青海省海东市二中2021-2022高二物理5月月考试题(含解析).doc

青海省海东市二中2021-2022高二物理5月月考试题（含解析）
一、选择题(1-8单选，9-13多选，每小题4分，共52分)
1.如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。

以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x 轴的正方向。

若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知，以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴的正方向。

若振子位于N点时开始计时，所以0时刻位移为正，在正向最大位移处，之后向左运动，即向负方向运动，故A正确，BCD错误。

2.一系列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位置相距3/4波长，B 位于A右方。

t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过1/4周期，B位于平衡位置
( )
A. 上方且向上运动
B. 上方且向下运动
C. 下方且向下运动
D. 下方且向上运动
【答案】C
【解析】
【详解】波向右传播，t时刻A位于平衡位置上方且向上运动时，B位于平衡位置的上方，速
度方向向下，再经过1
4
周期，B位于平衡位置下方且向下运动。

A. 与分析结论不符，故A错误。

B. 与分析结论不符，故B错误。

C. 与分析结论相符，故C正确。

D. 与分析结论不符，故D错误。

3.一简谐横波沿x轴正向传播，图甲示t=0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是（）
A. 3.5m
B. 2.5m
C. 1.5m
D. 0.5m
【答案】B
【解析】
【详解】AD. 从图乙知：t=0时刻质点的位移为负，且沿-y方向运动，故AD错误。

BC. 在图甲中位移为负，大小与图乙相等，且速度沿-y方向的是x=2.5m处的质点，故B正确C错误。

4.一简谐横波沿x轴正方向传播，波长为 ，周期为T。

t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点。

图2是波上某一质点的振动图象。

下列说法正确的是( )
A. t=0时质点a的速度比质点b的大
B. t=0时质点a的加速度比质点b的小
C. 图2可以表示质点a 的振动
D. 图2可以表示质点b 的振动 【答案】D 【解析】
【详解】A. t =0时质点a 位于最大位移处，b 质点经过平衡位置，所以质点a 的速度比质点b 的小，故A 错误；
B. 根据加速度大小与位移大小成正比的特点，可知a 的位移比b 的位移大，则质点a 的加速度比质点b 的大，故B 错误；
CD. 由图2知，t =0时刻质点经过位置向下运动，图1是t =0时刻的波形，此时a 位于波峰，位移最大，与图2中t =0时刻质点的状态不符，而质点b 在t =0时刻经过平衡位置向下运动，与图2中t =0时刻质点的状态相符，所以图2不能表示质点a 的振动，可以表示质点b 的振动，故C 错误，D 正确。

5.周期为2.0s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波（ ）
A. 沿x 轴正方向传播，波速v=20m/s
B. 沿x 轴正方向传播，波速v=10m/s
C. 沿x 轴负方向传播，波速v=20m/s
D. 沿x 轴负方向传播，波速v=10m/s
【答案】B 【解析】
横波的振动方向与传播方向垂直，已知P 点的振动方向向下，由同侧法可知传播方向右，而读图得波长20m λ=，2s T =，则波速10/v m s T
λ
=
=，故选项B 正确。

【考点定位】横波的性质、机械振动与机械波的关系。

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6.简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v。

若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四副波形中质点a最早到达波谷的是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图A知，波长，周期，由图知质点a向上振动，经3T/4第一次到达波谷，用时，B图对应波长，周期，由图知质点a向下振动，经T/4第一次到达波谷，用时，C图对应波长，周期，由图知质点a 向上振动，经3T/4第一次到达波谷，用时，D图对应波长，由图知质
点a向下振动，经T/4第一次到达波谷，用时，所以D正确。

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7.平静湖面传播着一列水面波（横波），在波传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。

这列水面波
A. 频率是30Hz
B. 波长是3m
C. 波速是1m/s
D. 周期是
0.1s
【答案】C
【解析】
【详解】木块的上下运动反映了所在位置水面质点的振动情况，即波传播方向上的质点每分钟完成30次全振动，因此其周期为：T ＝
s ＝2s ，故选项D 错误；频率为：f ＝
＝0.5Hz ，
故选项A 错误；又因为甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，所以s AB ＝，解
得波长为：λ＝＝2m ，故选项B 错误；根据波长、波速、周期间关系可知，这列水面波的波速为：v ＝
＝m/s ＝1m/s ，故选项C 正确。

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8.一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的
两质点相距6 m ，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( ) A. 4 m 、6 m 和8 m B. 6 m 、8 m 和12 m
C. 4 m 、6 m 和12m
D. 4 m 、8 m
和12 m 【答案】C 【解析】
试题分析：满足这种情况的波形可能有三种情况，一是两点间有半个波长，此时1
2
λ=6m，故λ=12m；二是两点间有一个波长，此时λ=6m；三是两点间有32个波长，此时3
2
λ=6m，故λ=4m；故选项C 正确。

考点：波长的计算。

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9.在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为52y sin t π⎛⎫
=
⎪⎝⎭
，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x =12 m 处，波形图象如图所示，则
A. 此后再经6 s 该波传播到x =24 m 处
B. M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向
C. 波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向
D. 此后M 点第一次到达y =-3 m 处所需时间是2 s 【答案】AB 【解析】
试题分析：波的周期T="4" s ，波长λ="8" m，波速2?m/s v T
λ
=
=，则再经过6 s ，波传播
的距离为x="vt=12" m ，故该波传到x="24" m 处，选项A 正确；M 点在此时振动方向向下，则第3 s 末，即经过了0.75T ，该点的振动方向沿y 轴正方向，选项B 正确；因波传到x="12" m 处时，质点向y 轴正方向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y 轴正方向，选项C 错误；因为
35<2
2="sin" 45°，故M 点第一次到达y="–3" m 位置时，振动的时间小于4
T ="1" s ，选项D 错误。

【考点定位】机械波的传播、质点的振动
【名师点睛】此题考查了质点的振动及机械波的传播；要知道质点振动一个周期，波向前传播一个波长的距离；各个质点的振动都是重复波源的振动，质点在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移；能根据波形图及波的传播方向判断质点的振动方向。

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10.简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P 、Q 是传播方向上相距10 m 的两质点，波先传到P ，当波传到Q 开始计时，P 、Q 两质点的振动图像如图所示。

则
A. 质点Q 开始振动的方向沿y 轴正方向
B. 该波从P 传到Q 的时间可能为7 s
C. 该波的传播速度可能为2 m/s
D. 该波的
波长可能为6 m 【答案】AD 【解析】
【详解】A 、由图象可知，质点P 的振动图象为虚线，质点Q 的振动图象为实线，从0时刻开始，质点Q 的起振方向沿y 轴正方向，所以选项A 正确。

B 、由题可知，简谐横波的传播方向从P 到Q ，由图可知，周期T ＝6s ，质点Q 的振动图象向左4s 、后与P 点的振动重合，意味着Q 点比P 点振动滞后了4s ，即P 传到Q 的时间△t 可能为4s ，同时由周期性可知，从P 传到Q 的时间△t 为（4+nT ）s ，n ＝0、1、2、3…，即△t ＝4s ，10s ，16s …，不可能为7s ，所以选项B 错误。

C 、由v x
t
，考虑到波的周期性，当△t ＝4s ，10s ，16s …时，速度v 可能为2.5m/s ，1m/s ，0.625m/s …，不可能为2m/s ，选项C 错误。

D 、同理，考虑到周期性，由λ＝vT 可知，波长可能为15m 、6m 、3.75m …，所以选项D 正确。

故选：AD 。

【点睛】此题是对振动图像及机械波传播问题的考查；首先要掌握已知振动图像判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系；此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题，这是题目的难点所在． 【此处有视频，请去附件查看】
11.下列说法正确的是（ ）
A. 在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
B. 弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变
C. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小
D. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率【答案】ABD
【解析】
根据单摆的周期公式T=2πL
g
，得T2=
2
4
g
L．在同一地点，g一定，则知T2与L成正比，
即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比。

故A正确。

弹簧振子做简谐振动时，振动系统的机械能守恒，即振动系统的势能与动能之和保持不变。

故B正确。

根据单摆的周期公
式T=2πL
g
，知单摆做简谐振动的周期与摆球质量无关，故C错误。

系统做稳定的受迫振动
时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与固有频率无关，故D正确；故选ABD。

点睛：解决本题的关键要掌握单摆周期公式T=2πL
g
，知道单摆的周期与摆球的质量无关，
明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关．
12.一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=x b（x b＞0）．a 点的振动规律如图所示，已知波速为v=10m/s，在t=0.1s时，b点的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是（）
A. 波沿x轴正向传播，x b=0.5m
B. 波沿x轴正向传播，x b=1.5m
C. 波沿x轴负向传播，x b=2.5m
D. 波沿x轴负向传播，x b=3.5m
【答案】BC
【解析】
试题分析：根据a的振动图象得出周期，根据λ=vT求出波长，分波沿x轴正向传播和沿x 轴负向传播两种情况讨论即可求解．
解：由振动图象可知，T=0.2s ，根据λ=vT 得：λ=10×0.2=2m，
A 、
B 、若波沿x 轴正向传播，在t=0.1s 时，a 在平衡位置处，b 在波峰处，ab 平衡位置的距离
，所以x b =
，当n=0时，x b =1.5m ，故A 错误，B 正确；
C 、
D 、若波沿x 轴负向传播，在t=0.1s 时，a 在平衡位置，b 在波峰处，ab 平衡位置的距离
，所以
，当n=1时，x b =2.5m ，故C 正确，D 错误．
故选：BC ．
【点评】灵活应用波的传播特点是解题的关键，能根据振动图象得出周期，注意分两种情况分析讨论，难度不大，属于基础题． 【此处有视频，请去附件查看】
13.一列简谐横波沿直线传播。

以波源O 由平衡位置开始振动为计时零点，质点A 的振动图象如图1所示，已知O 、A 的平衡位置相距0.9 m ，以下判断正确的是( )
A. 波长为1.2 m
B. 波源起振方向沿y 轴正方向
C. 波速大小为0.4 m/s
D. 质点A 动能在t ＝4 s 时最大 【答案】AB 【解析】
试题分析：首先明确其图象是振动图象，并可知周期为4s 和起振方向即A 的振动情况；据波速公式即变形式即可求解．
据图象可知A 比波源晚振动3s ，其周期为4s ，所以波速为0.9
/0.3/3
v m s m s =
=．在据波速公式得0.34 1.2vT m m λ==⨯=，故A 正确C 错误；据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，起振方向沿y 轴的正方向，质点A 在4s 时位于最大位移处，速率为零，动能为零，故B 正确D 错误．
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二、填空题(每空2分，共14分) 14.根据单摆周期公式2L
T g
π
=,可以通过实验测量当地的重力加速度。

（1）某同学组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示。

这样做的目的是___(填字母代号)。

A.保证摆动过程中摆长不变
B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节
D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.999 0 m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为_____ mm,单摆摆长为_____ m 。

（3）以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有____。

A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些 B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
D.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt 即为单摆周期T
E.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt ,则单摆周期T =△t/50
【答案】 (1). AC (2). 12.0 (3). 1.0050 (4). ABE
【解析】
【详解】（1）[1].A. 保证摆动过程中摆长不变 ，故A 正确；
BC.要保持在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故B 正确，C 错误。

D. 实验中的操作不能保证摆球在同一竖直平面内摆动，故D 错误
（2）[2] 游标卡尺主尺读数为12mm ，分尺读数为0，所以游标卡尺读得摆球的直径d =12.0mm 。

[3] 摆长0.9990m 0.0060m 1.0050m 2d L l =+=+=线。

（3）[4] A.细线的选择要轻、细、长些，故选项A 正确；
B. 摆球的选择应尽量质量大而且体积较小，这样空气阻力比重力小得多，故选项B 正确；
C. 单摆的摆角要小于10°，摆角太大就不是简谐运动，故选项C 错误；
DE. 周期的测量不能只测量一次全振动的时间，故选项D 错误，应当测量多次全振动的总时间后除以全振动的次数，所以周期T =△t/50，故选项E 正确
15.一简谐横波以2m/s 的速度沿x 轴正方向传播，从原点O 处的波源开始振动计时(t =0)，其振动图象如图所示，平衡位置在x =10m 处有一质点M 。

质点M 开始振动的方向沿y 轴____ (选填“正”或“负”)方向；质点M 开始振动时波源位于____(选填“波峰”“波谷”或“平衡位置”)；t =____s 时质点M 第一次出现在波谷。

【答案】 (1). 正 (2). 波峰 (3). 8
【解析】
【详解】第一空. 由图示振动图象可知，波源沿y 轴正方向起振，由于其余点均做受迫振动，所以当波传到质点M 时，质点M 沿y 轴正方向开始振动；
第二空. 由图示质点振动图象可知，周期：T =4s ，波传到M 点需要的时间：
10m 15s 12m /s 4x v t T =
===，所以质点M 开始振动时波源位于波峰位置；
第三空. 波传到质点M 后经过33s 4
T =质点M 第一次到达波谷，由此可知经过t =5+3s=8s ，质点M 第一次出现在波谷；
三、计算题
16.一列简谐横波沿x 轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P 、Q 分别位于x=2 m 、x=4 m 处。

从t=0时刻开始计时,当t=15 s 时质点Q 刚好第4次到达波峰。

(1)求波速。

(2)写出质点P 做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。

(3)做出质点P 的振动图像（至少画出一个周期）
【答案】
（1）波速为1m/s ；
（2）点P 做简谐运动的表达式为0.2sin m 2y t π⎛⎫=
⎪⎝⎭。

（3）振动图象如图所示；
【解析】
【详解】（1）根据波形图得到波长λ=4m ；t =0时刻，质点Q 正向下运动；从t =0时刻开始计时，当t =15s 时质点Q 刚好第4次到达波峰，故有
334
T T t +=
解得：44s 15T t == 故波速为：41m /s 4v T λ===； （2）t =0时刻，质点P 正在向上运动，振幅为：A =0.2m ；
角速度为：2rad/s 2
T ππω== 故质点P 做简谐运动的表达式为：0.2sin m 2y t π⎛⎫= ⎪⎝⎭
； （3）根据振动表达式做出振动图象如图所示：
17.地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3. 5 km/ s 的S 波,另一种是传播速度约为7. 0 km/ s 的P 波. 一次地震发生时,某地震监测点记录到首次到达的P 波比首次到达的S 波早3 min. 假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1. 2 s, 求震源与监测点之间的距离x 和S 波的波长.
【答案】x 1260km =， 4.2km λ=。

【解析】 【详解】设P 波的传播时间为t ，则,()p s x v t x v t t ==+∆，解得p s
p s v v x t v v =∆-，代入数据得：
x 1260km =，由s v T λ=，解得 4.2km λ=。

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18.一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c 点,当t ＝0.6 s 时波恰好传到e 点，波形如图中虚线所示，a 、b 、c 、d 、e 是介质中的质点。

求：
（1）这列波的周期和波速
（2）t＝0.6 s时质点a和质点e速度方向（沿y轴正方向或负方向运动）（3）质点d在这段时间内通过的路程
【答案】（1）这列波的周期为0.8s和波速为50m/s；
（2）t=0.6s时质点a沿y轴正方向振动和质点e速度方向为沿y轴正方向；（3）质点d在这段时间内通过的路程为20cm。

【解析】
【详解】（1）根据图象可知波长为λ=40m，波从c点传到e点所用时间为
3
4
t T
=，所以波的
周期为T=0.8s，所以波速为
40
50m/s
0.8
v
T
λ
===；
（2）根据平移法可知：0时刻a质点沿y轴正方向振动，经过0.6s即3
4
T后a质点介于波谷
到平衡位置之间且沿y轴正方向振动；0.6s时e质点开始振动，而波的起振方向沿y轴正方向，所以0.6s时e质点沿y轴正方向振动；
（3）波传播到d点需1
4
T，所以这段时间质点d振动了
1
2
T，通过的路程为S=2A=20cm；。