江西省上饶市第一中学2022-2023学年高二下学期物理周测卷一

上饶市第一中学2022-2023学年下学期

高二年级物理周测卷1

考试范围：机械振动，机械波       考试时间：75分钟          总分：100分

一、单选题(每题4分，共32分)

1．如图所示为某弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A．0.4s和0.6s时，弹簧振子相对平衡位置的位移、速度、动能都相等

B．0.1s～0.3s内振子做加速度增加的加速运动

C．0.3s～0.5s内振子的势能增大

D．t=4s内振子通过的路程为40cm

2．关于物体的运动，下列说法正确的是（　　）

A．物体做简谐运动，其所受的合外力等于回复力

B．做匀速圆周运动的物体，其速度不变，加速度不变

C．物体做曲线运动时，其速度与加速度的夹角一定随时间而变化

D．从某点抛出一个物体，不计空气阻力，该物体在落地前动量的变化率恒定

3．如图甲所示，一水平弹簧振子在M、N两点间沿x轴方向做简谐运动，以平衡位置O为坐标原点，向右为x轴正方向。振子的振动图像如图乙所示，其中时振子的位移为-0.5cm。已知弹簧劲度系数为15N/cm，则（　　）

A．振子从平衡位置O向N点运动过程中，加速度不断减小，速度不断减小

B．振子从M点运动到N点所用时间为9s

C．图乙中时振子的速度方向指向x轴的正方向

D．图乙中时振子所受的回复力大小为7.5N，方向指向x轴的正方向

4．竖直轻弹簧固定在水平地面上，质量为m的木块放置在弹簧上并处于静止状态。现用力将木块向下缓慢压一段距离，松手后木块将上下振动。已知木块恰好没有离开弹簧，连续两次通过平衡位置的时间间隔为t0，重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．木块做简谐运动，其振幅为

B．木块做简谐运动的周期为t0

C．木块在最低点时弹力的大小为2mg

D．若木块下压距离比原来小，则其运动周期也减小

5．质量相同的两个小球分别与轻质弹簧甲、乙组成弹簧振子，让两弹簧振子各自在水平面内做简谐运动，某时刻开始计时，两者的振动图像如图所示。已知弹簧振子的振动周期，其中m为振子质量、k为弹簧劲度系数，下列说法正确的是（  ）

A．弹簧劲度系数甲比乙大

B．弹簧劲度系数甲比乙小

C．t=0.1s时，甲弹簧对小球的作用力大于乙弹簧对小球的作用力

D．时，两振子的回复力大小相等

6．如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球，静止时小球位于B点。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的处固定一铁钉。将小球向右拉到A点，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法中正确的是（   ）

A．小球第一次返回到A点所用时间为

B．小球第一次返回到A点所用时间为

C．小球在振动过程中的合力等于重力沿切线方向的分力

D．小球在振动过程中的回复力等于所受重力和摆线拉力的合力

7．轿车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。某型号轿车的“车身—悬挂系统”的固有周期是0.5s，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为1.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（　　）

A．轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈

B．当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈

C．当轿车以30km/h的速度通过减速带时，车身上下振动的频率为2Hz

D．轿车通过减速带的速度大小不同，车身上下振动的幅度大小也必然不同

8．一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示（波恰好传播到Q点），t=0.5s时平衡位置在的R点第一次达到波谷。下列说法正确的是（    ）

A．这列波的周期为0.8s

B．平衡位置在的P点的起振方向沿y轴正方向

C．t=1.2s时，平衡位置在处的P点在波峰位置

D．从t=0时刻到R点第一次到达波峰，平衡位置在的Q点通过的路程为14cm

二、多选题(每题4分，共12分)

9．两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于、、三点的下列说法中正确的是（　　）

A．质点的振幅为2cm

B．质点为振动减弱的点

C．由图中时刻再经过周期时，质点的位移为零

D．由于发生干涉现象，所以质点M始终处于波峰

10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为10cm，时波的图像如图所示。平衡位置位于处的质点由图示位置到第1次到达波峰用时3s。关于平衡位置分别位于0.5m、1m、2m、2.5m处的四个质点A、B、C、D的振动情况，下列图像正确的是（　　）

A．B．C．D．

11．水平面上的两个波源和相距8m，频率均为5Hz，以和中点为坐标原点建立坐标系。时波源从平衡位置开始垂直纸面向下做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。某时刻波源开始垂直纸面向上做简谐运动，在时两列波的最远波峰同时传到P点，P点的坐标为（0，3）。则（　　）

A．波的传播速度为10m/s

B．y轴所在直线为减弱区

C．时波峰与波谷相遇的点共有8个

D．后连线上（包括点与点）共有6个加强点

三、实验题(共16分)

12．(1)在利用发波水槽得到水面波形的实验中:

(1)下图为利用发波水槽得到的水面波形图，a图样是水面波的________现象，b图样是水面波的________现象．

(2) 如图所示

用实线表示波峰，虚线表示波谷来描述波的干涉图样，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点．则图示时刻C点的振动方向________ (选填"向上”或“向下”)，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为________ cm．

13．用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

（1）选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下：

①将单摆上端固定在铁架台上。

②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长L。

③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。  

④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。

根据图2所示，测得的摆长________；

重力加速度测量值表达式_______（用L、n、t表示）。

（2）为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制图像，如图3所示。由图可知重力加速度________（用图中字母表示）。

（3）关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是_______（选填选项前的字母）。

A．测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量

B．摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好

C．多次改变摆线长l，测量多组对应的50次全振动时间t，通过绘制的关系图线也可以测定重力加速度

四、解答题(共40分)

14．（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，O和A是介质中平衡位置分别为和处的两个质点，且两质点的振动情况始终相反。时，此时质点O的位移为，向上振动；时，质点O的位移第二次为；时，质点O位移第一次为。求：

（1）简谐波的波速；

（2）质点O的位移随时间变化的关系式。

15．（12分）一列简谐波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻的波形图如图虚线所示，a，b，c，P，Q是介质中的质点。

（1）求这列波的波速可能值；

（2）若质点振动的周期T > 0.6s，从波传到P质点开始计时，请写出c质点的振动方程。

16．（18分）简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F=-kx的回复力作用下，物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动，其中角频率（k为常数，A为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为。已知，重力加速度为g。求：

（1）B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度；

（2）小球A被碰后向下运动离O点的最大距离；

（3）小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。