《2022学年上海市高中名校高一下学期期中考试物理试卷（共4套附答案）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022学年上海市高中名校高一下学期期中考试物理试卷（共4套附答案）.pdf（55页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022学年上海市高中名校高一下学期期中考试试卷（一）物 理一、单选题1.如图所示，A.8 为电风扇叶片上的两个质点，当电风扇匀速转动时，/、8 两质点具有相同的（）A.线速度 B.周期 C.向心加速度 D.运动轨迹2.将 秒 摆（周期为2s）的周期变为1 s,下列措施可行的是（）A.将摆球的质量减半 B.摆长减半C.摆长减为原来的1 D.振幅减半43.如图所示，小物块Z 与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则Z 受力情况是受（）A.重力、弹力 B.重力、向心力C.重力、弹力和摩擦力 D,重力、弹力、向心力和摩擦力4.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，若已知该行星运动的轨道
2、半径、运动周期以及万有引力恒量，由此三个已知量可求得的其他物理量是（）A.该行星质量 B.该行星的直径C.太阳质量 D.该行星与太阳之间的作用力5.关于振动和波，下列说法中正确的是（）A.物体发生振动，一定会产生波B.物体做简谐振动的条件是存在回复力第1页（共20页）C.振动物体运动到平衡位置时刻，合外力为零D.当一个弹簧振子做简谐振动时，振子受到的回复力不一定和弹簧的形变成正比6.砂漏斗与悬线构成砂摆在坚直平面摆动。其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动，可画出振动图象，若有两个砂摆而薄板也分别以匕、彩两种速度拉动，且 匕=4匕，得到如图所示的两种图象，则其振动周期7；和 4 的关系为（）D.小
3、.=4:17.如图所示，在质量为外的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为用（用。机）的/、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断力、8 间的连线，力将做简谐运动，当/运动到最高点时，木箱对地面的压力为（）A.mog B.（m0-m）g C.（mn+m）g D.（mn+2m）g二、多项选择题8.关于声波，下列说法正确的是（）A.声波在空气中是以纵波形式传播的B.声波在固体中的传播速度大于在空中的传播速度C.声波的波速由波源决定，与介质无关D.声波在真空中也能传播9.如图为某质点的振动图象，下列判断正确的是（）第2页（共2 0页）B.质点的周期为4 sC.f =4 s 时质点的速度达到最大值D.
4、r =7 s 时质点的加速度达到最大值1 0.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为，=0时刻的波形图，虚线为B.在 f =0.5 s 时，。点到达波峰位置C.经过0.4 s,尸点经过的路程为0.4”？D.在f =1.0 s 时，尸点沿y 轴负方向运动1 1 .质点以O为平衡位置，在 4、8间作简谐振动，以下说法中错误的是（）A.质点离开平衡位置。作匀减速运动B.质点通过。点时，加速度方向发生改变C,回复力的方向总跟质点的速度方向相反D.质 点 在/和 8处的加速度为零1 2 .如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R =9 0?的大圆弧和r=4 0 m的小圆弧，直道
5、与弯道相切。大、小 圆 弧 圆 心 距 离 乙=1 0 0 加。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.2 5 倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一周时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g =1 0 机/s?,万=3.1 4）（）第3页（共20页）（QA.在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为4 5?/sC.在直道上的加速度大小为6.5W/S2D.通过小圆弧弯道的时间为5.8 5 s三、填空题1 3 .一列声波从空气传入水中，则 此 列 波 的 频 率 将,波长将,（填“变大”、“变小”、“不变”）1 4
6、.若“天 宫 1号”宇宙飞船的质量为?，距离地面的高度=/?（其中R为地球半径）。假设飞船绕地球做匀速圆周运动，地球表面处的重力加速度为g,则“天 宫 1 号”飞船运动的加速度大小为一,旋转周期为。1 5 .如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为0.1 m,波速和波长分别为l m/s 和0.2 m ,C点 为 连 线 的 中 点。则图示时刻C点的振动方向（选 填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.2 5 s 时，N点经过的路程为m o1 6.如图，三个质点a、b、c 质量分别为叫、加 2、M（M 叫,M 阳 2），在。的万有引力作用下，。、力在同一平
7、面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为G：=1:4,则它们的周期之比7；:7；=,从图示位置开始，在人转动一周的过程中，第4页（共2 0页）四、实验题1 7 .如图为利用发波水槽得到的水面波形图，甲图样是水面波的 现象；乙图样是水面波的 现象。甲 乙1 8 .在“利用单摆测重力加速度”的实验中:（1）测得摆线长/。，小球直径。，小球完成次全振动的时间为则实验测得的重力加速度的表达式g=（2）实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是.A.把摆线的长度当成了摆长8 .摆线上端未牢固地固定于。点，振动中出现松动，使摆线变长C.测量周期时，误将摆球（“-/）次全振动的时间，记成了
8、次全振动的时间D.摆球的质量过大（4）同学因为粗心忘记测量摆球直径，实验中将悬点到小球下端的距离作为摆长/,测得多组周期T和/的数据，作 出 图 象，如图2所示。则 该 小 球 的 直 径 是（保留一位小数）；实验测得当地重力加速度大小是?/S 2 （取三位有效数字）。五、计算题1 9 .如图所示，一端固定的轻绳拉着一个质量为0.2 千克的小球，小球在光滑水平桌面上做半径为6 0CT的匀速圆周运动，每 0.2 秒转过3 0。，求:第5页（共20页）（1）小球的周期。（2）轻绳对小球的拉力大小。（3）小球从任一位置开始，1.2 s内的平均加速度大小。2 0.甲、乙两列机械横波在同种介质中分别沿x
9、轴负方向和正方向传播（如 图1所示），/。时刻两列波的前端刚好分别传播到质点A和质点B,已知甲波的频率5所，求：（1）甲波的波长，和波速大小；（2）时，x轴上的质点C已振动了多长时间；（3）在时刻之后的0.9 s-内，x =0处的质点位移为+6 c v n的时刻；（4）若只有乙波（即甲波不存在），请在给定的坐标轴（图2）上画出原点处质点的振动图象（以作为起始时刻，至少画一个振动周期）。O图2第6页（共20页）参考答案与试题解析一、单选题1.如图所示，A 8 为电风扇叶片上的两个质点，当电风扇匀速转动时，4、8 两质点具有相同的（）A.线速度 B.周期 C.向心加速度 D.运动轨迹【解答】解：/
10、、共轴转动，角速度相等，根据v=可知半径不同点，线速度不同，故4 错误；8、共轴转动，周期相同，故 8 正确C、根据。二疗厂可知半径不同点，向心加速度不同，故 C 错误；D、半径不同，轨迹不同，故。错误故选：B o2.将 秒 摆（周期为2s）的周期变为1 s,下列措施可行的是（）A.将摆球的质量减半 B.摆长减半C.摆长减为原来的1 D.振幅减半4【解答】解：秒摆的周期由2 s变为1 s,周期变为原来的,，由周期公式7=2汽但可知：2gA,单摆的周期与摆球质量无关，将摆球的质量减半，周期不变，故/错误;B、将摆长减半，周期变为原来的专倍，不符合题意，故8 错误;C、将摆长减为原来的1,周期变为
11、原来的1,符合题意，故 C 正确;4 2。、单摆的周期与振幅无关，振幅减半，单摆周期不变，不符合题意，故。错误;故选：C 3.如图所示，小物块/与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则/受力情况是受（）第7页（共20页）A.重力、弹力B.重力、向心力C.重力、弹力和摩擦力 D,重力、弹力、向心力和摩擦力【解答】解：向心力是根据效果命名的力，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力；小物块4 跟着圆盘一起作匀速圆周运动，其合力充当向心力；小物块在圆盘上相对静止，一定受到重力和圆盘支持力的作用；物块在转动过程中，有背离圆心向外运动的趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力。故
12、小物块受重力、弹力和摩擦力三个力的作用，故C 正确力 8。错误。故选：C 04.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，若已知该行星运动的轨道半径、运动周期以及万有引力恒量，由此三个己知量可求得的其他物理量是（）A.该行星质量 B.该行星的直径C.太阳质量 D.该行星与太阳之间的作用力【解答】解：行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力_ Mm 4/G=y，/、8：而环绕天体的质量m,等式两边都有，约去了，所以不能求行星的质量，也不能求其大小，故/、8 错误。C、由上式解得中心天体的质量，也就是太阳的质量:人 塔.GT2故。正确。D、由于不知道行星的质量，所以不能根据万
13、有引力定律/=G”求行星与太阳之间的作用力，故。错误。故选：C,5.关于振动和波，下列说法中正确的是（）A.物体发生振动，一定会产生波B.物体做简谐振动的条件是存在回复力C.振动物体运动到平衡位置时刻，合外力为零第8页（共20页）D.当一个弹簧振子做简谐振动时，振子受到的回复力不一定和弹簧的形变成正比【解答】解：A.波的形成条件包括机械振动和介质，只有机械振动如果没有介质，则不会产生机械波，故/错 误；8、做简谐振动的物体受到的回复力要满足尸=-f c v,即物体受到的回复力n跟偏离平衡位置的位移x 大小成正比，并且总指向平衡位置的力的作用；做简谐振动的物体不仅需要存在回复力，还需要符合回复力
14、的特征，故2错误；C、平衡位置，是指在简谐运动中，回复力为0的位置，所以振动物体运动到平衡位置时刻，合外力为零，故C 正确；。、当一个弹簧振子做简谐振动时，振子受到的回复力一定和弹簧的形变成正比，故。错误。故选：C。6 .砂漏斗与悬线构成砂摆在坚直平面摆动。其下方有一薄板垂直摆动平面匀速拉动，可画出振动图象，若有两个砂摆而薄板也分别以匕、匕两种速度拉动，且匕=4 匕，得到如图所示的两种图象，则其振动周期7；和心的关系为（）图1图2A.7；:7；=1:4 B.Tt:T2=2:C.=D.Tt:T2=4:1【解答】解：单摆的摆动和木板的运动同时进行，时间相同，设在板长为L范围内，则由图可知：4=2,
15、T2=,根据题意马=4 匕，则 7；=2%.可得：Tt:T2=2:,故 Z C。错误,h 丫 28正确故选：B。7 .如图所示，在质量为恤 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为:（，（）w）的/、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断/、8间的连线，N将做简谐运动，当”运动到最高点时，木箱对地面的压力为（）第9页（共20页）A.mog B.（m0-m）g C.（m0+m）g D.（m0+2m）g【解答】解：轻弹簧悬挂质量为 皿%，?）的4、B 两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断/、8 间的连线，/将 做简谐运动，设弹簧形变量为2x,弹簧劲度系数为k,由平衡条件知2kx=2mg,A 将在
16、弹簧形变量2x到0 之间做振幅为x 的简谐运动，即当/运动到最高点时弹簧被压缩x=0,木箱只受到重力和地面的支持力，由二力平衡知N=mog,再有牛顿第三定律知木箱对地面的压力为机og。故选：A。二、多项选择题8.关于声波，下列说法正确的是（）A.声波在空气中是以纵波形式传播的B.声波在固体中的传播速度大于在空中的传播速度C.声波的波速由波源决定，与介质无关D.声波在真空中也能传播【解答】解：A,声波是纵波，声波在空气中是以纵波形式传播的，故 4 正确；8、声波在一般情况下，固体中传播的最快，在液体中次之，在气体中最慢；且即使同一介质，在温度不同的情况下其传播速度也是不同的，所以声波在固体中的传
17、播速度大于在空中的传播速度，故 8 正确；C、声波的波速由介质和温度决定，在不同的介质中的传播速度不同，故 C 错误；。、声波的传播需要介质，真空中不能传播，因为真空中没有传播振动的介质，故。错误。故选：AB o9.如图为某质点的振动图象，下列判断正确的是（）第10页（共20页）B.质点的周期为4sC.f=4 s时质点的速度达到最大值D.r=7 s时质点的加速度达到最大值【解答】解：4 B、根据质点的振动图象知，质点的振幅为5 c m,质点振动的周期为4s,故/错 误，8 正确：C、由图可知，f=4 s时，质点经过平衡位置且向上运动，速度达到最大值，故C 正确；D、由图可知，f=7 s时，质点
18、处于负向最大位移处，由。=-竺可知加速度达到最大值，m故。正确故选：B C D。1 0.如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，实线为U 0 时刻的波形图，虚线为f=0.6s时的波形图，波的周期7 0.6 s,则（）y/mA.波的周期为2.4sB.在/=0.5s时，0 点到达波峰位置C.经过0.4s,P 点经过的路程为0.4mD.在f=1.0s时，P 点沿y 轴负方向运动【解答】解：z、根据平移法可知，由实线得到虚线需要将波形图沿x 轴负方向平移（+”，（其中 =0、1、2、3、4.）,故由实线传播到虚线这种状态需要时间：/=（+?,即4（n+-）7=0.6s解得波的周期第11页（共20页
19、）T=4 x 0.64 +3当 =0时，7 =0.8 s；当=1时，T=s 0.6 s,所以波的周期7 =0.8 s ,3 5故/错 误；0 QB、由f =0时刻的波形图可知，波长4 =8相，则波速为：v =mis-10m/sT 0.8在 =0时刻，。点的横坐标为5根，由于波沿x轴负方向传播，故在f =0.5 s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为：x =W=1 0 x 0.5?=5m在E =0.5 s时，。点振动情况和/=0时距离坐标原点1 0加处质点的振动情况相同，而/=0时距离坐标原点1 0机处的质点在波峰，即在f =0.5 s时，。点到达波峰位置，故8正确；C、在一个周期内P点完成一个全
20、振动，其运动路程为44,而经过0.4 s=17，则P点的2运动路程为2 4 =0.4,，故C正确；D、由于波沿X轴负方向传播，/=0时尸点沿夕轴负方向运动，而周期r =0.8s,故/=1.0 s时，尸点完成一次全振动然后到达负向最大位移处，故。错误。故选：B C。1 1 .质点以。为平衡位置，在4、8间作简谐振动，以下说法中错误的是（）A.质点离开平衡位置O作匀减速运动B.质点通过。点时，加速度方向发生改变C.回复力的方向总跟质点的速度方向相反D.质点在4和8处的加速度为零【解答】解：/、由做简谐振动质点的回复力尸=-日知，做简谐振动质点的加速度 =-3,tn则质点离开平衡位置。作变减速运动，
21、故/错 误；8、做简谐振动质点通过平衡位置。点时，位移方向发生改变，而质点的加速度。=-&x,m则加速度方向发生改变，故8正确；C、做简谐振动质点的回复力总跟质点的位移方向相反；当质点由端点/、8向平衡位置振动时，回复力的方向跟质点的速度方向相同，故C错误；D、质点在4和8处位移最大，加速度最大，故。错误。本题选错误的，故选：A C D 。1 2 .如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=9 0 m的大圆弧和r=4 0?第1 2页（共2 0页）的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心。、。距离 =100?。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25
22、倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一周时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g=10/s2,t=3.14)()A.在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为45机/sC.在直道上的加速度大小为6.5/n/s)D.通过小圆弧弯道的时间为5.85s【解答】解：A、赛车在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，要使其绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由8 c 分析可知，赛车在绕过小圆弧弯道后加速，故 N正确；8、设经过大圆弧的速度为v,经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25，监=机,R可知，代入数据解得：v
23、=4 5 m/s,故 8 正确；C.设经过小圆弧的速度为%,经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由2.25mg=峻,可 知，代 入 数 据 解 得：%=30?/s,由 几 何 关 系 可 得 直 道 的 长 度 为：x=(JO?-(90-40)2=50百加,再由-1=2 以 代入数据解得：a=6.50m/s,故 C 错误正确；D .设 R 与。的夹角为a,由几何关系可得：cosa=0.5,a=60。，小圆弧的圆心100角为：120。，经过小圆弧弯道的时间为/应s=2.7 9 s,故。错误。3%故选：A B C。三、填空题13.一列声波从空气传入水中，则此列波的频率将 不 变，波长将。(填“变
24、大”、“变小”、“不变”)第13页(共20页)【解答】解：由于波的频率是由波源决定的，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变;因波在水中传播速度较大，由公式v =/知，声波在水中的波长将变大。故答案为：不变；变大。1 4 .若“天 宫1号”宇宙飞船的质量为7 ,距离地面的高度=/?（其中R为地球半径）。假设飞船绕地球做匀速圆周运动，地球表面处的重力加速度为g,则“天 宫1号”飞船运动的加速度大小为 一j,旋转周期为。一（R +4一【解答】解：设 地 球 质 量 为 在 地 球 表 面，可以认为重力等于万有引力，即c mMmg=G-在距离地面的高度=R的轨道上，飞船绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿
25、第二定律，有tnMG-7=ma(R+4“天 宫1号”飞船运动的加速度大小为由于飞船运动的加速度a =()2(H +)飞船运动的周期故答案为:湍T 2兀1 5 .如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为O.l w ,波速和波长分别为l w/s和0.2M,C点 为 连 线 的 中 点。则图示时刻C点的振动方向 向下（选 填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.2 5 s时，N点经过的路程为 m o【解答】解：8点处于波谷，/点处于波峰，波由8向力传播，此时。处于平衡位置，经第14页（共20页）过四分之一周期，波谷传播到该点，知C点的振动方向向下，周期T=4
26、=S=0.2S,质V 1点在一个周期内振动的路程等于4 倍的振幅，经过0.2 5 s 时，走过的路程等于5 倍的振幅，A=2 0c m 则 s =m。故答案为：向下、1。1 6 .如图，三个质点a、b、c 质量分别为叫、吗、口 风，加 口 加 2），在c的万有引力作用下，。、在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为4 透=1：4,则它们的周期之比4：7；=_ 1:8 _,从图示位置开始，在b 转动一周的过程中,【解答】解：万有引力提供向心力，则有：G鬻=加匕率，G等=?2 八等所以：7；=1:8；设每隔时间f,。、6 共线一次，贝 1|（4-例,）/=4,所以/=*例故：“（
27、丁）=哈衿4。故答案为：1:8,1 4。四、实验题1 7 .如图为利用发波水槽得到的水面波形图，甲图样是水面波的现象；乙图样是水面波的 现象。甲 乙【解答】解：波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，故图甲说明发生了明显的衍射现象。第15页（共2 0页）当频率相同的两列波相遇时当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，使有的地方振动加强有的地方振动减弱，且加强和减弱的区域交替出现,故图乙是发生了干涉现象。故答案为：衍射，干涉。1 8.在“利用单摆测重力加速度”的实验中：(1)测得摆线长,小球直径。，小球完成次全振动的时间为f,则实验测得的重力加4/(4速度的表
28、达式g =_ _(2)实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是,A.把摆线的长度当成了摆长B.摆线上端未牢固地固定于。点，振动中出现松动，使摆线变长C.测量周期时，误将摆球(-/)次全振动的时间才记成了 次全振动的时间D.摆球的质量过大(3)如 图 1 所示，停表读数为 s。(4)同学因为粗心忘记测量摆球直径，实验中将悬点到小球下端的距离作为摆长/,测得多组周期T和/的数据，作出/-图象，如图2所示。则该小球的直径是cm(保留一位小数)；实验测得当地重力加速度大小是m/s2(取三位有效数字)。【解答】解：(1)单摆的周期7 =，摆长/=/。+9,n2根据7 =2噂可得重力加速度的表达式
29、(2)A.若把摆线的长度当成了摆长，计算时摆长将变短，根据重力加速度的表达式知,第16页(共20页)重力加速度的测量值将偏小；故 4错误；B.摆线上端未牢固地固定于。点，振动中出现松动，使摆长变大，则单摆的周期变大,而计算时仍采用原摆长/，由g=岁 知，则重力加速度的测量值将偏小，故 8错误；C.测量周期时，误将摆球(-1)次全振动的时间/记成了 次全振动的时间，则算得的周期变小，重力加速度的测量值将偏大；故C正确；D.摆球的质量过大不影响单摆的周期，则算得的重力加速度不受影响；故。错误。故选：C。(3)停表的长针是秒针，转一周是3 0 s。因为机械表采用的齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间
30、，所以不能估读出比0.1 s 更短的时间，位于表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，表针走一周是1 5 加，每一小格为0.5 机加。由题目图知，短针读数为1.5 加，长针读数为9.8 s,所以停表的读数为9 9.8 s。1=冬 +24/2根据/-尸 图象与纵轴的截距知2=0.6 c 机，则该小球的直径0 =1.2 c”?。2/-片图象的斜率=$,实验测得当地重力加速度大小：4A 7-2r=4 心（0.6-0）xM故答案为：3也c；(3)998(4)129.8 6。五、计算题1 9.如图所示，一端固定的轻绳拉着一个质量为0.2 千克的小球，小球在光滑水平桌面上做半径为6 0 c m的匀速圆周运动，
31、每 0.2 秒转过3 0。，求：(1)小球的周期。(2)轻绳对小球的拉力大小。(3)小球从任一位置开始，1.2 s 内的平均加速度大小。第17页(共20页)7 1【解答】解：小球转动的角速度为：a）=-rad/S=rad/sDt 0.2 1.2小球转动的周期为：T=2AsCD（2）绳子的拉力提供小球的向心力，根据牛顿第二定律，轻绳对小球的拉力大小为：F7T =ma）2r=0.2 x （1.2）2 x 0.6 0 N=0.8 2 2 V（3）小球转动的速度为：v=a）r=x0.6 0m/s=1.57m/s1.2小球从任一位置开始，1.2 s 内转过半了圆周，速度变化的大小为：y =2?=3.1
32、4 阳/s根据加速度的定义式，1.2 s 内的平均加速度大小：a=/s2=2.6 m/52 r 1.2答：（1）小球的周期为2.4 s。（2）轻绳对小球的拉力大小为0.8 2 N。（3）小球从任一位置开始，1.2 s 内的平均加速度大小为2.6 机/s?。2 0.甲、乙两列机械横波在同种介质中分别沿x 轴负方向和正方向传播（如 图 1 所示），/。时刻两列波的前端刚好分别传播到质点Z 和质点8,已知甲波的频率5%,求：（1）甲波的波长，和波速大小；（2）时，x 轴上的质点C已振动了多长时间；（3）在 时 刻 之 后 的 0.9 s 内，x =0 处的质点位移为+6 c m的时刻；（4）若只有乙
33、波（即甲波不存在），请在给定的坐标轴（图2）上画出原点处质点的振动图象（以作为起始时刻，至少画一个振动周期）。第 18页（共 2 0 页）图2【解答】解：（1）由，0时刻的波形图可知，甲的波长4=4，已知甲波的频率y；=5 4 z,周期4=o.2 s,则甲波的波速为：v =4/=4 x 5 m/s =2 0,/s（2）甲、乙两列机械横波在同种介质中传播的波速大小相同，乙波的波长乙=8，由v =*可得乙波的周期为：7；=5 =0.4 5小时，x轴上的质点C在乙波上，乙波传播到质点8,8点的起振方向向上，质点C、8平衡位置之间的距离为乙波波长的;，可知质点C比质点8早振动;周期，即。时，x轴上的质
34、点C已振动了 0.1 s。（3）甲波的振幅为2CTH,乙波的振幅为4 c m,根据波的叠加原理，x =0处的质点位移为+6 c m时需两列波的波峰同时到达；。时，x =0处的质点位移为+2 c r o,在0.9 s内甲波经0.2 s、0.4 s、0.6 s、0.8 s时x =0处的质点位移还为+2CTM；而乙波经2=0.1 s传播到x =0处，再经石 =0.1 s到达波峰+4cm处，44在0.9 s内乙波经0.2 s、0.6 s时x =0处的质点位移为+4。，所以在f 0时刻之后的0.9 s内，x =0处的质点位移为+6 cm的时刻为0.2 s、0.6 s。（4）乙波经0.1 s传播到x =0
35、处，乙波的起振方向向上，以 作为起始时刻，原点处质点的振动图象如图：第 19页（共 2 0 页）答：（1）甲 波 的 波 长 为，波速大小为2 0,”/s ；（2）0时，x 轴上的质点C已振动了 0.1 s ；（3）在 时 刻 之 后 的 0.9 s 内，x =0 处的质点位移为+6 c m的时刻为0.2 s、0.6 s ；（4）见解析。第20页（共2 0页）2022学年上海市高中名校高一上学期期中考试试卷（二）物 理一、单项选择题（共 4 0 分，1 至 8 题每题3分，9 至 1 2 题每题4分.每题只有一个正确选项）1.（3 分）简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是（）A.周期 B.频率
36、 C.振幅 D.位移2.（3分）关于单摆，下列说法正确的是（）A.物体能被看作单摆的条件是摆动时摆角要小于5。B.振动的频率与振幅无关C.细线拉力与重力的合力提供回复力D.摆动到最低点时摆球合力为零3.（3 分）有关机械波，下列说法正确的是（）A.横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播B.在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去C.两个相邻的、在振动过程中速度和位移都相同的质点间距离是一个波长D.声波在真空中也能传播4.（3分）如图所示，与、邑为两个振动情况完全相同的相干波源，实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法中正确的是（）A.。质点总处于波峰，/，质点总处于波谷B.c、d点可
37、以出现波峰，也可以出现波谷C.a、6点振动振幅比波源振幅大D.振动加强和减弱区域交替变化5.（3分）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由加向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力厂的四种方向，其中你认为正确的是（）第1页（共21页）A.3/.B.W.6.（3分）如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径与轮2的半径相同，轮3的半径与轮4的半径相同，且为轮1与轮2半径的一半，则 轮1边缘的a点与轮4边缘的c点向心加速度之比为（）D.1:87.（3分）如图所示，比管道略小的小球在竖直放置的光清圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）A.
38、小球能通过最高点的最小速度为丫 =底B.小球通过圆心与等高的仍两处时，可以与管壁间没有作用力C.小球在水平线成以下管道中运动时，一定受到外侧管壁作用力D.小球在水平线必 以上管道中运动时，不可能受到外侧管壁作用力8.（3分）一列向右传播的横波在某时刻的波形如图所示，其中质点P、。到平衡位置的距离相等。波的周期为7、关于P、。两质点，以下说法正确的是（）第2页（共21页）A.该时刻质点尸的速度在增大B.该时刻质点。的加速度在减小C.再经过二两质点到平衡位置的距离仍相等4D.该时刻两质点的速度相同9.（4 分）如图所示，两个相间的物体，在两个力月和鸟的作用下沿相同粗糙水平面以相同的加速度向右移动了
39、相同的距离。若片所做的功为名,旦所微的功为啊,则（）A.WXW2B.W.叫B.C.%=%D.条件不足，无法确定【解答】解：由题意可得片和月大小和方向相同，并且物体移动的位移也相同，所以由功的 公 式%=也 可 知，它们对物体做的功是相同的，故C 正确48。错误。故选：C 10.（4 分）一物体放在粗糙的水平面上，当受到水平拉力作用时，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示，则拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的（）GD.r【解答】解：由图知：在 0-/。时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v a t.由牛顿第二定律得：F f =ma,则拉力的功率为：P=Fv=(f+ma)v=(/+md
40、)at；第12页（共21页）在4 时刻以后，物体做匀速运动，V 不变，则尸 =/,P=Fv=j F v,所以，时刻后的功率比f 时刻的功率小，故5正确。故选：B。11.（4 分）如图所示，两个水平摩擦轮力和B传动时不打滑，半 径 段=2%,力为主动轮。当 N 匀速转动时，在 4 轮边缘处放置的小木块恰能与/轮相对静止。若将小木块放在8轮上，为让其与轮保持相对静止，则木块离8轮转轴的最大距离为（已知同一物体在两轮上受到的最大静摩擦相等）（）4B.2C RBD.8轮上无木块相对静止的位置【解答】解：摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等，根据题意有：两轮边缘上有:此 以=RBOB所以：因为同一
41、物体在两轮上受到的最大摩擦力相等，根据题意有，在 8轮上的转动半径最大为r ：则根据最大静摩擦力等于向心力有：mRAa)/-得：&凹=与.2&2&故选：B o12.（4 分）如图所示，为在同一绳上相向传播的甲、乙两列简谐横波某时刻的波形图，其中a、6、c 是甲波上的三个点。下列说法正确的是：（）第13页（共21页），c aA.这两列波相遇时能发生干涉现象B.甲波的速度叫比乙波的速度也大C.质点a比质点b先回到平衡位置D.若=2 0，/s,再经/=0.5 s,质点c 运动的路程是0.4”？【解答】解：A B,波速是由介质决定的，可知两列波的波速相等，根据相邻波峰或波谷间的距离等于波长，由图知，甲
42、波的波长与乙波的大，由波速公式v=Zf知，两波的频率不等，不能发生干涉现象，故/、8错误。C、甲波向右传播，由上下坡法可知，此时质点。正向上运动，质点6正向下运动，所以质点a比质点6 后回到平衡位置。故C错误。D -若M p=2 0 m/s,而波长为4=8加，则周期为4=上=刃=0.4s ,则再经f =0.5 s,质点 c由 甲 波 引 起 的 路 程 是 岳=2 4，=2、10 5 7 =0.2 加。质 点 c由乙波引起 的 路 程 是S2=4A=4 x 5cm=0.2 m 故总路程是0 4，故。正确。故选：D。二、填 空 题（共 20分，每 空 1 分.）13.（2分）如图所示的图样为波的
43、衍 射 现象,为使得现象更明显，可适当（选填“增大或减小”）波源的频率。【解答】解：由图可知，图中波穿过单孔继续传播，这是波的衍射现象；为了使波更明显,第14页（共21页）应增大波长或减小孔的尺寸；为了增大波长，应减小波源的频率。故答案为：衍射；减小。14.（2分）一质点作半径为1机的匀速圆周运动，它在0.8 s 的时间内。运动方向转过1 20。角,则 其 转 速 是 25 r i min,0.8 s 内质点的位移为 m2【解答】解：质点在0.8 s 的时间内运动方向转过1 20。角，贝 I：0=2O =rad3所以角速度：（-=rad/s3x0.8 62 乃 I n 1 2r/s=25 r
44、/min运动方向转过1 20。角时质点的位移大小为：x=6，故答案为：2 5,51 5.（2 分）如 图 1 所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在/、8两点之间做简谐运动。以向左为正，振子的位移x 随时间，的变化如图2 所示，则5 s 末振子做 加速度增大的减速 运动：振子从8点向左运动到4点过程中的平均速度为 m/s。A3 o1图1P1x/cm42,o4遍ill图2-【解答】解：（1）根据图象可知，该弹簧振子的周期为1.6 s,所以f =5 s =3 lr,所以振子8在该时刻正在朝着正方向做加速度增大的减速运动，（2）根据图象可知，振子的振幅为4 =0.1 2,，振子从8点向左运动到/点过程中
45、的平均速度为 v =0.3机 /s ；故答案为：加速度增大的减速，0.31 6.（2 分）如图所示，实线表示简谐波在4=0时刻的波形图，虚线表示4=0.5 s 时的波形图。若波向右传播，且 7（4-G2 T,则该 波 的 频 率 为 3.5 H z：若波向左传播，且2 7 6-/1）3 7,则该波的传播速度为 m/s。第15页（共21页）【解答】解：根据简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离，因为T （t2-t,）2T,设波传播的距离为x,则有：A x 2 A由波形平移法可知：若波向右传播，有：3 7（4一 小 7=/2解得：T=-s7频率为：f =-=3.5Hz；T若 2乙 波
46、向左传播,则有：）3 4,由波形平移法可知：波传播的距离为：x=2-A=Sm4Y则波速为：v -=36 m/s ,t2 T l故答案为：3.5,36 o1 7.（1 2分）如 图（a）所示，/、8为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉8上（细绳能承受足够大的拉力），4、B、C在同一直线上。，=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，在整个运动过程中小球速率保持不变。在破）1 0 时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，设绳长为d,则两 钉 子 间 的 距 离 为 细 绳 第 三 次 碰 钉 子 到 第 四 次 碰 钉 子 的 时 间 间 隔
47、 为 s。第16页（共21页）【解答】解：0 6 s 内绳子的拉力不变，知耳=m ,6 10s内拉力大小不变，知 工=?一，d d,因为则不=*d,两钉子之间的间距为：/x=d-d =-d.2 5 6 6 60 6 s的转动半径和第一次碰到钉子与第二次碰到钉子过程的转动半径之比为6:5,故时间之比为6:5,故第二过程的时间为？x6s=5 s,故 f=10.5s时刻细绳第二次碰到钉子；6,7r（d -）7t（d 2 x）因为4=X L=6S,则有：4=-以=5s,4-=4 s,细绳每跟钉子碰撞一次,%转动半圈的时间少1s，则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔=6-3 x ls=3 s。故答
48、案为：d；3 6三、综 合 题（共4 0分）注意：第19、2 0题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等.18.（10分）在“利用单摆测重力加速度”的实验中，（1）从下列器材中选用最合适的器材（填写器材代号）_ A D G _（A）小 铁 球（B）小塑料球（C）20c,”长的细线（D）lOOcvn长的细线（E）手表（尸）时钟（G）秒表（2）（单选）有 关“用单摆测定重力加速度”的实验，下述说法中正确的是A.为了方便测量摆长，可以将单摆放在水平桌面上用力拉紧后再测量B.测量摆长时可以先测出摆线的长度，再加上摆球的半径C.偏角不要超过5。，将摆球拉到最大
49、位移处释放同时快速按下秒表开始计时D.为了精确测量单摆的周期，起码要测量小球作100次全振动所用的时间（3）某同学实验时改变摆长，测出多组摆长L 和对应的周期7 的数据，作出乙-尸图线，得到一条过原点的直线，如果直线的斜率为3则求得重力加速度g=。但实际操作时,该同学漏加了小球半径，如果他仍作出L-图线，通过直线斜率来计算重力加速度，则测量结果将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【解答】解：（1）“利用单摆测重力加速度”的实验中，为了减少相对误差，最合适的器材有：小铁球、1O O C T77长的细线以及秒表；故选：A D G。（2）A.测量摆长，应该将单摆悬挂在铁架台上后进行测量，且不可以用
50、力拉，故 Z 错误;B.摆长为摆线长和小球半径之和，所以测量摆长时可以先测出摆线的长度，再加上摆球第17页（共21页）的半径，故8正确；C.偏角不要超过5。，将摆球拉到最大位移处释放，当摆球摆到最低点时快速按下秒表开始计时，故C错误；D.为了精确测量单摆的周期，尽可能测出多次振动的时间，不一定测量小球作1 0 0 次全振动所用的时间，故。错误。故选：B；(3)根据7 =2 1后 得：=券 卬 2,则图线的斜率4 =看，解得g =4%/；该同学漏加了小球半径，如 果 他 仍 作 出 图 线，图象的斜率不变，通过直线斜率来计算重力加速度，则测量结果将不变。故答案为：(1)A D G；(2)B；(3