1、河北省承德市双滦区实验中学2019-2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）一单项选择题：（本题共10小题，每小题3分，计30分）1. 关于简谐运动，下列说法正确的是（）A. 简谐运动是匀变速运动B. 简谐运动的回复力总是指向平衡位置C. 简谐运动的回复力可以是恒力D. 水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此机械能一定为零。【答案】B【解析】【详解】A简谐运动中加速度不断变化，是非匀变速运动，选项A错误； B简谐运动的回复力总是与位移反向，即指向平衡位置，选项B正确；C简谐运动的回复力满足F=-kx，则一定是变力，选项C错误； D水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，但是
2、速度最大，因此机械能不为零，选项D错误。故选B。2. 一个弹簧振子在AB间做简谐运动，O是平衡位置以某时刻作为计时零点（t=0），经过1/4周期，振子具有正方向的最大加速度那么以下几个振动图中哪一个正确地反映了振子的振动情况？（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】弹簧振子在AB间做简谐运动，O是平衡位置，经过1/4周期，振子具有正方向的最大加速度，其x-t图象上对应点的位移为负向最大，即在最低点，故ABC错误，D正确；故选D3. 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）A. t =1 s时，振子速度为零，加速度为负的最大值B. t =2 s时，振子的速度为负，加
3、速度为正的最大值C. t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D. t =4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【解析】【分析】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动【详解】AC在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；BD在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均零，BD错误4. 做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40
4、cm时，它的加速度为（）A. 20 m/s2，向右B. 20 m/s2，向左C. 40 m/s2，向右D. 40 m/s2，向左【答案】D【解析】【详解】根据F=-kx可知因为当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N，则它运动到平衡位置右侧40 cm时回复力F=8N，方向向左，根据牛顿第二定律可知加速度方向向左。故选D。5. 如图所示，质量为的物体A放置在质量为的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A受到的回复力的大小等于（）A 0B. kxC. D. 【答案】C【解析】【详
5、解】物体A和B为整体做简谐运动，当物体离开平衡位置的位移为时，回复力的大小即为弹簧的弹力大小为，则对整体为研究对象有则整体的加速度则对物体A为研究对象，使其产生加速度的力即为物体B对物体A的静摩擦力，因此由牛顿第二定律可知ABD错误，C正确。故选C。6. 关于单摆的运动，下列说法正确的是（）单摆的回复力是摆线的拉力与重力的合力单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力单摆的周期与摆球质量无关，与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关单摆运动是简谐运动在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变快A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，选项错误，
6、正确；根据可知，单摆的周期与摆球质量无关，与振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，则正确；单摆在同一平面内摆动，只有当偏角小于5时，可以认为单摆的运动是简谐运动，则错误；根据，在山脚下走时准确的摆钟移到高山上时，由于重力加速度g变小，则周期变大，则摆钟走时将变慢，错误。故选B。7. 如图所示，光滑圆弧轨道的半径为2 m，C点为圆心正下方的点，A、B两点与C点的距离分别为6 cm与2 cm，a、b两直径相同的小球分别从A、B两点由静止同时释放，则两小球相碰的位置是（）A. C点B. C点右侧C. C点左侧D. 不能确定【答案】A【解析】【详解】根据题目的信息知两球运动都可以看做单摆的运动，根据
7、可知周期相同，所以到达平衡位置C的时间相同，即相遇点为C。故选A。8. 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，则以下说法中不正确的是（）A. 波向左传播B. 波向右传播C. 质点B向上振动D. 质点C向上振动【答案】B【解析】【详解】AB质点A向下振动，根据“同侧法”可知波向左传播，选项A正确，不符合题意；选项B错误，符合题意；C因波向左传播，则质点B向上振动，选项C正确，不符合题意；D因波向左传播，则质点C向上振动，选项D正确，不符合题意；故选B。9. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则A. 此刻a的加速度最小
8、B. 此刻b的速度最小C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置【答案】C【解析】【详解】由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小，由“上下坡法”确定振动方向由波动图象可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，故A错误，此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，故B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点b向y轴正方向运动，故C正确，若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误10. 光从某种玻璃中射向空气，入射角
9、i从零开始增大到某一值的过程中，折射角也随之增大，则下列说法正确的是（）A. 比值不变B. 比值是一个大于1的常数C. 比值逐渐增大D. 比值是一个小于1的常数【答案】D【解析】【详解】光从某种玻璃中射向空气时，入射角i小于折射角，则即比值是一个小于1的常数。故选D。二多项选择题：（本题共6小题，每小题5分，选对不全得3分，有错选不得分,计30分）11. 下列现象中能说明光是沿直线传播的是（）A. 小孔成像B. 日食、月食C. 海市蜃楼D. 射击中的三点一线【答案】ABD【解析】【详解】小孔成像、日食、月食、射击中的三点一线是利用了光沿直线传播，海市蜃楼是光在密度不同的空气中传播发生全反射造成
10、的；故选ABD。12. 一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的 A. 位移增大B. 速度增大C. 回复力增大D. 机械能增大【答案】AC【解析】【详解】由简谐运动的特点可知，当偏角增大，摆球偏离平衡位置的位移增大，故A正确；当偏角增大，动能转化为重力势能，所以速度减小，故B错误；由回复力 可知，位移增大，回复力增大，故C正确，单摆做简谐运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，故D错误；13. 一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示，图甲中质点L的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A. 质点L的振动周期为4 sB. 横波是沿x轴负方向传播C. 该波的波速为0.5
11、m/sD. t2 s时，质点N在平衡位置沿y轴负方向振动【答案】AC【解析】【详解】A根据乙振动图像可知，质点的振动周期为4s，故A正确；B根据乙振动图像可知，质点L起振方向为y轴正方向，结合甲图根据平移法可知，波沿x轴正方向传播，故B错误；C根据甲图可知，波长为2m则波速故C正确；D质点N的起振方向为y轴负方向，t2 s时，经过半个周期，质点N回到平衡位置，且沿y正方向振动，故D错误。故选AC。14. 如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是（）A. 0.60 mB. 0.30 mC 0
12、.20 mD. 0.10m【答案】BD【解析】【详解】可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：同时由于PQ可以含有多个完整的波形，则整理可以得到当时，这列波的波长当时，这列波的波长故BD正确，AC错误。故选BD。15. 一列简谐横波沿轴传播，已知轴上和处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（ ）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】当该列波向右传播时，根据题干可知1m和7m之间的距离满足的关系为，则由可得波速为，当n=1时可得，故C正确，当波向做传播时1m和7m之间的距离关系满足，则，当n=0时可得，故B正确，讲A和D选项代入两个波速表达式，n均不是整数
13、，因此A和D错误16. 水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上，振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是（）A. 不同质点的振幅都相同B. 不同质点振动的频率都相同C. 不同质点振动的相位都相同D. 不同质点振动的周期都与振动片的周期相同【答案】BD【解析】【详解】A在波的干涉实验中，质点在振动加强区的振幅是两列波振幅之和，质点在振动减弱区的振幅是两列波振幅之差，故A错误；C沿波的传播方向上，波不停地向外传播，各质点的相位不都相同，故C错误；BD两
14、波源振动频率相同，其他各质点均做受迫振动，故频率均与振源频率相同，周期均与振动片的周期相同，故BD正确。故选BD。三、实验题：（本题共2题，每空2分，计10分）17. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母)。A长度为1 m左右的细线B长度为30 cm左右的细线C直径为1.8 cm的塑料球D直径为1.8 cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用L、n、t表示)。(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0
15、050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73请计算出第3组实验中的T_ s，g_m/s2。【答案】 (1). AD (2). (3). (4). 【解析】【详解】（1）1AB为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，B错误 A正确；CD为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球， C错误D正确。故选AD。(2)2 单摆周期由单摆周期公式重力加速度(3)3 单摆周期，根据则4 根据单摆的周期公式解得18. 如图所示是用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验示意图，对于实验中的一些具体问题，下列说法正确的是( )A. 为
16、了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大一些B. 为减小测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应适当取大一些C. 当P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D. 当P1、P2的连线与法线NN的夹角1较大时，在另一侧通过玻璃砖看不到P1、P2的像【答案】AB【解析】【详解】A为了减少作图误差，P3和P4的距离应适当取大些，故A正确；B为了减小测量的误差，P1、P2的连线与法线的夹角应适当取大一些，故B正确；C根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，则即使P1、P2的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到P1、P2的像，故C错误；D由几何
17、知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，即使当P1、P2的连线与法线NN的夹角1较大时，在另一侧通过玻璃砖也能看到P1、P2的像，故D错误；故选AB。四计算题（本题共3小题，每小题10分，要求解题规范，有必要的文字说明，计30分）19. 图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象，根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个单摆的摆长是多少？
18、【答案】（1）1.25Hz；（2）B位置；（3）0.16m【解析】【详解】（1）由乙图可知，单摆振动的周期T=0.8s，故其振动的频率为（2）由乙图可知，开始时刻摆球位移为负向最大，以向右为正，故开始时刻摆球位于B位置。（3）由单摆的周期公式可得20. 简谐横波在t0时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，已知在t0.6 s末时，A点第三次出现波峰。试求：(1)该简谐波的周期；(2)该简谐波传播到B点所需的时间；(3)B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。【答案】(1) 0.24s； (2)0.36s；(3)90cm【解析】【详解】(1)因为t=0时刻质点A在波谷位置，在t0.6 s末时，A
19、点第三次出现波峰，则2.5T=0.6s解得T=0.24s(2)波速该简谐波传播到B点所需的时间 (3) B点第一次出现波峰时，经历的时间则A点经过的路程21. 如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为。试求：（1）该液体的折射率；（2）进入液面的光线经多长时间可以照到底面。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据几何关系可知，入射角折射角根据折射定律得（2）光在液体中传播的位移m光在液体中传播的速度 m/s则光在液体中传播的s22. 一个军事设施的观察孔如图所示，其宽度L30 cm，厚度d30cm，为了扩大向外的观察视野，将折射率n的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内。则嵌入玻璃砖后，求视野的最大张角？【答案】120【解析】【详解】工事内的人从内壁左侧能最大范围观察右边的目标，如图所示。由几何关系有得r=30根据折射定律有 得i=60则最大张角为=2i=120
