2019-2020學年北京市海淀區(qū)八一學校高二(下)期中物理試卷(選考)

1、2019-2020學年北京市海淀區(qū)八一學校高二（下）期中物理試卷（選考）一、單項選擇題（每題 3分，共45分，其中僅有一個符合題意，不選、多選和錯選均不得分）1 . （3分）關于簡諧運動，以下說法正確的是（）A.振動物體向平衡位置運動時，加速度方向和速度方向相反B.振動物體向遠離平衡位置方向運動時，加速度方向總是和速度方向相同C.振動物體向遠離平衡位置方向運動時，速度減小，加速度也逐漸減小D.回復力的方向總是指向平衡位置2. （3分）彈簧振子在 BC間作簡諧運動，O為平衡位置，BC間距離為10cm,由B-C運動時間為1s,則（）Jco H I莒芥一A.從B開始經(jīng)過0.25s,振子通過的路程是

2、2.5cmB.經(jīng)過兩次全振動，振子通過的路程為80cmC.振動周期為2s,振幅為10cmD.該振子任意1s內(nèi)通過的路程都一定是 10cm3. （3分）如圖所示彈簧振子在振動過程中，振子經(jīng)a、b兩點的速度相同，若它從 a到b歷時0.2s,從b再回到a的最短時間為0.4s,則該振子的振動頻率為（）%pS一;1 * .! aObA. 1HzB . 1.25HzC. 2HzD. 2.5Hz4. （3分）如圖所示是一簡諧運動的振動圖象，則下列說法正確的是（）A . 2s末振子的加速度為 x軸負方向最大B . 3s4s時間內(nèi)，振子的加速度逐漸增大C. 4s末振子速度最大，回復力為零D.圖中的余弦曲線表示振

3、子的運動軌跡5. （3分）一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖，以下說法正確的是（)A . tl時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最小B . t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C. t3時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大D. t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大6. （3分）某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f.若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是（）A.當fvf0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨 f增大而減小B.當f>f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨 f增大而增大C.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于fD.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于

4、f07. （3分）一列橫波沿x軸正向傳播，a, b, c, d為介質(zhì)中的沿波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置。某時刻的波形如圖甲所示，此后，若經(jīng)過周期開始計時，則圖乙描述的是（）A . a處質(zhì)點的振動圖象B. b處質(zhì)點的振動圖象C. c處質(zhì)點的振動圖象D. d處質(zhì)點的振動圖象8. （3分）如圖所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置在同一條直線上，相鄰兩點間的距離為1m. t=0時，波源S開始振動，速度方向豎直向上， 振動由此以1m/s的速度開始向右傳播.t= 1.0s時，波源S第一次到達波峰處.由 此可以判斷，t=7.0s時（）左 *古Sa bcdef hA .質(zhì)點b達到最大速度B .質(zhì)點c達到最大加

5、速度C.質(zhì)點e速度方向豎直向下D.質(zhì)點h正好到達波谷位置9. （3分）一列簡諧橫波沿 x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s,當波傳到x= 5m處的質(zhì)點P時，波形如圖所示,則以下判斷正確的是（）A.這列波的周期為 0.5sB.再經(jīng)過0.4s,質(zhì)點P第一次回到平衡位置C.質(zhì)點Q到達波峰時，質(zhì)點 P恰好到達波谷處D.再經(jīng)過0.7s, x=9m處的Q質(zhì)點到達波峰處10. （3分）一簡諧橫波正在沿著x軸的正方向在彈性繩上傳播，振源的周期為0.4s,波的振幅為0.4cm,在to時刻的波形如圖所示：則在t0+0.2s時（）A.質(zhì)點P正處于波谷B.質(zhì)點P正經(jīng)過平衡位置向上運動C.質(zhì)點Q通過的總路程為1.2 m

6、D.質(zhì)點M正處于波峰11. （3分）圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.從該時刻起A.經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點P距平衡位置的距離B.經(jīng)過0.25s時，質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點 P的加速度C.經(jīng)過0.15s,波沿x軸的正方向傳播了 3mD .經(jīng)過0.1s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向12. （3分）一列簡諧橫波沿直線由 a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖中a、b所示，則（）B.該波由a傳到b可能歷時7sC.該波的波長可能是 8.4mD.該波的波速可能是10.5m/s13. （3分）甲、乙兩圖分別表示一簡諧橫

7、波在傳播方向上相距3.0m的兩質(zhì)點的振動圖象，如果波長大于1.5m,則該波的波速大小可能是（）A . 5m/sC.B. 10m/s15m/sD. 20m/s14. （3分）如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置，AC和BD是兩塊擋板，AB是一個小孔，O是波源，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋（圖中曲線）之間的距離表示一個波長，則波經(jīng)過小孔之后的傳播情況，下列的描述中正確的是（A .此時不能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B.擋板前后波紋距離相等C.如果將孔AB擴大，衍射現(xiàn)象會變的更顯著D.如果孔的大小不變，使波源振動頻率增大，能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象15. （3分）如圖所示，用“碰撞實驗器”

8、可以驗證動量守恒定律，即驗證兩個小球在水平軌道末端碰撞前后的動量 守恒.入射小球質(zhì)量為 m1,被碰小球質(zhì)量為 m2.。點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上 S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置，并記下此位置距。點的距離，然后把被碰小球m2靜止于水平軌道末端，再將入射小球 m1從傾斜軌道上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，多次重復此過程，并分別找到它們平均落點的位置距O點的距離.則下列說法正確的是（A.實驗中要求兩小球半徑相等，且滿足mK m2B.實驗中要求傾斜軌道必須光滑C.如果等式 mix3= mixi+m2x2成立，可驗證兩小球碰撞過程動量守恒D.如果等

9、式mix22= mixi2+m2x32成立，可驗證兩小球發(fā)生的是彈性碰撞二、實驗題（每空 2分，共16分.）16. （16分）實驗小組的同學們用如圖1所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗。用L表示單擺的才g長，用 T表示單擺的周期，重力加速度 g =。實驗時除用到停表、刻度尺外，還應該用到下列器材中的 （選填選項前的字母）。A .長約1m的細線B .長約1m的橡皮繩C.直徑約1cm的均勻鐵球D,直徑約10cm的均勻木球選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應采用圖 中所示的固定方式。將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的是 （選填選項前的字母）。A.測出擺線長作為單擺的擺長B

10、.把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動C.在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D.用停表測量單擺完成 1次全振動所用時間并作為單擺的周期甲同學多次改變單擺的擺長并測得相應的周期，他根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了如圖4所示的圖象，但忘記在圖中標明橫坐標所代表的物理量。你認為橫坐標所代表的物理量是 （選填" L2” “L”或“&”），若圖線斜率 為k,則重力加速度g = （用k表示）。乙同學測得的重力加速度數(shù)值大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是。A .開始擺動時振幅較小B.開始計時時，過早按下停表C.測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間記為 n次全振動的

11、時間丙同學畫出了單擺做簡諧運動時的振動圖象如圖5所示，則擺線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值約為（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。圖1圖2圖3圖4圖5三、計算題（解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案.有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位.）17. （9分）如圖中實線和虛線分別是 x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.03s時刻的波形圖，x=1.2m處的質(zhì)點在t= 0.03s時刻向y軸正方向運動。（1）求該波的頻率；（2）求該波的波速。18. （9分）某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點 P的橫坐標x= 0.32m。從此時刻開始計時（1）若P點經(jīng)0.4s第一次到達最大

12、正位移處，求波速大小。（2）若P點經(jīng)0.4s到達平衡位置，波速大小又如何？19. (10分)如圖所示，質(zhì)量分別為Mi = 0.99kg和M2=1kg的木塊靜置在光滑水平地面上，兩木塊間夾一輕質(zhì)彈簧，一粒質(zhì)量m= 10g的子彈以V0= 100m/s的速度打入木塊 Mi中，當子彈在木塊 Mi中相對靜止的瞬間。求:(1)木塊Mi速度的大小。M2的速度。(2)彈簧被壓縮到最短瞬間木塊(3)彈簧的最大彈性勢能。20. (11分)簡諧運動是一種理想化的運動模型，是機械振動中最簡單、最基本的振動。它具有如下特點：簡諧運動的物體受到回復力的作用，回復力F回的大小與物體偏離平衡位置的位移x成正比，回復力的方向與

13、物體偏離平衡位置的位移方向相反，即：5回=-kx,其中k為振動系數(shù)，其值由振動系統(tǒng)決定；簡諧運動是一種周期性運動，其周期與振動物體的質(zhì)量的平方根成正比，與振動系統(tǒng)的振動系數(shù)的平方根成 反比，而與振幅無關，即： T=2 于。試論證分析如下問題:(1)如圖甲，擺長為 L、擺球質(zhì)量為 m的單擺在AB間做小角度的自由擺動，當?shù)刂亓铀俣葹間oa.當擺球運動到 P點時，擺角為0,畫出擺球受力的示意圖，并寫出此時刻擺球受到的回復力F回大小;b.請結(jié)合簡諧運動的特點，證明單擺在小角度擺動時周期為丁=2+。(提示：用弧度制表示角度，當角。很小時，sin。=。，。角對應的弧長與它所對的弦長也近似相等)(2)類比

14、法、等效法等都是研究和學習物理過程中常用的重要方法。長為 L的輕質(zhì)絕緣細線下端系著一個帶電量為+q,質(zhì)量為m的小球。將該裝置處于場強大小為E的豎直向下的勻強電場中，如圖乙所示；將該裝置處于磁感應強度大小為 B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場中，如圖丙所示。帶電小球在乙、丙圖中均做小角度的簡諧運動，請分析求出帶電小球在乙、丙兩圖中振動的周期。(3)場是物理學中重要的概念，除了電場和磁場，還有引力場。物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的，地球附近的引力場叫做重力場。a.類比電場強度的定義方法，定義“重力場強度”，并說明兩種場的共同點（至少寫出兩條）b.類比電場中的電場線，在圖丁地球周圍描繪出“

15、重力場線”。2019-2020學年北京市海淀區(qū)八一學校高二（下）期中物理試卷（選考）參考答案一、單項選擇題（每題 3分，共45分，其中僅有一個符合題意，不選、多選和錯選均不得分）1 .解：A、振動物體向平衡位置運動時，物體做加速運動，加速度方向和速度方向相同，故A錯誤；B、振動物體向遠離平衡位置方向運動時，速度減小，加速度方向總是和速度方向相反，故B錯誤；C、振動物體向遠離平衡位置方向運動時，速度減小，加速度a=-為 逐漸增大，故C錯誤；mD、根據(jù)回復力的計算公式 F= - kx可知，回復力的方向總是指向平衡位置，故 D正確。故選：D。2 .解：根據(jù)題意可知，B-C運動時間為1s,則一T=1s

16、,則T=2s, BC間距離為2A = 10cm,則振幅A = 5cm。A、從B開始經(jīng)過0.25s,振子振動了 牛殳T =二T,通過的路程是 S<X4A = 2.5cm,故A錯誤；2 S8B、經(jīng)過兩次全振動，通過的路程S=8A = 40cm,故B錯誤；C、根據(jù)題意可知，周期 T = 2s,振幅A = 5cm,故C錯誤；D、無論振子處于哪個位置，經(jīng)過 4周期通過的路程一定是2A,所以該振子任意 1s=T內(nèi)通過的路程都一定是2A = 10cm,故D正確。故選：D。3 .解：由于振子在 a、b兩點的速度相同，則有 a、b兩點關于O點是對稱的，所以 。到b點的時間為0.1s, 而從b再回到a的最短

17、時間為0.4s,則從b再回到b的最短時間為0.2s,所以從b到最大位移處的最短時間為 0.1s, 因此振子的振動周期為 0.8s,那么振子的振動頻率為 1.25Hz。故選：B。4 .解：A、2s末振子處于負向最大位移處，由簡諧運動的特征：a=-置可知，加速度為正向的最大值，故 A錯誤；B、3s4s時間內(nèi)，振子經(jīng)過平衡位置向上運動到達正向最大位移處，根據(jù)a=可知，加速度逐漸增大，m故B正確；C、4s末振子在最大位移處，此時速度最小，回復力最大，故 C錯誤；D、圖中的余弦曲線表示的是振子的位移隨時間變化情況，故 D錯誤；故選：B。5 .解：如圖所示是擺球的位移與時間圖象，當處于0、t2、t4時刻時

18、，位移為零，速度最大，而處于 tl、t3時刻時,位移為最大，速度最零。由于向心力是由線的拉力與球的重力提供的，當速度最大時，所需要的向心力也最大，則線的拉力也最大。故選：D。06 .解：A、當f=f0時，系統(tǒng)達到共振，振幅最大，故fvf。時，隨f的增大，振幅增大，故 A錯誤;B、當f=f0時，系統(tǒng)達到共振，振幅最大，故f>f。時，隨f的增大，振幅減小，故 B錯誤;CD、系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，系統(tǒng)的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率，故振動頻率等于f,故C正確,D錯誤;故選：Co7.解：A、此時a的振動方向向上，過周期后，在波谷，與振動圖象計時起點的情況不符。故A錯誤。B、此時b在波谷，過一周期后，經(jīng)平

19、衡位置向下，與振動圖象計時起點的情況相符。故4B正確。C、此時c經(jīng)平衡位置向下，過 等周期后，到達波峰，與振動圖象計時起點的情況不符。故C錯誤。D、此時d在波峰，過 二周期后，經(jīng)平衡位置向上，與振動圖象計時起點的情況不符。故4D錯誤。故選：B。8.解：t=0 時,波源S開始振動，t = 1.0s時，波源S第一次到達波峰處，故 一=1s, T=4s；4波長：入=vT = 1 X 4 = 4m;波形平移的距離： x=vt= 1X 7=7m；畫出波形圖，如圖所示:5t = 7.0s 時,質(zhì)點A、b位移最大，速度為零，故 A錯誤;B、t= 7.0s 時,質(zhì)點c位移為零，加速度為零，故 B錯誤;C、t=

20、 7.0s 時,質(zhì)點e位移為零，速度最大；波形向右平移，故質(zhì)點e向下運動，故 C正確;D、t = 7.0s 時,質(zhì)點h還沒有運動，故 D錯誤;故選：Co9 .解：A、由圖可知，波長 入=4m,則周期T=2二J二§=q, 4s.故A錯誤。v 10'B、再經(jīng)過0.4s,即一個周期，質(zhì)點 P第二次回到平衡位置。故 B錯誤。C、PQ間的距離為4m,等于波的波長，質(zhì)點 Q到達波峰時，則質(zhì)點 P也處于波峰。故 C錯誤。D、波從P傳播到Q所需的時間為0.4s,傳播到Q點，Q點向下振動，再經(jīng)過 0.3s到達波峰處。故 D正確。故選：D。10 .解：AB、t=0.2s= =，經(jīng)過二分之一個周期

21、質(zhì)點P處于平衡位置，根據(jù)波的傳播方向可知，質(zhì)點P的振動方向向上運動。故A錯誤，B正確。C、波速v=£rm/3=10m/s，波傳播到Q點所需的時間t=X = 0.1s,則在t0+0.2s時質(zhì)點Q經(jīng)過平衡位T 0.47置向下運動，走過的路程s= A = 0.4cm。故C錯誤。D、波傳播到M點所需的時間t= =*-£=0.2s,則在t0+0.2s時波剛傳播到質(zhì)點 M處，故D錯誤。v 10故選：B。|q|11 .解：A、由圖，此時P向下運動，Q點向上運動，該波向右傳播。T=0.2s,經(jīng)過t=0.35s=1時，P點到達波4峰，Q點到達平衡位置下方， 但未到波谷，質(zhì)點Q距平衡位置的距離

22、小于質(zhì)點P距平衡位置的距離。故A錯誤。B、經(jīng)過t=0.25s= 1T時，P點到達波谷，Q點到達平衡位置上方，但未到波峰，質(zhì)點 Q的加速度小于質(zhì)點 P4的加速度。故B錯誤。C、因波沿x軸的正方向傳播，入=4m,則波速v= 20m/s,則經(jīng)過0.15s,波傳播距離為：x=vt= 20X0.15=3m。故C正確。D、t=0.1s=yT,據(jù)質(zhì)點Q的振動情況可知，質(zhì)點 Q處于平衡位置上方且它將向平衡位置靠近，即運動方向沿y軸負方向。故D錯誤。故選：Co12 .解、A、波振動中各質(zhì)點的振幅相同，由圖知振幅 A = 10cm,故A錯誤；B、由圖知，周期 T = 4s,當t=0時，a位于波谷時,b經(jīng)過平衡位置

23、向上運動，故由a傳播到b的時間t= ( n+0, 1, 2)，入=嘉=魯，由于n是整數(shù),入不可能等于8.4m ,故C錯誤。年)T= (4n+3) s,當n=1時，歷時可能為 7s,故B正確;C、設ab距離為x,當t=0時，a位于波谷時，b經(jīng)過平衡位置向上運動，結(jié)合波形得到:D、由圖知，T = 4s。則波速為：v =212(4n+3)m/s,由于n是整數(shù)，故波速 v不可能等于10.5m/s,故C錯誤。故選：B。13.解：由圖可知兩質(zhì)點的振動圖象反相,T = 0.2s,則有s= ( n+ ) X= 3m2Xv=TQnw (n = 0、1、2、3)當 n = 0 時，v = 30m/s;當 n= 1

24、, v= 10m/s;當 n= 2, v= 6m/s。由于n是整數(shù)，v不可能是15m/s和20m/s。故B正確。故選：B。14 .解：A、因為波長與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。故 A錯誤。B、波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等。故B正確。C、如果將孔AB擴大，孔的尺寸大于波的波長，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象。故C錯誤。D、如果孔的大小不變，使波源頻率增大，因為波速不變，根據(jù)入=1知，波長減小，可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象。故D錯誤。故選：B。15 .解：A、實驗中要求兩小球半徑相等，且為了防止出現(xiàn)入射球反彈，入射球的質(zhì)量要大于被碰球的質(zhì)量，即m1>

25、;m2,故A錯誤;B、實驗中要求傾斜軌道不需要光滑，只要每次從同一點由靜止滑下即可，故B錯誤;C、小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等,它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度,若兩球相碰前后的動量守恒，則有：m1v0= m1v1+m2V2,又x2 = v0t, x1 = v1t, x3=v2t,y m1v02 = y m1v12+ m1v22,代入得：mx2= m1x1+m2x3,故 C 錯誤；D、若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得:將 OP=vot, OM =v1t, ON=v2t代入得：m1x22=

26、m1x12+m2x32,故 D 正確。故選：D。二、實驗題（每空 2分，共16分.）16 .解：由周期公式丁 = 2兀,一，得g=-j-AB、為減小誤差應保證擺線的長短不變，不能采用橡皮繩，故A正確，B錯誤；CD、為了減少空氣阻力的影響， 擺球密度要大，體積要小，故采用直徑約1cm的均勻鐵球，故C正確，D錯誤;故選：AC ;懸點要固定，否則單擺在擺動過程中擺長會發(fā)生變化，對實驗影響較大，故選圖3;A、擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，故 A錯誤；B、把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，故 B正確；C、在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，這樣擺球在最低點停留的時間短，計時準確，故C

27、正確；D、把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期，誤差較大，應采用累積法測量周期，故D錯誤;故選：BC;2幾,所以橫坐標所代表的物理量是由T= 2兀Vl若圖線斜率為k,則2，L=k,重力加速度g=Vsg =由T= 2兀A、振幅小不影響g的大小，故A錯誤;4TT2LB.開始計時時，過早按下秒表，周期偏大，則 g偏小，故B錯誤;C.測量周期時，誤將擺球(n- 1)次全振動的時間記為 n次全振動的時間，則周期偏小，則g偏大，故C正確;故選：C則 sin 0= 0.04。由圖可知周期為2s,4 K 9, W4X3. 142m= 1m 振幅為 4cm = 0.04m故答案為:4冗&匚；AC；3;

28、BC;近,4彳 ；C；0.04。.有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)三、計算題(解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案值和單位.)17.解:(1)由題x= 1.2m處的質(zhì)點在t= 0.03s時刻向y軸正方向運動，可知波向右傳播。則時間 t= (n+-1) T (n=0, 1, 2),頻率 f="解得：f=也，5=0, 1, 2)。(2)由圖象知 入=1.5m,波速的通項 v=f=40n+30 m/s (n=0, 1, 2)。答：(1)該波的頻率為2514n+3) w，5 = 0, i, 2)；3(2)該波的波速 40n+30 m/s (n = 0, 1, 2)。18 .解：(1)若P點經(jīng)0.4s第一次到達最大正位移處，知波形移動的距離x= 0.32-0.2m = 0.12m0325"' (n=0, 1, 2，3)n=0, 1, 2, 3)則波速.會"心仙。(2)若P點經(jīng)0.4s到達平衡位置，則波形移動的距離貝u波速親_3普常毋=3 85)必，答：(1)波速的大小為 0.3m/s。(2)波速的大小為(0.8+n) m/s, (n=0, 1, 2, 3)19 .解：(1)子彈的質(zhì)量 m= 10g= 0.01kg;子彈擊中木塊 M1時，子彈與木塊 M1動量守恒，由動量守恒定律：