湖北省部分重点中学2017-2018学年度下学期高二期末考试物理试卷(B)(解析版)
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共18道小题,约7860字。
湖北省部分重点中学2017-2018学年度下学期高二期末考试
物 理 试 卷 B
一、单选题(本大题共7小题,共28分)
1. 如图所示,四个摆长分别为L1=3 m、L2=2.5 m、L3=2 m、L4=1.5 m的摆摆球质量相同,悬于同一根横线上.现以摆3为驱动摆,让摆3振动,使其余三个摆也振动起来,则摆球振动稳定后( )
A. 摆1的振幅一定最大 B. 摆4的周期一定最短
C. 四个摆的振幅相同 D. 四个摆的周期相同
【答案】D
【解析】3摆振动起来后,使得1、2、4做受迫振动,振动的频率都等于3振动的频率。所以各摆振动的周期都相等,故ABC错误,D正确,故选D.
【点睛】受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振幅最大,即共振.
2. 一简谐运动物体的位移x随时间t变化的关系式为x=0.2sin (2.5πt),位移x的单位为m,时间t的单位为s.则 ( )
A. 弹簧振子的振幅为0.4 m
B. 弹簧振子的周期为1.25 s
C. 在t=0.2 s时,振子的运动速度为零
D. 在任意0.2 s时间内,振子的位移均为0.2 m
【答案】C
【解析】质点做简谐运动,振动方程为,可知振幅A=0.2m,角速度为,则周期为,故AB错误;当t=0.2s时,,振子的位移最大,故速度最小,为零,故C正确;根据周期性可知,质点在一个周期内通过的路程一定是4A,但四分之一周期内通过的路程不一定是A,故D错误;故选C.
【点睛】质点做简谐运动,振动方程为,可读出振幅A和角频率.然后结合简谐运动的对称性进行分析.
3. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,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的变化图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t=0.3 s时,振子的速度方向向左
B. t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处
C. t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的加速度完全相同
D. t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐增大
【答案】D
【解析】由图乙知t=0.3s时,振子在平衡位置向正方向运动,所以速度方向向右,故A错误;振子远离平衡位置运动,速度逐渐减小,t=0.2s时,应在O点右侧大于6cm处,故B错误;t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度大小相同,方向相反,故C错误;t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子向平衡位置运动,速度逐渐增大,故D正确;故选D.
【点睛】由图象可知振动的周期和振幅,振子向平衡位置运动的过程中,速度增大,加速度减小,同时要注意振动图象与波动图象的区别。
4. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为xa=2 m和xb=6 m,图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图象.下列说法不正确的是( )
A. 该波沿+x方向传播,波速为1 m/s
B. 质点a经过4 s振动的路程为4 m
C. 此时刻质点a的速度沿+y方向
D. 质点a在t=2 s时速度为零
【答案】B
【解析】ab两点间的距离为,振动从a传播到b的时间为半个周期,为,所以波速为,但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向,由微平移法可知波向-x轴方向传播,A错误;质点a振动4s,是经过了半个周期,质点运动过的路程为振幅的2倍,即为1m,B错误;此时刻b的振动方向是向y轴正方向,ab间相隔半个波长,振动步调完全相反,所以此时刻质点a的速度沿-y方向,C错误;在t=2s时,质点b在正的最大位移处,ab两质点的振动步调完全相反,所以质点a在负的最大位移处,此时a的速度为零,D正确.
【点睛】解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断,常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”,还有就是要熟练的掌握步调一致的点的判断和步调始终相反的点的判断.会通过时间计算振动质点通过的路程.
5. 某人手持边长为5cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.5m。在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了10.0 m,发现用这个镜子长度的4/5就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为
A. 5.5m B. 5.0m C. 4.5m D. 4.0m
【答案】D
【解析】设树高为H,树到镜的距离为L,如图所示,是恰好看到树时的反射
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