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临汾市平阳中学高二年级 3 月份质量检测物理试题
考试时间 75 分钟
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷（选择题，共 48 分）
单选题每题 4 分，共 24 分；多选题每题 6 分，多选、错选不给分，少选给 3 分，共 24 分
一、单选题
1 ．关于振动和波的关系，正确说法是( )
A ．物体做机械振动，一定会产生机械波
B ．如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止
C ．介质中有机械波传播，其中质点不一定在做机械振动
D ．介质中每一个质点开始振动的方向一定和波源开始振动的方向相同
2 ．如图甲所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方向，把木筷提起一段距离后放手，木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说法正确的是( )
A ．在t1 时刻处于超重状态 B ．在t2 时刻向下运动
C ．在t2 时刻合力不为零 D ．运动过程中，机械能一直减小
3．如图，健身者在公园以每分钟 60 次的频率上下抖动长绳的一端，长绳自右向左呈现波浪状起伏，可近似为单向传播的简谐横波。长绳上 A 、B 两点平衡位置相距6m ，t0 时刻 A 点位于波谷，B 点位于波峰，两者之间还有一个波谷。下列说法正确的是( )
A ．波长为3m B ．波速为12m / s
C ．t0 + 0.25s 时刻，B 点速度为 0 D ．t0 + 0.50s 时刻，A 点速度为 0
4 ．如图，单摆甲放在真空中，悬点处固定一带正电小球，摆球亦带正电，周期为T甲 ；单摆乙放在以加速度 a 向下加速运动的电梯中，周期为T乙 ；单摆丙带正电，放在磁感应强度为 B的匀强磁场中，周期为T丙 ；单摆丁带正电，放在匀强电场 E 中，周期为T丁 。若四个单摆摆长均相等，那么( )
A ．T甲 > T乙 > T丁 > T丙 B ．T乙 > T甲 > T丙 > T丁
C ．T丙 > T甲 > T丁 > T乙 D ．T乙 > T甲 = T丙 > T丁
5 ．直角坐标系 xOy 的y 轴为两种均匀介质 I 、II 的分界线，位于 x=0 处的一个波源发出的两列机械波 a、b 同时分别在介质 I、II 中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻 a 波恰好传到 x=4m 处，下列说法正确的是( )
A ．波源的起振方向沿y 轴正方向 B ．两列波的频率关系fa=4fb
C ．此时刻 b 波传到 x=-12m 处 D ．质点 P 在这段时间内的路程为 50cm
6．如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为 0. 1kg 的小铁球，两端 A、B 悬挂在倾角为 30°的固定斜杆上，间距为 1.5m。小球平衡时，A 端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向
的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与 AB 交点的单摆，重力加速度g = 10m / s2 ，则( )
A ．摆角变小，周期变大
B ．小球摆动周期约为 2s
C ．小球平衡时，A 端拉力为N
D ．小球平衡时，A 端拉力小于 B 端拉力
二、多选题
7 ．弹簧振子以点 O 为平衡位置，在 A、B 两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移 x 随时间 t 的变化如图所示，下列说法正确的是( )
A ．t = 0.8s 时，振子的速度方向向左
B ．t = 0.2s 时振子正在做加速度增大的减速运动
C ．t = 0.4s 和t = 1.2s 时，振子的加速度完全相同
D ．t = 0.4s 到t = 0.8s 的时间内，振子的速度逐渐减小
8 ．某实验小组在研究机械振动和机械波的实验中，得到甲、乙两个图像。如图所示，图甲为波在t = 0 时的波形，P 点是距平衡位置2.5cm 的质点，图乙是Q 点的振动图像。下列说法正确的是( )
A ．这列波的传播方向为-x 方向
B ．这列简谐横波的波速为1.5m / s
C ．0.5s 时质点Q 具有最大的加速度和位移
D ．0.5s ~ 1.0s 内质点P 的速度一直增大，加速度一直减小
9 ．一歌手在湖边唱歌，歌声通过空气和水传到距其 2km 的湖对岸，空气中的声速为
340m/s，水中声速为 1450m/s，歌声可视为频率为 400Hz 的声波，则下列说法正确的是( ) A ．在水中传播频率会改变
B ．由空气和水传到湖对岸的时间差约为 4.5s
C ．在空气中波长为 0.85m
D ．在水中的波长为 5m
10 ．如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图，经 0.5s 后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期 T 大于 0.5s ．以下说法正确的是( )
2
A ．波的周期可能是 s 3
B ．波的周期可能是 4s
C ．如果波是沿 x 轴正方向传播的，波速是 0.72m/s
D ．如果波是沿 x 轴负方向传播的，波速是 0. 12m/s
第 II 卷（非选择题，共 52 分）
实验题：每空 2 分，共 18 分；解答题：13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 12 分，共 34 分
三、实验题
11 ．在“用单摆测量重力加速度” 的实验中：
(1)为了较精确地测量重力加速度的值，以下三种单摆组装方式最合理的是 ；
A ． B ． C．
(2)在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得摆线长度为l ；用游标卡尺测量摆球的直径d ，示数如图甲所示，则 d = mm；
(3)将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始计时，测量N次全振动的时间为t ，由本次实验数据可求得g =

（用 l 、d 、N 、t 表示）；
(4)若某次实验测得g 数值比当地公认值大，原因可能是 ；
A ．开始计时时，过早按下秒表
B ．实验时误将 49 次全振动记为 50 次
C ．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，摆线长度增加
(5)改变摆线长度l ，重复实验，测得每次实验时单摆的振动周期T ，作出 T2 - l 图像为图乙中的 （选填“ a ”“ b ”或“ c ”）。
12 ．小吴同学在做“测定电池的电动势和内阻”实验。
（1）除了一节干电池、开关、导线外，还需要其它器材，能达成实验目的选项有( ) A.一个电流表和一个电阻箱
B.一个电压表和一个滑动变阻器
C.一个多用电表和一个滑动变阻器
D.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器
（2）小吴同学采用了上述实验中的一种，并加了一个定值电阻R0 （阻值为1.00Ω ), 按照图甲电路图连接电路，根据实验数据做出电池的U - I 图像（图乙）。由图像得到电池的电动势E = V ，电池的内阻 r = Ω ；（结果保留两位小数）
（3）由于实验存在误差，导致干电池的电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差，造成这种误差的原因是( )
A. 电流表的分压作用 B. 电流表的分流作用
C. 电压表的分流作用 D. 电压表的分压作用
四、解答题
13．某同学在研究简谐运动规律过程中，发现弹簧连接一个物体时较容易成功，而两个物体摞在一起做简谐运动却比较困难。如图所示，A、B 两木块质量分别是mA = 0.2kg ，mB = 0.3kg ，弹簧的劲度系数k = 0.50N/cm ，A 和 B 间的动摩擦因数 μ = 0.3 ，B 与水平面的摩擦力不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s2 。
（1）求两木块一起做简谐运动的位移是 2cm 时，两木块的加速度大小；
（2）求两木块一起做简谐运动的位移是 2cm 时，A 、B 两木块间的摩擦力大小；
（3）两木块一起做简谐运动的过程中，求它们的最大振幅及木块 A 的最大动能。
14．在平面直角坐标系 xoy 中，第一象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子从 M 点以速度 v0 垂直于y 轴射入磁场，经 x 轴上的 N 点与 x 轴负方向成 θ=60°角射入电场，最后从 P 点垂直于y 轴射出电场，如图所示。不计粒子重力，求：
(1)粒子在磁场中运动的半径 R；
(2)粒子在磁场中的运动时间 t；
(3)P、N 两点间的电势差 UPN。
15．如图甲所示，a、b 为沿x 轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m 。a、b 的振动图像分别如图乙、丙所示。
（1）若该波在介质中传播的速度为10m / s ，求该波的波长 λ ;
（2）在（1）情形下，求 0 ~ 4s 时间内a 质点运动的路程s ；
（3）若该波的波长大于 2m，求可能的波速v 。
1 ．D
AC ．物体做机械振动，不一定会产生机械波；介质中有机械波传播，其中质点一定在做机械振动，故 AC 错误；
B ．如果波源停止振动，在介质中传播的波动并不会立即停止，故 B 错误；
D ．介质中每一个质点开始振动的方向一定和波源开始振动的方向相同，故 D 正确。故选 D。
2 ．C
A ．在t1 时刻，振动物体处于正的最大位移处，加速度方向竖直向下，物体处于失重状态，故 A 错误；
B ．由图乙可知，在t2 时刻，物体处于平衡位置，且向上运动，故 B 错误；
C ．在t2 时刻，物体处于平衡位置，木筷（含铁丝）受到的浮力和重力等产生回复力的力的合力为 0，但由于木筷（含铁丝）做阻尼运动，则木筷（含铁丝）依然受阻尼力的作用（水对木筷的阻力），合力不为零，故 C 正确；
D．木筷（含铁丝）向上运动时，浮力做正功，若浮力大于阻力，则机械能增加，故 D 错误。故选 C。
3 ．D
A ．如图根据题意可知
解得
λ = 4m
故 A 错误；
B ．波源的振动频率为
故波速为
v = λf = 4m/s
故 B 错误；
T
C ．质点的振动周期为T = 1s ，因为0.25s = ，故 B 点在t0 + 0.25s 运动到平衡位置，位移为4
0，速度最大，故 C 错误；
D ．0.5s ，故 A 点在t0 + 0.5s 运动到波峰，位移最大，速度为 0，故 D 正确。故选 D。
4 ．D
甲摆所受库仑力和丙摆中所受洛伦兹力总是沿半径方向，不影响回复力，故有
根据等效重力加速度，对乙摆有
,
mg乙 = mg - ma
解得
g乙, =g - a
故可得
同理，对丁摆有
,
mg丁 =mg+Eq
解得
故可得
故有
T乙 > T甲 = T丙 > T丁故选 D。
5 ．D
A．此时刻 a 波恰好传到 x=4m 处，根据“上下坡”法可知，x=4m 处的质点沿y 轴负方向振动，则波源的起振方向沿y 轴负方向，故 A 错误；
B ．由于两列波是由同一波源产生的，所以频率相同，故 B 错误；
C ．由图可知，a 与 b 波波长之比为 1:4，根据v = λf 可知，a 、b 波的传播速度之比为 1:4，
经过相同时间，传播距离之比为 1:4，所以 a 波恰好传到 x=4m 处时，b 波传到 x=-16m 处，故 C 错误；
D ．由图可知，质点 P 振动的时间为 2.5T，所以路程为 s = 2.5 ? 4A = 2.5 ? 4 ? 5cm = 50cm ，故 D 正确。
故选 D。
6 ．B
A ．根据单摆的周期公式T可知周期与摆角无关，故 A 错误；
CD ．同一根绳中，A 端拉力等于 B 端拉力，平衡时对小球受力分析如图
可得
2FA cos 30° = mg解得
故 CD 错误；
B ．根据几何知识可知摆长为
故周期为
故 B 正确。
故选 B。
7 ．AB
A ．从振子的位移—时间图像可以看出，t = 0.8s 时，振子经过平衡位置向负方向运动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故 A 正确。
B ．t = 0.2s 时，振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中，离平衡位置越远，加速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故 B 正确。
C ．t = 0.4s 时，振子处在正向最大位移处，加速度向左，t = 1.2s 时，振子处在负向最大位移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故 C 错误。
D ．t = 0.4s 到t = 0.8s 的时间内，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，振子速度逐渐增大，故 D 错误。
故选 AB。
8 ．BC
A ．由图乙可知，t = 0 质点Q 向上振动，根据波形平移法可知，这列波的传播方向为+x 方向，故 A 错误；
B ．由题图可知，波长为 λ = 3m ，周期为T = 2s ，则波速为 v m / s ，故 B 正确；
C ．由图乙可知，质点Q 处于最大位移处，此时具有最大的加速度和位移，故 C 正确；
T
D ．根据波形平移法可知，t = 0 质点P 向下振动，0.5s ~ 1.0s 内，即经过 时间，质点P 经4
过平衡位置向下运动，做质点P 的速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故 D 错误。故选 BC。
9 ．BC
A ．频率只与波源有关，故在水中传播频率不会改变，故 A 错误；
B ．由空气传到湖对岸的时间为
空由水传到湖对岸的时间为
水故由空气和水传到湖对岸的时间差约为
Δt = t空 - t水 = 4.5s故 B 正确；
C ．在空气中的波长为
故 C 正确；
D ．在水中的波长为
故 D 错误。
故选 BC。
10 ．AD
AB ．如果波沿 x 轴正方向传播
解得
如果波沿 x 轴负方向传播
解得
T = 2.0s A 正确，B 错误；
C ．如果波沿 x 轴正方向传播，波速是
C 错误；
D ．如果波沿 x 轴负方向传播，波速是
D 正确。
故选 AD。
11 ．(1)C
(2)16.3
(4)B
(5)a
（1）摆球应该选择密度大的小钢球，为了防止在实验过程由于摆球的摆动导致摆长发生改变，悬点要固定。
故选 C。
（2）由图甲，有摆球的直径为
d = 16mm + 3 ? 0.1mm = 16.3mm
（3）由题意有小球单摆周期
由单摆周期公式
其中
得
（4）A．开始计时时，过早按下秒表，导致周期偏大，实验测得 g 数值应偏小，故 A 错误； B．实验时误将 49 次全振动记为 50 次，导致周期偏小，实验测得 g 数值应偏大，故 B 正确；
C．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，摆线长度增加，但我们还是利用测量值来计算，所以实验测得 g 数值应偏小，故 C 错误。
故选 B。
（5）由上述分析可得
所以T2 - l 图线应该为图线 a。
12 ． AD##DA 1.48##1.49##1.50 0.51##0.52##0.53##0.54##0.55 C
（1）[ 1] 闭合电路欧姆定律涉及 5 个物理量，分别是电源电动势 E、电源内阻 r、外
电路电阻 R、路端电压 U 和干路电流 I，知道 U、R、I 其中任意两个物理量都可以计算出电源的电动势和内阻，如
U = E - Ir
采用电流表、电压表和滑动变阻器完成实验， 如果没有电压表，可以用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由
U = IR
求出路端电压，即
IR = E - Ir
故选 AD。
（2）[2][3] 由闭合电路欧姆定律，有
U = E - I(R0 + r)
结合图乙，可得
1.20 -1.49
E = 1.49V ，(R0 + r) = = 1.52Ω
0.19
解得
r = 0.52Ω
（3）[4]造成这种误差的原因是电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值。故选 C。
13 ．（1）2m / s2 ；（2）0.4N ；（3）3cm ，0.009J
（1）两木块一起做简谐运动的位移是 2cm 时，以两木块为整体，根据牛顿第二定律可得
F = kx = (mA + mB)a
解得加速度大小为
（2）两木块一起做简谐运动的位移是 2cm 时，以 A 为对象，根据牛顿第二定律可得
f = mAa
解得 A 、B 两木块间的摩擦力大小为
f = 0.4N
（3）两木块一起做简谐运动的过程中，它们振幅最大时，A 、B 两木块间的摩擦力达到最
大，则有
fmax = mAamax
kAmax = (mA + mB)amax联立解得最大振幅为
Amax = 3cm根据系统机械能守恒可得
解得
vmax = 0.3m / s则木块 A 的最大动能为

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 qv0B = m 解得R
（2）如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的圆心角 a
圆周运动的周期T
粒子在磁场中运动时间t T联立解得t
（3）粒子从 N 到 P 的运动情况可看成从 P 到 N 类平抛运动的逆过程，由运动分解可知粒子在 P 点的速度vP = v0 cos θ
粒子从 N 到 P 的运动过程中，由动能定理得qUNP mv mv 联立解得UPN = -UNP
λ = 8m ； s = 80cm ；m / s ；v2 = 10m / s （1）根据振动图像可得周期为T = 0.8s ，根据波速公式有
代入数据，解得
λ = 8m
（2）由题意可知
t = 4s = 5T
所以质点a 运动的路程为
s = 20A = 80cm
（3）如果波沿+x 方向传播，则有
而由于 λ > 2m ，可得 n = 0 ，所以 m代入公式
可得
如果波沿-x 方向传播，则有
而由于 λ >2m ，可得 n = 0 ，解得 λ2 = 8m
代入公式
可得
v2 = 10m / s

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