2023 年春期六校第一次联考
高二年级物理参考答案
1.B
【解析】简谐运动的回复力可能是某个力的分力,A错。振动系统的能量由振幅决
定,B正确。接收者听到的频率与声源和接收者之间的相对运动有关,C错。单摆周期与
摆球质量无关,D错。
2.D
【解析】由题意可知,人从题图中 A点走到墙后的 B点,能听到声音由于衍射都会
变弱,由于频率不同,在同一介质中,传播速度相同,低频汽笛声波长大于高频汽笛声
的波长,更容易发生衍射,故 D正确,A、B、C错误。
3.C
【解析】小质量钢球和大质量钢球的半径不同,半径 r变大,摆长为细线长 L加球
半径 r,由单摆周期公式 T=2π (L + r ) / g 可知,周期变大。C正确。
4.D
λ 1 24
【解析】若波向右传播,则 PQ=0.6 m= +nλ,T= =0.1 s,可得 v= m/s,
4 f 4n+1
3
v可能为 24 m/s,4.8 m/s;若波向左传播,则 PQ=0.6 m= λ+nλ,可得
4
24
v= m/s,则 v可能为 8 m/s,故波速和传播方向不可能的是 D,故选 D。
4n+3
5.D
【解析】弹簧振子的周期与简谐运动的物体质量有关,周期变大,A错,小球运动
到平衡位置时速度最大,下落油泥水平速度为零,水平方向上油泥和小球的动量守恒,
相当于完全非弹性碰撞,动能变小,系统的机械能减小,其振幅变小,B、C错,D正确。
6.B
【解析】对甲摆:T = 2π L / g ;对乙摆:T = 2π L / (g a);对丙摆:由于摆动
甲 乙
过程中洛伦兹力总是垂直于速度方向,故不可能产生沿圆弧切向的分力效果而参与提供
回复力,所以周期不变,即 T = 2π L / g ;对丁摆:由于摆球受竖直向下的重力的同时,
丙
还受竖直向下的电场力,电场力在圆弧切向产生分力,与重力沿切向的分力一起提供回
qE
复力,相当于重力增大了.等效重力 F=mg+qE,故等效重力加速度 g′=g+ ,故周期
m
T = 2π mL / (mg + qE),所以 T >T =T >T .B正确
丁 乙 甲 丙 丁
7.D
【解析】当汽车以 5 m/s的速度行驶时,驱动力的周期为 T=s/v=1.5/5s=0.3 s,所
以频率等于 f=1/T=10/3Hz,故 A错误;当汽车以 3 m/s的速度行驶时,汽车的频振动率
为 f=v/s=2 Hz,此时和固有频率相同,所以颠簸最厉害,B、C错误.D正确
8.A
【解析】两列完全相同的波干涉,峰峰相遇处振动最强,峰谷相遇处最弱。当一个
振源比另一个振源振动晚半个周期起振时,原来峰峰处现在成了峰谷相遇,振动最弱,
1 5
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原来峰谷相遇处则成了峰峰相遇,振动最强。A、B、C点原先是加强点,现在是减弱点,
且位移保持为 0,D点加强。A正确
9.ABC
【解析】质点振动的周期是 4 s,频率是 0.25 Hz;t=2 s时,质点的位移最大,回复
力最大,加速度最大;机械波的频率与振源频率相同;t=3 s时,质点的位移为零,所受
的回复力为零,所受的合外力可能为零,也可能最大,选项 A、B、C正确.
10.BC
【解析】因 T>0.02s,若波向右传播,则波传播的距离 x1=0.02m,则波速 v1=x1/t=1m/s;
若波向左传播,则波传播的距离 x2=0.06m,则波速 v2=x2/t=3m/s,故正确的选项为 BC
11.AB
【解析】P、Q两点关于波源 O对称,此时 P、Q两点运动方向相同,选项 A正确;
该波波长为 2 m,周期为 T=λ/v=0.4 s,再经过 0.5 s质点 N刚好在(-5 m,20 cm)位置,
选项 B正确;根据波发生干涉的条件,能与该波发生干涉的横波的频率一定为 2.5 Hz,
选项 C错误;介质不同,则波速不同,波的频率与波源的振动频率相同,由λ=v/f,D错.
12.ABD
【解析】由振动图像得,质点振动周期 T=4s,在 t=0时刻,a点位于波谷,b点经过
平衡位置向上,可得 2m=(n+3)λ/4(n=0,1,2,…),得λ=8/(4n+3)m,波速为 v=λ/T=2/
(4n+3)m/s,当 n=0时,波长λ=8/3m,当 n=1时,波长λ=8/7m,波速为 v=2/7m/s,当
n=2时,波长λ=8/11m,波速为 v=2/11m/s,当 n=10时,波长λ=8/43m,波速为 v=2/43m/s,
波速不可能是 3/7m/s,故选 A、B、D。
13.【参考答案】(每空 2分)
(1)e 用公式 g=4π2(l+d/2)/T2=2π2(2l+d /T2) 计算当地重力加速度
(2)C
(3)AC(答一项不给分)
【解析】
(1)摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长,由实验步骤可知,步骤 e错误,单摆摆长
d
为 L=l+ ,所以用公式 g=4π2(l+d/2 /T2) =2π2(2l+d)/T2计算当地重力加速度。
2
(2 2 2 2 2)根据 g=2π (2l+d)/T 变形可得:l=gT /4π -d/2把摆线长度 l作为摆长,当 T=0
d
时 l 2=- ,则 l-T 图像在横轴上有截距,且为负值,故 C正确,A、B、D错误。
2
故选 C;
(3)适当加长摆线可以使周期大些,减小摆长与周期的测量误差,从而减小实验误差,
故 A正确;为减小阻力对实验的影响,质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较
小的,故 B错误;单摆在小摆角下(一般小于 5°)的摆动为简谐振动,单摆偏离平衡
位置的角度不能太大,故 C正确;当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振
动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期,测量的偶然误差较大,从而使
实验误差较大,为了减少误差,要用秒表记录小球完成 n次(比如 50次)全振动所用
t
的总时间 t,计算单摆周期 T= ,D错。最高位置速度小,更不容易确定的速度
n
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为零的时刻。故 E错误。
14.【参考答案】(每空 2分)
(1)BD(答一项不给分)
sin β
(2)
sin α
(3)小于
(4)等于
【解析】
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有:确定 P3大头针的位置,方法是插上大头针 P3,
使 P3能挡住 P1、P2的像。确定 P4大头针的位置,方法是大头针 P4能挡住 P3和 P1、
P2的像。故该同学接下来要完成的必要步骤有 B、D。
sin β
(2)根据折射定律得:玻璃砖的折射率为 n= 。
sin α
(3)将玻璃砖界面 aa′和 bb′的间距画得过宽但仍平行,而其他操作正确,导致α角偏大,
sin β
由于 n= ,故折射率的测量值将偏小。
sin α
(4)如图所示,实线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图,而虚线是作图时所采用的
光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,则由折射定律得知,该同学测
得的折射率将不变。
15.【参考答案】(1)0.5 m/s (2)x=1.5 m
【解析】
(1)由题图可知,波长λ=2m,周期 T=4s,……………………………………………2分
λ
由波长、周期和波速的关系可得波的传播速度 v= =0.5m/s。…………………2分
T
(2)通过振动图像可知,t=2s时该质点处于负最大位移处,故为 x=1.5m处质点的振动
图像。…………………………………………………………………………………4分
Mg g Mg mg
16.【参考答案】(1) + ,竖直向下 (2) +
m 2 k 2k
【解析】
1
(1)小球运动到最高点时,三角架对水平面的压力最小为 mg ,此时对整体根据牛顿
2
1
第二定律,有:(M+m)g- mg =ma………………………………………………3分
2
(M+m)g mg / 2 Mg g
解得:a= = + ,方向竖直向下……………………………2分
m m m 2
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(2)做简谐运动的弹簧振子,其合外力就是小球的回复力。小球处于平衡位置时,弹簧
对小球的力向上,大小为 mg,当它运动到最高处时,偏离平衡位置的位移大小为
振幅 A,此时小球的合力大小为 kA。
最高处回复力大小:F=kA……………………………………………………………2分
由牛顿第二定律有:F=ma…………………………………………………………2分
Mg +mg / 2 Mg mg
解得:A= = + ……………………………………………………1分
k k 2k
17.【参考答案】
(1)5 cm/s
5π
(2)当 t≥0.7 s时,y=2sin (t 0.7s) (cm);当 t<0.7 s时,y=0 2
【解析】
(1)t=0时刻,P向下振动,此前 P已经到过一次波峰,根据题意,有 t1=T+3T/4
解得 T=0.8s……………………………………………………………………………2分
由题图可知波长λ=4cm………………………………………………………………1分
λ
根据波速 v= ,解得 v=5cm/s。……………………………………………………2分
T
xQA
(2)由题图可知,振幅 A=2cm,Q的起振时刻为 t2= =0.7s………………………2分
v
Q的振动方程 y=Asin[2π(t-t2)/T]……………………………………………………3分
5π
代入数据得,当 t≥0.7s时,y=2sin (t 0.7s) (cm)……………………………1分 2
当 t<0.7s时,y=0。…………………………………………………………………2分
18.【参考答案】
(1)1 s 1.6 s
(2)x=(2.5±20k) m(k=0,1,2,3,…)
(3)见解析
【解析】
(1)由图可知两列波的波长分别为λa=2.5 m,λb=4.0 m,因此它们的周期分别为
λa 2.5
Ta= = s=1 s,…………………………………………………………………2分
v 2.5
λb 4.0
Tb= = s=1.6 s.…………………………………………………………………2分
v 2.5
(2)两列波波长的最小公倍数为 20,t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置为
x=(2.5±20k) m(k=0,1,2,3,…)………………………………………………4分
(3)该同学的分析不正确.………………………………………………………………1分
要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重合处出发,找到这两列波半波长的
奇数倍恰好相等的位置.设距离 x=2.5 m的 L处两列波的波谷与波谷相遇,并设 L
λa λb
=(2m-1) ,L=(2n-1) ,式中 m、n均为正整数.只要找到相应的 m、n即可.
2 2
…………………………………………………………………………………………4分
4 5
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将λa=2.5 m,λb=4.0 m代入并整理,得
2n-1 λa 2.5 5
= = = .…………………………………………………………………2分
2m λ 4.0 8-1 b
由于上式中,m、n在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处.
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