高二物理試題一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求．（2022·泰安市期中）1.關于做簡諧運動物體的位移、速度、加速度的關系，下列說法中正確的是（）A.位移減小時，速度增大，加速度也增大B.位移方向總跟加速度方向相反，但跟速度方向相同C.物體遠離平衡位置運動時，速度方向跟位移方向相同D.物體通過平衡位置時，回復力為零，故處于平衡狀態【答案】C【解析】【詳解】A．位移減小時，速度增大，加速度減小，故A錯誤；BC．位移方向總跟加速度方向相反；當物體遠離平衡位置時，位移方向與速度方向相同，當物體靠近平衡位置時，位移方向與速度方向相反，故B錯誤，C正確；D．物體通過平衡位置時，回復力為零，但合外力不一定為零，所以不一定處于平衡狀態，故D錯誤。故選C。（2016下·北京海淀·高三統考期中）2.關于機械波，下列說法中正確的是A.機械波的振幅與波源振動的振幅不相等B.在波的傳播過程中，介質中質點的振動頻率等于波源的振動頻率C.在波的傳播過程中，介質中質點的振動速度等于波的傳播速度D.在機械波的傳播過程中，離波源越遠的質點振動的周期越大【答案】B【解析】【詳解】試題分析：機械波的振幅，周期和頻率同產生機械波的振源質點（以及其它質點）的是相同的，故AD錯；B是正確的；但質點在自己的平衡位置附近振動是做變速運動，但機械波在同一介質中通常傳播速度不變，則C錯；考點：機械波的周期，頻率同振源質點的周期和頻率的關系；3.如圖為一單擺做簡諧運動時的速度時間圖像，不考慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A.此單擺的擺長約為B.時單擺的回復力為零C.若減小釋放單擺時的擺角，單擺的周期將變小D.將此單擺從北京移至廣州它做簡諧運動的周期將變大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．由圖可知，擺動周期T=2s，由單擺周期公式可解得此單擺的擺長約為，A錯誤；B．擺球速度為零，在最大位移處，單擺的回復力最大，B錯誤；C．單擺的周期與擺角無關，C錯誤；D．將此單擺從北京移至廣州，重力加速度減小，它做簡諧運動的周期將變大，D正確。故選D。4.兩個彈簧振子甲、乙沿水平方向放置，取向右為正方向，其振動圖像如圖所示，以下說法正確的是（）A.兩彈簧振子具有相同的相位B.甲的振幅比乙大，所以甲的能量比乙大C.時甲具有負向最大速度，乙具有正向最大位移D.甲、乙兩彈簧振子加速度最大值之比一定為【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像知兩彈簧振子的周期不相等，只是初相相同，所以它們的相位不相同，選項A錯誤；B．兩彈簧為水平彈簧振子，能量只有動能和彈性勢能，當最大位移時能量即彈性勢能。甲的振幅大，但兩彈簧的勁度系數大小不知，所以最大位移時彈性勢能無法判斷，即總能量大小無法判斷，選項B錯誤；C．t=2s時甲處于平衡位置負向運動，具有負向最大速度，乙在正向最大位移處，具有正向最大位移，故選項C正確；D．不知道兩個彈簧勁度系數和振子質量大小關系，所以無法判斷回復力大小和加速度大小的比例關系，故選項D錯誤。故選C。5.如圖1所示，豎直圓盤轉動時，可帶動固定在圓盤上的T形支架在豎直方向振動，T形支架的下面系著一個彈簧和小球，共同組成一個振動系統．當圓盤靜止時，小球可穩定振動．現使圓盤以4s的周期勻速轉動，經過一段時間后，小球振動達到穩定．改變圓盤勻速轉動的周期，其共振曲線（振幅A與驅動力的頻率f的關系）如圖2所示，則（）A.此振動系統的固有頻率約為0.25HzB.此振動系統的固有頻率約為3HzC.若圓盤勻速轉動的周期增大，系統的振動頻率不變D.若圓盤勻速轉動的周期增大，共振曲線的峰值將向右移動【答案】B【解析】【詳解】由振子的共振曲線可得，此振動系統的固有頻率約為3Hz，故B正確，A錯誤；振動系統的振動頻率是由驅動力的頻率決定的，所以若圓盤勻速轉動的周期增大，系統的振動頻率減小，故C錯誤；共振曲線的峰值表示振子的固有頻率，它是由振動系統本身的性質決定的，與驅動力的頻率無關，故D錯誤．（2022·高一課時練習）6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.1s時刻的波形如圖中虛線所示。波源不在坐標原點O，P是傳播介質中離坐標原點xP=2.5m處的一個質點。則以下說法中正確的是（）A.質點P的振幅為0.05mB.波的頻率可能為7.5HzC.波的傳播速度可能為50m/sD.在t=0.1s時刻與P相距5m處的質點一定沿y軸正方向運動【答案】C【解析】【詳解】A．振幅為質點離開平衡位置的最大距離，由題圖知，質點P的振幅為0.1m，故A錯誤。B．波沿x軸正方向傳播，則t=nT+（n=0，1，2，3，…）周期為T==s（n=0，1，2，3，…）頻率為f==Hz=（10n+2.5）Hz（n=0，1，2，3，…）所以波的頻率可能為2.5Hz、12.5Hz、…，不可能為7.5Hz，故B錯誤；C．波速為v=λf=4×（10n+2.5）m/s=（40n+10）m/s（n=0，1，2，3，…）當n=1時，v=50m/s，故C正確。D．波沿x軸正方向傳播，在t=0.1s時刻P沿y軸正方向運動，與之相距5m處質點分別在7.5m處和-2.5m處，其中7.5m處的質點振動情況與3.5m處質點振動情況一樣，沿y軸正方向，而距原點-2.5m的質點與1.5m處振動情況一樣，速度沿y軸負方向，D錯誤。故選C。（2021·遼寧·統考高考真題）7.一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖（a）所示，x=2m處質點的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s【答案】A【解析】【分析】【詳解】根據圖b可知t=2s時x=2m處的質點正經過平衡位置向下振動；又因為該波向負方向傳播，結合圖a，利用“上下坡”法可知x=2m為半波長的奇數倍，即有（n=1，2，3……）而由圖b可知該波的周期為T=4s；所以該波的波速為（n=1，2，3……）當n=3時可得波的速率為故選A。8.如圖甲所示，金屬小球用輕彈簧連接在固定的光滑斜面頂端．小球在斜面上做簡諧運動，到達最高點時，彈簧處于原長．取沿斜面向上為正方向，小球的振動圖像如圖乙所示．則A.彈簧的最大伸長量為4mB.t=0.2s時，彈簧的彈性勢能最大C.t=0.2s到t=0.6s內，小球的重力勢能逐漸減小D.t=0到t=0.4s內，回復力的沖量為零【答案】C【解析】【詳解】A.小球的振幅等于振子位移的最大值，由圖讀出，振幅為，由于當振子到達最高點時，彈簧處于原長，所以彈簧的最大伸長量為，故選項A錯誤；B.由圖可知時，彈簧處于原長，彈簧的彈性勢能最小，為零，故選項B錯誤；C.到內，小球的沿斜面向下運動，小球的重力勢能逐漸減小，故選項C正確；D.時小球經過平衡位置沿斜面向上運動，時小球經過平衡位置沿斜面向下運動，根據動量定理可知回復力的沖量不為零，故選項D錯誤；（2022·唐山一中期中）9.如圖所示，是兩人合作模擬振動曲線的記錄裝置。先在白紙中央畫一條直線OO1使它平行于紙的長邊，作為圖像的橫坐標軸。一個人用手使鉛筆尖在白紙上沿垂直于OO1的方向振動，另一個人沿OO1的方向勻速拖動白紙，紙上就畫出了一條描述筆尖振動情況的x-t圖像。下列說法中正確的是（）A.白紙上OO1軸上的坐標代表速度B.白紙上與OO1垂直的坐標代表振幅C.勻速拖動白紙是為了保證時間均勻變化D.拖動白紙的速度增大，可使筆尖振動周期變長【答案】C【解析】【詳解】A．筆尖振動周期一定，根據白紙上記錄的振動圖象的個數可確定出時間長短，所以白紙上軸上的坐標代表時間，故A錯誤；B．白紙上與垂直的坐標是變化的，代表了筆尖的位移，而不是振幅，故B錯誤；C．由可知，勻速拖動白紙，是為了用相等的距離表示相等的時間，是為了保證時間均勻變化，故C正確；D．筆尖振動周期與拖動白紙的速度無關，拖動白紙的速度增大，筆尖振動周期不改變，故D錯誤。故選C。（2023·江蘇蘇州市高二期中）10.某同學用粗細均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲后豎直懸浮在裝有鹽水的杯子中，如圖甲方示。現把木筷向上提起一段距離后放手并開始計時，之后木筷做簡諧運動。以豎直向上為正方向作出木筷振動的圖像，如圖乙所示，不計水的阻力。則（??）A.木筷振動的回復力由水對木筷和鐵絲的浮力提供B.從0.1~0.2s過程中木筷的動量逐漸變大C.木筷的位移時間關系式為D.時，木筷和鐵絲的重力大于其所受的浮力【答案】D【解析】【詳解】A．木筷振動的回復力由水對木筷和鐵絲的浮力以及重力提供，故A錯誤；B．根據圖像可知，從0.1s～0.2s過程中木筷向最大位移處運動，速度逐漸變小，則動量逐漸變小，故B錯誤；C．根據圖像可知所以木筷的位移時間關系式為故C錯誤；D．t=0.45s時，根據圖像可知，從正向最大位移處向平衡位置運動，斜率代表速度，向負方向加速，加速度向下，木筷和鐵絲的重力大于其所受的浮力，故D正確。故選D。（2020上·湖北·高三校聯考階段練習）11.圖（a）為一列波在t=2s時的波形圖，圖（b）是平衡位置在處的質點的振動圖像，P是平衡位置為的質點，下列說法正確的是（）A.波的傳播方向向右B.波速為1m/sC.時間內，P運動的路程為4cmD.時間內，P向y軸負方向運動【答案】A【解析】【詳解】A．從振動圖中可知在時，處的質點沿y軸負方向，根據走坡法可知波向右傳播，故A正確；B．由圖（a）可知該簡諧橫波波長為2m，由圖（b）知周期為4s，則波速為故B錯誤；CD．由圖（a）可知時，質點P已經在波峰，P即將向y軸負方向運動，，所以可知0～2s時間內即半個周期內，P沿y軸從負最大位移處運動到了正的最大位移處，沿y軸正方向運動，所以路程為2個振幅，即8cm，故CD錯誤。故選A。（2020·高三課時練習）12.一列橫波從時刻開始，從原點沿著軸傳播，時刻傳至點，若，，，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.當波剛傳到點時，點運動的路程比點運動的路程多B.時刻點的位移是C.時刻點第一次在波峰D.當波剛傳播到點時，點運動的路程比點運動的路程多【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．由題意可知，該波的波長為，由于波從時刻開始到傳到點所需的時間，則當波剛傳到點時，點比點多運動的路程故A正確；B．由題意知，波傳到點的時刻為，此時點的位移為0，故B錯誤；C．波速為由題圖可知，從圖示波形再向右傳播點第一次到達波峰，該波從波源開始振動到圖示波形用的時間為，所以點第一次到達波峰的時間為故C錯誤；D．由則當波剛傳到點時，點比點多運動的路程故D正確。故選D。二、實驗題（共16分）13.在“用單擺測量重力加速度”實驗中：（1）需要記錄的數據有：小鋼球的直徑d、___________和周期T。（2）用游標卡尺測小鋼球的直徑如圖甲所示，則直徑d為___________mm。（3）如圖乙所示，某同學由測量數據作出圖線，根據圖線求出重力加速度___________。（已知，結果保留三位有效數字）【答案】①.擺線長度L②.18.6③.9.59##9.58【解析】【詳解】（1）[1]單擺的擺長等于擺線長L與擺球半徑之和，所以除了擺球的直徑還需要知道擺線長度L。（2）[2]10分度游標卡尺的精確值為，由圖甲可知小鋼球的直徑為（3）[3]根據單擺周期公式可得可得可得圖像的斜率為解得重力加速度為14.甲、乙、丙三個學習小組分別利用單擺測定重力加速度。（1）甲組同學采用圖甲所示的實驗裝置。為比較準確地測量出當地重力加速度的數值，除秒表外，在下列器材中，還應該選用____________。（用器材前的字母表示）a．長度接近1m的細繩b．長度為30cm左右的細繩c．直徑為1.8cm的塑料球d．直徑為1.8cm的鐵球e．最小刻度為1cm的米尺f．最小刻度為1mm的米尺（2）乙組同學為了提高測量精度，需多次改變l值，并測得相應的T值。現將測得的六組數據標在以l為橫坐標、為縱坐標的坐標系上，即圖丙中用“·”表示的點，則單擺做簡諧運動應滿足的條件是_______試根據圖乙中給出的數據點作出和l的關系圖線，根據圖線可求出____________。（結果取兩位有效數字）（3）丙組同學在家里測重力加速度。他們找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖丙所示。由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺。于是他們在細線上的A點做了一個標記，使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程。保持該標記以下的細線長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長。實驗中，當O、A間細線的長度分別為時，測得相應單擺的周期為。由此可得重力加速度____________（用表示）。【答案】（1）adf（2）①.擺線偏離平衡位置的夾角②.9.8（3）【解析】【小問1詳解】[1]用單擺測定重力加速度的實驗基本條件是擺線長度遠大于小球直徑，小球的密度越大越好；故擺線應選取長約1m左右的不可伸縮的細繩，擺球應選取體積小而質量大的鐵球，以減小實驗誤差，需要測量擺長和擺球的直徑，所以選用最小刻度為1mm的米尺，故選adf。【小問2詳解】[1]單擺做簡諧運動應滿足的條件是擺線偏離平衡位置的夾角[2]直線斜率是結合得【小問3詳解】[1]設A到鐵鎖重心距離l，有聯立得三、解答題（共36分）（2023·聊城市月考）15.一水平彈簧振子做簡諧運動的位移與時間的關系如圖。（1）該簡諧運動的周期和振幅分別是多少；（2）寫出該簡諧運動的表達式；（3）求時振子的位移。【答案】（1），；（2）或；（3）【解析】【詳解】（1）由題圖知，周期與振幅為（2）由又因為或者所以振子做簡諧運動的表達式為或（3）當時位移為16.