资源简介

2022-2023高二下学期
物理3月份月考试卷b
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。
5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110分，考试时间90分钟。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1－8题只有一个选项正确，9－12题有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1．两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2（v1＞v2）离开平衡位置，在竖直平面内做小角度摆动，它们的周期与振幅分别为T1、T2和A1、A2、，则（　　）
A．T1＝T2，A1＞A2 B．T1＜T2，A1＝A2
C．T1＝T2，A1＜A2 D．T1＞T2，A1＝A2
2．关于机械振动相关的描述，下列说法正确的是（　　）
A．单摆的周期随摆球质量的增大而减小
B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率
C．单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零
D．水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能
3．如图所示，轻质弹簧的上端固定，下端连接一质量为m的金属小球，托住小球使弹簧处于原长，在t＝0时由静止释放，一段时间内小球在竖直方向做周期为T的简谐运动。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则（　　）
A．小球做简谐运动的表达式为x＝sin（t）
B．小球做简谐运动的表达式为x＝sin（t﹣π）
C．小球相邻两次加速度大小等于的时间为
D．小球相邻两次加速度大小等于g的时间为
4．一质点做简谐运动，振幅为10cm，周期为0.4s，从t＝0时刻开始，一个周期内，t1时刻的位移为x1＝5cm，t2时刻的位移为x2＝﹣5cm，以v1、v2和a1、a2分别表示t1、t2时刻质点振动速度和加速度，则以下说法正确的是（　　）
A．a1、a2大小一定相等，方向可能相同
B．v1，v2大小一定相等，方向一定相反
C．t2﹣t1可能为0.2s
D．a1和v1方向一定相同
5．如图所示，光滑圆槽固定在水平面上，O点为圆心，C点为最低点。甲球从A点由静止释放，同时从O点由静止释放乙球，甲球在A、B之间摆动，光滑圆槽的半径R远大于甲球运动的弧长。甲球、乙球均可视为质点，当乙球运动到C点时，甲球（　　）
A．在C点 B．在B点 C．在B、C之间 D．在A、C之间
6．如图为某鱼漂的示意图，当鱼漂静止时，水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按，使水位到达M点。松手后，鱼漂上下做简谐运动，水位在MN之间来回移动。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．鱼漂受到的合力为恒力
B．水位在O点时，鱼漂的速度最大
C．水位到达M点时，鱼漂具有向下的加速度
D．鱼漂由上往下运动时，速度越来越大
7．一单摆振动过程中离开平衡位置的位移随时间变化的规律如图所示，取向右为正方向．则下列说法正确的是（　　）
A．第1s末和第5s末摆球位于同一位置
B．0～1s的时间内，摆球的回复力逐渐减小
C．t＝3s时，摆球的位移为振幅的
D．t＝3s时，摆球的速度方向与加速度方向相反
8．如图所示，质量可以忽略的弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体沿斜面方向做振一幅较小的简谐振动。取平衡位置处为坐标原点，位移x向下为正，则下列分别是物体的回复力F、加速度a、弹簧弹性势能Ep、速度v与位移x变化关系。其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．一列沿x轴方向传播的简谐横波，从某时刻开始计时，在t＝1s时的部分波形如图甲所示，介质中平衡位置x＝2m的质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．波源起振方向沿y轴负方向
B．该波沿x轴负方向传播
C．t＝1s时，P质点振动路程为0.8m
D．开始计时时波刚传播到1m处
10．如图所示，光滑球面半径为R，将A、B两小球置于球面上等高处，它们距球面最低点O的距离远远小于R，C球处于球面的球心处，在小球B所处位置和O点之间放置一光滑直线轨道，小球B可以沿直线轨道下滑，不计空气阻力，若将三球同时由静止释放，则下列说法中正确的是（　　）
A．A球比C球先到达O点 B．C球比A球先到达O点
C．A球比B球先到达O点 D．B球比A球先到达O点
11．如图所示，三根细线a、b、c于O处打结，每根细线的长度均为L，a、b细线上端固定在同一水平面上相距为L的A、B两点上，c细线下端系着一个小球（小球直径可以忽略），小球质量为m，下列说法正确的是（　　）
A．小球可以在纸面内做简谐运动，周期为T＝2π
B．小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为T＝2π
C．小球可以在纸面内做简谐运动，周期为T＝2π
D．小球可以在与纸面垂直的平面内做简谐运动，周期为T＝π
12．水平弹簧振子，每隔时间t，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔的时间，振子的速度总是大小相等，方向相反，则有（　　）
A．弹簧振子的周期可能小于
B．每隔的时间，振子的加速度总是相同的
C．每隔的时间，振子的动能总是相同的
D．每隔的时间，弹簧的长度总是相同的
二、实验题（本题共3小题，共15分。把答案填在答题卡上对应位置）
13．（3分）图（甲）是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成．当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图象。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。
（1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处 　 　（选填“多”、“少”或“一样多”）；
（2）经测量发现图（乙）中OB＝O'B'，若木板1的移动速度v1＝1.5m/s，则木板2的移动速度v2＝　 　m/s。
14．（6分）利用单摆测当地重力加速度的实验中。
（1）利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝　 　cm。
（2）某同学据测量数据画出L﹣T2图像（如图乙）。由图像可得当地重力加速度g＝　 　m/s2（保留三位有效数字）。
（3）某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误那么他得到的实验图像可能是如图丙图像中的 　 　。
15．（6分）在做“用单摆测重力加速度实验时”的实验时，用游标卡尺测量摆球直径如图1所示；
（1）那么摆球直径为 　 　mm
（2）如果测定了若干次全振动的时间如图2中秒表所示，那么秒表读数是 　 　s．
（3）某同学用该实验装置测当地重力加速度，若他测得的g值偏大，可能的原因是 　 　
A.测摆线长时摆线拉得过紧。
B.开始计时时，秒表过迟按下。
C.实验中误将50次全振动数为49次。
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了。
（4）为提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据拟合成直线，并求得该直线的斜率K。则重力加速度g＝　 　。（用K及常数π表示）。
三、计算题（本题共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16．（10分）如图所示，在细绳一端拴上一个小球，另一端固定在悬点O上，组成摆长为L的单摆。若某星球的半径为地球半径的，星球的质量为地球质量的，地球表面的重力加速度为g。
（1）求该星球表面的重力加速度大小；
（2）将单摆系统置于该星球表面，求单摆完成10个全振动所需的时间。
17．（10分）有甲、乙两个简谐运动：甲的振幅为2cm，乙的振幅为3cm，它们的周期都是4s，当t＝0时甲的位移为2cm，乙的相位比甲落后。
（1）分别写出甲、乙两个运动中位移随时间变化的关系式；
（2）在同一坐标系中作出这两个简谐运动的位移—时间图象。
18．（13分）正在修建的楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下，某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，他先将线的下端系上一个小球，当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为l＝1m。他打开窗户，让小球在垂直于墙的竖直平面内作小角度摆动，如图所示，从小球第1次通过图中的B点开始计用入到第21次通过B点共用时40s。当地重力加速度g值取π2（m/s2），根据以上数据，求：
（1）该单摆的周期；
（2）房顶到窗上沿的高度h。
19．（14分）如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象，已知两个振子质量之比为mA：mB＝1：9，弹簧的劲度系数之比为kA：kB＝1：4，求：
（1）它们的周期之比TA：TB；
（2）它们的最大加速度之比为aA：aB；
（3）它们在0～1.2s内的路程之比sA：sB。
河南省洛阳市第一中学学校 2022-2023高二下学期
物理3月份月考试卷b
参考答案
一．选择题（共8小题，满分32分，每小题4分）
1．A； 2．D； 3．D； 4．C； 5．D； 6．B； 7．C； 8．D；
二．多选题（共4小题，满分16分，每小题4分）
9．AD； 10．BC； 11．AB； 12．AC；
三．实验题（共3小题，满分15分）
13．多；2； 14．2.26；10.25；B； 15．18.4；100.3；AB；；
四．计算题（共4小题，满分47分）
16．【解答】解：（1）由万有引力定律得
解得
（2）单摆的振动周期为
单摆的振动时间为t＝10T
代入数据整理得
答：（1）该星球表面的重力加速度大小为；
（2）将单摆系统置于该星球表面，单摆完成10个全振动所需的时间为。
17．【解答】解：（1）由题意可知，甲的振幅为2cm，周期为4s，则圆频率为：ω＝＝＝0.5πrad/s
t＝0时刻时，甲处于最大位移处，所以甲的振动方程为：
x1＝A1cosωt＝2cos0.5πt（cm）
乙的振幅为3cm，周期也为4s，则圆频率也是0.5πrad/s，乙的相位比甲的落后，所以乙的振动方程为：x2＝A2cos（ωt+φ0）＝3cos（0.5πt﹣）cm
（2）故图象如图所示；
答：（1）甲、乙两个运动中位移随时间变化的关系式分别为x1＝2cos0.5πtcm、x2＝3cos（0.5πt﹣）cm；
（2）这两个简谐运动的位移—时间图象见解析。
18．【解答】解：（1）从小球第1次通过图中的B点开始计用入到第21次通过B点共用时40s，则周期为
（2）球心到窗上沿的距离l＝1m，由于该单摆在左右两侧摆动的摆长变化，故周期公式为
g值取π2（m/s2），代入数据解得，房顶到窗上沿的高度为：h＝8.0m
答：（1）该单摆的周期为4s；
（2）房顶到窗上沿的高度为8m。
19．【解答】解：（1）已知两个振子质量之比为mA：mB＝1：9，弹簧的劲度系数之比为kA：kB＝1：4，根据弹簧振子的周期公式T＝2得，周期之比TA：TB＝：＝2：3．
（2）根据简谐运动的特征：F＝﹣kx＝ma，分析得知，当振子的位移最大时，加速度最大．振子的最大位移大小等于振幅．由图读出，振幅之比AA：AB＝2：1．根据牛顿第二定律得最大加速度之比为aA：aB＝9：2
（3）由图可知TA＝0.4s；TB＝0.6s，t＝1.2s＝3TA＝2TB，所以sA＝3×4A＝3×4×10cm＝120cm，所以sB＝2×4A＝2×4×5cm＝40cm，所以sA：sB＝3：1
答：（1）它们的周期之比为2：3；
（2）它们的最大加速度之比为9：2；
（3）它们在0～1.2s内的路程之比为3：1。

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