遼寧省鞍山市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月月考物理試卷（B）（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度下學(xué)期月考高二物理（B）時(shí)間：75分鐘分?jǐn)?shù)：100分考試范圍：選擇性必一第二章機(jī)械振動(dòng)和第三章機(jī)械波結(jié)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(duì)得6分，部分對(duì)得3分，有錯(cuò)選不得分。1.關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象C.只要是兩列波疊加，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣D.對(duì)于發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)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(xiàn)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(cuò)誤；B．干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，一切種類的波只要滿足一定條件都能產(chǎn)生干涉和明顯的衍射現(xiàn)象，故B正確；C．要產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等，故C錯(cuò)誤；D．產(chǎn)生干涉的條件是兩列波的頻率相等，與振幅無關(guān)，故D錯(cuò)誤。2.圖為某一單擺的簡(jiǎn)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(zhì)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?yōu)?TD.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(jù)單擺周期公式可知，單擺周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，與擺角無關(guān)，故AB錯(cuò)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?yōu)椋蔆錯(cuò)誤；D．其他條件不變，因?yàn)樵诔嗟郎系谋仍趦蓸O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(huì)放大地震的影響。設(shè)鋼混結(jié)構(gòu)建筑物的固有頻率與其高度的平方成正比，比例系數(shù)為0.5。若某次地震波到達(dá)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(shè)建筑物高為，其固有頻率為，鋼混建筑物發(fā)生共振時(shí)有解得地震波到達(dá)地面的頻率與鋼混結(jié)構(gòu)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(jì)時(shí)，在20s內(nèi)A完成10次全振動(dòng)，B完成8次全振動(dòng)，兩只小船都視為質(zhì)點(diǎn)。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(jì)時(shí)，在20s內(nèi)A完成10次全振動(dòng)，則周期為而此時(shí)間間隔內(nèi)，B完成8次全振動(dòng)，表明波從A傳播到B經(jīng)歷時(shí)間為根據(jù)解得波傳播速度為故選A。5.手持軟繩的一端O點(diǎn)在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成沿繩水平傳播的簡(jiǎn)諧波，P、Q為繩上的兩點(diǎn)。t=0時(shí)O點(diǎn)由平衡位置出發(fā)開始振動(dòng)，時(shí)刻Q點(diǎn)恰好完成兩次全振動(dòng)，此時(shí)繩上OQ間形成如圖所示的波形（Q點(diǎn)之后未畫出），則（）A.t=0時(shí)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上B.時(shí)刻P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上C.P點(diǎn)的起振方向向下D.時(shí)刻P點(diǎn)剛好完成3次全振動(dòng)【答案】A【解析】A．因?yàn)橹習(xí)r刻點(diǎn)已完成兩次全振動(dòng)，此時(shí)的狀態(tài)與剛起振時(shí)相同，由于波的傳播方向是從到，因此點(diǎn)的起振方向向上，即時(shí)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上，故A正確；B．從圖可知，此時(shí)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向下，故B錯(cuò)誤；C．點(diǎn)的起振方向與波源起振方向相同，向上起振，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知，點(diǎn)與點(diǎn)間隔半個(gè)波長，因此時(shí)刻點(diǎn)還未完成3次全振動(dòng)，故錯(cuò)誤。故選A。6.兩列完全相同的機(jī)械波在某時(shí)刻的疊加情況如圖所示，圖中的實(shí)線和虛線分別表示波峰和波谷，此時(shí)（）A.P、M連線中點(diǎn)振動(dòng)減弱B.P、M連線中點(diǎn)速度為0C.P、M、Q、N四點(diǎn)速度均為0D.再經(jīng)過半個(gè)周期，Q、N兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)【答案】C【解析】AB．此時(shí)M點(diǎn)波峰與波峰相遇，而P點(diǎn)是波谷與波谷相遇，是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則P、M兩點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，且P、M連線上也是振動(dòng)加強(qiáng)的，P、M兩點(diǎn)連線中點(diǎn)未達(dá)到波峰或波谷，故速度不為0，故AB錯(cuò)誤；C．P處于波谷，速度為零；M處于波峰，速度為零；Q、N兩點(diǎn)振動(dòng)減弱，則速度為零，即四點(diǎn)的速度均為0，故C正確；D．Q、N兩點(diǎn)處于波谷與波峰相遇處，再經(jīng)過半個(gè)周期，Q、N兩點(diǎn)振動(dòng)仍然減弱，故D錯(cuò)誤。7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，時(shí)刻恰好傳播到處，波形如圖所示。時(shí)，平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)波峰。下列說法正確的是（）A.簡(jiǎn)諧橫波的波速大小為30m／sB.波源振動(dòng)的周期為0.8sC.時(shí)，平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)處于波谷D.從到時(shí)間內(nèi)，平衡位置的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為1.8m【答案】D【解析】AB．時(shí)，平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)A在波谷，第一次到達(dá)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(cuò)誤；C．時(shí)，平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，且速度沿y軸正方向，且所以時(shí)，平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，且速度沿y軸負(fù)方向，C錯(cuò)誤；D．波從處傳到處需要的時(shí)間為平衡位置在的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為所以從到時(shí)間內(nèi)，平衡位置的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為D正確。故選D。8.同一地點(diǎn)的甲、乙兩單擺的部分振動(dòng)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(nèi)，單擺甲、乙的加速度方向始終相反D.1s-2s內(nèi)，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：?jiǎn)螖[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(diǎn)距離平衡為位置的高度差h比乙小，設(shè)單擺在最低點(diǎn)的速度為v，對(duì)單擺從最高點(diǎn)至最低點(diǎn)的過程，由動(dòng)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(cuò)誤；C．由圖可知，0-1s內(nèi)，單擺甲、乙分別沿正方向和負(fù)方向遠(yuǎn)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(nèi)，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(fù)，代表其速度方向始終沿x軸負(fù)方向，乙的圖像切線斜率先為負(fù)后為正，代表其速度方向先沿x軸負(fù)方向，后沿x軸正方向。即1s-2s內(nèi)，單擺甲、乙的速度方向并不始終相反，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，彈簧振子在B、C間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，O為平衡位置，，若振子從B第一次運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間是，則下列說法正確的是（）A.振幅是B.振動(dòng)周期是C.經(jīng)過一次全振動(dòng)，振子通過的路程是D.從B開始經(jīng)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(jiǎn)諧振動(dòng)，O為平衡位置，振幅是，故A錯(cuò)誤；B．振子從B第一次運(yùn)動(dòng)到O時(shí)間是，則解得故B正確；C．經(jīng)過一次全振動(dòng)，振子通過的路程是故C正確；D．從B開始經(jīng)過，即，振子通過的路程是故D錯(cuò)誤。故選BC。10.據(jù)中國地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2023年12月18日23時(shí)59分在甘肅臨夏州積石山縣發(fā)生6.2級(jí)地震。若地震局剛好記錄下了這一組簡(jiǎn)諧波的圖像，圖甲為該簡(jiǎn)諧波t=0.4s時(shí)刻的波形圖，M是此波上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平衡位置處于1.4km處，圖乙為質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.該列波沿x軸負(fù)向傳播B.質(zhì)點(diǎn)M在4s內(nèi)通過的路程為4mC.該列波的傳播速度為3.5m/sD.質(zhì)點(diǎn)M在0.8s內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)了2.8km【答案】AB【解析】A．根據(jù)波動(dòng)圖像以及M點(diǎn)的振動(dòng)圖像，t=0.4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M在沿y軸正向振動(dòng)，由同側(cè)法可以知道波沿x軸負(fù)向傳播，故A正確；B．由圖乙可知周期那么4s時(shí)有五個(gè)周期，一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為振幅的4倍，所以5個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)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(cuò)誤；D．機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)不隨時(shí)間遷移，只在平衡位置附近振動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AB。二、非選擇題。本題共54分。11.如圖所示，某同學(xué)使用發(fā)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(xù)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(diǎn)的振動(dòng)均為_________A.自由振動(dòng)，頻率由水體自身性質(zhì)決定B.自由振動(dòng)，頻率由驅(qū)動(dòng)力決定C.受迫振動(dòng)，頻率由水體自身性質(zhì)決定D.受迫振動(dòng)，頻率由驅(qū)動(dòng)力決定（3）若使波源保持振動(dòng)情況不變并同時(shí)向狹縫靠近，相比于波源靜止，狹縫右側(cè)水波的___________增大（選填“頻率”、“波長”“波速”）?！敬鸢浮浚?）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(xù)傳播，是波的衍射。故選B。（2）[2]水面各點(diǎn)的振動(dòng)均為受迫振動(dòng)，頻率由驅(qū)動(dòng)力決定，與水體自身性質(zhì)無關(guān)。故選D（3）[3]若使波源保持振動(dòng)情況不變并同時(shí)向狹縫靠近，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，相比于波源靜止，狹縫右側(cè)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?guī)兔ψ黾覄?wù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一鎖頭，他利用鎖頭代替擺球做了一個(gè)如圖所示的單擺，來測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。具體操作如下：（1）靜止時(shí)，鎖頭位于最低B處，用刻度尺測(cè)量細(xì)線的有效長度l，將鎖頭移至A處，使細(xì)線拉開一個(gè)小角度。（2）靜止釋放鎖頭，待鎖頭擺動(dòng)穩(wěn)定后，用智能手機(jī)測(cè)量周期T，為了減小測(cè)量誤差，當(dāng)鎖頭運(yùn)動(dòng)到___________處（填“A”或“B”）開始計(jì)時(shí)，并此時(shí)記為0次，當(dāng)鎖頭第N次通過該處時(shí)，停止計(jì)時(shí)，顯示時(shí)間為t，則周期T=___________。（3）改變細(xì)線的有效長度先后做兩次實(shí)驗(yàn)，記錄細(xì)線的有效長度及單擺對(duì)應(yīng)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(cè)量鎖頭的重心位置，這對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________（填“有”或“無”）影響?！敬鸢浮浚?）B（3）（4）無【解析】（2）[1]由于鎖頭運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)B處速度最大，此時(shí)計(jì)時(shí)較精確，誤差小。[2]每個(gè)周期經(jīng)過最低點(diǎn)兩次，則解得（3）[3]設(shè)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(cè)量鎖頭的重心位置，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果重力加速度的測(cè)量無影響。13.朝鮮族是愛好體育運(yùn)動(dòng)的民族，蕩秋千更是入選了國家級(jí)遺產(chǎn)名錄。將一臺(tái)智能手機(jī)水平粘在秋千的座椅上，使手機(jī)邊緣與座椅邊緣平行，如圖甲所示，手機(jī)質(zhì)量為m，讓秋千以小擺角（小于5°）自由擺動(dòng)，此時(shí)秋千可看作一個(gè)理想的單擺，擺長為L。從手機(jī)傳感器中得到了其垂直手機(jī)平面方向的a-t關(guān)系圖如圖乙所示，圖中各量均為已知量。求：（1）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋唬?）當(dāng)秋千擺至最低點(diǎn)時(shí)，手機(jī)對(duì)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(jī)對(duì)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(tài)的彈簧，其左端與一固定立柱相連，右側(cè)與一靜止的小球相連?，F(xiàn)將小球向右拉至M點(diǎn)后，由靜止釋放小球。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸的正方向，小球向左經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)為時(shí)刻，小球的振動(dòng)圖像如圖乙所示。求：（1）O、M兩點(diǎn)間的距離；（2）彈簧振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式；（3）該振子在0-5s總路程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）O、M兩點(diǎn)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(dòng)周期為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式為由圖乙可知，時(shí)代入位移與時(shí)間關(guān)系式得故（3）時(shí)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(dòng)圖像，乙圖是該波源產(chǎn)生的橫波在某時(shí)