机械振动和机械波测试题理科
机械振动与机械波 答案
衡水学院 理工科专业《大学物理B 》机械振动 机械波 习题解答命题教师:杜晶晶 试题审核人:杜鹏一、填空题(每空2分)1、一质点在x 轴上作简谐振动,振幅A =4cm ,周期T =2s ,其平衡位置取坐标原点。
若t =0时质点第一次通过x =-2cm 处且向x 轴负方向运动,则质点第二次通过x =-2cm 处的时刻为23s 。
2、一质点沿x 轴作简谐振动,振动范围的中心点为x 轴的原点,已知周期为T ,振幅为A 。
(a )若t=0时质点过x=0处且朝x 轴正方向运动,则振动方程为cos(2//2)x A t T ππ=-。
(b )若t=0时质点过x=A/2处且朝x 轴负方向运动,则振动方程为cos(2//3)x A t T ππ=+。
3、频率为100Hz ,传播速度为300m/s 的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为π/3,则此两点相距 0.5 m 。
4、一横波的波动方程是))(4.0100(2sin 02.0SI x t y -=π,则振幅是 0.02m ,波长是 2.5m ,频率是 100 Hz 。
5、产生机械波的条件是有 波源 和 连续的介质 。
二、单项选择题(每小题2分)(C )1、一质点作简谐振动的周期是T ,当由平衡位置向x 轴正方向运动时,从1/2最大位移处运动到最大位移处的这段路程所需的时间为( )(A )T /12 (B )T /8 (C )T /6 (D ) T /4( B )2、两个同周期简谐振动曲线如图1所示,振动曲线1的相位比振动曲线2的相位( )图1(A )落后2π (B )超前2π (C )落后π (D )超前π ( C )3、机械波的表达式是0.05cos(60.06)y t x ππ=+,式中y 和x 的单位是m ,t 的单位是s ,则( )(A )波长为5m (B )波速为10m ⋅s -1 (C )周期为13s (D )波沿x 正方向传播( D )4、如图2所示,两列波长为λ的相干波在p 点相遇。
高中物理 选修【机械振动和机械波】典型题(带解析)
高中物理选修一、【机械振动】1.(多选)关于简谐运动的周期,以下说法正确的是()A.间隔一个周期的整数倍的两个时刻,物体的振动情况相同B.间隔半个周期的奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同C.半个周期内物体的动能变化一定为零D.一个周期内物体的势能变化一定为零解析:选ACD.根据周期的定义可知,物体完成一次全振动,所有的物理量都恢复到初始状态,故选项A、D正确.当间隔半个周期的奇数倍时,所有的矢量都变得大小相等、方向相反,且物体的速度和加速度不同时为零,故选项B错误,C正确.2.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轴正方向.若振子位于N点时开始计时,则其振动图象为()解析:选A.由题意,向右为x轴的正方向,振子位于N点时开始计时,因此t=0时,振子的位移为正的最大值,振动图象为余弦函数,A项正确.3.(多选)铺设钢轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击.由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车由于受到周期性的冲击力做受迫振动.普通钢轨长为12.6 m,列车的固有振动周期为0.315 s.下列说法正确的是()A.列车的危险速率为40 m/sB.列车过桥需要减速,是为了防止列车与桥发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析:选ABD .对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险速率v =l T =40 m/s ,A 正确;为了防止共振现象发生,过桥时需要减速,B 正确;列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率,只有共振时才等于列车的固有频率,C 错误;由题意可知,增加钢轨的长度可以使危险车速增大,故可以使列车高速运行,所以D 正确.4.(多选)某简谐振子,自由振动时的振动图象如图甲中实线所示,而在某驱动力作用下做受迫振动时,稳定后的振动图象如图甲中虚线所示,那么,此受迫振动对应的状态可能是共振曲线,如图乙中的( )A .a 点B .b 点C .c 点D .一定不是c 点解析:选AD .简谐振子自由振动时,设周期为T 1;而在某驱动力作用下做受迫振动时,设周期为T 2;显然T 1<T 2;根据f =1T,有f 1>f 2;题图乙中c 点处代表发生共振,驱动力频率等于固有频率f 1;做受迫振动时,驱动力频率f 2<f 1,故此受迫振动对应的状态可能是图乙中的a 点,且一定不是c 点,故A 、D 正确.5.一个弹簧振子做简谐振动,若从平衡位置开始计时,经过3 s 时,振子第一次到达P 点,又经过2 s 第二次经过P 点.则该弹簧振子的振动周期可能为( )A .32 sB .16 sC .8 sD .4 s解析:选B .根据题意,弹簧振子经3 s 第一次到达P 点,再经1 s 到达最大位移处,再经1 s 第二次到达P 点,所以4 s =14T 或34T ,振动周期为16 s 或163s ,选项B 正确. 6.(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A 与驱动力频率f 的关系)如图所示,则下列说法正确的是( )A .此单摆的固有周期约为2 sB .此单摆的摆长约为1 mC .若摆长增大,单摆的固有频率增大D .若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动解析:选ABD .由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz ,固有周期为2 s ;再由T =2πl g 得此单摆的摆长约为1 m ;若摆长增大,则单摆的固有周期增大,固有频率减小,共振曲线的峰将向左移动,A 、B 、D 正确,C 错误.7.如图,长为l 的细绳下方悬挂一小球a ,绳的另一端固定在天花板上O 点处,在O点正下方34l 的O ′处有一固定细铁钉.将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时.当小球a 摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡.设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ,向右为正.下列图象中,能描述小球在开始一个周期内的x -t 关系的是( )解析:选A .摆长为l 时单摆的周期T 1=2πl g ,振幅A 1=lα(α为摆角),摆长为14l 时单摆的周期T 2=2π 14l g =π l g =T 12,振幅A 2=14l β(β为摆角).根据机械能守恒得mgl (1-cos α)=mg l 4(1-cos β),利用cos α=1-2sin 2α2,cos β=1-2sin 2β2,以及sin α=tan α=α(α很小),解得β=2α,故A 2=12A 1,故选项A 正确. 8.(多选)图(a)、(b)分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图象,则下列说法中正确的是( )A .甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1B .t =2 s 时,甲单摆的重力势能最小,乙单摆的动能为零C .甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1D .甲、乙两单摆的摆球在最低点时,向心加速度大小一定相等解析:选AB .由题图知,甲、乙两单摆的振幅分别为4 cm 、2 cm ,故选项A 正确;t =2 s 时,甲单摆在平衡位置处,乙单摆在振动的正方向最大位移处,故选项B 正确;由单摆的周期公式,推出甲、乙两单摆的摆长之比为l 甲∶l 乙=T 2甲∶T 2乙=1∶4,故选项C 错误;设摆球摆动的最大偏角为θ,由mgl (1-cos θ)=12m v 2及a =v 2l 可得,摆球在最低点时向心加速度a =2g (1-cos θ),因两摆球的最大偏角θ满足sin θ=A l,故θ甲>θ乙,所以a 甲>a 乙,故选项D 错误.9.(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象,下列说法中正确的是( )A .甲、乙两单摆的摆长相等B .甲摆的振幅比乙摆大C .甲摆的机械能比乙摆大D .在t =0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆解析:选ABD .由题图看出,两单摆的周期相同,同一地点g 相同,由单摆的周期公式T =2πl g知,甲、乙两单摆的摆长l 相等,故A 正确;甲摆的振幅为10 cm ,乙摆的振幅为7 cm ,则甲摆的振幅比乙摆大,故B 正确;尽管甲摆的振幅比乙摆大,两摆的摆长相等,但由于两摆球的质量未知,无法比较机械能的大小,故C 错误;在t =0.5 s 时,甲摆经过平衡位置,振动的加速度为零,而乙摆的位移为负的最大,则乙摆具有正向最大加速度,故D 正确.10.(多选)一个质点经过平衡位置O,在A、B间做简谐运动,如图(a)所示,它的振动图象如图(b)所示,设向右为正方向,下列说法正确的是()A.OB=5 cmB.第0.2 s末质点的速度方向是A→OC.第0.4 s末质点的加速度方向是A→OD.第0.7 s末时质点位置在O点与A点之间解析:选AC.由图(b)可知振幅为5 cm,则OB=OA=5 cm,A项正确;由图可知0~0.2 s内质点从B向O运动,第0.2 s末质点的速度方向是B→O,B项错误;由图可知第0.4 s末质点运动到A点处,则此时质点的加速度方向是A→O,C项正确;由图可知第0.7 s末时质点位置在O与B之间,D项错误.11.(多选) 如图所示,在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸,一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动,可以在白纸上留下痕迹.已知弹簧的劲度系数为k=10 N/m,振子的质量为0.5 kg,白纸移动速度为2 m/s,弹簧弹性势能的表达式E p=1 2ky2,不计一切摩擦.在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线,则下列说法中正确的是()A.该弹簧振子的振幅为1 mB.该弹簧振子的周期为1 sC.该弹簧振子的最大加速度为10 m/s2D.该弹簧振子的最大速度为2 m/s解析:选BC.弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离,所以该弹簧振子的振幅为A=0.5 m,选项A错误;由题图所示振子振动曲线可知,白纸移动x=2 m,振动一个周期,所以弹簧振子的周期为T =x v =1 s ,选项B 正确;该弹簧振子所受最大回复力F =kA =10×0.5 N =5 N ,最大加速度为a =F m=10 m/s 2,选项C 正确;根据题述弹簧弹性势能的表达式为E p =12ky 2,弹簧振子振动过程中机械能守恒,由12m v 2m =12kA 2可得该弹簧振子的最大速度为v m =k mA = 5 m/s ,选项D 错误. 12.甲、乙两个弹簧振子,它们的振动图象如图所示,则可知两弹簧振子( )A .振动强度完全相同B .振动快慢完全相同C .振子甲速度为零时,振子乙速度最大D .所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙=2∶1解析:选C .根据题图象可读出甲的振幅为10 cm ,乙的振幅为5 cm ,则两弹簧振子的振动强度不相同,故A 错误;由振动图象读出两弹簧振子周期T 甲=2.0 s ,T 乙=1.0 s ,则两弹簧振子振动快慢不同,乙比甲快,故B 错误;由题图看出,甲在最大位移处时,乙在平衡位置,即弹簧振子甲速度为零时,弹簧振子乙速度最大,故C 正确;由振动图象读出两弹簧振子位移最大值之比x 甲∶x 乙=2∶1,根据简谐运动的特征F =-kx ,由于弹簧的劲度系数k 可能不等,回复力最大值之比F 甲∶F 乙不一定等于2∶1,故D 错误.13.如图所示,ACB 为光滑弧形槽,弧形槽半径为R ,C 为弧形槽最低点,R ≫AB ︵.甲球从弧形槽的球心处自由下落,乙球从A 点由静止释放,问:(1)两球第1次到达C 点所用的时间之比;(2)若在圆弧的最低点C 的正上方h 处由静止释放小球甲,让其自由下落,同时将乙球从圆弧左侧由静止释放,欲使甲、乙两球在圆弧最低点C 处相遇,则甲球下落的高度h 是多少?解析:(1)甲球做自由落体运动R =12gt 21,所以t 1= 2R g乙球沿圆弧做简谐运动(由于AC ︵≪R ,可认为摆角θ<5°).此运动与一个摆长为R 的单摆运动模型相同,故此等效摆长为R ,因此乙球第1次到达C 处的时间为t 2 = 14T = 14× 2π R g = π2 R g, 所以t 1∶t 2=22π. (2)甲球从离弧形槽最低点h 高处自由下落,到达C 点的时间为t 甲= 2h g 由于乙球运动的周期性,所以乙球到达C 点的时间为t 乙=T 4+n T 2=π2 R g(2n +1)(n =0,1,2,…) 由于甲、乙在C 点相遇,故t 甲=t 乙联立解得h =(2n +1)2π2R 8(n =0,1,2,…). 答案:(1)22π (2) (2n +1)2π2R 8(n =0,1,2,…)二、【机械波】1.(多选)下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A .相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B .相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同C .在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别在该点引起的位移的矢量和D .几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰解析:选BCD .两列波相遇时,每一列波引起的振动情况都保持不变,而质点的振动情况由两列波共同作用的结果决定,故A 错误,B 、C 正确;几个人在同一房间内说话,发出的声波在空间中相互叠加后,每列波的振幅和频率并不改变,所以声波传到人的耳朵后,仍能分辨出不同的人所说的话,故选项D 正确.2.(多选)下列关于多普勒效应的说法中,正确的是( )A .只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B .如果声源静止,就观察不到多普勒效应C .当声源朝靠近观察者方向运动时,声源的频率不变D .当声源远离观察者方向运动时,观察者接收到的频率变低解析:选CD .波源运动时,波源与观察者距离不一定变化,不一定发生多普勒效应,A 错;声源静止时,若观察者向声源运动,能发生多普勒效应,B 错;声源朝着观察者运动时,声源频率不变,观察者接收到的频率增大,相反,声源远离观察者方向运动时,观察者接收到的频率减少,C 、D 对.3.(多选)如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S 1、S 2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线).S 1的振幅A 1=4 cm ,S 2的振幅A 2=3 cm ,则下列说法正确的是( )A .质点D 是振动减弱点B .质点A 、D 在该时刻的高度差为14 cmC .再过半个周期,质点B 、C 是振动加强点D .质点C 的振幅为1 cm解析:选BD .由图象可知,D 点为两波谷相遇,应该是加强点,选项A 错误;此时A 点在加强后的最高点,D 点在加强后的最低点,由波的叠加可知AD 的高度差为14 cm ,选项B 正确;由于两波的频率相等,叠加后会形成稳定的干涉图象,所以A 、D 点始终是加强点,B 、C 点始终是减弱点,选项C 错误;质点C 为减弱点,振幅为两波源振幅之差,为1 cm ,选项D 正确.4.某一列沿x 轴传播的简谐横波,在t =T 4时刻的波形图如图所示,P 、Q 为介质中的两质点,质点P 正在向动能增大的方向运动.下列说法正确的是( )A .波沿x 轴正方向传播B .t =T 4时刻,Q 比P 的速度大C .t =3T 4时刻,Q 到达平衡位置 D .t =3T 4时刻,P 向y 轴正方向运动 解析:选D .由质点P 向动能增大的方向运动,则t =T 4时P 点向平衡位置运动,即运动方向向下,可得该波沿x 轴负方向传播,故A 错误.图示t =T 4时刻Q 点处在波谷,速度为0,小于P 点的速度,故B 错.t =3T 4时刻,移动波形图可知此时Q 点位于波峰,P 点在平衡位置下方,如图中虚线部分,此时P 点向y 轴正方向运动,故选项C 错误,D 正确.5.(多选)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x =2 m 处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是( )A .这列波的传播方向是沿x 轴正方向B .这列波的传播速度是20 m/sC .经过0.15 s ,质点P 沿x 轴的正方向传播了3 mD .经过0.1 s ,质点Q 的运动方向沿y 轴正方向解析:选AB .由题中甲、乙两图可知,该波向x 轴正方向传播,A 正确;由题图甲知波长λ=4 m ,由题图乙知周期T =0.2 s ,则波速v =λT =40.2m/s =20 m/s ,B 正确;质点不随波迁移,只在其平衡位置附近振动,C 错误;经过0.1 s =12T ,质点Q 的运动方向沿y 轴负方向,D 错误.6.(多选)如图甲所示,沿波的传播方向上有六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ,相邻两质点之间的距离均为2 m ,各质点均静止在各自的平衡位置.t =0时刻振源a 开始做简谐运动,取竖直向上为振动位移的正方向,其振动图象如图乙所示,形成的简谐横波以2 m/s 的速度水平向右传播.则下列说法中正确的是( )A.波传播到质点c时,质点c开始振动的方向沿y轴正方向B.0~4 s内质点b运动的路程为12 cmC.4~5 s内质点d的加速度正在逐渐减小D.6 s时质点e第一次回到平衡位置解析:选AB.由振动图象可知,振动周期为T=2 s,波长为λ=v T=4 m,质点a开始起振的方向为y轴正方向,故波传播到质点c时,质点c开始振动的方向也沿y轴正方向,选项A正确;振动传到b点需要的时间为1 s,故在剩下的3 s内,质点b通过的路程为s =6A=12 cm,选项B正确;4 s时振动传到e点,此时d点在平衡位置向下振动,故4~5 s 内质点d的加速度先逐渐增大后逐渐减小,选项C错误;振动传到e点需时间4 s,故6 s 时质点正好振动一个周期第二次回到平衡位置,选项D错误.7.如图(a)所示,在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2).两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示.两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为________m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”).解析:点波源S1(0,4)的振动形式传播到点A(8,-2)的路程为L1=10 m,点波源S2(0,-2)的振动形式传播到点A(8,-2)的路程为L2=8 m,两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为ΔL=L1-L2=2 m.由于两列波的波源到点B(4,1)的路程相等,路程差为零,且t =0时两列波的波源的振动方向相反,所以两列波到达点B 时振动方向相反,引起点B 处质点的振动相互减弱;由振动图线可知,波动周期为T =2 s ,波长为λ=v T =2 m .由于两列波的波源到点C (0,0.5)的路程分别为3.5 m 和2.5 m ,路程差为1 m ,而t =0时两列波的波源的振动方向相反,所以两列波到达点C 时振动方向相同,引起点C 处质点的振动相互加强.答案:2 减弱 加强8. (多选)如图,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 mB .波速为6 m/sC .频率为1.5 HzD .t =1 s 时,x =1 m 处的质点处于波峰E .t =2 s 时,x =2 m 处的质点经过平衡位置解析:选BCE.由简谐波的波动图象可知,波长为4 m ,故A 错误.t =0.5 s 时波向x轴正方向传播的距离为x =⎝⎛⎭⎫n +34λ(n =0,1,2,3…),即t =⎝⎛⎭⎫n +34T =0.5 s(n =0,1,2,3…),又T >0.5 s ,解之得T =0.5n +34,当n =0时,T =23 s ,符合题意;当n =1时,T =27 s <0.5 s ,不符合题意,则波速v =λT =6 m/s.故B 正确.频率f =1T=1.5 Hz.故C 正确.t =0时x =1 m 处的质点处于波峰,因t =1 s 时n =t T =123=1.5,则此时x =1 m 处的质点处于波谷.故D 错误.t =0时x =2 m 处的质点经过平衡位置向上振动,因t =2 s 时n =t T =223=3,则此时x =2 m 处的质点经过平衡位置向上振动.故E 正确.9.(多选)图甲为一列简谐横波在t =0.10 s 时刻的波形图,P 是平衡位置在x =1.0 m 处的质点,Q 是平衡位置在x =4.0 m 处的质点;图乙为质点Q 的振动图象.下列说法正确的是( )A .在t =0.10 s 时,质点Q 向y 轴正方向运动B .在t =0.25 s 时,质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,该波沿x 轴负方向传播了6 mD .从t =0.10 s 到t =0.25 s ,质点P 通过的路程为30 cm解析:选BC .由题图乙可知,在t =0.10 s 时,质点Q 向y 轴负方向运动,A 错误.结合题图甲、乙可知,波沿x 轴负方向传播,t =0.25 s 时P 处于y 轴的负方向,则其加速度沿y 轴的正方向,B 正确.由图甲知波长λ=8 m ,由图乙知周期T =0.2 s ,则波传播的速度v =λT=40 m/s ,所以在t =0.10 s 到t =0.25 s 时间内波向x 轴负方向传播的距离x =v t =6 m ,C 正确.从t =0.10 s 到t =0.25 s ,经历的时间t =34T ,只有计时开始时,振动质点处于平衡位置或最大位移处,其经过的路程才是30 cm ,D 错误.10.(多选)图甲为一列简谐横波在t =2 s 时的波形图,图乙为介质中平衡位置在x =1.5 m 处的质点的振动图象,P 是平衡位置为x =2 m 的质点.下列说法正确的是( )A .波速为0.5 m/sB .波的传播方向向右C .0~2 s 时间内,P 运动的路程为8 cmD .0~2 s 时间内,P 沿y 轴正方向运动解析:选AC .根据题图甲可知:该波的波长λ=2 m ,由题图乙可知,周期T =4 s ,故波速v =λT=0.5 m/s ,A 正确;从题图乙中可知:x =1.5 m 处的质点在t =2 s 时,正处于平衡位置沿y 轴负方向运动,在题图甲中,沿波的传播方向,“下坡上,上坡下”,故该波的传播方向向左,B 错误;0~2 s ,P 运动的路程s =t T·4A =8 cm ,C 正确;0~2 s ,P 从正向最大位移处运动到负向最大位移处,即沿y 轴负方向运动,D 错误.11.(多选)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A 、B 、C 分别位于x =2 m 、x =3 m 、x =6 m 处.从t =0时刻开始计时,当t =9 s 时质点A 刚好第3次到达波峰,则( )A .此列波的波速一定为1 m/sB .如果此列波在传播过程中与频率为0.5 Hz 的横波相遇,一定发生稳定的干涉现象C .质点C 起振方向沿y 轴负向D .如果质点C 到达波峰,则质点B 一定在平衡位置解析:选ACD .根据波形图得到波长λ=4 m ,从t =0时刻开始计时,当t =9 s 时质点A 刚好第3次到达波峰,则有214T =9 s ,可知该列波周期 T =4 s ,这列波的波速为v =λT =1 m/s ,故A 项正确.该波的频率为f =1T=0.25 Hz ,根据干涉的条件知:如果此列波在传播过程中与频率为0.5 Hz 的横波相遇,一定不发生稳定的干涉现象,故B 项错误.质点C 起振方向与图示时刻x =4 m 处质点的起振方向相同,沿y 轴负向,故C 项正确.B 、C 两质点平衡位置相距34λ,则如果质点C 到达波峰,则质点B 一定在平衡位置,故D 项正确. 12. (多选)一列简谐横波沿x 轴的正向传播,振幅为2 cm ,周期为T .已知为t =0时刻波上相距50 cm 的两质点a 、b 的位移都是1 cm ,但运动方向相反,其中质点a 沿y 轴负向运动,如图所示,下列说法正确的是( )A .该列简谐横波波长可能为150 cmB .该列简谐横波波长可能为12 cmC .当质点b 的位移为+2 cm 时,质点a 的位移为负D .在t =5T 12时刻质点b 速度最大 解析:选ACD .根据质点的振动方程:x =A sin ωt ,设质点的起振方向向上,且a 、b中间的距离小于1个波长,则b 点:1=2sin ωt 1,所以ωt 1=π6,a 点振动的时间比b 点长,所以由1=2sin ωt 2,得ωt 2=5π6,a 、b 两个质点振动的时间差:Δt =t 2-t 1=5π6ω-π6ω=2π3ω=T 3,所以a 、b 之间的距离:Δx =v Δt =v ·T 3=λ3.则通式为(n +13)λ=50 cm ,n =0,1,2,3,…;则波长可以为λ=1503n +1cm(n =0,1,2,3,…);当n =0时,λ=150 cm ,由于n 是整数,所以λ不可能为12 cm ,故A 正确,B 错误;当质点b 的位移为+2 cm 时,即b 到达波峰时,结合波形知,质点a 在平衡位置下方,位移为负,故C 正确;由ωt 1=π6,得t 1=π6ω=T 12,当t =T 2-t 1=5T 12时质点b 到达平衡位置处,速度最大,故D 正确. 13.(多选)一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,P 、Q 、M 为该横波上的三个质点,各自的横坐标位置分别为6 m 、10 m 、15 m .从该时刻开始计时,波上质点M 的振动图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .该波波速是25 m/s ,传播方向沿x 轴负方向B .若该波遇到另一列简谐横波并产生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为2.5 HzC .若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20 m 大很多D .从该时刻起,再经过0.4 s 质点Q 通过的路程为4 m解析:选AD .由题图知,该波波长λ=20 m ,T =0.8 s ,则v =λT =200.8m/s =25 m/s ,因t =0时刻质点M 在平衡位置向上振动,可知波的传播方向沿x 轴负方向,选项A 正确;波的频率f =1T=1.25 Hz ,若该波遇到另一列简谐横波并产生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为1.25 Hz ,选项B 错误;该波波长λ=20 m ,若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定与20 m 相差不多或比20 m 小,选项C 错误;0.4 s =12T ,从该时刻起,再经过0.4 s 质点Q 通过的路程为12×4A =2×2 m =4 m ,选项D 正确. 14.一列简谐横波沿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).解析:(1)设简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,由图象知λ=4 m.由题意知t=15 s=3T+34T①又v=λT②联立①②式,代入数据得v=1 m/s.(2)质点P做简谐运动的表达式为y=0.2sin(0.5πt) m.答案:(1)1 m/s(2)y=0.2sin(0.5πt) m。
机械振动和机械波测试题及答案
机械振动和机械波一、单选题(每小题提供的四个选项中,只有一个是正确的,每小题5分)1.单摆振动的回复力是 [ ]A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力C.悬线对摆球的拉力D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力2.一个做简谐运动的质点,它的振幅是4cm,频率是2.5Hz。
该质点从平衡位置开始经过0.5s后,位移的大小和所通过的路程分别为[ ]A.4cm,10cmB.4cm,20cmC.0,24cmD.100cm,100cm3.图为一列简谐横波在介质中传播的波形图。
在传播过程中,某一质点在10s内运动的路程是16m,则此波的波速是[ ]A.1.6m/sB.2.0m/sC.40m/sD.20m/s4.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的[ ] A. 频率不变,振幅不变 B.频率改变,振幅变大C.频率改变,振幅不变D.频率不变,振幅变小5. 一列横波沿x轴传播,到达坐标原点时的波形如图。
当此波到达P点时,处于O点处的质点所通过的路程和该时刻的位移是[ ]A.40.5cm,1cmB.40.5cm,-1cmC.81cm,1cmD.81cm,-1cm二、多选题每个题提供的四个选项中至少有一个是正确的(每小题6分,共30分)6.一列波在不同介质中传播,保持不变的物理量是[ ]A. 波长B. 波速C. 频率D. 振幅7.一列机械波在某一时刻的波形如实线所示,经过△t 时间的波形如虚线所示。
已知波的传播速率为1m/s,则下列四个数据中△t的可能值为[ ]A.1sB.8sC.9sD.20s8.图示为简谐横波在某一时刻的波形图线。
已知波的传播速度为2m/s,质点a的运动方向如图。
则下列说法中正确的是[ ]A. 波沿x的负方向传播B. 质点d再经过0.5s第一次到达波峰C. 过去此刻之后,质点b比质点c先回到平衡位置D. 该时刻质点e运动的加速度为零9.一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0的波形如图。
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案
高考物理《机械振动和机械波》真题练习含答案1.[2023·新课标卷]船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声.声波在空气中和在水中传播时的()A.波速和波长均不同B.频率和波速均不同C.波长和周期均不同D.周期和频率均不同答案:A解析:声波的周期和频率由振源决定,故声波在空气中和在水中传播的周期和频率均相同,但声波在空气和水中传播的波速不同,根据波速与波长关系v=λf可知,波长也不同,故A正确,B、C、D错误.故选A.2.[2024·浙江1月]如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为l,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动.以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则()A.t1时刻小球向上运动B.t2时刻光源的加速度向上C.t2时刻小球与影子相位差为πD.t3时刻影子的位移为5A答案:D解析:以竖直向上为正方向,根据图2可知,t1时刻,小球位于平衡位置,随后位移为负值,且位移增大,可知,t1时刻小球向下运动,A错误;t2时刻,光源的位移为正值,光源振动图像为正弦式,表明其做简谐运动,根据F回=-kx=ma可知,其加速度方向与位移方向相反,位移方向向上,则加速度方向向下,B错误;根据图2可知,小球与光源的振动步调总是相反,由于影子是光源发出的光被小球遮挡后,在屏上留下的阴影,可知,影子与小球的振动步调总是相同,即t2时刻小球与影子相位差为0,C错误;根据图2可知,t3时刻,光源位于最低点,小球位于最高点,根据光沿直线传播,光源能够在屏上留下影子的位置也处于最高点,影子位于正向最大位移处,根据几何关系有ll+2l =A+AA+x影子,解得x影子=5A,即t3时刻影子的位移为5A,D正确.3.[2024·吉林卷]某同学自制双缝干涉实验装置:在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示.用绿色激光照双缝,能够在墙面上观察到干涉条纹.下列做法可以使相邻两条亮条纹中央间距变小的是()A.换用更粗的头发丝B.换用红色激光照射双缝C.增大纸板与墙面的距离D.减小光源与纸板的距离答案:A解析:由于干涉条纹间距Δx=ldλ可知,换用更粗的头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变小,故A正确;换用红色激光照双缝,波长变长,则相邻两条亮条纹中央间距Δx变大,故B错误;增大纸板与墙面的距离l,则相邻两条亮条纹中央间距Δx 变大,故C错误;减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条亮条纹中央间距Δx,故D错误.故选A.4.[2024·浙江1月](多选)在如图所示的直角坐标系中,xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外).在介质Ⅰ中的P(0,4λ)处有一点波源,产生波长为λ、速度为v的波.波传到介质Ⅱ中,其速度为2v.图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交于R 和S点,此时波源也恰好位于波峰.M为O、R连线的中点,入射波与反射波在O点相干加强,则()A .介质Ⅱ中波的频率为2v λB. S 点的坐标为(0,-2 λ)C .入射波与反射波在M 点相干减弱D. 折射角α的正弦值sin α=352 答案:BD解析:波从一种介质到另一种介质,频率不变,故介质Ⅱ中波的频率为f =v λ,A 错误;在介质Ⅱ中波长为λ′=2v f=2 λ,由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,故S 点的坐标为(0,-2 λ),B 正确;由于S 为波峰,且波传到介质Ⅱ中,其速度为2 v .图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和S 点,则R 也为波峰,故P 到R 比P 到O 多一个波峰,则PR =5λ,则OR =3λ,由于||MO -PM≠2n ·λ2 或(2n +1)λ2 (n =0,1,2,…),故M 点不是减弱点,C 错误;根据n =λ′λ=2 ,则n =sin αOR PR,解得sin α=352 ,D 正确. 5.[2021·天津卷]一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,传播速度v =10 m/s ,t =0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y 轴正方向运动,下列图形中哪个是t =0.6 s 时的波形( )答案:B解析:由图中可以看出该波的波长为λ=4 m ,根据v =λT可知该列波的周期为T =0.4 s ,又因为t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动,当t=0.6 s时经历了1.5 T,所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动,结合图像可知B正确.6.[2023·湖南卷]如图(a),在均匀介质中有A、B、C和D四点,其中A、B、C三点位于同一直线上,AC=BC=4 m,DC=3 m,DC垂直AB.t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动,振动图像均如图(b)所示,振动方向与平面ABD垂直,已知波长为4 m.下列说法正确的是()A.这三列波的波速均为2 m/sB.t=2 s时,D处的质点开始振动C.t=4.5 s时,D处的质点向y轴负方向运动D.t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是6 cm答案:C解析:由图(b)的振动图像可知,振动的周期为4 s,故三列波的波速为v=λT=4 m4 s=1m/s,A错误;由图(a)可知,D处距离波源C最近的距离为3 m,故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为t C=DC v=3 m1 m/s=3 s故t=2 s时,D处的质点还未开始振动,B错误;由几何关系可知AD=BD=5 m,波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为t AB=ADv=5 m1 m/s=5 s故t=4.5 s时,仅波源C处的横波传播到D处,此时D处的质点振动时间为t1=t-t C =1.5 s由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动,C正确;t=6 s时,波源C处的横波传播到D处后振动时间为t2=t-t C=3 s由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷;t=6 s时,波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为t3=t-t AB=1 s由振动图像可知此时D处为波源A、B处传播横波的波峰.根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y=2A-A=2 cm故t=6 s时,D处的质点与平衡位置的距离是2 cm,D错误.故选C.。
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含解析
高考物理最新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含解析一、选择题1.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O点为中心点,在C、D之间做周期为T的简谐运动。
已知在t1时刻物块的动量为p、动能为E k。
下列说法中正确的是( )A.如果在t2时刻物块的动量也为p,则t2-t1的最小值为TB.如果在t2时刻物块的动能也为E k,则t2-t1的最小值为TC.当物块通过O点时,其加速度最小D.当物块运动至C点时,其加速度最小2.下列关于单摆运动过程中的受力说法,正确的是()A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C.单摆过平衡位置时,所受的合力为零D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力3.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力4.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同5.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A .振子从O 向N 运动的过程中位移不断减小B .振子从O 向N 运动的过程中回复力不断减小C .振子经过O 时动能最大D .振子经过O 时加速度最大6.两个弹簧振子,甲的固有频率是100Hz ,乙的固有频率是400Hz ,若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动,则 ( ) A .甲的振幅较大,振动频率是100Hz B .乙的振幅较大,振动频率是300Hz C .甲的振幅较大,振动频率是300Hz D .乙的振幅较大,振动频率是400Hz7.如图所示,质量为m 的物块放置在质量为M 的木板上,木板与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,周期为T ,振动过程中m 、M 之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k 、物块和木板之间滑动摩擦因数为μ,A .若t 时刻和()t t +∆时刻物块受到的摩擦力大小相等,方向相反,则t ∆一定等于2T 的整数倍B .若2Tt ∆=,则在t 时刻和()t t +∆时刻弹簧的长度一定相同 C .研究木板的运动,弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力D .当整体离开平衡位置的位移为x 时,物块与木板间的摩擦力大小等于mkx m M+ 8.下图表示一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的( )A .波长,波速B .周期,振幅C .波长,振幅D .周期,波速9.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b 比质点a 晚0. 5s 起振,质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s10.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°,则单摆振动的( )A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅改变C.频率改变,振幅不变D.频率改变,振幅改变11.如图所示两个频率、相位、振幅均相同的波的干涉图样,实线表示波峰,虚线表示波谷,对叠加的结果正确的描述是()A.在A点出现波峰后,经过半个周期该点还是波峰B.B点在干涉过程中振幅始终为零C.两波在B点路程差是波长的整数倍D.当C点为波谷时,经过一个周期此点出现波峰12.做简谐运动的物体,下列说法正确的是A.当它每次经过同一位置时,位移可能不同B.当它每次经过同一位置时,速度可能不同C.在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D.在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅13.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看做一个质点,这些质点之间存在着相互作用。
机械振动和机械波练习题
机械振动和机械波练习题Newly compiled on November 23, 2020机械振动和机械波练习题1、一单摆做小角度摆动,其振动图象如图1-2所示,以下说法正确的是 A 、t 1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小 B 、t 2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小 C 、t 3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大 D 、t 4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大2、如图甲,在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P ,在下面放一条白纸。
当小球做简谐运动时,沿垂直于振动方向拉动纸带,笔P 就在纸带上画出了一条振动曲线。
已知在某次实验中如图方向拉动纸带,且在某段时间内得到如图乙的曲线,根据曲线可知这段时间内 ( ) A .纸带在加速运动B .纸带在减速运动C .振子的振动的周期在逐渐增加D .振子的振动的周期在逐渐减小3、一个水平放置的弹簧振子在A 、B 两点间做简谐运动,O 为振子的平衡位置,如图所示.设水平向右的方向为正方向,以某一时刻作计时起点(t =0),经1/4周期,振子具有正方向最大加速度.那么,在图所示的几个振动图象中(x 表示振子离开平衡位置的位移),能正确反映该振子振动情况的是4、水平放置的弹簧振子做简谐运动,如图所示.若以水平向右为坐标的正方向,振子向右经过平衡位置时开始计时,则振子的加速度a 随时间,变化的图象,正确的是5、如图所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A 、波长λ和x=l 米处质点的速度方向分别为( )A .A=0.4 m λ=1.0m 向上B .A=1.0 m λ=0.4m 向下甲 乙y /mx /m1 2 3C .A=0.4 m λ=2.0m 向下D .A=2.0 m λ=3.0m 向上6、如图所示,沿x 轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的图像。
已知A 质点振动的周期为,下面说法正确的是( ) A. 波速v=25m /SB. C 质点的振动频率为2.5HzC. C 质点的振幅为8cm D . t=时B 质点的位移为正值7、一列简谐横波沿x 轴传播。
(完整版)机械振动和机械波测试题
高二物理选修3-4《机械振动、机械波》试题班级: 姓名: 成绩:一、选择题1.关于机械振动和机械波下列叙述正确的是:( ) A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动C .在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移D .在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止 2.关于单摆下面说法正确的是( )A .摆球运动的回复力总是由摆线的拉力和重力的合力提供的B .摆球运动过程中经过同一点的速度是不变的C .摆球运动过程中加速度方向始终指向平衡位置D .摆球经过平衡位置时加速度不为零3.两个质量相同的弹簧振子,甲的固有频率是3f .乙的固有频率是4f ,若它们均在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动.则( )A 、振子甲的振幅较大,振动频率为3fB 、振子乙的振幅较大.振动频率为4fC 、振子甲的振幅较大,振动频率为5fD 、振子乙的振幅较大.振动频率为5f 4.如图所示,水平方向上有一弹簧振子, O 点是其平衡位置,振子在a 和b 之间做简谐运动,关于振子下列说法正确的是( ) A .在a 点时加速度最大,速度最大 B .在O 点时速度最大,位移最大 C .在b 点时位移最大,回复力最大 D .在b 点时回复力最大,速度最大5.一质点在水平方向上做简谐运动。
如图,是该质点在s 40-内的振动图象,下列叙述中正确的是( ) A .再过1s ,该质点的位移为正的最大值 B .再过2s ,该质点的瞬时速度为零 C .再过3s ,该质点的加速度方向竖直向上 D .再过4s ,该质点加速度最大 6.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。
由图可知,在t 1和t 2时刻,质点运动的( ) A .位移相同 B .回复力大小相同C .速度相同D .加速度相同7.一质点做简谐运动,其离开平衡位置的位移x 与时间t 的关系如图所示,由图可知( )A .质点振动的频率为4HzB .质点振动的振幅为2cmC .在t=3s 时刻,质点的速率最大D .在t=4s 时刻,质点所受的合力为零8.如图所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的振幅A 、波长λ和x=l 米处质点的速度方向分别为:( )4cm x /s t /x t 1t2t 00x 0-cm x /st /02-13524A.A=O.4 m λ=1m 向上B.A=1 m λ=0.4m 向下C.A=O.4 m λ=2m 向下D.A=2 m λ=3m 向上9.一列波沿直线传播,在某一时刻的波形图如图所示,质点A的位置与坐标原点相距0.5 m,此时质点A沿y轴正方向运动,再经过0.02s将第一次达到最大位移,由此可见:()A.这列波波长是2 mB.这列波频率是50 HzC.这列波波速是25 m/sD.这列波的传播方向是沿x轴的负方向10.如图所示,为一在水平方向传播的简谐波,已知此时质点F向下运动,则以下说法正确的是()A.波向右传播B.质点H与F的运动方向相同C.质点C比B先回到平衡位置D.此时质点C的加速度为011.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案解析(1)
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案解析(1)高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题及答案解析(1)一、挑选题1.某质点做简谐运动的振幅为A,周期为T ,则质点在6T时刻内的最大路程是 A .1.5AB .AC .0.5AD .0.2A2.如图所示,一单摆在做简谐运动,下列讲法正确的是A .单摆的幅度越大,振动周期越大B .摆球质量越大,振动周期越大C .若将摆线变短,振动周期将变大D .若将单摆拿到月球上去,振动周期将变大3.在天花板O 点处经过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O 点正下方A 点有一具能拦住摆线的钉子,OA 的距离是单摆摆长的一半,如图所示。
现将单摆向左方拉开一具小角度θ(θ<5°),然后无初速度地释放,对于单摆往后的运动,下列讲法正确的是()A .摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B .摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C .摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D .摆球向左通过最低点的速度大于向右通过最低点的速度4.在平静的水面上激起一列水波,使飘荡在水面上相距6.0m 的小树叶a 和b 发生振动,当树叶a 运动到上方最大位移处时,树叶b 刚好运动到下方最大位移处,通过1.0s 后,树叶a 的位移第一次变为零。
则该波的波速也许是A .1.5m/sB .2m/sC .3m/sD .6m/s5.对于下列四幅图的讲法中,正确的是()A.图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波产生的干涉图样,这两列水波的频率能够别同C.图丙是波的衍射现象,左图的衍射更明显D.图丁是声波的多普勒效应,该现象讲明,当观看者与声源相互靠近时,他听见的声音频率变低了6.如图是观看水面波衍射的实验装置,AC 和 BD 是两块挡板,AB 是一具孔,O 是波源。
图中已画出波源所在区域波的传播事情,每两条相邻波浪(图中曲线)间的距离表示一具波长,则波通过孔之后的传播事情,下列讲法中正确的是()A.此刻能明显观看到波的衍射现象B.假如将孔 AB 缩小,通过孔往后的波浪间的距离会变小C.假如将孔 AB 缩小,有也许观看别到明显的衍射现象D.假如孔的大小别变,波源的频率增大,将能更明显地观看到衍射现象 7.一质点做简谐运动的图象如图所示,该质点在t=3.5s时间( )A.速度为正、加速度为正B.速度为负、加速度为负C.速度为负、加速度为正D.速度为正、加速度为负8.若单摆的摆长别变,摆球的质量由20g增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°,则单摆振动的( )A.频率别变,振幅别变B.频率别变,振幅改变C.频率改变,振幅别变D.频率改变,振幅改变t=时间的波形图,虚线为9.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为0T>,则:()0.6st=时的波形图,波的周期0.6sA .波的周期为2.4sB .波的速度为10 m/s 3C .在0.5 s =t 时,Q 点到达平衡位置D .在0.5 s =t 时,Q 点到达波峰位置10.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,t =0时间的波形如图中实线所示,t =0.2 s 时间的波形如图中的虚线所示,则A .质点P 的运动方向向右B .波的周期也许为0.27 sC .波的频率也许为1.25 HzD .波的传播速度也许为20 m/s11.一列横波某时间的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点此后一段时刻内的振动图象.下列讲法正确的是()A .若波沿x 轴正方向传播,则图乙表示的是质点N 的振动图象B .若波沿x 轴负方向传播,则图乙表示的是质点K 的振动图象C .若图乙表示的是质点L 的振动图象,则波沿x 轴正方向传播D .若图乙表示的是质点M 的振动图象,则波沿x 轴负方向传播12.已知在单摆a 完成10次全振动的时刻内,单摆b 完成6次全振动,两摆长之差为1.6 m .则两单摆摆长l a 与l b 分不为( ) A .l a =2.5 m ,l b =0.9 m B .l a =0.9 m ,l b =2.5 m C .l a =2.4 m ,l b =4.0 m D .l a =4.0 m ,l b =2.4 m13.如右图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O 点为平衡位置,在a 、b 两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象能够得知( )A.振子的振动周期等于t1B.在t=0时间,振子的位置在a点C.在t=t1时间,振子的速度为零D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动14.如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz.则把手转动的频率为A.1HzB.3HzC.4HzD.5Hz15.如图,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时间的波形,虚线是该波在t=0.20s时间的波形,则此列波的波速也许为A.25m/s B.20m/s C.35m/s D.55m/s16.图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,则图2所示振动图像对应的质点也许位于()A.a<x<b B.b <x <c C.c<x<d D.d<x <e17.如图所示,大小相同的摆球a和b的质量分不为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列推断中正确的是()A.第一次碰撞后的眨眼,两球的速度大小别相等B.第一次碰撞后的眨眼,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角别相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置18.周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播,该波在某时间的图象如图所示,此刻质点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 19.如图所示,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。
高考物理专练题机械振动与机械波(试题部分)
高考物理专练题机械振动与机械波考点一机械振动1.[2020届河南中原大联考,34(1)](多选)如图所示,弹簧振子在BC间振动,O为平衡位置,BO=OC=5 cm。
若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法中正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是2s,振幅是5cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cmE.振子从B到O的时间与从O到C的时间相等答案BDE2.(2019陕西二检,15)(多选)下列关于机械振动的有关说法正确的是()A.简谐运动的回复力是按效果命名的力B.振动图像描述的是振动质点的轨迹C.受迫振动的频率等于驱动力的频率D.当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时,振幅最大E.机械振动的振动能量对外传播时不需要依赖介质答案ACD3.[2019四川攀枝花二模,34(2)]弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在t=0时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t=0.2s时刻,振子速度第一次变为-v;在t=0.5s时刻,振子速度第二次变为-v。
①求弹簧振子的振动周期T;②若B、C之间的距离为25cm,求振子在4s内通过的路程;③若B、C之间的距离为25cm,从平衡位置开始计时,写出弹簧振子的位移表达式,并画出弹簧振子的振动图像。
答案①1s②200cm=2πrad/s③根据x=A sinωt,A=12.5cm,ω=2πT得x=12.5sin2πt(cm)振动图像如图所示。
考点二机械波1.[2019江西红色七校二模,34(1)](多选)一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播,t=0时刻的波形如图所示,此时刻质点P的位移为5cm,质点Q位于x=4m处。
从t=0时刻开始计时,当t=16.5s时质点Q刚好第3次到达波峰。
下列说法正确的是()A.该波的振动周期为4sB.该波的传播速度为4m/s3C.t=3s时质点P沿y轴负方向运动D.0~30s内质点Q通过的路程为2mE.0~3s内质点P通过的路程为10cm答案BCD2.(多选)图(a)为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1m处的质点,Q是平衡位置在x=4 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是()A.波向左传播B.波速为40m/sC.t=0.1s时,质点P向y轴正方向运动D.从t=0到t=0.05s,质点P运动的路程为20cmE.从t=0到t=0.25s,质点Q运动的路程为50cm答案BCE3.(多选)图甲是一列简谐横波传播到x=5m的M点时的波形图,图乙是质点N(x=3m)从此时刻开始计时的振动图像,Q是位于x=10m处的质点,下列说法正确的是()A.这列波的波长是5mB.这列波的传播速度是1m/sC.当Q点开始振动时,M点位于波谷D.质点Q在6s时,第一次到达波峰E.这列简谐波由M点传播到Q点需要5s答案BCE方法1 判断波的传播方向和质点的振动方向的方法1.(多选)如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,P是参与波动的、离原点x1=2m处的质点,Q是参与波动的、离原点x2=4m处的质点。
机械振动机械波试题(附答案全解)
专题十九、机械振动机械波1.如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动,振动周期为0.4s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。
下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是答案:C 解析:波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。
t=0.6时沿x 轴正、负两方向各传播1.5个波长,能够正确表示t=0.6时波形的图是C。
2.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是(A)位移(B)速度(C)加速度(D)回复力答案:B 解析:做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,位移相同,加速度相同,位移相同,可能不同的物理量是速度,选项B正确。
3.一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t=0时开始做周期为T的简谐运动,经过时间t(34T<t<T),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。
则在2t时,该点位于平衡位置的(A)上方,且向上运动(B)上方,且向下运动(C)下方,且向上运动(D)下方,且向下运动答案:B 解析:由于再经过T时间,该点才能位于平衡位置上方的最大位移处,所以在2t时,该点位于平衡位置的上方,且向上运动,选项B正确。
4.在学校运动场上50 m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。
两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。
一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10 m。
在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2 B.4C.6 D.8答案:B 解析:向某一端点每缓慢行进2.5m,他距离两波源的路程差为5m,听到扬声器声音强,缓慢行进10 m,他听到扬声器声音由强变弱的次数为4次,选项B正确。
5. 如图,a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s 时a第一次到达最高点。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含解析
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含解析一、选择题1.一列横波某时刻的波形图如图甲所示,图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象.下列说法正确的是()A.若波沿x轴正方向传播,则图乙表示的是质点N的振动图象B.若波沿x轴负方向传播,则图乙表示的是质点K的振动图象C.若图乙表示的是质点L的振动图象,则波沿x轴正方向传播D.若图乙表示的是质点M的振动图象,则波沿x轴负方向传播2.关于机械振动和机械波,以下说法正确的是()A.要产生机械波,有波源就可以B.要产生机械波,必须要有波源和介质C.要产生机械波,有介质就可以D.要产生机械波,不需要有波源和介质3.目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz~1000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m~150m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离4.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力5.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同6.在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子,OA的距离是单摆摆长的一半,如图所示。
现将单摆向左方拉开一个小角度θ(θ<5°),然后无初速度地释放,关于单摆以后的运动,下列说法正确的是()A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D.摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度7.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,质点a、b均处于平衡位置,质点a正向上运动.则下列说法正确的是A.波沿x 轴负方向传播B.该时刻质点b正向上运动C.该时刻质点a、b的速度相同D.质点a、b的振动周期相同8.在平静的水面上激起一列水波,使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动,当树叶a运动到上方最大位移处时,树叶b刚好运动到下方最大位移处,经过1.0s后,树叶a的位移第一次变为零。
高二物理机械振动机械波测试题
高二物理机械振动机械波测试题(100分)1、关于简谐运动的下列说法中,正确的是【单选题】(8分)A.A.位移减小时,加速度减小,速度增大B.B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D.D.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同,朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反正确答案: A2、对单摆在竖直面内的振动,下面说法中正确的是【单选题】(8分)A.摆球所受向心力处处相同B.摆球的回复力是它所受的合力C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零正确答案: C3、一列波由一种介质进入另一种介质中继续传播,则【单选题】(8分)A.传播方向一定改变B. B.其频率不变C.如波速增大,频率也会增大D. D.如波长变小,频率也会变小正确答案: B4、一列横波在x轴上传播,ts与t+o.4s在x轴上-3m~3m 的区间内的波形如图中同一条图线所示,由图可知①该波最大速度为10m/s ②质点振动周期的最大值为0.4s ③在t+o.2s时,x=3m的质点位移为零④若波沿x轴正方向传播,各质点刚开始振动时的方向向上上述说法中正确的是【单选题】(8分)A.①②B. B.②③C. C.③④D. D.①④正确答案: B5、关于波长,下列说法正确的是【单选题】(8分)A.波长等于一个周期内振动在介质中传播的距离B.波长等于一个周期内振动质点通过的距离C.两个振动情况完全相同的质点间的距离等于一个波长D.同一时刻两个波峰间的距离等于一个波长正确答案: A6、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起【多选题】A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度(4分)C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 mD.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向(4分)正确答案: 每个选项都可自定义分值7、一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0 m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移达到负极大,则这简谐横波的波速可能等于【多选题】A.A.4.67m/s (4分)B. B.6m/sC. C.10m/s (4分)D. D.14m/s正确答案: 每个选项都可自定义分值8、.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则【多选题】A.A.该波的振幅是10cm(4分)B.B.该波的波长可能是8.4mC.C.该波的波速可能是10.5 m/sD.D.该波由a传播到b可能历时7s(4分)正确答案: 每个选项都可自定义分值9、S摆的周期是2s,如果使这个S摆摆球的质量及振幅都减少一半,它的周期是_________s;如果把它的摆长减小四分之一,它的周期是______________s;如果把它移到月球上去(月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/4),摆长是原长,它的周期是______________s。
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题附答案
高考物理新力学知识点之机械振动与机械波经典测试题附答案一、选择题1.图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振,则图2所示振动图像对应的质点可能位于()A.a<x<b B.b <x <c C.c<x<d D.d<x <e2.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同3.如图所示,从入口S处送入某一频率的声音。
通过左右两条管道路径SAT和SBT,声音传到了出口T处,并可以从T处监听声音。
右侧的B管可以拉出或推入以改变B管的长度,开始时左右两侧管道关于S、T对称,从S处送入某一频率的声音后,将B管逐渐拉出,当拉出的长度为l时,第一次听到最弱的声音。
设声速为v,则该声音的频率()A.B.C.D.4.做简谐运动的物体,下列说法正确的是A.当它每次经过同一位置时,位移可能不同B.当它每次经过同一位置时,速度可能不同C.在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D.在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅5.下列说法正确的是()A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短6.下图表示一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的()A.波长,波速B.周期,振幅C.波长,振幅D.周期,波速7.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中的质点b比质点a晚0. 5s起振,质点b和质点c平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.8m/s8.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t1=0时的波形图。
高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编附答案
A.1m/s
B.3m/s
C.5m/s
D.8m/s
9.如图是观察水面波衍射的实验装置,AC 和 BD 是两块挡板,AB 是一个孔,O 是波
源。图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)间的距离表示
一个波长, 则波经过孔之后的传播情况,下列说法中正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象 B.如果将孔 AB 缩小,经过孔以后的波纹间的距离会变小 C.如果将孔 AB 缩小,有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变,波源的频率增大,将能更明显地观察到衍射现象 10.如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t1=0 时的波形图。经过 t2=0.1s,Q 点振动状态传到 P 点,则( )
A.这列波的波速为 40cm/s B.t2 时刻 Q 点加速度沿 y 轴的正方向 C.t2 时刻 P 点正在平衡位置且向 y 轴的负方向运动 D.t2 时刻 Q 点正在波谷位置,速度沿 y 轴的正方向 11.一列简谐横波沿 x 轴传播,t=0 时刻的波形如图所示.则从图中可以看出( )
A.这列波的波长为 5m B.波中的每个质点的振动周期为 4s C.若已知波沿 x 轴正向传播,则此时质点 a 向下振动 D.若已知质点 b 此时向上振动,则波是沿 x 轴负向传播的 12.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( ) A.简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。 B.横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。 C.当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了。 D.当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长。 13.如右图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以 O 点为平衡位置,在 a、b 两 点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知( )
《机械振动和机械波》测试题(理科)
《机械振动和机械波》测试题(理科)一、单项选择题(每小题中只有一个选项是准确的,每小题3分,共36分)1.关于简谐运动受力和运动特点的说法,准确的是()B.回复力是指使物体回到平衡位置的力2.把在赤道调准的摆钟,由赤道移到北京去时,摆钟的振动()A.变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长B.变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长C.变快了,要使它恢复准确,应增加摆长D.变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长3.甲物体完成30次全振动的时间内,乙物体恰好完成5次全振动,那么甲乙两物体的振动周期之比和频率之比分别为()A.1:3,3:1 B.3:1,1:3 C.1:6,6:1 D.6:1,1:6 4.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的()A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅变小C.频率改变,振幅不变D.频率改变,振幅变小5.A、B 两个弹簧振子,A的固有频率为2f,B的固有频率为6f,若它们都在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动,则()A.振子A的振幅较大,振动频率为2f B.振子B的振幅较大,振动频率为6f C.振子A的振幅较大,振动频率为5f D.振子B的振幅较大,振动频率为5f 6.一质点作简谐运动,其位移x随时间t变化的图象如图所示。
由图可知,在t=4s时,质点的()A.速度为零,加速度为负的最大值B.速度为零,加速度为正的最大值C.速度为负的最大值,加速度为零D.速度为正的最大值,加速度为零7.关于振动和波的关系,下列说法中准确的是()A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B.物体作机械振动,一定产生机械波C.波的速度即为振源的振动速度D.波在介质中传播的频率,与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定8.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且λ1=3λ2,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A.3:1,1:1 B.1:3,1:4 C.1:1,3:1 D.1:1,1:3 9.一只单摆,在第一个星球表面上的振动周期为T1,在第二个星球表面上的振动周期为T2。
高考物理专题力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含答案解析
高考物理专题力学知识点之机械振动与机械波经典测试题含答案解析一、选择题1.如图,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形,虚线是该波在t=0.20s时刻的波形,则此列波的波速可能为A.25m/s B.20m/s C.35m/s D.55m/s2.下列说法中正确的是A.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率B.电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波D.宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变快3.下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是()A.简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。
B.横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。
C.当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了。
D.当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长。
4.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同5.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动能B.动能、冋复力、对平衡位置的位移C.加速度、速度、势能D.速度、动能、回复力6.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点之间做简谐运动.下列判断正确的是()A.振子从O向N运动的过程中位移不断减小B.振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C.振子经过O时动能最大D.振子经过O时加速度最大7.在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆,在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子,OA的距离是单摆摆长的一半,如图所示。
现将单摆向左方拉开一个小角度θ(θ<5°),然后无初速度地释放,关于单摆以后的运动,下列说法正确的是()A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D.摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度8.如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像,那么振动系统在( )A.t3 和t5具有相同的动能和动量B.t3 和t4具有相同的动能和不同的动量C.t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1D.t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度9.关于下列四幅图的说法中,正确的是()A.图甲中C摆开始振动后,A、B、D三个摆中B摆的振幅最大B.图乙为两列水波产生的干涉图样,这两列水波的频率可以不同C.图丙是波的衍射现象,左图的衍射更明显D.图丁是声波的多普勒效应,该现象说明,当观察者与声源相互靠近时,他听到的声音频率变低了10.下图表示一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的()A.波长,波速B.周期,振幅C.波长,振幅D.周期,波速11.若单摆的摆长不变,摆球的质量由20g增加为40g,摆球离开平衡位置的最大角度由4°减为2°,则单摆振动的( )A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅改变C.频率改变,振幅不变D.频率改变,振幅改变12.甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动,在相等的时间内,甲完成10次全振动,乙完成20次全振动.已知甲摆摆长为1 m,则乙摆的摆长为( )A.2 m B.4 mC.0.5 m D.0.25 m13.如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,则下列说法不正确的是()A.若两次受迫振动分别在月球和地球上进行,且摆长相同,则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B.若两次受迫振动是在地球上同一地点进行,则两次摆长之比C.图线Ⅱ若是在地球上完成的,则该摆摆长约为D.若摆长均为,则图线Ⅰ是在地球上完成的14.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T.取竖直向上为正方向,以t=0时刻作为计时起点,其振动图像如图所示,则A.t=14T时,货物对车厢底板的压力最大B .t =12T 时,货物对车厢底板的压力最小C .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最大 D .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最小 15.如图所示,在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆,摆长分别为L 1、L 2、L 3,且L 1<L 2<L 3,现将A 拉起一较小角度后释放,已知当地重力加速度为g ,对释放A 之后较短时间内的运动,以下说法正确的是( )A .C 的振幅比B 的大B .B 和C 的振幅相等 C .B 的周期为2π2L gD .C 的周期为2π1L g16.如图所示,摆球质量相同的四个摆的摆长分别为L l =2m ,L 2=1.5m ,L 3=lm ,L 4=0.5m ,悬于同一根绷紧的横线上,用一周期为2s 的驱动力作用在横线上,使它们做受迫振动,稳定时A .摆1的周期最长B .摆2的振幅最大C .摆3的振幅最大D .四个摆的周期不同,但振幅相等17.如图所示,一列简谐波沿x 轴正方向传播,O 、A 、B 、C 、D 是x 轴上相隔1m 的五个质点。
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机械振动和机械波测试
题理科
标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
《机械振动和机械波》测试题
班级姓名学号分数
一、单项选择题(每小题中只有一个选项是正确的,每小题3分,共36分)
1.关于简谐运动受力和运动特点的说法,正确的是()
A.回复力实质上就是向心力 B.回复力是指使物体回到平衡位置的力
C.振动物体越接近平衡位置,运动得越快,因而加速度越大
D.回复力的方向总跟离开平衡位置的位移的方向相同
2.把在赤道调准的摆钟,由赤道移到北京去时,摆钟的振动()
A.变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长 B.变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长
C.变快了,要使它恢复准确,应增加摆长 D.变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长
3.甲物体完成30次全振动的时间内,乙物体恰好完成5次全振动,那么甲乙两物体的振动周期之比和频率之比分别为()
A.1:3,3:1 B.3:1,1:3 C.1:6,6:1 D.6:1,1:6
4.若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的()
A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅变小
C.频率改变,振幅不变D.频率改变,振幅变小
5.A、B 两个弹簧振子,A的固有频率为2f,B的固有频率为6f,若它们都在频率为5f 的驱动力作用下做受迫振动,则()
A.振子A的振幅较大,振动频率为2f B.振子B的振幅较大,振动频率为6f C.振子A的振幅较大,振动频率为5f D.振子B的振幅较大,振动频率为5f 6.一质点作简谐运动,其位移x随时间t变化的图象如图所示。
由图可知,在t=4s 时,质点的()
A.速度为零,加速度为负的最大值
B.速度为零,加速度为正的最大值
C.速度为负的最大值,加速度为零
D.速度为正的最大值,加速度为零
7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是()
A.如果振源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止
B.物体作机械振动,一定产生机械波
C.波的速度即为振源的振动速度
D.波在介质中传播的频率,与介质性质无关,仅由振源的振动频率决定
8.一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,且
λ1=3λ2,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A.3:1,1:1 B.1:3,1:4 C.1:1,3:1 D.1:1,1:3
9.一只单摆,在第一个星球表面上的振动周期为T
1
,在第二个星球表面上的振动周期
为T
2。
若这两个星球的质量之比M
1
∶M
2
= 4∶1,半径之比R
1
∶R
2
= 2∶1,则T
1
∶T
2
等于
(
10. 弹簧振子做简谐运动时,从振子经过某一位置A开始计时,则()
A .当振子再次与零时刻的速度相同时,经过的时间一定是半个周期
B .当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时,一定又到达位置A
C .当振子再次经过A 时,经过的时间一定是半个周期
D .一定还有另一个位置跟位置A 有相同的位移
11. 一列横波沿x 轴传播,到达坐标原点时的
波形如下图。
当此波到达P 点时,处于O 点处
的质点所通过的路程和该时刻的位移是
( )
A .,1cm
B .,-1cm
C .81cm ,1cm
D .81cm ,-1cm
12. 图7-28中有一个波源S 做上下振动,频率为100Hz .所激起的波向左右传播,波速为s 。
其振动先后传到A 、B 两个质点,当S 通过平衡位置向上振动时,A 、B 质点的位置是( )
A .A 在波峰,
B 在波谷 B .A 在波谷,B 在波峰
C .A 、B 都在波峰
D .A 、B 都在波谷
二、不定项选择题(每小题中至少有一个选项是正确的,每小题4分,共32分)
13.关于声波,下列说法中正确的是( )
A .空气中的声波一定是纵波
B .声波不仅能在空气中传播,也能在固体和液体中传播
C .声波在水中的传播速度大于在空气中的传播速度
D .对于在空气中传播的声波来说,由于υ=λ·f ,所以频率越高,声速也越大
14.下列关于机械波及其特征量的说法正确的是( )
A .波的传播方向跟质点振动的方向总是垂直的
B .由υ=λ·f 可知,波速是由波源振动的频率和波长两个因素决定的
C .在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播的距离等于波长
D .机械波的频率是由波源振动的频率决定的,与波在哪种介质中传播无关
15.一弹簧振子在振动过程中的某段时间内其加速度越来越大,则在这段时间内,关于振子的运动情况,正确的是( )
A .振子的速度越来越大
B .振子正向平衡位置运动
C .振子的位移越来越大
D .振子的速度方向与加速度方向相反
16.一列简谐横波沿x 轴负方向传播,图1是t=1s 时的波形图,图2是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图2可能是图1中哪个质点的振动图线
A .x=1处的质点
B .x=3m 处的质
点
C .x=5m 处的质点
D .x=7m 处的
质点
17.一列简谐横波沿直线AB 传播,已知A 、B 两质点平衡位置间的距离是3m ,且在某一时刻,A 、B 两质点的位移均为零,A 、B 之间只有一个波峰,则这列横波的波长可能是( )
A .3m
B .4m
C .6m
D .8m
18.一列机械波在某一时刻的波形如下图中实线所示,经过△t时间的波形如虚线所示。
已知波的传播速率为1m/s,则△t的可
能值为()
19.图示为一列简谐横波在某一时刻的波形图线。
已知波的传播速度为2m/s,质点a的运动方向如图。
则下列说法中正确的是
()
A. 波沿x的正方向传播
B. 质点d再经过第一次到达波峰
C. 此刻之后,质点b比质点c先回到平衡位置
D. 该时刻质点e运动的加速度最大
20.一列简谐横波沿x轴正方向传播在t=0时刻的波形如图。
已知这列波在P点处依次出现两个波峰的时间间隔为。
以下说法中正确的是()
A.这列波的波长是5m
.
B.这列波的波速是10m/s
C.质点Q需要再经过,才能第一次到达波峰处
D.质点Q达到波峰时,质点P也恰好到达波峰处
三、填空题(21题第(1)问3分,第(2)问2分,22题3分,共8分)
21.在用单摆测重力加速度的实验中,可供选择的实验器材如下:
(A)铁架台 (B) 长约的尼龙丝线 (C)长约1m的尼龙丝线
(D) 直径约1c m过圆心有一小孔的钢球 (E) 直径约1c m过圆心有一小孔的木球(F)铁夹 (G)秒表 (H)天平(I)游标卡尺
(1)实验中应选哪些器材( )
A.(ACDFGI) B.(ABDFGI) C.(ACEFGI) D.(ACDFGHI)
(2)还应补上的器材是。
22.在“用单摆测重力加速度”的实验中,下列说法正确的是()A.要求摆线长度适当,在摆动过程中不会伸缩,且质量很小
B.用秒表测出单摆完成一次全振动的时间,这就是单摆振动的周期;反复测三次,再算出测得周期的平均值
C.用刻度尺测量摆长时,摆长下端应从球心算起,量到悬点处
D.测量周期T时,从摆球经过平衡位置时开始记时
四、计算题(23题4分,24题6分,25、26题各7分,共24分)
23.如下图所示为一双线摆,它是在水平天花板上用两根细线悬挂一小球构成的。
已知线AC长为L,AC与水平方向成370角, 线BC与水平方向成530角。
当小球在垂直于两细线所在平面的竖直平面内做小摆角振动(小于50)时, 周期为多少
24、在平静的湖面上停着一艘船,船上的一个人在水面激起一列持续的水波, 水波频率一定, 另一个人站在岸边测量出水波经过50s到达岸边, 并估测出两相邻波峰间的距离约为,这个人还测出5s内到达岸边的波数为20个。
试计算船离岸约有多远
25.下图中实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图线,虚线是后它的波形图线。
这列波可能的传播速度是多大
26.在一列简谐横波的传播方向上有两个点P和Q,两点间距离30m,它们的振动图象如图14所示。
问:(1)若P 点距波源近,波速多大(2)若Q点距波源近,波速多大
图14。