高級中學名校試卷PAGEPAGE12023—2024學年度下學期月考高二物理（B）時間：75分鐘分數：100分考試范圍：選擇性必一第二章機械振動和第三章機械波結束一、選擇題。本題共46分，其中1~7題單選，每題4分，8-10題多選題，每題6分，全部選對得6分，部分對得3分，有錯選不得分。1.關于波的干涉和衍射現象，下列說法中正確的是（）A.波只要遇到障礙物就能夠發生明顯的衍射現象B.一切種類的波只要滿足一定條件都能產生干涉和明顯的衍射現象C.只要是兩列波疊加，都能產生穩定的干涉圖樣D.對于發生穩定干涉現象的兩列波，它們的頻率和振幅一定相同【答案】B【解析】A．明顯的衍射現象必須是波的波長障礙物的尺寸大得多或相差不大，故A錯誤；B．干涉和衍射是波特有的現象，一切種類的波只要滿足一定條件都能產生干涉和明顯的衍射現象，故B正確；C．要產生干涉現象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C錯誤；D．產生干涉的條件是兩列波的頻率相等，與振幅無關，故D錯誤。2.圖為某一單擺的簡化模型，其擺角α小于5°，單擺的周期為T，下列說法正確的是（）A.把擺球質量減小一半，其他條件不變，則單擺的周期變大B.把擺角α變大（仍小于5°），其他條件不變，則單擺的周期變大C.將單擺擺長增加為原來的2倍，其他條件不變，則單擺的周期將變為2TD.將此單擺從兩極移到地球赤道上，其他條件不變，則單擺的周期將變大【答案】D【解析】AB．根據單擺周期公式可知，單擺周期與擺球質量無關，與擺角無關，故AB錯誤；C．其他條件不變，將擺長增加為原來的2倍，則單擺的周期將變為，故C錯誤；D．其他條件不變，因為在赤道上的比在兩極的小，則單擺的周期將變大，故D正確。故選D。3.在地震中，建筑物共振會放大地震的影響。設鋼混結構建筑物的固有頻率與其高度的平方成正比，比例系數為0.5。若某次地震波到達地面的頻率為12Hz，下列哪種高度的鋼混建筑物因共振所受的影響最大（）A.5m B.10m C.15m D.20m【答案】A【解析】設建筑物高為，其固有頻率為，鋼混建筑物發生共振時有解得地震波到達地面的頻率與鋼混結構建筑物的固有頻率越接近，鋼混建筑物因共振所受的影響越大，故的鋼混建筑物因共振所受的影響最大。故選A。4.湖面上停著A、B兩只小船，相距，從水波傳播到小船A開始計時，在20s內A完成10次全振動，B完成8次全振動，兩只小船都視為質點。則水波的傳播速度為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由于從水波傳播到小船A開始計時，在20s內A完成10次全振動，則周期為而此時間間隔內，B完成8次全振動，表明波從A傳播到B經歷時間為根據解得波傳播速度為故選A。5.手持軟繩的一端O點在豎直方向上做簡諧運動，帶動繩上的其他質點振動形成沿繩水平傳播的簡諧波，P、Q為繩上的兩點。t=0時O點由平衡位置出發開始振動，時刻Q點恰好完成兩次全振動，此時繩上OQ間形成如圖所示的波形（Q點之后未畫出），則（）A.t=0時O點運動方向向上B.時刻P點運動方向向上C.P點的起振方向向下D.時刻P點剛好完成3次全振動【答案】A【解析】A．因為至時刻點已完成兩次全振動，此時的狀態與剛起振時相同，由于波的傳播方向是從到，因此點的起振方向向上，即時點運動方向向上，故A正確；B．從圖可知，此時點的運動方向向下，故B錯誤；C．點的起振方向與波源起振方向相同，向上起振，故C錯誤；D．根據圖像可知，點與點間隔半個波長，因此時刻點還未完成3次全振動，故錯誤。故選A。6.兩列完全相同的機械波在某時刻的疊加情況如圖所示，圖中的實線和虛線分別表示波峰和波谷，此時（）A.P、M連線中點振動減弱B.P、M連線中點速度為0C.P、M、Q、N四點速度均為0D.再經過半個周期，Q、N兩點振動加強【答案】C【解析】AB．此時M點波峰與波峰相遇，而P點是波谷與波谷相遇，是振動加強點，則P、M兩點是振動加強點，且P、M連線上也是振動加強的，P、M兩點連線中點未達到波峰或波谷，故速度不為0，故AB錯誤；C．P處于波谷，速度為零；M處于波峰，速度為零；Q、N兩點振動減弱，則速度為零，即四點的速度均為0，故C正確；D．Q、N兩點處于波谷與波峰相遇處，再經過半個周期，Q、N兩點振動仍然減弱，故D錯誤。7.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，時刻恰好傳播到處，波形如圖所示。時，平衡位置為的質點A第一次到達波峰。下列說法正確的是（）A.簡諧橫波的波速大小為30m／sB.波源振動的周期為0.8sC.時，平衡位置為的質點處于波谷D.從到時間內，平衡位置的質點通過的路程為1.8m【答案】D【解析】AB．時，平衡位置為的質點A在波谷，第一次到達波峰，可知周期為從波形圖中可知波長為可知，波速為AB均錯誤；C．時，平衡位置為的質點位于平衡位置，且速度沿y軸正方向，且所以時，平衡位置為的質點處于平衡位置，且速度沿y軸負方向，C錯誤；D．波從處傳到處需要的時間為平衡位置在的質點振動時間為所以從到時間內，平衡位置的質點通過的路程為D正確。故選D。8.同一地點的甲、乙兩單擺的部分振動圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.甲、乙兩單擺的擺長之比為B.單擺甲比單擺乙在平衡位置的速度大C.0-1s內，單擺甲、乙的加速度方向始終相反D.1s-2s內，單擺甲、乙的速度方向始終相反【答案】AC【解析】A．由圖可知，單擺甲與乙的周期之比為，由可知：單擺甲與乙的擺長之比為，故A正確；B．單擺甲比乙的擺長短，單擺甲比乙的振幅小，故單擺甲的最高點距離平衡為位置的高度差h比乙小，設單擺在最低點的速度為v，對單擺從最高點至最低點的過程，由動能定理解得故單擺甲比單擺乙在平衡位置的速度小,故B錯誤；C．由圖可知，0-1s內，單擺甲、乙分別沿正方向和負方向遠離平衡位置，二者位移方向始終相反，由可知，二者的加速度方向始終相反,故C正確；D．1s-2s內，圖中甲、乙圖像的切線斜率代表甲、乙的速度，顯然，甲的圖像切線斜率始終為負，代表其速度方向始終沿x軸負方向，乙的圖像切線斜率先為負后為正，代表其速度方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向。即1s-2s內，單擺甲、乙的速度方向并不始終相反，故D錯誤。故選AC。9.如圖所示，彈簧振子在B、C間做簡諧振動，O為平衡位置，，若振子從B第一次運動到O的時間是，則下列說法正確的是（）A.振幅是B.振動周期是C.經過一次全振動，振子通過的路程是D.從B開始經過，振子通過的路程是【答案】BC【解析】A．彈簧振子在B、C間做簡諧振動，O為平衡位置，振幅是，故A錯誤；B．振子從B第一次運動到O時間是，則解得故B正確；C．經過一次全振動，振子通過的路程是故C正確；D．從B開始經過，即，振子通過的路程是故D錯誤。故選BC。10.據中國地震臺網測定，2023年12月18日23時59分在甘肅臨夏州積石山縣發生6.2級地震。若地震局剛好記錄下了這一組簡諧波的圖像，圖甲為該簡諧波t=0.4s時刻的波形圖，M是此波上的一個質點，平衡位置處于1.4km處，圖乙為質點M的振動圖像，下列說法正確的是（）A.該列波沿x軸負向傳播B.質點M在4s內通過的路程為4mC.該列波的傳播速度為3.5m/sD.質點M在0.8s內沿x軸運動了2.8km【答案】AB【解析】A．根據波動圖像以及M點的振動圖像，t=0.4s時質點M在沿y軸正向振動，由同側法可以知道波沿x軸負向傳播，故A正確；B．由圖乙可知周期那么4s時有五個周期，一個周期內質點通過的路程為振幅的4倍，所以5個周期內質點通過的路程為故B正確；C．由圖甲得波長為周期為，由故C錯誤；D．機械波中的質點不隨時間遷移，只在平衡位置附近振動，故D錯誤。故選AB。二、非選擇題。本題共54分。11.如圖所示，某同學使用發波水槽觀察到一列水波通過障礙物上的狹縫后在水面繼續傳播。（1）圖中可觀察到波的________A.干涉B.衍射C.折射D.反射（2）水面各點的振動均為_________A.自由振動，頻率由水體自身性質決定B.自由振動，頻率由驅動力決定C.受迫振動，頻率由水體自身性質決定D.受迫振動，頻率由驅動力決定（3）若使波源保持振動情況不變并同時向狹縫靠近，相比于波源靜止，狹縫右側水波的___________增大（選填“頻率”、“波長”“波速”）。【答案】（1）B（2）D（3）頻率【解析】（1）[1]圖中可觀察到水波通過障礙物上的狹縫后在水面繼續傳播，是波的衍射。故選B。（2）[2]水面各點的振動均為受迫振動，頻率由驅動力決定，與水體自身性質無關。故選D（3）[3]若使波源保持振動情況不變并同時向狹縫靠近，根據多普勒效應可知，相比于波源靜止，狹縫右側水波的頻率變大，波速不變，由公式可知，波長減小。12.寒假期間，小華在家幫忙做家務時，發現了一鎖頭，他利用鎖頭代替擺球做了一個如圖所示的單擺，來測量當地的重力加速度g。具體操作如下：（1）靜止時，鎖頭位于最低B處，用刻度尺測量細線的有效長度l，將鎖頭移至A處，使細線拉開一個小角度。（2）靜止釋放鎖頭，待鎖頭擺動穩定后，用智能手機測量周期T，為了減小測量誤差，當鎖頭運動到___________處（填“A”或“B”）開始計時，并此時記為0次，當鎖頭第N次通過該處時，停止計時，顯示時間為t，則周期T=___________。（3）改變細線的有效長度先后做兩次實驗，記錄細線的有效長度及單擺對應的周期分別為l1、T1和l2、T2，則重力加速度為g=___________。（用l1、l2、T1、T2表示）（4）小華未測量鎖頭的重心位置，這對上述實驗結果___________（填“有”或“無”）影響。【答案】（2）B（3）（4）無【解析】（2）[1]由于鎖頭運動至最低點B處速度最大，此時計時較精確，誤差小。[2]每個周期經過最低點兩次，則解得（3）[3]設擺線末端與鎖頭重心間的距離為r，由周期公式可得解得（4）由（3）可知，未測量鎖頭的重心位置，這對實驗結果重力加速度的測量無影響。13.朝鮮族是愛好體育運動的民族，蕩秋千更是入選了國家級遺產名錄。將一臺智能手機水平粘在秋千的座椅上，使手機邊緣與座椅邊緣平行，如圖甲所示，手機質量為m，讓秋千以小擺角（小于5°）自由擺動，此時秋千可看作一個理想的單擺，擺長為L。從手機傳感器中得到了其垂直手機平面方向的a-t關系圖如圖乙所示，圖中各量均為已知量。求：（1）當地的重力加速度；（2）當秋千擺至最低點時，手機對秋千的壓力（重力加速度用g表示）。【答案】（1）；（2），方向豎直向下【解析】（1）由圖乙可知，單擺的周期為由單擺的周期公式解得（2）由牛頓第二定律可得可得由牛頓第三定律可知，手機對秋千的壓力為方向豎直向下14.如圖甲所示，光滑水平面上有一處于原長狀態的彈簧，其左端與一固定立柱相連，右側與一靜止的小球相連?，F將小球向右拉至M點后，由靜止釋放小球。以O點為坐標原點，水平向右為x軸的正方向，小球向左經過O點時為時刻，小球的振動圖像如圖乙所示。求：（1）O、M兩點間的距離；（2）彈簧振子簡諧運動的位移與時間的關系式；（3）該振子在0-5s總路程。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）O、M兩點間的距離即位彈簧振子的振幅A，由圖乙可知（2）振子的振動周期為簡諧運動的位移與時間的關系式為由圖乙可知，時代入位移與時間關系式得故（3）時0-4s的路程為4s-5s的路程為，故0-5s的總路程為15.如圖所示，甲圖為某波源的振動圖像，乙圖是該波源產生的橫波在某時