【全国百强校】河北省邢台市第一中学2015-2016学年高二下学期第一次月考物理试题(解析版)
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一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。
1.一个质点做简谐运动,它的振幅是2 cm,频率是2 Hz。从该质点经过平衡位置开始计时,经过1 s的时间,质点相对于平衡位置的位移的大小和所通过的路程分别为 ( )
A.0,16 cm B.0,32 cm C.4 cm,16 cm D. 4 cm,32 cm
【答案】A
考点:简谐振动的特点
【名师点睛】本题考查间歇振动的规律;解题的关键是掌握简谐运动的周期性,知道振子在一个周期内通过的路程是四个振幅,来求解振子通过的路程,确定其位置,再求解位移大小。
2.摆长为l的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(即取t=0),当振动至glt23时,摆球恰好具有负向最大速度,则该单摆的振动图象是下图中的 ( )
【答案】D
【解析】
试题分析:3324lTtg,摆球恰具有最大速度时,单摆应在平衡位置,y=0,v方向为-y,即沿y轴负方向,故选D。
考点:单摆 【名师点睛】解答此题首先要知道单摆的振动周期公式:2lTg;要知道单摆的运动具有周期性、重
复性的特点,注意判断速度方向的正负.该题还可以用排除法解答。
3.如图所示,在水平地面上固定一个半径为2 m的光滑竖直圆弧轨道,O点为圆弧轨道的最低点,b点为圆心,a点位于圆弧上且距离O点2 cm。现有两个相同的小球P和Q,分别从a点和b点由静止释放,不考虑空气阻力。关于两小球第一次运动到O点的先后顺序,以下说法正确的是( )
A.P球先到 B.Q球先到 C.P球和Q球同时到 D.无法确定哪个小球先到
【答案】B
考点:单摆;自由落体运动
【名师点睛】本题关键是采用等效法,将P球在圆弧上的运动看做等效单摆运动,常常称为槽摆,再根据单摆的周期公式,比较时间,即可判断;注意单摆的振动周期公式是:2LTg。
4.一个摆长约1 m的单摆,在下图所示的四种驱动力作用下振动,要使该单摆振动稳定时的振幅最大,应选用下图所示的哪一种驱动力(当地的重力加速度g=9.8m/s2)( )
【答案】C
【解析】 A B C D 试题分析:据单摆的周期公式:2LTg,求出此摆的周期T≈2s,当驱动力的周期接近该单摆的固有周期时,振幅最大,由图可知A图的周期为1s,B图的周期为0.5s,C图的周期为2s,D图的周期为4s.故ABD错误,C正确.故选C。
考点:单摆;共振
【名师点睛】此题考查了单摆的振动周期公式及共振现象;解题时记住单摆的周期公式2LTg,同时要灵活应用共振的条件判断是解题的突破口,注意由图得到驱动力的周期,题目灵活性较强。
5.一列简谐横波沿直线由质点a向质点b传播,a、b两质点平衡位置之间的距离为10.5 m,其振动图象如图所示,则以下说法正确的是( )
A.质点a的振动方程为cm 2cos10ty
B.该波的波长可能是8.4 m
C.该波的波速可能是10.5 m/s
D.该波由a传到b所经历的时间可能是7 s
【答案】D
考点:机械波的传播 【名师点睛】本题考查波的传播中的空间上的多解性,要注意ab间可能具有的波长个数,同时在确定两点之间的距离时,要找同一时刻时两点的位置及振动方向。
6.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时波传播到x轴上的质点B,在它左边的质点A恰好位于负最大位移处,如图所示。在t=0.6 s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则以下说法正确的是( )
A.该简谐波的波速等于10 m/s
B.在t=0.4 s时,质点B正经过平衡位置且沿y轴正方向运动
C.在t=0.6 s时,质点C在经过平衡位置且沿y轴负方向运动
D.当质点D第一次出现在正最大位移处时,质点B恰好经过平衡位置且沿y轴负方向运动
【答案】B
考点:机械波的传播;波形图
【名师点睛】本题考查机械波的传播以及波形图;解题时要从时间的角度研究周期,从空间的角度研究波长.两点平衡位置间距离与波长的关系可分析振动情况的关系。
7.一条光线从空气射入折射率为2的介质中,在界面处的入射角为45°。入射光中,一部分被反射,另一部分被折射。则反射光线和折射光线的夹角为( )
A.75° B.90° C.105° D.120°
【答案】C
【解析】
试题分析:根据折射定律452sinisinnsinrsinr,得:12sinr;则r=30°;根据反射定律,反射角为45°,,则反射光线和折射光线的夹角为45°+90°-30°=105°,故选C.
考点:光的折射定律;反射定律 【名师点睛】本题考查折射定律的直接应用,记住折射定律的表达式sininsinr,理解入射角、折射角及反射角的概念;此题是基础题,考查基本规律的应用.
8.某单色光在某种介质中的传播速度大小为1.5×108m/s,则该单色光从此介质射向真空并发生全反射的临界角是( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
【答案】B
【解析】
试题分析:由公式得液体折射率为:8831021.510cnv;正好发生全反射,则有:1sinCn
得:11302Carcsinarcsinn,故B正确,ACD错误;故选B.
考点:光的折射定律;全反射
【名师点睛】此题是对光的折射定律及全反射的考查;要知道若是光是从空气射向液体则折射率应该是入射角的正弦与折射角的正弦相比.光的全反射必须从光密介质进入光疏介质,同时入射角大于临界角。
9.关于光,下列说法中正确的是( )
A.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的色散现象
B.光的偏振现象,说明光是一种横波
C.在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象
D.在同一种均匀透明介质中传播的可见光中,红光的波速最小,紫光的波速最大
【答案】B
考点:光的衍射;光的偏振;光的干涉;
【名师点睛】考查光的全反射、光的干涉、光的明显衍射现象等条件,掌握光的偏振意义,注意公式cvn的应用,及知道紫光与红光的波长关系;要熟记一些光的的衍射及光的干涉的现象的实例,尤其是课本上提到的. 10.关于机械波、电磁波,以下说法正确的是( )
A.公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波,根据汽车接收到的反射波频率变化的多少,就可知汽车运动的速度大小,其原理是波的多普勒效应
B.赫兹从理论上预言了电磁波的存在,麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度。
C.均匀变化的电场,会在其周围空间激发均匀变化的磁场
D.对于机械波,只有当障碍物或孔的尺寸跟机械波的波长相等时,才能发生衍射。
【答案】A
考点:多普勒效应;麦克斯韦电磁理论;波的衍射
【名师点睛】此题考查了多普勒效应、麦克斯韦电磁理论以及波的衍射等知识点;注意只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象;衍射说明具有波动性,波长越长时,衍射越明显;记住电磁波的预言与证实者的不同。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)在每小题给出的四个选项中,至少有2个选项符合题意,全部选对得5分,部分选对得3分,错选或不选得0分。
11.光滑水平面上的弹簧振子在做简谐运动的过程中,下列叙述正确的是( )
A.振子相对于平衡位置的位移减小时,质点的加速度减小,速度增大
B.振子相对于平衡位置的位移方向,总是跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C.振子的运动方向指向平衡位置时,质点所受的回复力逐渐增大,质点的动能逐渐减小
D.振子的加速度方向跟速度方向相反时,加速度逐渐增大,但系统的机械能保持不变
【答案】AD
【解析】
考点:简谐振动的规律
【名师点睛】本题考查根据振动特点分析物体振动过程的能力.在振动过程中,这三个量大小变化情况是一致的:回复力、加速度和位移,即恢复力和位移是正比反向关系,而加速度和恢复力是正比同向关系,但是位移和速度方向可能相同也可能相反.
12.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端悬挂一个物体。将物体从平衡位置竖直拉下一段距离后由静止释放,物体在竖直方向做简谐运动。设向下方向为正,则以下说法中正确的是( )
A.物体位移为正时,速度一定也为正,加速度一定为负
B.物体从最高处向最低处运动过程中,振幅先减小后增大
C.弹簧对物体的弹力变小时,物体所受回复力可能变大
D.物体从最低处向最高处运动过程中,物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小
【答案】CD
【解析】
试题分析:根据F=-kx可知,物体位移为正时,恢复力为负,加速度一定为负,但是速度不一定也为正,选项A错误;物体从最高处向最低处运动过程中,位移先减小后增大,选项B错误;弹簧对物体的弹力变小时,物体所受回复力可能变大,例如从平衡位置向弹簧原长位置运动时,选项C正确;物体从最低处向最高处运动过程中,因为重力势能变大,则物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小,选项D正确;故选CD.
考点:简谐振动 【名师点睛】此题是对简谐振动的规律的考查;要知道恢复力和位移是正比方向关系,加速度和恢复力是正比同向关系,但是速度与位移可能相同也可能相反;振子在振动过程中,弹性势能、动能和重力势能三者之和是守恒的.
13.如图甲为一列简谐横波在t=0时的波动图象,图乙为该波中x=2 m处质点P的振动图象,下列说法正确的是( )
A.这列波的波速为4 m/s
B.波沿x轴负方向传播
C.t=0.5 s时,质点P的动能最大
D.从时刻t=0到时刻t=2.5 s的时间内,质点P通过的路程为1.8 cm
【答案】AC
考点:振动图像和波的图线
【名师点睛】本题考查识别、理解振动图象和波动图象物理意义和把握两种图象联系的能力;从振动图像中直接读出周期和振幅,从波的图像中直接读出波长和振幅;机械波在传播一个波长的过程中,质点振动一个周期,通过的路程是4A.
14.甲、乙两列完全相同的横波,分别从处于x轴上A、B两点的两个波源沿x轴相向传播,已知在t=0时的波形如图所示,之后两波源停止振动。若两列波的波速均为1m/s,则C、E、F、G、D五个质点中( )
A.t=0.2s时,只有F点的位移最大
B.t=0.2s时,E、G两点的位移最大