1、山西大学附中20132014第二学期高二5月月考试卷物理试题 考试时间：90分钟 满分：100分一单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一项正确， 选对的，得4分； 选错的，得0分）1一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是( )A若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同【答案】DA、弹簧振子作简谐运动时，加速度方向与位移方向总是相反，若位移为负值，加速度一定为正值，而速度可能为正值，也可能为负
2、值，故A错误；B、振子从平衡位置向最大位移处运动时，速度减小，加速度增大，则振子通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，故B错误；C、振子每次通过平衡位置时，加速度相同，由于速度有两种方向，所以速度可能相同，也可能不同，故C错误；D、振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，回复力相同，加速度一定相同，故D正确。故选D。【考点】简谐运动的回复力和能量2下列说法中正确的是（ ）A回复力就是振动物体受到的合外力B振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功，离开平衡位置的过程，回复力做负功C有机械振动必有机械波D波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同【答案】BA、回复力是物体合外力在振动方向上的分
3、量，不一定是合力，例如单摆的运动，故A错误；B、振动物体回到平衡位置的过程中，回复力做正功，加速运动；离开平衡位置的过程，回复力做负功，减速运动；故B正确；C、还需要介质，故C错误；D、波源振动时的运动速度和波的传播速度无关，故D错误。故选B。【考点】简谐运动的回复力和能量；简谐运动的振幅、周期和频率；机械波3一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t0时开始做周期为T的简谐运动，经过时间t()，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在时，该点位于平衡位置的（ ）A.上方，且向上运动B.上方，且向下运动C.下方，且向上运动D.下方，且向下运动【答案】D据题，经过时间，绳上某点位于平衡位置上方的最大位
4、移处，在时，质点又振动了时间，据题知，所以该点位于平衡位置的下方，而且向下运动，故D正确。故选D。【考点】简谐运动；简谐运动的振幅、周期和频率4如图所示，在双曲线的两个焦点F1和F2上放置两个频率相同的波源，它们激起的波的波长为4cm。关于图中A、B、C、D四个质点的振动情况，下列说法中正确的是( )A若A、B振动加强，则C、D振动一定加强B若A、B振动加强，则C、D振动一定减弱CA、B、C、D一定振动加强DA、B、C、D一定振动减弱【答案】A双曲线中，半实轴长a=4cm，半虚轴长b=3cm，故半焦距长；点A和点B到两个波源的路程差等于实轴长，即为8cm，波的波长为4cm，故点A和点B到两个波
5、源的路程差等于波长的2倍，是振动加强点；点C和点D到两个波源的路程差为零，也是振动加强点；故A正确。故选A。【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象5下列有关光的叙述中正确的是( )A.人能用双眼估测物体的位置,利用的是光的直线传播规律B.大孔不成像,说明光通过大孔不是沿直线传播的C.位于月球本影区的人,能看到月全食D.光总是沿直线传播的,光在真空中传播的速度最大【答案】AA、人能用双眼估测物体的位置，利用的是光的直线传播规律，故A正确；B、小孔成像说明光是沿直线传播的，光通过大孔不成像，但是光仍然是沿直线传播的，故B错误；C、位于月球本影区的人看到的是日全食；当月球在地球的本影里才发生月全
6、食，故C错误；D、当光遇到很小的障碍物，会发生衍射现象，绕过障碍物继续传播，故D错误。故选A。【考点】光的反射定律6图1是一列简谐横波在t=0.75s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振。则图2所示振动图像对应的质点可能位于（ ）ABCD【答案】B由图2知，t=0时刻质点处于平衡位置上方，且向上振动。由题，c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则知该波的周期为T=1s，波的传播方向为向右，则，作出t=0.75s前的波形图象，即t=0时刻的波形图象如图所示（红线），则位于平衡位置上方且振动方向向上的质点位于区间为bc间，即有bxc。故选B。【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图
7、象二、多项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，至少两项正确，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分）7做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x2sin(50t)cm，则下列说法正确的是()A它的振幅为4 cm B它的周期为0.02 sC它的初相位是 D它在周期内通过的路程可能是2cm【答案】CDABC、位移随时间的变化规律为，则知振幅为A=2cm，圆频率，则周期为：；当t=0时，是初相位，故AB错误，C正确；D、当振动的物体在平衡位置附近计时，并且速度先增大再减小的过程中；为方便叙述设简谐运动的方程，设初始时刻为t，则从t时刻到时刻的路
8、程为：，故此时最大为，最小为A；由此类推，本题的在四分之一周期内的最大路程为,故D正确。故选CD。【考点】简谐运动的振动图象和函数表达式8.一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如乙所示，则（ ）。A若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25HzB若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多C从该时刻起，再经过0.4s质点A通过的路程为4mD从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置【答案】ACA、波的波长=20m，周期T=0.8s，则波的频率，产生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相等，故A正确；
9、B、当波的波长大于障碍物的尺寸，或与障碍物尺寸相当，可以发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物的尺寸小于20m，故B错误；C、经过0.4s，质点运动半个周期，质点A通过的路程为两个振幅，即4m，故C正确；D、因为A质点的振动方向向上，则波沿x轴负方向传播，知P质点向下振动，知质点P比质点Q先回到平衡位置，故D错误。故选AC。【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象9如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，曲轴不动时让其上下振动，振动周期为T1。现使把手以周期T2匀速转动，T2T1，当其运动达到稳定( )A弹簧振子的振动周期为T1B弹簧振子的振动周期为T2C要使弹簧振子的振幅增大，可以适当减小把
10、手的转速D要使弹簧振子的振幅增大，可以适当增大把手的转速【答案】BDAB、把手匀速转动时，弹簧振子做受迫振动，其振动周期等于驱动力的周期，即为T2；故A错误B正确；CD、由题可知，弹簧振子的固有周期为T1，受迫振动的周期为T2，而且T2T1，要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大，周期减小，与固有周期接近时或相等时，振幅可增大；故C错误D正确。故选BD。【考点】受迫振动；共振10如图所示，在O点悬一根细长直杆，杆上穿着一个弹性小球A，用长为的细线系着另一个小球B，上端也固定在O点，将B拉开，使细线偏离竖直方向一个小角度，将A停在距O点处，同时释放，若B第一次回到平衡位置时与A正好相碰(g取1
11、0 m/s2，2取10)，则( )AA球与细杆之间不应有摩擦力BA球的加速度必须等于4 m/s2CA球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍DA球受的摩擦力等于其重力的0.4倍【答案】BCB、球B是单摆，根据单摆的周期公式，B第一次回到平衡位置过程的时间：球A匀加速下降，根据位移时间关系公式，有：解得：；故B正确；ACD、球A匀加速下降，根据牛顿第二定律，有：解得：，故AD错误C正确。故选BC。【考点】单摆周期公式；牛顿第二定律11.下列选项与多普勒效应有关的是（ ）A科学家用激光测量月球与地球间的距离B医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行
12、进的速度D科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度【答案】BCDA、科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，故A错误；B、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故B正确；C、交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故C正确；D、科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是光的多普勒效应，故D正确。故选BCD。【考点】多普勒效应12关于机械振动和机械波，下列说法正确的是( )A共振是受迫振动的一种特殊情况B机械波传播过程中，介质中的单个质点的能量是守恒的C当
13、障碍物的尺寸比波长大时，就不能观察到明显的波的衍射现象D如右图所示，频率恒定的声源按路线abcda逆时针做匀速圆周运动，观察者在圆心不动，则观察者接收到的声波频率始终与声源频率相同【答案】ADA、做受迫振动振动的物体，当驱动力的频率与固有频率相等时，振幅最大的现象叫共振，所以共振是受迫振动的一种特殊情况，故A正确；B、机械波是机械振动在介质中的传播过程，通过靠近波源的质点带动较远的质点，有除重力以的外力对质点做功，所以单个质点的能量不守恒，故B错误；C、障碍物尺寸与波长在同一数量级的，可以大于，也就是二者差不多时，也能发生明显的衍射现象，在障碍物边缘扔可以看到明显衍射，故C正确；D、声源按路线
14、abcda逆时针做匀速圆周运动，观察者在圆心不动时，观察者与声源间的距离不变，不产生多普勒效应所以观察者接收到的声波频率始终与声源频率相同，故D正确。故选AD。【考点】机械波；波的干涉和衍射现象三、实验题（共12分）13某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中，用游标卡尺测定摆球的直径，测量的结果如图所示，则该摆球的直径为_mm某小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中如果测得g值偏大，原因可能是 （ ）A把摆线长与小球直径之和做为摆长B摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将49次全振动次数记为50次【答案】（1）11.4mm ACD（
15、1）游标卡尺的读数为11mm0.14mm11.4mm；（2）根据得，A、把摆线长与小球直径之和作为摆长，则摆长的测量值偏大，则重力加速度的测量值偏大，故A正确；B、摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长的测量值偏小，重力加速度测量值偏大，故B错误；C、开始计时时，秒表过迟按下，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，故C正确；D、实验中误将49次全振动次数记为50次，则周期测量值偏小，重力加速度测量值偏大，故D正确故选：ACD。【考点】用单摆测定重力加速度14.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测
16、量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率则玻璃砖所在位置为图中的 （填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为 【答案】上半圆 1.5由图可知，实粗线为界面，光从玻璃射向空气时，折射角大于入射角，因此玻璃砖所在位置为图中的上半圆，设玻璃砖的半径为R，根据折射定律和图中坐标格数可知，当光由玻璃射向空气时，有：。【考点】测定玻璃的折射率四、计算题(共40分)15（8分）如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，则：弹簧对物体的最小弹力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？【答案
17、】0.5mg 2A当木块运动到最低点时，对弹簧弹力最大，此时由牛顿第二定律得：，因为有：，解得：；当木块运动到最高点时，对弹簧弹力最小，此时由牛顿第二定律得：，由运动的对称性知，最高点与最低点的加速度大小相等，即：，代入求得：；在最高点或最低点：，所以弹簧的劲度系数为：；物体在平衡位置下方处于超重状态，不可能离开弹簧，只有在平衡位置上方可能离开弹簧要使物体在振动过程中恰好不离开弹簧，物体在最高点的加速度a=g此时弹簧的弹力为零若振幅再大，物体便会脱离弹簧物体在最高点刚好不离开弹簧时，回复力为重力，所以：，则振幅为：。【考点】牛顿第二定律；简谐运动16.（10分）有一玻璃半球，右侧面镀银，光源S
18、就在其对称轴SO上（O为球心），且SO水平，如右图所示。从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃半球内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球心O之间的距离SO为多大？【答案】如图所示，根据折射定律得由反射定律知而可得：，所以则。【考点】光的折射定律17（10分）如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象，从该时刻开始，此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10 s.若b质点的平衡位置为，求（1）至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动（2）b质点在上一问的这段时间内经过
19、的路程是多少【答案】 根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿x轴正方向传播依题意=4m，T=0.4s可得：处的质点振动状态传播到b质点所用的时间，则经过时间b质点经过平衡位置且向下运动；由图象可知b质点的纵坐标为，则这段时间通过的路程。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系18（12分）广场上安装有两只相同型号的扩音器S1和S2，相距3m,从这两只相同型号的扩音器发出的是振幅、频率完全相同的声音，如图所示一人站在两扩音器的垂直平分线上的A点，与两扩音器连线的距离为4m,此人此时听到的声音很响，这个人向东慢慢移动，声音逐渐减弱，到B点时几乎听不到声音，测得A、B间距离为1.5 m则
20、：S1、S2声波的波长为多少？若此人由B点再向正南方向移动，声音逐渐变响，那么，此人沿正南方向至少走多远，声音又变得很响？【答案】 依题意，A在S1S2的中垂线上，S1A=S2A，此点为声波叠加振动加强处，走到B点几乎听不到声音，B点是声波叠加振动减弱处，则；由几何关系，解得：设人沿BS2走到C点，振动又一次加强；且有；解得，则。【考点】波的叠加；波的干涉山西大学附中20132014第二学期高二5月月考试卷物理试题 考试时间：90分钟 满分：100分 一单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一项正确， 选对的，得4分； 选错的，得0分）123456DBD
21、AAB二多项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，至少两项正确，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分）789101112CDACBDBCBCDAD三、实验题（共12分）13.（1） 11.4mm (2分) A、C、D(4分)14. 上半圆（3分） 1.5（3分）四、计算题（共40分）15（8分）当木块运动到最低点时，对弹簧弹力最大，此时由牛顿第二定律得：，因为有：，解得：；当木块运动到最高点时，对弹簧弹力最小，此时由牛顿第二定律得：，由运动的对称性知，最高点与最低点的加速度大小相等，即：，代入求得：；在最高点或最低点：，所以弹簧的劲度系数为
22、：；物体在平衡位置下方处于超重状态，不可能离开弹簧，只有在平衡位置上方可能离开弹簧要使物体在振动过程中恰好不离开弹簧，物体在最高点的加速度a=g此时弹簧的弹力为零若振幅再大，物体便会脱离弹簧物体在最高点刚好不离开弹簧时，回复力为重力，所以：，则振幅为：。16.（10分）如图所示，根据折射定律得由反射定律知而可得：，所以则。17（10分）根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知此波沿x轴正方向传播依题意=4m，T=0.4s可得：处的质点振动状态传播到b质点所用的时间，则经过时间b质点经过平衡位置且向下运动；由图象可知b质点的纵坐标为，则这段时间通过的路程。18（12分）依题意，A在S1S2的中垂线上，S1A=S2A，此点为声波叠加振动加强处，走到B点几乎听不到声音，B点是声波叠加振动减弱处，则；由几何关系，解得：设人沿BS2走到C点，振动又一次加强；且有；解得，则。
