析：质
14、点1的起振方向向上，介质中各质点起振方向均向上，画出113个质点间的波形，分析此时质点9的运动情况，确定加速度和速度的变化情况解答：解：由题，质点1的起振方向向上，介质中各质点起振方向均向上，波向右传播，画出113个质点间的波形如图所示；A、质点13的起始振动方向与波源的起振方向相同，一定向上，故A正确；B、质点1与13之间的水平距离一定是一个波长，故B错误；C、波传播时，各个质点只是在各自的平衡位置振动，故C错误；D、E、由图可以看出，质点9正在向下运动，速度方向向下，位移减小，加速度也正在减小，故D正确，E错误；故选：AD点评：本题解题的技巧是画出波形，再分析质点的位移变化情况，判断质点加
15、速度的变化情况7（4分）（2014春潞西市校级期末）图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）A波速为0.5m/sB波的传播方向向右C02s时间内，P运动的路程为8cmD02s时间内，P向y轴正方向运动E当t=7s时，P恰好回到平衡位置考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系菁优网版权所有专题：振动图像与波动图像专题分析：先根据质点的振动图象，判断波的传播方向，再根据波长和周期求波速；据波形成的条件和特点分析各质点的振动情况解答：解：A、由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知
16、周期为4s，则波速为v=0.5m/s，故A正确；B、根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B错误；C、由于t=2s时，质点P在波谷，且2s=0.5T，所以质点P的路程为2A=8cm，故C正确；D、由于该波向左传播，由图（a）可知t=2s时，质点P已经在波谷，所以可知02s时间内，P向y轴负方向运动，故D错误；E、当t=7s时，t=5s=1，P恰好回平衡位置，故E正确故选：ACE点评：熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向、利用周期表示时间，求质点的路程、注意时间和空间周期性的对应二、计算题（共3小题，满分22分）8（6分）（20
17、15春仁寿县校级期中）如图所示，有一个摆长为L的单摆，现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至平衡位置P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d考点：简谐运动的振幅、周期和频率；匀速直线运动及其公式、图像菁优网版权所有专题：简谐运动专题分析：单摆A拉离平衡位置一个很小的角度，由静止释放后做简谐运动摆球A与B球碰撞后，速度改变，但简谐运动的周期不变，经过半个周期的整数倍的时间时，两球再次相遇，求出B球运动的时间，再求解d解答：解：摆球A
18、做简谐运动，当其与B球发生碰撞后速度改变，但是摆动的周期不变而B球做匀速直线运动，再次相遇的条件为B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍 B球运动时间t=（n=1，2，3）又t=，T=2联立解得 d=答：位置P与墙壁间的距离d=点评：本题关键利用单摆的周期性和两球运动的同时性，不能当作特殊值求解，而认为B球运动的时间为单摆半个周期9（6分）（2014秋迎泽区校级期中）已知在t1时刻简谐波的波形如图中实线所示，在t2时刻该波的波形如图中虚线所示t2t1=0.02s若已知3Tt2t15T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向下，求可能的波速考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系菁优网版权所有
19、专题：振动图像与波动图像专题分析：图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向下，根据波形微微平移的方法可以得到波的传播方向；波在一个周期前进的距离为一倍波长，已知 3Tt2t15T，故传播距离在34之间；结合波形图得到传播距离，故可以根据v=求解波速解答：解：题图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向下，故波形向右平移；已知 3Tt2t15T，故传播距离在35之间，故传播距离为：x=2+6n（m） （其中n=3、4）故波速为：v=100+300m（m/s）当n=3时，速度为：3=1000m/s当n=4时，速度为：4=1300m/s答：可能的波速为1000m/s，1300m/s点评：本波是典型的多解问题多
20、解问题要注意波的周期性和双向性，运用波形的平移法进行分析和求解10（10分）（2014秋迎泽区校级期中）两个点电荷固定在x轴上，从左到右分别记为Q1和Q2经测量，在x0的轴上电子的电势能曲线如图所示，其中x0是电势能为零的点的坐标，x1是电势能为极值的点的坐标电子（电荷量为e）与电量为Q的点电荷距离为r时，电势能为We=求（1）电荷Q2的位置x（Q2）=？（2）电荷Q1的位置x2=？考点：电势差与电场强度的关系菁优网版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据=，Ep=q，由于E=，故Wex图象的斜率为qE，即电场力；故图中x=0位置应该有个电荷；图中x1位置电场强度为零，根据公式并结合电场的叠加原理和电势能表达式列式解答：解：由图知，Wex图象的斜率k=F=qE，则知x1点场强为零，两个点电荷的合场强为0，说明两个点电荷一定是一正一负，且左侧电荷较大；当x0时，电势能EP；说明了x=0处一定是正电荷；假设x=0左侧x2位置有个电荷（x2为负值），则： 在x0位置电势能为零，则：=0 联立解得：答：（1）电荷Q2的位置 x（Q2）等于零；（2）电荷Q1的位置x2为点评：本题关键是明确电场强度是矢量，合成遵循平行四边形定则，电势能是标量，合成遵循代数法则参与本试卷答题和审题的老师有：wxz；听潮；src；wgb；FAM；sdpy（排名不分先后）菁优网2015年7月4日