2018-2019学年北京市海淀区101中学高二下学期期中考试物理试卷(答案+解析)

北京101中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试卷

一、单选题：

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。

2.一个单摆做简谐运动，周期为T ，振幅为A ，振动机械能为E （以摆球通过最低点位置为重力势能参考平面）。若保持摆长不变，将摆球质量变为原来的4倍，而通过平衡位置的速度变为原来的一半，那么关于该单摆做简谐运动的周期、振幅、振动机械能，下列判断正确的是（）

A. 周期小于T ，振幅仍为A ，振动机械能仍为E

B. 周期小于T ，振幅小于A ，振动机械能小于E

C. 周期仍为T ，振幅仍为A ，振动机械能小于E

D. 周期仍为T ，振幅小于A ，振动机械能仍为E 【答案】D 【解析】

【详解】由单摆周期公式2T =可知，单摆摆长不变，则周期不变，即周期仍为T ；由2

k 12

E mv =

可知，当摆球质量变为原来的4倍，通过平衡位置的速度变为原来的一半时

经过最低点的动能不变，则振动机械能仍为E ，在振动过程中机械能守恒，则有：

2

12

mgh mv =，解得：22v h g =，由此可知速度变小，高度减小，所以偏离平衡位置的最大

距离变小，即振幅减小，所以振幅小于A ，D 正确。

3.某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）

A. t =1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B. t =2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C. t =3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D. t =4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 【答案】A 【解析】

在t =1 s 和t =3 s 时，振子偏离平衡位置最远，速度

零，回复力最大，加速度最大，方向

指向平衡位置，A 正确，C 错误；在t =2 s 和t =4 s 时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD 错误。

【名师点睛】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动。

4.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。

5. 一列沿x 轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s 。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是

A. 这列波的振幅为4cm

B. 这列波的周期为1s

C. 此时x =4m 处质点沿y 轴负方向运动

D. 此时x =4m 处质点的加速度为0

【答案】D

【解析】试题分析：振幅等于y 的最大值，故这列波的振幅为A=2cm ．故A 错误．由图知，波长λ=8m ，由波速公式v T

λ

=

，得周期8

24

T s s v

λ

=

=

=．故B 错误．简谐机械横波沿x 轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m 处质点沿y 轴正方向运动．故C 错误．此时x=4m 处质点沿处于平衡位置，加速度为零．故D 正确．故选D ． 考点：波的图像

6.如图所示，一列简谐横波沿水平方向向左传播，P 、Q 两质点平衡位置相距0.15 m 。当P 向下运动到平衡位置时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )

A. 0.60 m

B. 0.30 m

C. 0.20 m

D. 0.15 m

【答案】A 【解析】

【详解】波沿水平方向向左传播，P 、Q 两质点平衡位置相距0.15m 。当P 向下运动到平衡位置时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则有：10.154n λ⎛

⎫+

= ⎪⎝⎭m ，解得：0.641

n λ=+（n =0、

1、2、3…），当n =0时，0.60λ=m ，A 正确。

7.如图所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t =0时的波形图，虚线为t =0.5 s 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s 。关于该简谐波，下列说法正确的是（）

A. 波长为2 m

B. 波速为6 m/s

C. 周期为2.0 s

D. t =1 s 时，x =1 m 处的质点处于波峰

【答案】B 【解析】

【详解】由图可知波长λ=4m ，A 错误；波沿x 轴正方向传播，由图可知30.54n T ⎛

⎫

+= ⎪⎝⎭

s ，得周期为243T n =

+s ，因为该简谐波的周期大于0.5s ，则有：243T n =+>0.5s ，解得：1

4

n <，即当n =0时23

T =s ，则波速为：4

6

2

3

v T λ===m/s ，B 正确，C 错误；波沿x 轴正方向传播，可得：t =0时刻，x =1m 处质点在波峰，故1t =s 31

122

T T ==时，x =1m 处质点位于波

谷，D 错误。

8.由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s 。已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为0.4 m 、0.8 m ，P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是（）

A. P 、Q 两质点运动的方向始终相同

B. P 、Q 两质点运动的方向始终相反

C. 当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波谷

D. 当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰 【答案】B 【解析】

【详解】波源振动的频率为20Hz ，波速为16m/s ，则波长16

0.820

v f λ=

==m ，P 、Q 两质