【全国百强校】河南省南阳市第一中学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、选择题
1、下列说法正确的是( )
A、物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大
B、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C、两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D、一列波通过小孔发生了衍射,波源频率越大,观察到的衍射现象越明显
【答案】B
考点:自由振动和受迫振动、声波的干涉
【名师点睛】该题考查多普勒现象、共振、波的干涉与衍射等知识点的内容,明确系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅达最大是解题的关键。
2、如图,竖直平面内有一半径为1.6m、长为10cm的光滑圆弧轨道,小球置于圆弧左端,0t时刻起由静止释放,取2/10gms,2ts时小球正在( )
A、向右加速运动
B、向右减速运动
C、向左加速运动
D、向左减速运动 【答案】D
考点:用单摆测定重力加速度
【名师点睛】由题,由于圆弧两端点距最低点高度差H远小于圆弧的半径,小球在圆弧上的运动等效成单摆运动,由周期公式求出周期为2TRg,R是圆弧的半径,然后再结合运动的时间复习即可;本题的解题关键是将小环的运动等效成单摆运动,即可根据单摆的周期公式和机械能守恒等知识求解。
3、如图所示,曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得起频率为2Hz,现匀速转动摇把,转速为240/minr,则( )
A、当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5s
B、当振子稳定振动时,它的振动周期是0.25s
C、当转速为240/minr时,弹簧振子的振幅最大
D、转速越大,弹簧振子的振幅就越大
【答案】B
【解析】
试题分析:摇把的转速为240/4/nrminrs,它的周期051.214Tssn;转动摇把时,弹簧振子做受迫振动;振子做受迫振动,振动周期等于驱动力的周期,当振子稳定振动时,它的振动周期是0.25s,故A错误,B正确;弹簧振子的固有周期0.5211TsfHz固固,当驱动力周期是0.5s时,提供驱动力的摇把转速为2/120/rsrmin,振子发生共振,振幅最大,故C错误;摇把转动的周期与弹簧振子固有周期相差越小,振子的振幅越大,并不是转速越大,弹簧振子的振幅就越大,故D错误。
考点:自由振动和受迫振动 【名师点睛】若不转动摇把,弹簧振子做自由振动,周期等于固有周期.摇把匀速转动时,通过曲轴对弹簧振子施加驱动力,使弹簧振子做受迫振动,其振动周期等于驱动力的周期.当驱动力的周期等于弹簧振作的固有周期时,弹簧振子发生共振,振幅最大。
4、图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图,ab、两质点的横坐标分别为2amx和6bmx,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是( )
A、该波沿x方向传播,波速为1/ms
B、质点a经过4s振动的路程为4m
C、此时刻质点a的速度沿y方向
D、质点a在2ts时速度为零
【答案】D
考点:波长、频率和波速的关系
【名师点睛】该题考察了简谐波的传播和质点的振动,解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断,常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”,还有就是要熟练的掌握步调一致的点的判断和步调始终相反的点的判断.会通过时间计算振动质点通过的路程。
5、如图所示为沿x轴正方向传播的一列简谐波在0t时刻的波形图,其波速为20/ms,质点ab、的平衡位置分别为0.5amx、3.5bmx,下列说法中正确的是( )
A、0t时刻质点a正在做减速运动
B、质点b在0.125ts时刻位于平衡位置
C、从0t时刻开始计时,质点b比质点a先回到平衡位置
D、若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样,则所遇波的频率为5Hz
【答案】D
考点:横波的图象;波长、频率和波速的关系
【名师点睛】根据波传播方向知道质点的振动的方向,从而知道质点加速度的变化以及哪个质点先回到平衡位置;根据波的图象,计算出周期,而波的周期与质点的振动周期相同,从而求出质点在一段时间内通过的路程。
6、如图所示,空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为090、半径为R的扇形OAB,一束平行光平行于横截面,以045入射角照射到OA上,OB不透光,若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则弧AB上有光透出部分的弧长为( )
A、16R B、14R C、13R D、512R
【答案】B
考点:光的折射
【名师点睛】注意两条特殊光线,一是从O点沿半径方向进入玻璃柱体的光线,在AO面上折射后传播入方向不变,二是在AB面上发生全反射的光线,有光透出的部分在这两条光线之间,然后根据几何关系求解。
7、一列简谐横波沿x轴传播,它在传播过程中先后到达相距4.0m的两个质点ab、,从质点a开始振动的瞬时计时,ab、两质点的振动图像分别如图中的甲和乙所示,则以下说法正确的是( )
A、此列简谐横波的波长一定为8m
B、此列简谐横波可能的传播速度为4/1msn,其中012.......n、、
C、此列简谐横波从质点a传播到质点b的时间段内,质点a振动经过的路程为2cm
D、1ts时刻,质点a向上振动,而质点b向下振动
【答案】A
【解析】
试题分析:由题意,波速144/mvsmsst,所以波长428vTm,所以A对B错;从a到b,a
经历了半个周期,所以经过的路程是2倍振幅,即4cm,所以C错;1ts时,由图象可知a向下振动,b 向上振动,所以D错。
考点:波长、频率和波速的关系;横波的图象
【名师点睛】本题关键是波的传播规律和质点的振动规律,从题意得到波的传播距离和时间,求解出波速,再分析ab、两点的运动情况。
8、在水面上有两个振幅和频率相同的波源1S和2S,开始起振时两波源的振动方向相反,在两波源连线的中垂线上有abc、、三点,经过一段时间这三点都处于两列波的叠加区域内,如图所示,下列说法中正确的是( )
A、a点是振动加强点,c点是振动减弱点
B、ac、点是振动加强点,b点是振动减弱点
C、ac、点此时刻振动加强,经过一段时间后变为振动减弱点,而b点可能变为振动加强点
D、abc、、三点都是振动减弱点
【答案】D
考点:波的叠加
【名师点睛】当振源运动情况相反时,两列叠加的地方到两波源的路程差是整数倍波长时,该处振动减弱,当两列叠加的地方到两波源的路程差是半个波长的奇数倍时,振动加强,根据路程差确定振动是加强还是减弱。
9、关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象,下列说法正确的是( )
A、干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加
B、用绿光照射产生的干涉条纹间距比黄光照射时产生的条纹间距窄
C、干涉条纹间的暗纹是由于两反射光叠加增强
D、干涉条纹间的暗纹是由于两反射光叠加减弱 【答案】ABD
考点:光的干涉
【名师点睛】薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉,另一种称做等厚干涉.等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜前、后表面而形成的干涉条纹.干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加形成的。
10、如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,P点的振动周期为0.4s,从波传到5xm的M点时开始计时,下面说法中正确的是( )
A、这列波的波长是5m
B、波源的起振方向向下
C、1s内质点M经过的路程为1m
D、质点Q(9xm)经过0.7s第一次到达波峰
【答案】BCD
【解析】
试题分析:由图象可知这列波的波长是4m,故A错误;根据图象可知,M点刚开始振动时,方向向下,波源的起振方向向下,故B正确;1122sT,质点M经过的路程为1241010012scmm==,故C正确;波速40.410/Tvms=,当2xm处的振动传到Q点时,Q点第一次到达波峰,则92100.7xvts=,故D正确。
考点:横波的图象;波长、频率和波速的关系
【名师点睛】本题要根据简谐波的特点:一个周期内传播一个波长,确定P点的周期;简谐波传播过程中,各个质点的起振方向都相同,与波源的起振方向也相同。 11、一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点,0t时刻振子的位移0.1xm;43ts时刻0.1xm;4ts时刻0.1xm,该振子的振幅和周期可能为( )
A、0.1m,83s B、0.1m,8s C、0.2m,83s D、0.2m,8s
【答案】ACD
考点:简谐运动的振幅、周期和频率
【名师点睛】解决本题的关键知道经过周期的整数倍,振子回到原位置。
12、如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播在0t时刻的波形图,已知甲波向左传,乙波向右传,请根据图中信息判断以下说法正确的是( )
A、由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会发生干涉现象
B、两列波同时传到坐标原点
C、0.2xcm处的质点开始振动时的方向向y方向
D、两列波相遇时会发生干涉且0.5xcm处为振动加强的点
【答案】BCD
【解析】
试题分析:两波振幅不等,但频率相等,满足干涉的条件,故两列波相遇时会发生干涉现象,故A错误;由于波速相等,所以两列波同时传到坐标原点,故B正确;甲波向左传播,图中0.5xcm处质点的振动方向沿y轴方向,所以0.2xcm处的质点开始振动时的方向向+y方向,故C正确;两列波相遇时会发生干涉,两列波的波谷或波峰同时传播0.5xcm处,则该处是振动加强的点,故E正确。 考点:横波的图象;波长、频率和波速的关系
【名师点睛】根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长,直接比较波长的大小;两列波的波速相同,由波速公式vf分析频率关系;若两列波的频率相同,就能够发生干涉;介质中各点的起振方向与波最前头的起振方向相同,由波的传播方向判断。
二、实验题
13、两位同学用两面平行的玻璃砖做“测玻璃的折射率”实验。
(1)甲同学在量入射角和折射角时,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,OA为半径画圆,交'OO(法线)延长线于C点,过A点和C点做垂直'OO的线段分别交于B点和D点,如图所示,测量有关线段长度,可得该玻璃的折射率n 。(用图中线段表示)
(2)乙同学在画界面时,不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些,下界面与实际相同,如图所示,若操作无误,则他测得的折射率比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ABCD;(2)偏小
光路图时,将入射点、出射点分别确定在abcd、上,如图,实线表示实际的光路图,虚线表示乙同学画图