内蒙古包头三十三中2015-2016学年高二（下）期中物理试卷（解析版）

2015-2016学年内蒙古包头三十三中高二（下）期中物理试卷一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．关于振幅的各种说法中，正确的是（）A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅C．振幅等于振子运动轨迹的长度D．振幅越大，表示振动越强，周期越长2．对于单摆的振动，以下说法中正确的是（）A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零3．如图所示，小球m连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为它的平衡位置，把m拉到A点，OA=1cm，轻轻释放，经0.2s运动到O点，如果把m拉到A′点，使OA′=2cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到O点所需要的时间为（）A．0.2sB．0.4sC．0.3sD．0.1s4．一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17s时，振子的运动情况是（）A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动5．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是（）A．0～1s内B．1～2s内C．2～3s内D．3～4s内6．有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（）A．振子A的振幅较大，振动频率为2fB．振子A的振幅较大，振动频率为fC．振子B的振幅较大，振动频率为2fD．振子B的振幅较大，振动频率为4f7．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m．则两单摆摆长la与lb分别为（）A．la=2.5m，lb=0.9mB．la=0.9m，lb=2.5mC．la=2.4m，lb=4.0mD．la=4.0m，lb=2.4m8．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此绳上A、B、C、D、E、F六个质点（）A．它们的振幅不相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时刻算起，质点B比C先回到平衡位置9．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（）A．A=0.5m，f=2.5HzB．A=0.5m，f=5HzC．A=1m，f=2.5HzD．A=1m，f=5Hz10．如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振比a位置的质点晚0.5s，b和c之间的距离是5m，则此列波的波长和频率应分别为（）A．5m，1HzB．10m，2HzC．5m，2HzD．10m，1Hz二、多项选择题（本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）11．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（）A．振动是波的成因，波是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联系起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播12．根据图甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是（）A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象C．甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振13．如图所示为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是（）A．再过1s，该质点的位移是正向最大B．再过1s，该质点的速度方向向上C．再过1s，该质点运动到平衡位置D．再过1s，该质点的速度为零14．如图所示，一列简谐波沿一直线向左传播，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是（）A．0.6mB．0.3mC．0.2mD．0.1m15．一列横波在t=0时刻的波形如图4中实线所示，在t=1s时的波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的（）A．波长一定是4cmB．周期一定是4sC．振幅一定是2cmD．传播速度一定是1cm/s三、计算题16．如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：（1）根据振动图象求出该振子的振幅和振动周期；（2）写出振子简谐运动的表达式；（3）该振子在前100s的位移是多少？路程是多少？（4）在2～3s这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？17．一列横波沿直线传播，某时刻的波形如图所示，质点A与原点O相距2m．此时刻A点速度方向如图所示，若A再经过0.2s后将第一次达到最大位移，求这列波的波长、波速和频率．18．一列简谐波在x轴上传播，如图中的实线波形与虚线波形对应的时刻分别是t1=0、t2=0.05s．（1）若波沿+x方向传播，波速多大？（2）若波沿﹣x方向传播，波速多大？（3）若波速的大小是280m/s，波速方向如何？19．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V．（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；（2）如果该村某工厂用电功率为60kW，则该村还可以装“220V40W”的电灯多少盏？2015-2016学年内蒙古包头三十三中高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．关于振幅的各种说法中，正确的是（）A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅C．振幅等于振子运动轨迹的长度D．振幅越大，表示振动越强，周期越长【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅，周期与振幅无关．【解答】解：A、振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅，故A正确；B、位移是矢量，振幅是标量，位移大小的最大值等于振幅，故B错误；C、振幅是振子离开平衡位置的最大距离，不是振子运动轨迹的长度，故C错误；D、振幅越大，表示振动越强，而周期与振幅增大，故D错误；故选：A2．对于单摆的振动，以下说法中正确的是（）A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零【考点】单摆．【分析】单摆振动时，径向的合力提供向心力，回复力等于重力沿圆弧切线方向的分力，通过平衡位置时，回复力为零，合力不为零．【解答】解：A、单摆振动时，速度大小在变化，根据知，向心力大小在变化．故A错误．B、单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力．故B错误．C、摆球经过平衡位置时所受的回复力为零．故C正确．D、摆球经过平衡位置时，合力提供向心力，合力不为零．故D错误．故选：C．3．如图所示，小球m连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为它的平衡位置，把m拉到A点，OA=1cm，轻轻释放，经0.2s运动到O点，如果把m拉到A′点，使OA′=2cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到O点所需要的时间为（）A．0.2sB．0.4sC．0.3sD．0.1s【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】根据弹簧振子的周期公式，知弹簧振子的周期与振幅无关，小球第一次运动到O点的时间为四分之一周期．【解答】解：将弹簧振子的振幅从1cm增大到2cm．由于弹簧振子的周期与振幅无关，所以周期不变，释放后小球第一次运动到O点所需的时间为四分之一周期，还是0.2s．故A正确，B、C、D错误．故选：A．4．一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17s时，振子的运动情况是（）A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】由题，以水平向右为坐标的正方向，振子向左经过平衡位置O点时开始计时，则t=0时刻振子的位移x=0．根据简谐运动振子的加速度与位移的关系a=﹣，结合0.17s时间内完成的振动次数，从而确定加速度大小与方向．【解答】解：根据题意，以水平向右为坐标的正方向，振动周期是0.025s，振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17s时，完成了到7T之间，因此振动正在向右加速运动到平衡位置．故选：B5．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是（）A．0～1s内B．1～2s内C．2～3s内D．3～4s内【考点】简谐运动的振动图象．【分析】假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左，应为负值；根据位移图象的斜率等于速度分析速度的方向．【解答】解：据题意，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左，位移应为负值，即时间段在2﹣3s内；根据位移图象的斜率等于速度，可知速度向右，为正值，应在3～4s内，故D正确．故选D6．有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（）A．振子A的振幅较大，振动频率为2fB．振子A的振幅较大，振动频率为fC．振子B的振幅较大，振动频率为2fD．振子B的振幅较大，振动频率为4f【考点】自由振动和受迫振动．【分析】振动系统在周期性的外力作用下，其所发生的振动称为受迫振动，这个周期性的外力称为驱动力．受迫振动也称强迫振动．在外来周期性力的持续作用下，振动系统发生的振动称为受迫振动．这个“外来的周期性力”叫驱动力（或强迫力）．物体的受迫振动达到稳定状态时，其振动的频率与驱动力频率相同，而与物体的固有频率无关．物体作受迫振动的振幅保持不变，它的大小不仅和驱动力的大小有关，还与驱动力的频率以及作振动的物体自身的固有频率有关．作受迫振动的物体一边克服阻力做功，输出能量，一边从驱动力的做功中输入能量．当从驱动力输入系统的能量等于物体克服阻力做功输出的能量时，系统的能量达到动态平衡，总量保持不变，振幅保持不变，作等幅振动．当周期性驱动力的频率和物体的固有频率相等时振幅达到最大，即共振．【解答】解：受迫振动的振动频率等于驱动力的频率，故都为2f；在驱动力相同的情况下，受迫振动的振动幅度取决于振子的固有频率和驱动力平衡的接进程度，两者越接进，振动的幅度越大，故振子A的振动幅度较大；故选A．7．已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m．则两单摆摆长la与lb分别为（）A．la=2.5m，lb=0.9mB．la=0.9m，lb=2.5mC．la=2.4m，lb=4.0mD．la=4.0m，lb=2.4m【考点】单摆周期公式．【分析】单摆完成一次全振动的时间为一个周期，根据a完成10次全振动时，b摆在相同时间内完成6次全振动，确定两个单摆的周期关系，由单摆的周期公式T=2π研究摆长的关系．【解答】解：设甲完成10次全振动所经历的时间为t，则Ta=，Tb=得到Ta：Tb=3：5又因为Ta=2π，Tb=2π=2π，可解得：La=0.9mLb=2.5m故选B8．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此绳上A、B、C、D、E、F六个质点（）A．它们的振幅不相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时刻算起，质点B比C先回到平衡位置【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】简谐运动的各质点的这幅是相同的，由平移法可得知绳上各质点的振动方向，有位移的方向可知加速度的方向；根据振动方向可得知回到平衡位置的时间长短．【解答】解：A、因是简谐波，绳子上参与振动的各质点的振幅是相同的，选项A错误．B、把波向右移动少许，发现质点D的速度方向向上，F的速度方向向下，所以B错误C、此时刻质点C的位移为正，