2024-2025學(xué)年上海市浦東新區(qū)川沙中學(xué)高二(下)期中物理試卷

一、計算題：本大題共5小題，共100分。

1.當今人類生存的環(huán)境是一個“電的世界”，我們的生活離不開電。電流既有穩(wěn)恒電流，又有變化的電流。

(2)如圖，為交流發(fā)電機原理示意圖。

中性而

I

①發(fā)電機是將轉(zhuǎn)化為電能的裝置。當線框轉(zhuǎn)至和中性面_____時(選填A(yù)“平行”，B.“垂直”)，感

應(yīng)電動勢達最大值Em。

②若交流發(fā)電機電動勢的瞬時值為3=石信也3如當線圈的匝數(shù)及轉(zhuǎn)速都增加一倍時，其電動勢的瞬時值為

(3)如圖甲，為線圈獲得的正弦交流電的電壓隨時間變化規(guī)律。

一▲u/V二fu/V

甲乙

①此交流電電壓W隨時間/變化的方程為14=其有效值為U=—九

②如圖乙，為另一矩形交流電的電壓隨時間變化規(guī)律，則其電壓的有效值為0

A.1QV

B.5V

C.5T27

D.5T37

③在研究交流的功率時，通常用有效值表示交流電的效果。有效值的引入體現(xiàn)了O

4控制變量的思想

2.極限的思想

C微小量放大的思想

。.等效替代的思想

(4)如圖，某發(fā)電廠發(fā)出的交流電電壓為力,功率為尸。遠距離輸電線路的總電阻為八現(xiàn)采用電壓達④的

特高壓輸電技術(shù)進行輸電。

①變電站理想升壓變壓器輸入線圈和輸出線圈的匝數(shù)比為,輸入、輸出電流之比為

②輸電線上損失的功率為,用戶得到的電功率為

(5)(請寫出具體推導(dǎo)過程)間距L=0.5機光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直方向的磁感應(yīng)強度B=1T的勻

強磁場中，一端接阻值為R=5。的電阻。一電阻為r=l。、質(zhì)量為小，長也為力的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌

上，在外力作用下可以讓導(dǎo)體棒在勻強磁場中做簡諧運動產(chǎn)生類似電磁爐所用的正弦交流電。導(dǎo)體棒從t=0

時刻開始運動，其感應(yīng)電動勢e與時間/的關(guān)系是如圖所示的正弦函數(shù)。不計導(dǎo)軌電阻。求:

XXXX

XXXX

①這一感應(yīng)電動勢的有效值(保留兩位有效數(shù)字)；

②寫出導(dǎo)體棒速度大小隨時間變化的關(guān)系式;

③算出0?2s內(nèi)外力所做的功。

2.中國高鐵利用“北斗”導(dǎo)航技術(shù)、5G通信技術(shù)等構(gòu)建運營的“超強大腦”，實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化的管

理。具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代高速列車“復(fù)興號”投入了高鐵運營。

(1)5G信號相較于4G信號采用了頻率更高的無線電波，具有數(shù)據(jù)傳輸更快的特點。

①(多選)在空氣中傳播時，5G信號與4G信號相比

4具有更快的傳播速度

8具有相同的傳播速度

C更容易發(fā)生衍射

D更不容易發(fā)生衍射

②(多選)無線電波可由ZC振蕩電路產(chǎn)生，某時刻的電路工作狀態(tài)如圖所示，此時

4電容器正在放電

8.電容器正在充電

C.線圈中磁場的方向向上

D線圈中磁場的方向向下

E線圈儲存的磁場能正在增大

足線圈儲存的磁場能正在減小

(2)“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)主要由地球同步軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星組成。某一地球同步軌道衛(wèi)星和一顆中軌道衛(wèi)

星在同一平面內(nèi)環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且繞行方向相同，如圖(a)所示。

24t/h

(b)

①同步軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星繞地球做圓周運動的線速度分別巧、以，則

A.v1<v2

B.u、=v2

C.Vi>v2

②若這兩顆衛(wèi)星之間的距離“隨時間/變化的關(guān)系如圖(b)所示，則中軌道衛(wèi)星的運行周期T=一瓦

(3)“復(fù)興號”列車在某段長為1000〃?的平直軌道上行駛，其速度的平方均與位移x的關(guān)系，如圖所示。

①乘客將一水杯放置在車廂水平桌面上，在此過程中水杯里水面的形狀可能是—

行駛方向行駛方向行駛方向行駛方向行駛方向

②列車通過此路段所用的時間為

3.物體的擺動是生活中常見的物理現(xiàn)象，像海盜船，鐘擺等等，都能在豎直平面內(nèi)周期性地來回“擺動”，

他們都包含了擺的科學(xué)原理。

(1)如圖所示，以。點為平衡位置，單橫在/、2兩點間做簡諧運動。下列說法正確的是

4擺球從A點經(jīng)O點運動到B點即完成一次全振動

2.擺球經(jīng)過平衡位置時所受合力為零

C擺球所受合力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比

。.從/點向。點運動的過程中，擺球受到的拉力不斷增大，回復(fù)力不斷減小

(2)如圖甲所示，挖掘機的頂部垂下一個大鐵球并讓它小幅度地擺動，即可用來拆卸混凝土建筑。若將該設(shè)

備視為單擺模型，它對應(yīng)的振動圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是。

4鐵球振動的周期是4s

2.t=2s時，鐵球的速度最大

C鐵球的質(zhì)量增大，周期變小

。從力=4s到6s,鐵球的勢能不斷增大

(3)如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著5個單擺，其中N、。擺長相同，先使4擺擺動，其余各

擺也擺動起來，穩(wěn)定后可以發(fā)現(xiàn)o

48擺振動的周期最短

2.C擺振動的周期最長

C各擺擺動的周期均與/擺相同

DD擺的振幅最小

(4)惠更斯利用單擺的等時性原理制成了世界上第一座擺鐘。如圖甲所示為日常生活中我們常見到的一種擺

鐘，圖乙所示為擺鐘的結(jié)構(gòu)示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿擺桿上下移動。在°地走時準確的擺

鐘移到6地未做其他調(diào)整時擺動減慢了，則地的重力加速度較大(選填“Aa,B.b"),若要調(diào)準可

將螺母適當向移動(選填A(yù)"上”，B.“下”)。

甲乙

(5)某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”的實驗：

①從下列器材中選用最合適的器材(填寫器材代號)0

4小塑料球

A小鐵球

ClOOcro長的細線

D40c機長的細線

E.時鐘

F.秒表

②該同學(xué)根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)作出產(chǎn)-1圖線，發(fā)現(xiàn)圖像是過原點傾斜的直線，斜率為根據(jù)單擺周期公式,

可以測得當?shù)氐闹亓铀俣萭=用左表示)。

(6)圖甲是用力傳感器對單擺做小角度擺動過程進行測量的裝置圖，圖乙是與力傳感器連接的計算機屏幕所

顯示的F-t圖像，圖中尸的最大值Fmax=Fl，最小值Fmin=F2,重力加速度為g。不計擺線質(zhì)量及空氣阻

力。則:

①單擺的周期T=__s；擺長2==9.8叫療,兀2=9.8)。

②(計算)擺球質(zhì)量優(yōu)的表達式(用題干中已知物理量的符號表示)。

4.簡諧運動在介質(zhì)中傳播就形成了簡諧波。振動圖像與波動圖像既有聯(lián)系又有所不同。

(1)如圖甲，為t=0.2s時一簡諧橫波的波形圖，圖乙為久=2爪質(zhì)點尸的振動圖像，根據(jù)圖像中信息，可判

②波的傳播方向為,波速為m/so

(2)如圖，為t=0時刻某簡諧橫波的波形圖，此時波剛傳至x=1.6爪的尸點。已知波速大小u=0.8m/s,

(3)如圖所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，圖中實線為波峰，虛線為波谷。已知兩列

波的振幅均為2cm,波速為2m/s,波長為點是從。和N、C連線的交點，下列說法中正確的是。

A.A,C兩處質(zhì)點振動加強

B.B、。兩處質(zhì)點在該時刻的豎直高度差是4c加

CE處質(zhì)點振動加強

D經(jīng)0.02s,3處質(zhì)點通過的路程是lOcro

(4)如圖所示是利用水波槽觀察到的水波衍射圖樣，從圖樣可知

43側(cè)波是衍射波

B.A側(cè)波速與B側(cè)波速相等

C減小擋板間距離，衍射波的波長將減小

。增大擋板間距離，衍射現(xiàn)象將更明顯

(5)動車組進站時的鳴笛聲較靜止時更為尖銳，其原因是列車駛向人時，單位時間人接收的聲波數(shù)(選

填“大于”“等于”或“小于”)列車靜止時的，導(dǎo)致人接收到聲音的變大。

5.某同學(xué)使用數(shù)碼小車研究碰撞過程，實驗裝置如圖甲。兩材質(zhì)完全相同的數(shù)碼小車1、2置于水平長直軌

道上，小車質(zhì)量硒=0.30kg,m2=0.20kg,小車1前方固定有輕質(zhì)彈簧，以一定的速度撞擊原本靜止在

軌道上的小車2,測得一段時間內(nèi)里兩車速度v隨時間/變化的u-t圖像，各時刻小車的速度值標示如圖乙。

該同學(xué)由圖判斷兩車發(fā)生碰撞的時間段約為0.01s至0.05s,不計空氣阻力。

v/(nrs')

圖乙圖內(nèi)

(1)碰撞過程中，兩車間的相互作用力O

4保持不變

民持續(xù)增大

C先增大后減小

。.先減小后增大

(2)碰撞過程中彈簧彈性勢能的最大值最接近一

A.0.007]

5.0.0187

C.0.025；

D.0.050J

(3)(計算)該同學(xué)對實驗結(jié)果進行誤差分析，發(fā)現(xiàn)碰撞過程中兩車動量之和實際在不斷減少，他認為是軌道

對車的摩擦力引起的。求碰撞過程中小車1受到的平均摩擦力大小。

(4)若質(zhì)量為爪1和爪2的兩個小車在一水平軌道上發(fā)生碰撞，其位移x與時間/的關(guān)系圖像如圖丙所示，碰撞

時間很短，可忽略不計。

①(計算)叫與加2的比值；

②(論證)兩個物體的碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞？

答案和解析

1.【答案】A

機械能；A,4Emsin2a)t

lOsinlOOyrt,5y/~2,D,D

UiUP2rP2r

守歹2諺，「一諺

①感應(yīng)電動勢得有效值為12兀②導(dǎo)體棒速度大小隨時間變化的關(guān)系式為u=34sin7Tt(m/s)。③外力所做

的功為48J

【解析】解：(1)4：其電壓始終為正值，方向不隨時間變化，不屬于交流電，故/錯誤；

5：其電壓大小和方向都隨時間作周期性變化，是交流電，故/正確；

C：其電壓大小和方向都隨時間作周期性變化，是交流電，故C正確；

D；其電壓大小和方向都隨時間作周期性變化，是交流電，故。正確，故答案為：A.

(2)①發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理工作的，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。中性面是指與磁場方向垂直的平面。當線

框轉(zhuǎn)至和中性面平行時，線框的兩邊切割磁感線的速度最大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢達最

大值￡加。故答案為：機械能，A.

②交流發(fā)電機電動勢的瞬時值公式為e=Emsin(ot,其中=nBSco,n為線圈匝數(shù)，3為角速度，3=2兀n鏟

(律舒為轉(zhuǎn)速)。

當線圈的匝數(shù)〃及?1資轉(zhuǎn)速增加一倍時，新的?1'=2n,新的3'=23。原來=nBSto,現(xiàn)在E?j'=

n'BSa'=4%。所以新的電動勢瞬時值為e'=%'sins't=4￡\廬也23%故答案為：e'=4￡'msin2wt?

(3)①從圖甲可知，正弦交流電的電壓最大值t/血=10T,周期T=0.02s,根據(jù)3=—,可得3=lOOirrad/So

正弦交流電電壓的瞬時值表達式為〃=Umsina)t,所以此交流電電壓u隨時間，變化的方程為〃=

losinioomv。對于正弦交流電，其有效值0=瞿，把Um=10U代入可得U=5/1心

②設(shè)矩形交流電電壓的有效值為U有，根據(jù)有效值的定義，讓該矩形交流電和直流電分別通過相同的電阻心

在相同時間7內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等。

在0-2s內(nèi)，電壓0=10V；在2-3s內(nèi)，電壓/=一57o一個周期T=3s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q+^t2=

AK

半x2+^^x1=等.若直流電電壓為U有，在時間7=3s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=*x3。則*x3=等，

KKKHKKK

解得U有=5CV,故答案為。。

③有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果在相同時間內(nèi)它們產(chǎn)生

的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值，所以有效值的引入體現(xiàn)了等效替代的思想，故

答案為

(4)①根據(jù)理想變壓器的電壓關(guān)系黑=也，可得變電站理想升壓變壓器輸入線圈和輸出線圈的匝數(shù)比為9=

幾2n2

%根據(jù)理想變壓器的功率關(guān)系P=U/=U2/2(P為輸入和輸出功率，為輸入電流，/2為輸出電流)，則?=

u212

②由P=U2《P為輸送功率，出為輸電電壓，/為輸電電流)可得輸電電流/=；。根據(jù)焦耳定律，輸電線上

損失的功率P揚，=/八把/=言代入可得P夜=(言)2「=會。用戶得到的電功率p為=p-p^=p—^。

(5)①對于正弦式交流電，其電動勢的有效值￡與最大值由圖像可知，感應(yīng)電動勢的最大值Em=16.97U=

17Vo

那么有效值E=桀=12心故答案為：12兀

V2

②根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的公式e=已知e=EmSintot,E=BLvmo由圖像可知，周

2TT2IT

期T=2.0s,根據(jù)3=竿，可得3=3=兀丁誦/5。又因為5m=已知8=IT,L=0.5m,Em?17Vf

則"nt=34m/So

所以導(dǎo)體棒速度大小隨時間變化的關(guān)系式為u=vmsina)t=34sin7rt(m/s)o

③電路中的總電阻R*=R+廠=5。+1。=6。

由(1)知電動勢有效值E=12憶根據(jù)閉合電路歐姆定律/=裊，可得電路中電流的有效值/=24。

R點

根據(jù)焦耳定律，0—2s內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量Q=KRt,t=2s,/=24R總=6。，則Q=48人因為導(dǎo)體棒做

簡諧運動，0-2s內(nèi)動能變化量4穌=0,根據(jù)功能關(guān)系，外力所做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量，所以外力

所做的功勿=48/。

故答案為：(1)兒

(2)機械能;A,4Emsin2a)to

(3)10sinl007rt,5/2,D,D

力UP2rP2r

⑷萬五2‘諺‘「一諺

(5)答：①對于正弦式交流電，其電動勢的有效值E與最大值由圖像可知，感應(yīng)電動勢的最大值Kn

16.971/?17Vo

那么有效值E=警=127o

故答案為：12暝

②根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的公式e=已知e=EmSintot,E=BLvmO由圖像可知，周

2TT2IT

期T=2.0s,根據(jù)3=竿，可得3=3=兀丁誦/5。又因為5m=已知8=IT,L=0.5m,Em?17Vf

則=34m/So

所以導(dǎo)體棒速度大小隨時間變化的關(guān)系式為v=vmsina)t=34sin7rt(m/s)o

導(dǎo)體棒速度大小隨時間變化的關(guān)系式為u=34sin7rt(m/s)o

③電路中的總電阻R總=R+丁=5。+1。=6。

由(1)知電動勢有效值E=12U,根據(jù)閉合電路歐姆定律/=裊，可得電路中電流的有效值/=24。

R總

根據(jù)焦耳定律，0-2s內(nèi)電路產(chǎn)生的熱量Q=jRt,t=2s,/=24R總=6。，則Q=48/。因為導(dǎo)體棒做

簡諧運動，0-2s內(nèi)動能變化量/穌=0,根據(jù)功能關(guān)系，外力所做的功等于電路中產(chǎn)生的熱量，所以外力

所做的功小=48/。

①感應(yīng)電動勢得有效值為12兀②導(dǎo)體棒速度大小隨時間變化的關(guān)系式為v=34sin7rt(m/s)?③外力所做的

功為48Jo

交流電是指大小和方向隨時間作周期性變化的電流或電壓。判斷一個圖像是否為交流電，關(guān)鍵看其方向是

否隨時間周期性改變。發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)原理工作的，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。中性面是指與磁場方向

垂直的平面。有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果在相同時間

內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。依據(jù)焦耳定律計算電路產(chǎn)生熱量，

結(jié)合導(dǎo)體棒做簡諧運動時外力做功與產(chǎn)生熱量的關(guān)系得出外力做功，關(guān)鍵在于明確這種能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。

本題考查交流電以及掌握住最大感應(yīng)電動勢的計算方法是本題的關(guān)鍵，記住最大感應(yīng)電動勢Em=九BS”和

有效值之間的關(guān)系，計算時的電壓要用有效值來計算。圍繞導(dǎo)體棒在磁場中做簡諧運動產(chǎn)生正弦交流電展

開，將電磁感應(yīng)、交流電特性以及能量轉(zhuǎn)化等知識緊密結(jié)合，能有效考查學(xué)生對知識的綜合掌握程度。

2.【答案】①BD；②BCF；①/；②8；①B；②25

【解析】(1)力仄在空氣中傳播時，5G信號與4G信號具有相同的傳播速度，均為光速c,故/錯誤，2正

確；

CD、5G信號相較于4G信號采用了頻率更高的無線電波，則5G信號的波長小于4G信號的波長，所以5G

信號與4G信號更不容易發(fā)生衍射，故C錯誤，。正確。

故選：BDo

②由題圖可知電流方向由下極板流向上極板，且上極板帶正電，則此時電容器正在充電；可知此時電容器

電場能正在增大，線圈儲存的磁場能正在減??；根據(jù)右手螺旋定則可知線圈中磁場的方向向上。

故選：BCF。

(2)①衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得：竿=加?，可得衛(wèi)星運行速度為：〃=

怨,由于同步軌道衛(wèi)星半徑大于中軌道衛(wèi)星半徑，則有：巧＜以，故8C錯誤，/正確;

故選：Ao

②由題圖可知，兩衛(wèi)星每隔4t=相距最近，則有：(攀-產(chǎn))4t=2兀，變形可得中軌道衛(wèi)星的運行周

同

期為；7=黑絲=餐共八=8仗3/^根據(jù)/-“圖像可知，列車做勻加速直線運動，加速度大小為：a=

兩

與4=嘿需2m/s2=L6m/s2,乘客將一水杯放置在車廂水平桌面上，設(shè)水面與水平方向的夾角為仇

則有：mgtan。=ma可得：tan。=],可，知此過程中水杯里水面的形狀是一傾斜直線，且水的加速度方向

與行駛方向相同，故/CDE錯誤，8正確，故選：B。

②由題圖可知，v0=V400m/s=20m/s,v=s=60tn]s,則列車通過此路段所用的時間為:t=

故答案為：(1)①AD;②BCF；(2)①/；②8；(3)①2；②25。

(1)由電磁波的相關(guān)知識，分析5G和4G信號、判斷速度與波長大小問題、振蕩電路中各物理量的變化；

(2)由萬有引力及人造衛(wèi)星運行速度等內(nèi)容分析判斷兩衛(wèi)星的快慢，根據(jù)曲線運動及“追擊”問題求周期；

(3)根據(jù)題圖求出列車加速的方向和大小，從而判斷液面的形狀，并計算列車通過此路段的時間。

本題涉及近代科技在物理學(xué)科的體現(xiàn)，考查知識點較多，比如有電磁場和電磁波、萬有引力與航天、牛頓

第二定律，要抓住力和運動的基本規(guī)律解決問題。

3.【答案】D；

C；

a,上；

①BCF；

①1.6;0.64;②Hl=Fmax：2%in

【解析】解：。)力、單擺完成一次全振動是從某一位置開始，再回到該位置且運動狀態(tài)完全相同，擺球從/

點經(jīng)。點運動到8點不是一次全振動，故/錯誤。

8、擺球經(jīng)過平衡位置時，有向心加速度，所受合力不為零，合力提供向心力，故8錯誤。

C、單擺做簡諧運動，回復(fù)力F=-依(k為比例系數(shù)，x為位移)，但擺球所受合力是重力沿圓弧切線方向的

分力與繩子拉力的合力，合力大小與位移不是嚴格成正比關(guān)系，故C錯誤。

D、從/點向。點運動過程中，擺球速度增大，根據(jù)尸-mgcose=m搭(9為擺線與豎直方向夾角，￡為擺

長)，拉力/不斷增大；

回復(fù)力：F固=mgstn仇所以位移減小，8減小，回復(fù)力不斷減小，故。正確。

故選：Do

(2)71.由振動圖像可知，鐵球振動的周期7=8s,故/錯誤。

B、/由振動圖像可知，t=2s時，鐵球在平衡位置處，速度最大，故5正確。

C、根據(jù)單擺周期公式7=2兀可知，周期與質(zhì)量無關(guān)，故C錯誤。

D、從t=4s到6s,鐵球從最大位移處向平衡位置運動，高度降低，勢能不斷減小，故。錯誤

故選:Bo

(3)4BC、N擺動后，通過水平繩對其余各擺施加周期性的驅(qū)動力，其余各擺做受迫振動，受迫振動的周期

等于驅(qū)動力的周期，即各擺擺動的周期均與/擺相同，故。正確，N2錯誤

D、擺/、。擺長相同，D擺發(fā)生共振，振幅最大，故。錯誤。

故選:C

(4)由甲地到乙地擺鐘擺動變慢，說明周期變大，由7=2兀可知重力加速度變小，地的重力加速度較

大。

要使周期不變，則應(yīng)增加減小，即螺母需要適當上移。

故答案為：a,上；

(5)①為減小空氣阻力影響，應(yīng)選質(zhì)量大、體積小的擺球，選小鐵球團擺長一般1冽左右合適，選100c冽

長的細線C;測量時間要用精度高的秒表用

故答案為：BCFo

②由單擺周期公式7=2兀

可得72=唬1

9

圖像斜率/￡=至，則9=警。

9K

故答案為：警。

k

(6)①：擺球經(jīng)過最高的時擺線的拉力最小，擺球經(jīng)過最低點時擺線的拉力最大，由圖像可知，單擺周期7=

(0.9s—0.1s)x2=1.6s

根據(jù)T=2兀但

\9

可得，=%

代入數(shù)據(jù)解得/=0.64m

②：在最低點，根據(jù)牛頓第二定律Fmax-血0=

在最高點，F(xiàn)min=7ngeos。

從最高點到最低點，根據(jù)動能定理血現(xiàn)(1-cos。)=1mv2

由Fmin—mgeos。得cosO=

代入7ngl(1—cos3)=^mv2

得廬=2以1-鬻)

再代入小ax-爪9=小(

整理可得爪=Fmax/min

3g

故答案為：①1.6;0.64;②m=/ax'、

3g

故答案為:(1)D；

(2?；

(3)G

(4)a,上；

(5)①BCF；@^；

(6)①1.6;0.64;②m=Fmax^m%

(1)根據(jù)全振動的定義判斷；單擺小角度擺動是簡諧運動，回復(fù)力F=-kx,由重力的切向分力提供，擺球

經(jīng)過平衡位置時，位移最小為零，回復(fù)力為零，但擺球受到合力不為零；

(2)根據(jù)題意得出單擺的周期；根據(jù)圖像得出t=2s時刻擺球的位置，從而分析出速度的特點；根據(jù)單擺的

周期公式判斷；根據(jù)位置的變化判斷重力勢能的變化；

(3)5個單擺中，由/擺擺動從而帶動其它4個單擺做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當受

迫振動的系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大；

(4)理解單擺的周期公式，結(jié)合題目中周期的變化完成分析。

該題考查與單擺有關(guān)的理解與計算，以及受迫振動的特點，知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率；當受

迫振動中的固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

4.【答案】①向下；4；②x軸正方向；10；①0,7；2.6；②向下；5；C；B-,大于；頻率

【解析】解：(1)①由乙圖可得，在t=0.2s時，質(zhì)點P的振動方向為向下，波長4=4機；

②t=0.2時，質(zhì)點尸的振動方向為向下，根據(jù)同側(cè)法，波的傳播方向為x軸正方向，周期T=0.4s,故波

速?mjs-10m/s；

1U.4

(2)①經(jīng)過L=午=哼=0.7s,。第一次到達波峰，周期7=7=撮=2s

0第二次到達波谷經(jīng)過的時間為12=等+T

代入數(shù)據(jù)，解得以=2.6s

__0

②尸點起振方向向下，則當。剛振動時，振動方向為向下，尸、0兩點距離s=6m-1.6m=4.4m=2A+-A=

q

4

此時質(zhì)點尸位于波峰，位移為5cmo

(3)力、由圖可知，/、C處兩質(zhì)點是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動減弱，故/錯誤；

B、由圖可知，B、。兩點都是振動加強的點，振幅都是4cm,此時。點處于波峰，8點處于波谷，則3、D

處兩質(zhì)點在該時刻的豎直高度差是8cm,故3錯誤；

C、8、。兩點都是振動加強的點，它們的連線上各點振動也加強，形成振動加強的區(qū)域，所以E點處質(zhì)點

是振動加強的點，故C正確；

。、由u=亨="工=0.04s,時間t=0.02s為半個周期，則B點處質(zhì)點通過的路程是S=24=2x4cm=

8cm,故。錯誤。

故選：Co

(4)力、小孔是衍射波的波源，故N側(cè)波是衍射波，故/錯誤；

B、在同一種介質(zhì)中，波速相等，即/側(cè)波速與2側(cè)波速相等，故2正確；

C、根據(jù)波速、波長和頻率的關(guān)系式u=,由于波速和頻率不變，故波長不變，故C錯誤；

。、波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，與波的頻率和振幅沒有關(guān)系，在波長無法改變的情況下可以減小擋板間

距，故。錯誤。

故選:Bo

(5)根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，列車駛向人時，單位時間內(nèi)人接收的聲波數(shù)大于列車靜止時接收到的次數(shù)，這樣

單位時間內(nèi)接收到的次數(shù)增大，導(dǎo)致人接收到聲音的頻率變大。

故答案為