高中物理专题04机械振动机械波二单元测试题选修34
(完整word版)高中物理选修3-4机械波习题.doc
高中物理选修 3-4 机械波习题1、关于振动和波的关系,下列说法中正确的是A.振动是波的成因,波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时,波立即停止传播2、如图为一列简谐横波在某一时刻的波形图,此时刻质点 F 的运动方向如图所示,则()A.该波向左传播B.质点 B和 D 的运动方向相同C.质点 C比质点 B 先回到平衡位置D.此时质点 F 和 H的加速度相同3、如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波,实线为 t=0 时刻的波形图,虚线为 t=0.6s 时的波形图,波的周期 T> 0.6s ,则A.波的周期为 2.4 sB.在 t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动C.经过 0.4 s , P 点经过的路程为4mD.在 t=0.5s时,Q点到达平衡位置4、如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点自的平衡位置,一列横波以1m/s 的速度水平向右传播,t=0 衡位置向上运动,t=1s 时质点 a 第一次到达最高点,则在4s< t < 5s 这段时间内A.质点 c 的加速度逐渐增大B.质点 a 的速度逐渐增大C.质点 d 向下运动D.质点 f 保持静止a、 b、 c、 d、e、f 时到达质点 a,质点均静止在各a 开始由平5、一列简谐横波沿x 轴传播,周期为 T,t=0 时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动,若a、 b 两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m,x b=5.5m,则以下说法正确的是()6、一列波长大于 1 m 的横波沿着x 轴正方向传播.处在x1= 1 m 和x2= 2 m 的两质点A、 B 的振动图象如图所示.由此可知A、波长为4/3 m( )B、波速为1m/sC、 3s 末, A、 B 两质点的位移相同D、 1s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度,P 点是介质中的某一7、如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图象点,则 P 点的运动方向()A、向上B、向下C、向左向右8、一列简谐波在t时刻的波形如图所示,此时刻介质质点M的运动方向向上,经过时间△ t 后的波形图中虚线所示,若振源周期为 T,则()9、一列简谐横波,在某一时刻的波形如图所示,已知波速为8m/s,方向自左向右.求从图示时刻起,经过0.75s(1)质点 A 的位移是多少?(2)通过的路程是多少?(3)波向右传播的距离是多少?。
教科版高二物理选修3-4 第二章《机械波》单元检测试题
《机械波》单元检测题一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分.)1.关于机械波和机械振动的下列说法,正确的是()A.有机械振动,就一定产生机械波B.有机械波,则一定有机械振动C.机械波就是质点在介质中的运动路径D.在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅2.关于横波和纵波,下列说法正确的是()A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫做横波B.质点振动方向跟波的传播方向平行的波叫做纵波C.横波有密部和疏部,纵波有波峰和波谷D.地震波是横波,水波是纵波,声波中既有横波又有纵波3.沿绳传播的一列机械波,当波源突然停止振动时()A.绳上各质点同时停止振动,横波立即消失B.绳上各质点同时停止振动,纵波立即消失C.离波源较近的各质点先停止振动,较远的各质点稍后停止振动D.离波源较远的各质点先停止振动,较近的各质点稍后停止振动4.关于简谐波说法中正确的是()A.两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长B.任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长C.波动在一周期内向前传播的距离等于波长D.在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长5.如图为一横波在某一时刻的波形图,质点F此时的运动方向如图所示,则()A.波向右传播B.质点C比质点B先回到平衡位置C.质点C在此时的加速度为零D.质点H的运动方向与质点F的运动方向相同6.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图实线所示,经过△t=0.05s后的波形如图虚线所示.已知△t小于一个周期,则()A.这列波的振幅是0.4mB.这列波的波长是4mC.这列波的频率可能是15HzD.这列波的波速一定是20m/s7.根据如图所示的两图象,分别判断它们属于何种图象,并判定A、B两质点的运动方向()A.甲是波的图象,乙是振动图象B.甲是振动图象,乙是波的图象C.A、B两质点均向上D.A、B两质点均向下8.一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.周期9.一列波沿x轴正方向传播,t=0时的波形图如图所示,已知在t=0.6秒时A点正好第三次出现波峰,则()A.波的周期为0.2sB.波传到P点所需的时间为0.45sC.这列波的波速是203m/sD.P点第一次出现波峰的时间是0.675s10.通常情况下,我们听到人在室内讲话的声音比在空旷的室外讲话声音要洪亮,这是因为()A.室内空气不流动B.室内声音多次被反射C.室内声音发生折射D.室内物体会吸收声音11.两列波叠加时,关于介质中的任一质点的振动,下列说法正确的是()A.它的周期一定是两分振动周期之和B.它的频率一定是两分振动频率之和C.它的振幅一定是两分振动振幅之和D.它的位移一定是两分振动位移之和12.关于波的干涉现象,下列说法正确的是()A.频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱的现象叫做波的干涉B.产生干涉的条件是两列波的频率相同、振动方向相同和相位差恒定C.干涉是波特有的现象,一切波都能发生干涉D.在操场上不同位置听到学校同一喇叭的声音大小不同,是声波的干涉现象13.关于波的衍射现象,下列说法正确的是()A.“隔墙有耳”和“余音绕梁,三日不绝”是波的衍射现象B.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象C当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分突出,但衍射波的能量很弱,也很难观察到波的衍射D.衍射是波特有的现象,一切波都会发生衍射现象14.关于多普勒效应,下面说法中不正确的是()A.发生多普勒效应时,波源的频率发生变化B.发生多普勒效应时,观察者接收的频率发生变化C.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的D.多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的15.公路巡警开车在高速公路上以90 km/h的恒定速度巡查,在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速()A.低于90 km/hB.等于90 km/hC.高于90 km/hD.无法确定二、非选择题(共40分)16.(8分)某一简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,则该波沿传播,该时刻a、b、c三点中加速度最大的是点;若从这一时刻开始,第一次最快回到平衡位置的是点;若t=0.02 s时,质点c第一次到达波谷处,则此波的波速为m/s。
人教版高中物理选修3-4:第二单元 机械波测试卷(二)含解析.doc
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】高中同步测试卷(二)第二单元机械波(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题所给的四个选项中,至少有一个选项符合题意)1.横波和纵波的区别是()A.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,纵波中质点的振动方向与波传播方向相同或相反B.横波的传播速度一定比纵波慢C.横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部D.横波中质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上,纵波中质点的振动方向与波的传播方向垂直2.在空旷的广场上有一堵较高大的墙MN,墙的一侧O点有一个正在播放男女声合唱歌曲的声源.某人从图中A点走到墙后的B点,在此过程中,如果从声波的衍射来考虑,则会听到()A.声音变响,男声比女声更响B.声音变响,女声比男声更响C.声音变弱,男声比女声更弱D.声音变弱,女声比男声更弱3.如图所示是沿x轴正方向传播的一列横波在t=0时刻的一部分波形,此时质点P的位移为y0.则此后质点P的振动图象是如图中的()4.关于干涉和衍射现象的正确说法是()A.两列波在介质中叠加一定产生干涉现象B.因衍射是波特有的特征,所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象C.叠加规律适用于一切波D.只有频率相同的两列波叠加才能产生稳定的干涉现象5.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,介质中有a、b两质点,下列说法中正确的是()A.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a通过的路程为0.2 mB.图示时刻b点的加速度小于a点的加速度C.图示时刻b点的速度大于a点的速度D.若该波传播中遇到宽约4 m的障碍物,能发生明显的衍射现象6.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动.以u表示声源的速度,v表示声波的速度(u<v),ν表示接收器接收到的频率.若u增大,则()A.ν增大,v增大B.ν增大,v不变C.ν不变,v增大D.ν减小,v不变7.如图所示,是两列频率相同的相干水波在t=0时刻的叠加情况.图中实线表示波峰,虚线表示波谷.已知两列波的振幅均为 2.0cm(设在图示范围内波的振幅不变),波速为2.0 m/s,波长为0.4 m,E点是AC连线与BD连线的交点,则以下说法中正确的是()A.D是振动减弱的点B.B、D两点在该时刻的竖直高度差是4 cmC.E点是振动加强的点D.经过Δt=0.05 s时,E点离开平衡位置的位移大小为2 cm8.如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则()A.f1=2f2,v1=v2B.f1=f2,v1=0.5v2C.f1=f2,v1=2v2D.f1=0.5f2,v1=v29.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t=0的图象(图中仅画出0~12 m范围内的波形)如图所示,经过Δt=1.2 s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形.根据以上信息,可以确定()A.该列波的传播速度B.Δt=1.2 s时间内质点P经过的路程C.t=0.6 s时刻的波形D.t=0.6 s时刻质点P的速度方向10.平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动,产生频率为50 Hz的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播,波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着,P、Q的x轴坐标分别为x P=3.5 m、x Q=-3 m.当S位移为负且向-y方向运动时,P、Q两质点的()A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同11.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.812.已知一列简谐横波沿x轴方向传播,图中的实线和虚线分别为t1和t2时刻的波形图,已知t2-t1=4.6 s,周期T=0.8 s,则此波在这段时间内传播的方向和距离分别为()A.x轴的正方向,46 m B.x轴的负方向,46 mC.x轴的正方向,2 m D.x轴的负方向,6 m题号123456789101112答案的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示,为声波干涉演示仪的原理图.两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一小孔,声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅______________.14.(8分)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位,已知某超声波的频率为1.0×105Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示.(1)从该时刻开始计时,画出x=7.5×10-3m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期);(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用的时间为4 s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动).15.(12分)一列横波如图所示,波长λ=8 m,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.005 s时刻的波形图.则:(1)波速可能多大?(2)若波沿x轴负方向传播且2T>t2-t1>T,波速又为多大?16.(12分)如图所示为一列简谐横波在t1=0时刻的图象.此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t2=0.55 s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.问(1)该简谐横波的波速v的大小和方向如何?(2)从t1=0至t3=1.2 s,质点Q运动的路程L是多少?(3)当t3=1.2 s时,质点Q相对于平衡位置的位移x的大小是多少?参考答案与解析1.[导学号07420017]【解析】选AC.物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波,把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波称作纵波,对于纵波,质点的振动方向与波的传播方向可能相同,也可能相反,选项A正确,选项D错误;横波的传播速度与纵波的传播速度关系不确定,选项B错误;横波形成波峰和波谷,纵波形成疏部和密部,选项C正确.2.[导学号07420018]【解析】选D.从A点走到墙后的B点,会听到声音变弱,男女声音的不同由于频率的高低不同,才有音调高低的不同,女声比男声音调高,频率高,波长短,所以衍射更不明显,会听到女声比男声更弱,选项D正确.3.[导学号07420019]【解析】选B.根据波动传播规律,此后质点P的振动图象与选项B中图象一致,选项B正确.4.[导学号07420020]【解析】选CD.频率相同是产生干涉的必要条件,故A选项错误,D选项正确;一切波在任何条件下都会发生衍射现象,但只有障碍物的尺寸与波长相差不多,或比波长小,衍射现象才能明显,故B 选项错误;波的叠加,没有条件限制,故C 选项正确.5.[导学号07420021] 【解析】选BCD.波沿x 轴正方向传播,波的频率为50 Hz ,周期为0.02 s ,经过0.01 s ,质点a 通过的路程为2A ,即为0.4 m ,故A 错误;由图示位置可知,b 点的回复力小于a 点的,因此b 点的加速度小于a 点的加速度,故B 正确;横波沿x 轴正方向传播,此时质点b 的振动方向沿y 轴负方向,速度不为零,而a 点的速度为零,即b 点的速度大于a 点的速度,故C 正确;该波波长λ=4 m 与障碍物的尺寸相当,故能发生明显的衍射现象,故D 正确.6.[导学号07420022] 【解析】选B.v 是声波的传播速度,与波源是否移动无关,是不变量;当接收器不动声源移动时,接收器收到的频率为:ν=vv -u f ,当u 增大时,根据公式可得到接收到的频率增大.综上所述,B 正确.7.[导学号07420023] 【解析】选C.本题重点分析D 选项.由题中所给图形及条件可知,B 点应在波峰,D 点应在波谷,E 点在平衡位置处,示意图如图所示,再根据图中波面可判断出波由B 传到D ,画出下一时刻波形图可知E 点向上振动.由v =λT得T =λv =0.42.0 s =0.2 s ,经Δt =0.05 s =14T ,E 到达最大位移处,离开平衡位置的位移应为两个合振幅值4 cm ,故D 错.8.[导学号07420024] 【解析】选C.波的频率与波源的振动频率相同,与介质无关,所以f 1=f 2,由图知32λ1=L ,3λ2=L ,得λ1=2λ2,由v =λf ,得v 1=2v 2,故C 选项正确.9.[导学号07420025] 【解析】选ABC.从图象可知波长λ=8 m ,经过Δt =1.2 s 时间,恰好第三次重复出现图示的波形,可知周期T =0.4 s ,从而确定波速v =λT =20 m/s ,Δt =1.2s 时间内质点P 经过的路程s =4A ×3=120 cm ,由于不知道波的传播方向,故t =0.6 s 时,质点P 的振动方向不确定,但由于t =0.6 s =1.5T ,可以确定该时刻的波形图,故A 、B 、C 正确.10.[导学号07420026] 【解析】选D.该波的波长λ=v f =10050m =2 m ,x P =3.5 m =λ+34λ,|x Q |=3 m =λ+12λ,此时P 、Q 两质点的位移方向相反,但振动方向相同,选项D 正确. 11.[导学号07420027] 【解析】选B.考虑两列波在传播过程中的干涉.设该同学从中点出发向某一端点移动的距离为x ,则两列波传到该同学所在位置的波程差Δs =(25 m +x )-(25 m -x )=2x ,因为0≤x ≤10 m ,则0≤Δs ≤20 m ,又因波长λ=5 m ,则Δs 为λ整数倍的位置有5个,5个位置之间有4个间隔,所以人感觉到声音由强变弱的次数为4次,选项B 正确.12.[导学号07420028] 【解析】选B.由题图知λ=8 m ,已知T =0.8 s ,所以v =λT =10 m/s ,若波沿x 轴的正方向传播,则Δx =nλ+λ4=(8n +2)m ,因为Δt >5T ,选项A 、C 错误;若波沿x 轴的负方向传播,则Δx =nλ+3λ4=(8n +6)m ,由于Δt >5T ,所以n ≥5,当n=5时,Δx =46 m ,选项B 正确,D 错误.13.[导学号07420029] 【解析】声波从左侧小孔传入管内向上、向下分别形成两列频率相同的波,若两列波传播的路程相差半个波长,则振动相消,所以此处振幅为零;若传播的路程相差一个波长,振动加强,则此处声波的振幅等于原振幅的2倍.【答案】相同 等于零 等于原振幅的2倍 14.[导学号07420030] 【解析】(1)如图所示.(2)从题图读出λ=15×10-3 m ,求出v =λf =1 500 m/s ,s =v t 2=3 000 m.【答案】(1)如解析图所示 (2)3 000 m15.[导学号07420031] 【解析】(1)若波沿x 轴正方向传播, t 2-t 1=T 4+nT ,得:T =0.024n +1s波速v =λT =400(4n +1)m/s(n =0,1,2,…)若波沿x 轴负方向传播,t 2-t 1=34T +nT得:T =0.024n +3s波速v =λT =400(4n +3)m/s(n =0,1,2,…).(2)若波沿x 轴负方向传播, t 2-t 1=3T 4+T ,T =0.027s 所以波速v =λT =2 800 m/s.【答案】(1)见解析 (2)2 800 m/s16.[导学号07420032] 【解析】(1)由“上下坡”法知此波沿x 轴负方向传播 在t 1=0到t 2=0.55 s 这段时间里,质点P 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处则有⎝⎛⎭⎫2+34T =0.55 s ,解得T =0.2 s 由图象可得简谐波的波长为λ=0.4 m 则波速v =λT=2 m/s.(2)在t 1=0至t 3=1.2 s 这段时间,质点Q 恰经过了6个周期,即质点Q 回到始点,由于振幅A =5 cm所以质点Q 运动的路程为 L =4A ×6=4×5×6 cm =120 cm.(3)质点Q 经过6个周期后恰好回到始点,则相对于平衡位置的位移为x =2.5 cm. 【答案】(1)2 m/s 沿x 轴负方向 (2)120 cm (3)2.5 cm。
高二物理选修3-4机械振动和机械波单元测试题
高二物理选修3-4机械振动和机械波单元测试题《机械振动和机械波》单元测试题姓名: 得分: 一、本题共20小题;每小题4分,共80分;在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题由多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.一平台沿竖直方向做简谐运动,一物体置于振动平台上随平台一起运动.当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最大( )A .当振动平台运动到最高点时B .当振动平台向下运动过振动中心点时C .当振动平台运动到最低点时D .当振动平台向上运动过振动中心点时2.如图所示,在质量为m 0的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为m (m 0>m )的A 、B 两物体,箱子放在水平地面上,平衡后剪断A 、B 间的连线,A 将做简谐运动,当A 运动到最高点时,木箱对地面的压力为( )A .m 0gB .(m 0 - m )gC .(m 0 + m )gD .(m 0 + 2m )g3.振源A 带动细绳振动,某时刻形成的横波如图甲所示,则在波传播到细绳上一点P 时开始计时,下列图乙的四个图形中能表示P m A P图m B A m点振动图象的是( ) 4.如图所示,沿x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s ,下列说法中正确的是 A 、从图示时刻开始,经过0.01s 质点a 通过的路程为0.4m B 、从图示时刻开始,质点b 比质点a 先到平衡位置 C 、若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹,则另一列波的频率为50Hz D 、若该波传播中遇到宽约3m 的障碍物能发生明显的衍射现象5.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,周期为0.50s 。
某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P 1,P 2,P 3,……。
已知P 1和P 2之间的距离为20cm ,P 2和P 3之间的距离为80cm ,则P 1的振动传到P 2所需的时间为 ( )A .0.50 sB .0.13 sC .0.10 sD .0.20 s6.如图所示为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在A 、B 之间做简谐运动,O 点为平衡位置,A点位置恰好为弹簧的原长。
(完整word版)高中物理选修34机械波习题
高中物理选修 3-4 机械波习题1、对于振动和波的关系,以下说法中正确的选项是A.振动是波的成因,波是振动的流传B.振动是单个质点体现的运动现象,波是很多质点结合起来体现的运动现象C.波的流传速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时,波立刻停止流传2、如图为一列简谐横波在某一时辰的波形图,此时辰质点 F 的运动方向如下图,则()A.该波向左流传B.质点 B和 D 的运动方向同样C.质点 C比质点 B 先回到均衡地点D.此时质点 F 和 H的加快度同样3、如下图为一列沿 x 轴负方向流传的简谐横波,实线为 t=0 时辰的波形图,虚线为 t=0.6s 时的波形图,波的周期 T> 0.6s ,则A.波的周期为 2.4 sB.在 t=0.9 s时,P点沿y轴正方向运动C.经过 0.4 s , P 点经过的行程为4mD.在时,Q点抵达均衡地点4、如下图,沿波的流传方向上有间距均为1m的六个质点自的均衡地点,一列横波以1m/s 的速度水平向右流传,t=0 衡地点向上运动,t=1s 时质点 a 第一次抵达最高点,则在4s< t < 5s 这段时间内A.质点 c 的加快度渐渐增大B.质点 a 的速度渐渐增大C.质点 d 向下运动D.质点 f 保持静止a、 b、 c、 d、e、f 时抵达质点 a,质点均静止在各a 开始由平5、一列简谐横波沿x 轴流传,周期为 T,t=0 时辰的波形如下图.此时均衡地点位于x=3m 处的质点正在向上运动,若a、 b 两质点均衡地点的坐标分别为x a,x b,则以下说法正确的选项是()6、一列波长大于 1 m 的横波沿着x 轴正方向流传.处在x1= 1 m 和x2= 2 m 的两质点A、 B 的振动图象如下图.由此可知A、波长为4/3 m( )B、波速为1m/sC、 3s 末, A、 B 两质点的位移同样D、 1s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振动速度,P 点是介质中的某一7、如下图为一列沿x 轴正方向流传的简谐横波在某时辰的波形图象点,则 P 点的运动方向()A、向上B、向下C、向左向右8、一列简谐波在t时辰的波形如下图,此时辰介质质点M的运动方向向上,经过时间△ t 后的波形图中虚线所示,若振源周期为 T,则()9、一列简谐横波,在某一时辰的波形如下图,已知波速为8m/s,方向自左向右.求从图示时辰起,经过(1)质点 A 的位移是多少?(2)经过的行程是多少?(3)波向右流传的距离是多少?。
人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题(解析版)
人教版高中物理选修34第十二章《机械波》单元测试题(解析版)一、单项选择题(每题只要一个正确答案)1.公路上的雷达测速仪的任务原理是应用( )A.波的反射和多普勒效应B.波的干预和多普勒效应C.波的干预和波的反射D.波的反射和共振2.一列沿x轴传达的简谐横波在某时辰波的图象如下图,波速为20 m/s,图示时辰x=2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,可以判别 ( )A.质点振动的周期为0.20 sB.质点振动的振幅为1.6 cmC.波沿x轴的正方向传达D.图示时辰,x=1.5 m处的质点减速度沿y轴正方向3.一列简谐横波沿x轴传达,波长为1.2 m,振幅为A.当坐标为x=0处质元的位移为-A且向y轴负方向运动时.坐标为x=0.4 m处质元的位移为A.当坐标为x=0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4 m处质元的位移和运动方向区分为( )A.-A、沿y轴正方向B.-A、沿y轴负方向C.-A、沿y轴正方向D.-A、沿y轴负方向4.振源A带动细绳振动,某时辰构成的横波波形如下图,那么在波传达到细绳上一点P时末尾计时,以下四个图形中能表示P点振动图象的是( )A. B. C. D.5.如下图是一列沿着绳向右传达的绳波波形,此时波刚传到B点,由图可判别波源A点末尾的振动方向是( )A.向左 B.向右 C.向下 D.向上6.如图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图,P是平衡位置在x=1 cm处的质点,Q是平衡位置在x=4 cm处的质点.乙图为质点Q的振动图象.那么( )A.t=0.3 s时,质点Q的减速度到达正向最大B.波的传达速度为20 m/sC.波的传达方向沿x轴负方向D.t=0.7 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向7.一列横波在x轴上沿x轴正方向传达,在t与t+0.4 s两时辰在x轴上-3 m~+3 m的区间内的波形图恰恰堆叠,那么以下说法正确的选项是( )A.质点振动的最小周期为0.4B.该波最大波速为10 m/sC.从t时辰末尾计时,x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置D.在t+0.2 s时辰,x=2 m处的质点位移一定为a8.如下图,甲、乙两平面波是振幅相反的相关波,甲波沿x轴正方向传达,乙波沿y轴正方向传达,图中实线表示某一时辰的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动状况,正确的判别是( )A.a、b点振动增强,c、d点振动削弱B.a、c点振动增强,b、d点振动削弱C.a、d点振动增强,b、c点振动削弱D.a、b、c、d点的振动都增强9.以下关于机械波的说法正确的选项是( )A.声波是机械波,其传达方向与介质质点的振动方向垂直B.机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议C.介质质点每经过一个周期沿波的传达方向移动一个波长的距离D.机械波在传达进程中,越远的质点其振动周期越小10.一列横波沿x轴正方向传达到坐标原点O时的波形如下图,当波抵达N点时,处于x=2 cm处的质点经过的路程和该时辰的位移是 ( )A. 2.5 cm,0 cm B. 5 cm,0 cmC. 2.5 cm,-1 cm D. 5 cm,-1 cm11.如下图,一简谐横波在x轴上传达,轴上a、b两点相距12 m.t=0时a点为波峰,b点为波谷;t=0.5 s时a点为波谷,b点为波峰,那么以下判别正确的选项是( )A.波一定沿x轴正方向传达 B.波长能够是8 mC.周期能够是0.5 s D.波速一定是24 m/s12.一列简谐横波沿x轴负方向传达,波速为v=4 m/s.坐标原点(x=0)处质点的振动图象如下图,在以下4幅图中可以正确表示t=0.15 s时的波形的图是( )A. B.C. D.13.依据机械波的知识可知( )A.横波沿水平方向传达,纵波沿竖直方向传达B.在波的传达进程中,质点随波迁移将振动方式和能量传达出去C.波的图象就是反映各质点在同一时辰不同位移的曲线D.声波在真空中也能传达14.如下图,在直线PQ的中垂线OM上有A、B两个声源,区分距O点6 m和1 m,两个声源同时不时向外收回波长都为2 m的完全相反的声波.在直线PQ上从-∞到+∞的范围内声波干预削弱的区域共有( )A.无量多个 B. 7个 C. 5个 D. 3个15.一列横波沿x轴正向传达,某时辰的图象如以下图所示,坐标为(3,0)的质点,经过周期后该质点的坐标是( )A. (3,2) B. (4,2) C. (4,-2) D. (3,0)二、多项选择题(每题至少有两个正确答案)16.(多项选择)在平均介质中选取平衡位置在同不时线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图甲所示.一列横波沿该直线向右传达,t=0时抵达质点1,质点1末尾向下运动,经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形,那么该波的( )A.周期为Δt,波长为8LB.周期为Δt,波长为8LC.周期为Δt,波速为D.周期为Δt,波速为17.(多项选择)在同一地点有两个运动的声源,收回声波1和声波2.在同一空间的介质中沿同一方向传达,如下图为某时辰这两列波的图象,那么以下说法中正确的选项是( )A.波1速度比波2速度大B.这两列波的频率相反C.在这两列波传达方向上,不会发生动摇的干预现象D.相关于同一阻碍物,波1比波2发作衍射现象更清楚18.(多项选择)以下说法正确的选项是( )A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波,阻碍物或孔越小,衍射越清楚C.听到回声是声波的衍射现象D.听到回声是共鸣现象19.(多项选择)如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传达时某时辰的波形图,甲波向右传达,乙波向左传达.质点M位于x=0.2 m处,那么( )A.这两列波不会发作干预现象B.M点的振动总是增强C.M点将做振幅为30 cm的简谐振动D.由图示时辰末尾,再经过甲波周期,M点将位于波峰20.(多项选择)假设一辆汽车在运动时喇叭收回声响的频率是300 Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的进程中,以下说法正确的选项是( )A.当汽车向你驶来时,听到声响的频率大于300 HzB.当汽车向你驶来时,听到声响的频率小于300 HzC.当汽车和你擦身而事先,听到声响的频率大于300 HzD.当汽车和你擦身而事先,听到声响的频率小于300 Hz三、填空题21.以下图是不同频率的水波经过相反的小孔所能抵达区域的表示图,____状况中水波的频率最大;____状况中水波的频率最小.22.湖面上停着A、B两条小船,它们相距20 m.一列水波正在湖面上沿AB连线的方向传达,每条小船每分钟上下浮动20次.当A船位于波峰时,B船在波谷,两船之间还有一个波峰.以下说法正确的选项是________.A.水波的波长是mB.水波的频率是HzC.水波的波速是m/sD.假定惹起水波的波源振动加快,波的传达速度将变慢E.假定惹起水波的波源振动减慢,波的传达速度将变快23.一列周期为0.4秒的简谐波在平均介质中沿x轴传达,该波在某一时辰的波形如下图,此时振动还只发作在O、M之间;A、B、C是介质中的三个质点,平衡位置区分位于 2 m、3 m、6 m 处.此时B的速度方向为-y方向,以下说法正确的选项是________.A.该波沿x轴正向传达,波速为20 m/sB.A质点比B质点晚振动0.05 sC.B质点此时的位移为1 cmD.由图示时辰经0.1 s,B质点的运动路程为2 cmE.假定该波与另一列沿x轴正向传达且波长为16 m的波相遇,可以发作动摇的干预现象24.以下三张图片区分反映了飞机以三种不同速度在空中(不思索空气的活动)水平飞行时,发生声波的状况.图中一系列圆表示声波的传达状况,A点表示飞机的位置.请你应用给出的图,确定飞机飞行速度最大的是________(填〝a〞〝b〞〝c〞)25.如下图,图甲为一列沿水平方向传达的简谐横波在t=0时的波形图,图乙是这列波中质点P 的振动图线,该波的传达速度为________m/s;图甲中Q点(坐标为x=2.25 m处的点)的振动方程为________.四、计算题26.如图甲为一列简谐横波在某一时辰的图象,图乙为平衡位置在1 m处的质点P从该时辰末尾计时的振动图象,那么(1)波沿x轴______(填〝正〞或〝负〞)方向传达.(2)求波速.27.一列简谐波沿x轴正方向传达,t=0时波形如图甲所示,在0.6 s末,A点恰第四次(图中为第一次)出现波峰,求:(1)该简谐波的波长、波速区分为多少?(2)经过多少时间x=5 m处的质点P第一次出现波峰?(3)假设以该机械波传到质点P末尾计时,请在图乙中画出P点的振动图象,并标明必要的横、纵坐标值,至少画出一个周期的图象.答案解析1.【答案】A【解析】公路上的雷达测速仪的任务原理是应用波的反射和多普勒效应,A对.2.【答案】A【解析】图示时辰x=2.0 m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,依据振动方向和传达方向在波形图同一侧,可判别波沿x轴负方向传达,x=1.5 m处的质点在平衡位置上方,减速度沿y轴负方向,选项C、D错.依据波形图可得波长λ=4 m,传达速度v=20 m/s,质点振动周期T==0.2 s,选项A对.依据波形图,质点振动的振幅A=0.8 cm,选项B错.3.【答案】C【解析】坐标为x=0处质元与坐标为x=0.4 m处质元间距为0.4 m小于半个波长,坐标为x=0.2 m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动,坐标为x=0.4 m处质元也向y轴负方向运动.当坐标为x=0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时阅历时间是半个周期的奇数倍.在这段时间坐标为x=0.4 m处质元运动到对称点即位移为-A,运动方向与原来相反,C 正确.4.【答案】C【解析】由图可知,振源末尾起振的方向向下.所以,振动方式传到质点P时,质点P从平衡位置末尾先向下振动,故P点的振动图象如选项C所示.5.【答案】D【解析】由于波刚刚传到B点,所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向,B点此时正向上振动,所以波源A点刚末尾的振动方向向上,选项D正确.6.【答案】C【解析】由乙图可知,t=0.3 s时,质点Q的位置在正向最大位移处,故其减速度是到达反向最大,故A是错误的;由甲图可知,波长为8 cm,由乙图可知,周期为0.4 s,故波速为v==20 cm/s,所以B也是错误的;由于质点Q在t=0时的振动方向是向下的,故可以判别出波的传达方向是沿x轴的负方向传达的,故C是正确的;当t=0.7 s时,实践上是经过1T,O位置处的质点会运动到负的最大位移处,所以P点的质点会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置,故D是错误的.7.【答案】C【解析】由题意可知,在t与t+0.4 s两时辰在x轴上-3 m至+3 m区间内的波形图如图中同一条图线所示,那么有 0.4 s=NT(N=1,2,3…),得:T=s.所以当N=1时,周期最大,为T=0.4 s,由图知,λ=4 m,依据v=,知当N=1时,波速最小为10 m/s,故A、B错误;横波沿x轴正方向传达,t时辰,x=2 m处的质点正向下运动,x=2.5 m处的质点先向上运动再回到平衡位置,所以x=2 m处的质点比x=2.5 m处的质点先回到平衡位置,故C正确;时间t =0.2 s,由于=,假定N是奇数,那么x=2 m处的质点位移为-a;假定N是偶数,x=2 m 处的质点位移为a,故D错误.8.【答案】B【解析】再过T,甲乙两波波峰同时传到a点,甲乙两波波谷同时传到c点,甲波波峰和乙波波谷同时传到b点,甲波波谷和乙波波峰同时传到d点,所以a、c两点为增强点,b、d两点为削弱点,选B.9.【答案】B【解析】声波是纵波,其传达方向与介质质点的振动方向平行,故A错误;机械波在介质中的传达速度由介质自身的性质决议,经过不同的介质时,速度发作改动,故B正确;介质中的质点并不随波迁移,而是在其平衡位置左近振动,故C错误;机械波的频率等于波源的振动频率,频率由波源决议的,当它经过不同的介质时,只要频率f和周期不会改动,故D错误.10.【答案】D【解析】波的传达是振动这种运动方式的传达,而不是将原有波形向波的传达方向顺延.当波刚传到坐标原点时,原点O的振动方向沿y轴负方向,由于波的传达是波形在介质中匀速传达,故各点起振方向均沿y轴负方向,由于x=2 cm处质点起振后还需经过1T波才传到N点,所以x =2 cm处质点的位移为y=-1 cm,经过的路程s=1×4A=5 cm,选项D正确.11.【答案】B【解析】由题可知波的传达方向是不确定的,故A错误;从动摇图象可知假定a点为波峰,b点为波谷那么二者相距至少半个波长,或许n个波长另加半个波长,故有:x=12 m=(n+)λ(n=0、1、2、3 ),那么得λ=故λ的能够值有24 m、8 m 等,故B正确;对应的周期能够有:t=0.5 s=(k+)T,(k=0、1、2、3 )那么得:T=s, 那么T的能够值有1 s、s等,不能够为0.5 s,故C错误;波速能够为v==m/s, 波速能够不是24 m/s,所以D错.12.【答案】A【解析】简谐横波沿x轴负方向传达,因此在t=0.15 s时,原点处的质点位移是为正,向负方向振动.C、D图原点处的质点位移为负,所以C、D错;B图向正方向振动,B错.13.【答案】C【解析】横波和纵波在水平和竖直方向都能传达,这两种波是依据波的传达方向与质点的振动方向间的关系划分的,故A错误.在波的传达进程中,质点在自己的平衡位置左近振动,并不随波迁移,故B错误.波的图象就是反映各质点在空间的散布状况,即各质点在同一时辰不同位移的曲线,故C正确.声波在真空中不能传达,由于没有传达振动的介质,故D错误.14.【答案】C【解析】假定某点到两波源的路程差为半波长的奇数倍,即Δs=(2n+1)(n=0,1,2,…),那么该点振动削弱,直线PQ上的O点距两波源A、B的路程差最大,即AO-BO=6-1 m=5 m=λ,故O点为削弱点,由O向-∞或由O向+∞,直线PQ上各点到两波源A、B的路程差逐渐减小,其中Δs=λ的点有两个,Δs=λ的点有两个,所以在直线PQ上从-∞到+∞的范围内听不到声响的区域共有5个,应选C.15.【答案】A【解析】由题意可知,波沿x轴正向传达,那么质点(3,0)的振动方向沿y轴正向,经周期后抵达正向最大位移,即坐标为(3,2).16.【答案】BC【解析】由图知波长λ=8L,简谐横波向右传达,图中质点9的振意向上,而波源1起振方向向下,所以质点9并非刚刚起振,而是曾经振动了0.5T,那么质点1振动了1.5T,即1.5T=Δt,失掉T=Δt,故B、C正确.17.【答案】CD【解析】在同一种介质中,各种频率的机械波传达的速度相反,选项A错误;从图中可以看出波1的波长大于波2的波长,由公式v=λf可得,波1的频率小于波2的频率,选项B错误;由于两列波的频率不同,两列波不能发作干预,选项C正确;关于同一阻碍物,波长越大衍射越清楚,选项D正确.18.【答案】AB【解析】衍射是波特有的现象,是波区别于其他物质的特征;阻碍物或孔的尺寸越小,越能满足发作清楚衍射现象的条件;回声是声波的反射现象,假设回声抵达人耳比原声滞后0.1 s以上,就能区分回声和原声.19.【答案】BC【解析】两列简谐横波在同一平均介质内传达,波速相等,由图可知两列波的波长相等,由v=λf可知,频率相等,所以两列波能发生干预,故A错误;质点在M处是两列波的波峰与波峰相遇处,振动总是增强,振幅等于两列波振幅之和,为A=20 cm+10 cm=30 cm,那么M点将做振幅为30 cm的简谐振动,故B、C正确;从图示时辰末尾,再经过甲波周期,两波在M点都将向下运动,故M点会抵达波谷,D错误.20.【答案】AD【解析】依据多普勒效应规律,当汽车向你驶来时,听到的喇叭声响的频率大于300 Hz, C、B错误,当汽车和你擦身而事先,听到的喇叭声响的频率小于300 Hz,A、D对.21.【答案】c a【解析】由图可知a状况衍射最清楚,c状况衍射最不清楚,故a状况波长最大,而c状况波长最小,又由于水波的波速相反,故a状况频率最小,c状况频率最大.22.【答案】ABC【解析】由题知,每只船每分钟上下浮动20次,那么T=3 s,波的频率为Hz.当A船位于波峰时B船恰位于波谷,两船之间还有一个波峰,那么两船之间的距离等于1.5个波长,即有 1.5λ=20 m,得λ=m,波速v==m/s,故A、B、C正确;波的传达速度由介质的性质决议,与波源的振动速度有关,故D、E错误.23.【答案】BCD【解析】由图知,波长λ=8 m,那么波速为v===20 m/s.此时B的速度方向为-y方向,那么由波形的平移法知该波沿x轴负向传达,故A错误.A质点与B质点平衡位置相距x=1 m,那么波从B传到A的时间t==s=0.05 s,即A质点比B质点晚振动0.05 s,故B正确.B质点此时的位移为y=sinπ cm=1 cm,故C正确.由图示时辰经0.1 s=T,由波形平移法可知,图中x=5 cm处的形状传到B点,B质点的运动路程为S=2y=2 cm,故D正确.在同一种介质中传达的两列波波速相等,波长不同时频率不同,两列波相遇时,频率不等,不能够发作动摇的干预现象,故E错误.24.【答案】c【解析】当飞机运动到某圆圆心时,在周围激起起声波,声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A 点所用的时间相反.设A点离某圆圆心距离为x,该圆半径为r,那么v=340(m/s),x和r都可在图中量出.因此,从图上可以看出,a图飞机速度小于声速,b图等于声速,c图大于声速,应选c.25.【答案】0.5 y=0.2cos (πt) cm【解析】由甲图知波长等于1.0 m,乙图知周期等于2 s,所以传达速度v==0.5 m/s;由图知,在t=0时辰,Q点处于波峰的位置,所以振动方程为y=0.2cos (πt) cm.26.【答案】(1)负(2)10 m/s.【解析】(1)由乙图知,t=0时辰质点P振动方向向下;在甲图上,由波形平移法可知,沿x轴的负方向传达;(2)由甲、乙图区分读出,λ=4 m,T=0.4 s,那么波速v==10 m/s27.【答案】(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)【解析】(1)由图可知,λ=2 m,T=s=0.2 s,v==10 m/s(2)波峰传到P点,t==s=0.45 s(3)由甲图可知,质点起振的方向为经平衡位置向下振动,振动图象如下图。
物理人教版高中选修3-4高二物理测试题—机械振动机械波
高二物理测试题—机械振动机械波一、选择题(本题共10小题,每小题6分,注意1-8小题单选,9-10多选)1.简谐运动的特点是( ) A .回复力跟位移成正比且同向B .速度跟位移成反比且反向C .加速度跟位移成正比且反向D .动量跟位移成正比且反向2.一弹簧振子沿水平方向的x 轴做简谐运动,原点O 为平衡位置,在运动中某一时刻有可能出现的情况是( ) A .位移与速度均为正值,加速度为负值 B .位移、速度与加速度均为正值C .位移与加速度均为正值,而速度为负值D .位移、速度、加速度均为负值3.如图所示为质点P 在0~4 s 内的运动图象,下列叙述正确的是( )A .再过1 s ,该质点的位移是负的最大B .再过1 s ,该质点的速度沿正方向C .再过1 s ,该质点的加速度沿正方向D .再过1 s ,该质点加速度最大4、一个做简谐振动的质点,其振幅是4cm ,频率是2.5Hz ,该质点从平衡位置起经过2.5s 后的位移和路程的大小是( ) A 、4cm,24cm B 、4cm,100cm C 、24cm,24cm D 、0,100cm5、3、已知水波在浅水处传播速度比深水处传播速度小,则当一列水波由浅水处传向深水处时( )A .频率变小,波长变大;B 。
波长变小,频率变大;C .频率不变,波长变大;D 。
频率不变,波长变小。
6、如图所示,一列横波向右传播,波上有a 、b 、c三个质点,每个质点经过一定时间之后都要回到平衡 位置,它们回到平衡位置的顺序是( ) A .b 、c 、a ; B .c 、b 、a ;C .a 、b 、c ;D .a 、c 、b 。
7、两个单摆的摆长之比为1:2,摆球的质量之比为4:5,最大摆角之比为3:2,它们在同一地点做简谐运动,则它们的频率之比为( )A 、2:1B 、1:2C 、1:4D 、4:18.图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A 正向上运动,如图中箭头所示,由此可断定此横波班 级 ___________________ 姓 名 _________________ 学 号 _________________A.向右传播,且此时质点B正向上运动B.向右传播,且此时质点C正向下运动C.向左传播,且此时质点D正向上运动D.向左传播,且此时质点E正向下运动9、一列沿水平方向传播的简谐横波,某一时刻的波形图像如图所示,此时图中质点P位于平衡位置下方,速度大小为v,经过0.2s质点P的速度大小和方向第一次跟v相同,再经过1.0s,质点P的速度大小和方向第二次跟v相同,则有()A.波沿ox轴负向传播,波速为7.5m/s;B.波沿x轴正向传播,波速为5m/s;C.经过0.1s,离P点水平距离为3m的质点都达到平衡位置;D.经过0.5s,离P点水平距离为3m的质点都达到平衡位置.10.把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子三个驱动力,这就做成了一个共振筛,如图所示.筛子在做自由振动时,完成10次全振动用15 s,在某电压下电动偏心轮转速是 36 r/min.已知如果增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅增大,下列做法正确的是A.提高输入电压B.降低输入电压C.增加筛子质量D.减少筛子质量二、填空题(共10分,请将答案写在答题纸规定位置处)11.(4分)某同学在用单摆测重力加速度的实验中,用游标卡尺测摆球的直径时,得到如图甲所示的游标位置,用米尺测得的线长l′=98.3 cm,测得完成40次全振动时间的秒表读数如图乙所示,由此可计算出当地重力加速度为____________.12.(6分)某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时,测量(1)以摆长L为横坐标,周期的平方T2为纵坐标,根据以上数据在图中画出T2—L的图线。
高中物理选修3-4各单元检测试题(完整版)附解答与解析
第一章·机械振动·单元检测一、不定项选择题(共10小题,每小题4分,)1.(2012·青州一中检测)做简谐运动的物体,其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()2.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时,乙在平衡位置的()A.左方,向右运动B.左方,向左运动C.右方,向右运动D.右方,向左运动3.关于质点做简谐运动,下列说法中正确的是()A.在某一时刻,它的速度与回复力的方向相同,与位移的方向相反B.在某一时刻,它的速度、位移和加速度的方向都相同C.在某一段时间内,它的回复力的大小增大,动能也增大D.在某一段时间内,它的势能减小,加速度的大小也减小4.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的10.216.827.1228.116.58.3振幅/cmA.f固=60 Hz B.60 Hz<f固<70 HzC.50 Hz<f固<70 Hz D.以上三个答案都不对5.有一弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是()A .x =8×10-3sin(4πt +π2)mB .x =8×10-3sin(4πt -π2)mC .x =8×10-1sin(πt +3π2)mD .x =8×10-1sin(π4t +π2)m6.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )A .质点振动频率是4HzB .在10s 内质点经过的路程是20cmC .第4s 末质点的速度是零D .在t =1s 和t =3s 两时刻,质点位移大小相等,方向相同7.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的( )A .频率、振幅都不变B .频率、振幅都改变C .频率不变、振幅改变D .频率改变、振幅不变8.铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过钢轨接缝处时,车轮就会受到一次冲击。
高中物理 专题 振动与机械波课后练习二(含解析)新人教版选修34
高中物理专题振动与机械波课后练习二(含解析)新人教版选修34题一如图所示是一波形图,下列有关说法正确的是()A.若P是振源,开始时P向上振动B.若Q是振源,开始时Q向上振动C.若P是振源,开始时P向下振动D.若Q是振源,开始时Q向下振动题二如图所示为一列波某时刻的波形图,波的传播方向沿x轴正方向,下列说法正确的是()A.质点A、D的振幅相等B.该时刻质点B、E的速度相同C.该时刻质点D、F的加速度为零D.该时刻质点C正向上运动题三一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示,若此波的周期为0.2s,则下列说法中正确的是()A.再经过Δt=0.4 s质点P向右移动0.8 mB.再经过Δt=0.4 s质点P仍在自己的平衡位置C.在波的传播过程中质点Q与P的振动情况总是相同的D.再经过Δt=0.2 s后的波形与t=0时的波形是不同的题四一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形图如图所示。
a、b、c为三个质点,a正向上运动,由此可知()A.该波沿x轴正方向传播B.c质点正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D .该时刻以后,b 比c 先到离平衡位置的最远处题五简谐横波某时刻的波形如图所示,P 为介质中的一个质点.以下说法正确的是( )A .若波沿x 轴正方向传播,则P 质点此时刻速度沿x 轴正方向B .若波沿x 轴正方向传播,则P 质点此时刻加速度沿y 轴正方向C .再过14个周期时,质点P 的位移为负值 D .经过一个周期,质点P 通过的路程为4A题六如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A 、B 、C 、D……为绳上等间隔的点,点间间隔为50 cm ,现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动,若A 点开始向上,经0.1 s 第一次达到最大位移,C 点恰好开始振动,则(1)从A 开始振动,经多长时间J 点第一次向下达到最大位移?(2)画出当J 点第一次向下达到最大位移时的波形图象。
课后练习详解题一答案:AD详解:若P 为振源,则该波向右传播,P 处于下坡路上,所以向上振动,A 正确;若Q 为振源,则该波向左传播,Q 处于上坡路上,所以向下振动,D 正确。
高中物理选修3-4机械振动单元测试
选修3-4机械振动单靴测试一.选择题(共15小题)1.关于简谐运动与机械波的下列说法中,正确的是()A.同一单摆,在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期B.受迫振动的振幅与它的振动频率无关C.在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度不同D.在波的传播过程中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直2.关于简谱运动与机械波的下列说法中,正确的是()A.同一单摆,在月球表面简谱振动的周期大于在地面表面简谱振动的周期B.受迫振动的振幅与它的振动频率无关C.在同一种介质中,不同频率的机械波的传播速度不同D.在波的传播速度中,质点的振动方向总是与波的传播方向垂直3.做简谐运动的单摆,摆长为0.9m,t=0时刻摆球从左端最大位移A处由静止释放,O为平衡位置,B为右端最大位移处,则t=2s时,摆球正在()A.从A→O,速度增大B.从O→B,速度减小C.从B→O,速度增大D.从O→A,速度减小4.一个弹簧振子,第一次压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x后释放做自由振动,周期为T2弹簧振子均在弹性限度内,则两次振动周期之比T1:T2为()A.l:l B.1:2C.2:1D.1:45.如图所示为某质点在0~4s内的振动图象,则()A.质点振动的振幅是2m,质点振动的频率为4HzB.质点在4s末的位移为8mC.质点在4s内的路程为8mD.质点在t=1s到t=3s的时间内,速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向,且速度先增大后减小6.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x轴,以向右为x轴正方向,若振子位于M点时开始计时,则其振动图象为()A.B.C.D.7.如图所示,一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端自由伸长,一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行,先是压缩弹簧,后又被弹回。
已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,选地面为零势能面,滑块的加速度a、滑块的动能E k、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图象正确的是()A.B.C.D.8.如图所示,轻弹簧下端悬挂着质量为M的物块,物块静止后,在其下方轻绳的下端轻轻地挂上一质量为m的钩码,并将钩码m由静止释放。
经典试题集高二物理选修3-4单元测试卷——机械振动和机械波
福州二中高二物理选修3-4单元测试班级_______________ 姓名___________________ 座号 ______________ 成绩______________________一、单项选择题1. 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2. 如图所示,在张紧的绳上挂了a b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为l c>l b=l d>l a,先让d摆摆动起来(摆角不超过5°则下列说法中正确的是(A . b摆发生振动,其余摆均不动B .所有摆均以相同摆角振动C.摆动过程中,b摆的振幅最大D .摆动过程中,c摆的周期最大3. 某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x= 5sin-1 (cm),则下列关于质点运动的4说法中正确的是()A .质点做简谐运动的振幅为10cmB .质点做简谐运动的周期为4sC.在t = 4 s时质点的速度最大 D .在t = 4 s时质点的加速度最大4. 一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是A .质点振动频率是4 HzB .在10 s内质点经过的路程是20 cmC.第4 s末质点的速度是零D .在t = 1 s和t = 3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同5. 摆长为L的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t= 0),当振动至t二g时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的( C )6.一列简谐横波在某时刻的波形曲线如图所示,并已知该时刻d 质点的振动方向向上 从该时刻起,图中a 、b 、c 、d 、e 各质点到达波谷的先后次序是()7.振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动,t = 0时刻绳上形成的波形如图所示。
高二物理选修3-4机械振动和机械波 练习题
高二物理第八周选修3-4《机械振动》《机械波》练习题一、不定项选择题 1.图示为一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的( D )A.波长,波速B.周期,波速C.波长,振幅D.周期,振幅 2.若物体做简谐运动,则下列说法中正确的是 ( C )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 .物体通过平衡位置时,所受合力为零,回复力为零,处于平衡状态C .物体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D .物体的位移增大时,动能增加,势能减少3.一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T ,振幅为A ,设振子第一次从平衡位置运动到x =A 2处所经最短时间为t 1,第一次从最大正位移处运动到x =A2所经最短时间为t 2,关于t 1与t 2,以下说法正确的是( B )A .t 1=t 2B .t 1<t 2C .t 1>t 2D .无法判断4.摆长为l 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t =0),当振动至t =3π2l g时, 摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图2中的( C )5.某人在医院做了一次心电图,结果如图所示.如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5 m/min ,图中方格纸每小格长1 mm ,则此人的心率约为( C )图1图2学校:_______________ 高 二 ______ 班 姓 名_________________ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………A.80 次/minB.70 次/minC.60 次/minD.50 次/min6.一单摆做小角度摆动,其振动图象如图3所示,以下说法正确的是 ( D ) 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7.如图4所示的装置中,在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子, 若不转动把手C ,让其上下振动,周期为T 1,若使把手 以周期T 2(T 2>T 1)匀速转动,当运动都稳定后,则( BD ) A .弹簧振子的振动周期为T 1 B .弹簧振子的振动周期为T 2C .要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小D .要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大 8.如图5所示,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面 上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中( C ) A .甲的振幅大于乙的振幅 B .甲的振幅小于乙的振幅 C .甲的最大速度小于乙的最大速度 D .甲的最大速度大于乙的最大速度9.弹簧振子做简谐运动,t 1时刻速度为v ,t 2时刻速度也为v ,且方向相同.已知 (t 2-t 1)小于周期T ,则(t 2-t 1)(v ≠0) ( AB )A .可能大于T4B .可能小于T4C .一定小于T2D .可能等于T210.下列关于简谐运动和简谐波的说法,正确的是( AD )A .媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B .媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C .波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率 二、填空题11.描述简谐运动特征的公式是x = .自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下.若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,则此运动 (填“是”或“不是”)12.一列沿着x 轴正方向传播的横波,在t =0时刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图象如图乙所示.质点N 的振幅是 m ,振动周期为 s ,图乙表示质点 (从质点K 、L 、M 、N 中选填)的振动图象.该波的波速为 m/s.13.如图6甲所示,在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P ,在下面放一白纸带.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.已知在某次实验中沿如图所示方向拉动纸带,且在某段时间内得到如图乙所示的曲线.根据曲线回答下列问题:(1)纸带速度的变化是________.(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)若已知纸带的加速度为a =2 m/s 2,且已测出图乙中x ab =0.54 m ,x bc =0.22 m ,则弹簧振子的周期T =______.(3)若纸带做v =2 m/s 的匀速直线运动,从t 0时刻,即振子经过平衡位置向y 轴正方向振动时开始计时,试在图7所给的坐标中画出纸带上产生的曲线.(忽略振幅的减小) 三、计算题14. 在相同的时间t 内,单摆甲做10次全振动,单摆乙做了6次全振动。
高中物理选修3_4各单元检测试题[完整版]附答案解析和解析
第一章·机械振动·单元检测一、不定项选择题(共10小题,每小题4分,)1.(2012·青州一中检测)做简谐运动的物体,其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个( )2.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时,乙在平衡位置的( )A.左方,向右运动B.左方,向左运动C.右方,向右运动D.右方,向左运动3.关于质点做简谐运动,下列说法中正确的是( )A.在某一时刻,它的速度与回复力的方向相同,与位移的方向相反B.在某一时刻,它的速度、位移和加速度的方向都相同C.在某一段时间内,它的回复力的大小增大,动能也增大D.在某一段时间内,它的势能减小,加速度的大小也减小4.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则( )驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的10.216.827.1228.116.58.3振幅/cmA.f固=60 Hz B.60 Hz<f固<70 HzC.50 Hz<f固<70 Hz D.以上三个答案都不对5.有一弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是( )A .x =8×10-3sin(4πt +π2)m B .x =8×10-3sin(4πt -π2)m C .x =8×10-1sin(πt +3π2)m D .x =8×10-1sin(π4t +π2)m 6.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )A .质点振动频率是4HzB .在10s 内质点经过的路程是20cmC .第4s 末质点的速度是零D .在t =1s 和t =3s 两时刻,质点位移大小相等,方向相同7.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的( )A .频率、振幅都不变B .频率、振幅都改变C .频率不变、振幅改变D .频率改变、振幅不变8.铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过钢轨接缝处时,车轮就会受到一次冲击。
高中物理选修3-4机械振动与机械波
高中物理学科测试试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________评卷人得分一.单选题(共__小题)如图所示,波源S从平衡位置(y=0)开始振动,运动方向竖直向上(y轴正方向),振动周期T=0.01s,产生的简谐波向左、右沿水平方向向P、Q传播,波速均为80m/s,经过一段时间P、Q两点均开始振动.已知SP=1.2m,SQ=3.2m,若以Q点开始振动的时刻做为计时起点,则在下图的振动图象中,能正确描述P点振动情况的是()A.B.C.D.答案:D解析:解:由v=得:λ=vT=80×0.01m=0.8m得:SP=1.2m=1λ,SQ=3.2m=4λ.所以当波传到Q点时,波源S已经振动时间为4T,此时波源S正通过平衡位置向上振动,P点正通过平衡位置向下振动.故以Q点开始振动的时刻做为计时起点,D图象能正确描述P点振动情况.故D正确.故选:D.2.甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动的图象如图,由图可知()A.甲和乙的摆长一定相等B.甲和乙的摆球质量一定相等C.甲和乙的摆角一定相等D.摆到平衡位置时,甲和乙摆线所受的拉力一定相等答案:A解析:解:A、由图可知,甲和乙两摆的周期相同;则由单摆的周期公式T=2π可知,两摆的摆长一定相同;故A 正确;B、因为单摆的周期与摆球质量无关,故B错误;C、摆长相同,而甲的振幅大,故甲摆的摆角大,故C错误;D、在最低点时,拉力与重力的合力充当向心力,则有:F-mg=m解得:F=m(g+)因为摆长相等,但偏角不同,故到达底部时的速度不同;同时因为质量不同;故拉力不一定相同;故D错误;故选:A .如图所示,一个弹簧振子在A 、B 间做简谐运动.“O”是平衡位置,以某时刻为计时零点(t=0),经过周期,振子具有正向的最大加速度,那么下图中四个振动图线,哪一个能正确反映振子的振动情况()A.B.C.D.答案:A解析:解:因为周期时,振子具有正方向的最大加速度,由简谐运动的特征:a=-可知,t=振子位于负向最大位移处,说明t=0时刻振子的位移为0,且向负方向运动,故A正确,B、C、D错误.故选:A.4.图甲为一列横波在t=1.0时的波动图象,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象,下列说法正确的是()A.波速为4m/s B.波沿x轴正方向传播C.再过1.0s,P点的动能最大D.再过1.25s,P点振动路程为0.5cm答案:C解析:解:A、由图λ=4m,T=2s,则波速v==2m/s.故A错误,B、由振动图象上t=1s时刻,读出P点的速度方向沿y轴负方向,则波沿沿x轴负方向传播.故B错误.C、再过1.0s,P点回到平衡位置,动能最大.故C正确.D、t=1.25s==,在时间内P点振动路程S1=2A=0.4cm,根据数学知识,P点时间内振动路程是0.5A=0.1cm,则在时间内P点振动路程S2>0.5cm.则再过1.25s,P点振动路程大于0.5cm.故D错误.故选C5.如图(a),一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置,如图(b)是振子做简谐运动时的位移-时间图象.则关于振子的加速度随时间的变化规律.下列四个图象中正确的是()A.B.C.D.答案:C解析:解:根据简谐运动振子的加速度与位移的关系a=-,得到t=0时刻振子的加速度a=0,而且在前半个周期内加速度为负值.简谐运动的x-t图象是正弦曲线,则a-t图象也是正弦曲线.故C正确.故选:C如图甲所示,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()A.振子的振动周期等于t1B.在t=t1时刻,振子的动能最大C.在t=t2时刻,振子的位置在a点D.从t1到t2,振子正从O点向a点运动答案:B解析:解:A、振子的周期是振子完成一个周期性变化所用的时间,由图直接读出其周期T=2t1;故A错误;B、由图乙知在t=t1时刻,振子的位移为零,正通过平衡位置,速度最大,动能最大,故B正确.C、在t=t2时刻,振子的位移为正向最大,振子的位置在b点,故C错误.D、从t1到t2,振子的位移从0变化到正向最大,说明正从O点向b点运动.故D错误.故选:B7.老师为演示简谐横波的形成过程,挑了30个身高差不多的同学在操场上排成一排,相邻同学间隔0.5m,然后从排头的同学开始,周期性地做蹲下、站起的动作,后面的同学比前面的同学迟0.5s开始运动,并一个一个依次向后传,每位同学完成一次蹲下、站起的动作用时4s,则()A.为使模拟较为成功,同学们应尽量匀速地蹲下、站起B.从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时15sC.第一位同学和第五位同学的动作总是相反D.第一位同学和第四位同学的动作总是相反答案:C解析:解:A、每位同学蹲下、站起过程中做的是简谐运动,是变速运动,故A错误.B、后面的同学比前面的同学迟0.5s开始运动,则从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时29×0.5s=14.5 s.故B错误.C、D、每位同学完成一次蹲下、站起的动作用时4s,则简谐运动的周期为T=4s,波传播一个波长的时间也为4s.而后面的同学比前面的同学迟0.5s开始运动,相邻同学间隔0.5m,则波长为λ=×0.5m=×0.5m=4m,第一位同学和第五位同学相距2m,等于半个波长,所以第一位同学和第五位同学的动作总是相反,故C正确,D错误.故选:C.如图所示实线和虚线分别是同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,则两星球的平均密度ρA:ρB是()A.1:2B.:1C.4:1D.8:1答案:C解析:解:由图示图象可知,2T A=T B,由单摆周期公式T=2π故万有引力等于重力,又M=ρ•πR3,所以两个星球的平均密度之比ρA:ρB=4:1,故C正确,ABD错误;故选:C如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,波形图上P点从此时刻开始计时的振动方程为y=10sin(5πt+π)cm,下列说法正确的是()A.该波的波速为5m/sB.该波沿X轴正方向传播C.质点P在此时刻以后的0.6s内运动的路程为6mD.质点P在此时刻以后0.3s达正向位移最大处答案:D解析:解:A、由振动方程可知,=5π,得:T=0.4s,波速v===10m/s,故A错误;B、由振动方程知此时刻P向下振动,根据“上下坡”法知波x轴负方向传播,故B错误;C、0.6s==1T,经过的路程为:1×4×10cm=60cm=0.6m,故C错误;D、此时刻P向下振动,再过T=0.3s到达正向最大位移,故D正确.故选:D.10.如图所示是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象,则正确的是()A.在t1和t3时刻具有相同的速度B.在t3和t4时刻具有相同的位移C.在t4和t6时刻具有相同的动能D.在t1和t6时刻具有相同的加速度答案:C解析:解:A、在t1和t3时刻,对应点的切线的斜率正负不同,故速度方向相反,则速度不同,A错误;B、由图知,在t3和t4时刻位移大小相等,方向相反,所以位移不同.故B错误.C、在t4和t6时刻位移相同,振子通过同一位置,动能相同,故C正确.D、在t1和t6时刻,对应的位移大小相等,方向相反,由a=-分析可知,这两个时刻的加速度大小相等,方向相反,加速度不同,故D错误;故选:C一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,如图所示,以某一时刻t=0为计时起点,经周期,振子具有正方向最大的加速度,那么选项所示的振动图线中,能正确反应振子的振动情况是(以向右为正方向)()A.B.C.D.答案:D解析:解:由题,某一时刻作计时起点(t=0),经周期,振子具有正方向最大加速度,由a=-知,此时位移为负方向最大,即在A点,说明t=0时刻质点经过平衡位置向左,则x=0,在周期内位移向负方向最大变化.故选:D.12.关于简谐运动中弹簧振子的加速度和位移的关系,图中表示正确的是()A.B.C.D.答案:C解析:解:简谐运动中弹簧振子的加速度和位移的关系式是F=-kx,由数学知识可知a-x图象是位于第二、第四象限过原点的直线,故C正确.故选:C.如图为同一实验室中两个单摆的振动图象.从图象可以知道它们的()A.摆长相等B.振幅相等C.摆球同时改变速度方向D.摆球质量差1倍答案:A解析:解:A、从单摆的位移时间图象可以看出两个单摆的周期相等,根据周期公式T=2π可知,两个单摆的摆长相等,周期与摆球的质量无关,故A正确D错误.B、由图可以看出两单摆振幅不相等,B错误;C、从图象可以看出,位移为零的时刻不同,故改变速度方向的时刻不同,故C错误;故选:A.(2011春•保定校级月考)将图甲的演示简谐运动图象的沙摆实验稍作变更:使木板沿直线OO′做匀加速直线运动,摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出图乙所示曲线,A、B、C、D、E均为OO′轴上的点,测出AB=s1,BC=s2,摆长为l(可视作不变).摆角小于5°,则木板的加速度大小为以下选项中的()A.B.C.D.答案:B解析:解:由单摆的周期公式得:沙摆的周期为T=2π沙在木板上显示的曲线,A到B、B到C的时间均为t=,木板做匀加速运动,由公式△s=at2得s2-s1=a()2,联立解得a=故选:B15.图(甲)所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图(乙)为这个弹簧振子的振动图象,由图可知下列说法中正确的是()A.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的加速度大小相同、方向相反B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同C.从t=0.1s到t=0.5s的时间内,弹簧对振子的冲量为零D.从t=0.1s到t=0.5s的时间内,弹簧对振子做功为零答案:D解析:解:A、在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,位移相同,故加速度a=-也一定相同,故A错误;B、x-t图象上某点的斜率表示该时刻的速度,故在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度大小相等,方向相反,不同,故B错误;C、x-t图象上某点的斜率表示该时刻的速度,故在t=0.1s与t=0.5s两个时刻,弹簧振子的速度大小相等,方向相反,故动量的改变量也不为零;根据动量定理,从t=0.1s到t=0.5s的时间内,冲量不为零,故C错误;D、x-t图象上某点的斜率表示该时刻的速度,故在t=0.1s与t=0.5s两个时刻,弹簧振子的速度大小相等,方向相反,故动能相同;根据动能定理,从t=0.1s到t=0.5s的时间内,合力做的功为零.故选:D.16.如图为做简谐运动质点的振动图象.下列说法正确的是()A.图中曲线表示质点运动的轨迹B.0.7s时,质点的振动方向沿x轴负方向C.该简谐运动的表达式为x=0.08cos5πt(m)D.从0.25s到0.35s,质点运动的速度方向不变,加速度方向也不变答案:C解析:解:A、该图是质点的振动图象,反映质点的位移随时间的变化规律,不是质点的运动轨迹.故A错误.B、0.7s时图象切线的斜率为正值,可知质点的振动方向沿x轴正方向,故B错误.C、由图知,振幅A=0.05m,周期T=0.4s,则角频率ω===5πrad/s,故简谐运动的表达式为x=Acosωt=0.08cos5πt(m),故C正确.D、从0.25s到0.35s,图象切线的斜率为正值,则质点运动的速度沿正向,方向不变.位移先负后正,由a=-分析可知加速度方向先正后负,方向改变.故D错误.故选:C.二.多选题(共__小题)17.(2015春•广安校级月考)a、b两单摆振动图象如图所示,则()A.第1秒内,a、b的速度方向相同B.第3秒内,a、b的加速度方向相同,都增加C.第5秒内,a、b的速度方向相同D.第5秒内,a、b的速度方向相反答案:AD 解析:解:A、根据图象可知,第1秒内,a由最大位移向平衡位置处运动,速度方向为负,b由平衡位置向负的最大位移处运动,方向也为负,所以ab的速度方向相同,故A正确;B、第3秒内,ab都由负的最大位移处向平衡位置运动,加速度方向相同,但都在减小,在平衡位置处加速度为零,故B错误;C、第5秒内,a由最大位移向平衡位置处运动,速度方向为负,bb由平衡位置向正的最大位移处运动,方向为正,则ab速度方向相反,故C错误,D正确.故选:AD如图所示,为甲、乙二人在同一实验室同时做单摆简谐振动的振动图象,在实验误差范围内,从图象可以知道()A.两个摆球的质量一定不相等,但摆长一定相等B.两个摆球在平衡位置的速率一定不相等C.甲单摆的振动方程为x甲=2sin t cmD.两个单摆不同相,甲比乙超前π/2答案:BD解析:解:A、由图看出,两个单摆振动周期相等,都是4s,由单摆的周期T=2得知,摆长一定相等.而摆球的质量不一定相等.故A错误.B、摆球在平衡位置的速率与振幅有关,摆长相等时,振幅越大,根据机械能守恒得知,速率越大.由图看出,两单摆的振幅不等,则两个摆球在平衡位置的速率一定不相等.故B正确.C、甲单摆的振动方程为x甲=2cos t cm.故C错误.D、两个单摆步调不同,即不同相,甲比乙超前.故D正确.故选BD一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播,平衡位置为x1=1m和x2=2m处的两质点A、B的振动图象如图所示.由此可知()A.波长为mB.波速为1m/sC.3s末A、B两质点的位移相同D.2s末A点的振动速度大于B点的振动速度答案:AD解析:解:A、B、横波从A向B传播,根据A、B的振动图象可知:t=0时刻,A位于平衡位置向上运动时B正位于波峰,则AB间的距离为:△x=(n+)λ,n=0,1,2,…由题,波长大于1m,则n只能取0,即有△x=λ,波长λ=m,波速为:v==m/s.故A正确,B错误.C、3s末A、B两质点的位移分别为:y A=-2cm,y B=0,位移不同.故C错误.D、由振动图象读出,2s末A质点的位移y A=0,处于平衡位置,速度最大,B质点的位移y B=-2cm,处于波谷,速度最小;所以2s末A点的振动速度大于B点的振动速度.故D正确.故选:AD20.一列简谐横波,某时刻的图象如图甲所示,从该时刻开始计时,质点A的振动图象如图乙所示,则()A.波沿x轴负向传播B.质点P振幅比质点Q的大C.经过△t=0.2s,质点P通过的路程是2mD.质点Q比质点P先回到平衡位置答案:AD 解析:解:A、由乙图知,t=0质点A的位移为零,向上振动,故在甲图中,根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播,故A正确;B、振幅是指质点偏离平衡位置的最大位移,简谐横波传播过程中,波上所有振动质点的振幅都是相等的,故B错误;C、由乙图知,周期T=0.8s,△t=0.2s=T,由于此刻P点正向下运动,速度减小,则经过△t=0.2 s,质点通过的路程是S<A=2m,故C错误;D、由“上下坡”法知t=0时质点P正向下振动,质点Q位于波谷,故Q先比P回到平衡位置,故D正确.故选:AD.装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示.将试管竖直向下压下少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()A.B.C.D.答案:CD解析:解:根据题中规定的正方向,开始计时时刻位移为负的最大值,由于简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,可知C正确,ABD错误.故选:C.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球振动的固有频率为2Hz,现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间,某时刻两振源在长绳上形成波形如图,两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置,观察到小球先后出现了两次振动,小球第一次振动时起振方向向上,且振动并不显著,而小球第二次则产生了较强烈的振动,则()A.由Q振源产生的波先到达振动系统B.Q振源离振动系统较近C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD.有2个时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点答案:CD解析:解:A、由“上下坡”法知P振源起振方向向上,Q振源起振方向向下,故先到达振动系统是P波,故A错误;B、s=vt,由于两列波的波速相等,先到达振动系统是P波,故振源P离振动系统较近,故B错误;C、Q晚到达弹簧振子所在位置,且小球产生了较强烈的振动,即共振,故Q的振动频率接近2Hz,则周期接近0.5s,波速v===4m/s,故C正确;D、由于两列波的频率不同,不会产生稳定干涉现象,根据波的叠加原理,有4个时刻绳上会出现振动位移大小为2A的点.故D正确.故选:CD.如图甲是一弹簧振子的示意图,O是它的平衡位置,在B、C之间做简谐运动,规定以向右为正方向,图乙是它的速度v随时间t变化的图象.下面的说法中正确的是()A.t=2s时刻,它的位置在O点左侧B.t=3s时刻,它的速度方向向右C.t=4s时刻,它的加速度为正的最大值D.4s末到6s末,弹簧的弹性势能在变小答案:CD解析:解:根据v-t图知,振子速度为零时,处于最大位置处;速度最大时,处于平衡位置.A、t=2 s时刻,速度最大,应处于平衡位置上,并不在位置O左侧,故A错误;B、t=3 s时刻,速度为负且减少,即向左运动,故B错误;C、t=4s时刻,速度为零,速度方向即将为正,所以振子应在左侧最大位置处,即它的加速度方向向右且为最大值,故C正确;D、4s末到6s末,振子正在从C向O运动,速度增加,加速度减小,形变量减小,则弹性势能在变小,故D 正确.故选:CD.24.在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图甲所示,振动从质点1开始向右传播,质点1开始运动时的速度方向向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形,关于这列波的周期和波速下列说法正确的是()A.这列波的周期为T=B.这列波的周期为T=C.这列波的传播速度v=D.这列波的传播速度v=答案:BD解析:解:波源的起振方向向上,各质点起振方向均向上.根据振动的周期性和波的传播特点可知,质点13此时的振动方向向下,而波源的起振方向向上,所以从质点13算起,需要再经该点振动的方向才能向上,设周期为T,则t=T+=2T,即T=.由题意知,λ=8s,结合λ=vT,可得v=故选BD三.填空题(共__小题)P、Q是一列简谐横波中的质点,相距30m,各自的振动图象如图所示.(1)此列波的频率f=______Hz.(2)如果P比Q离波源近,且P与Q间距离小于1个波长,那么波长λ=______m,波速v=______m/s.(3)如果P比Q离波源远,那么波长λ=______.答案:0.254010120m解析:解:(1)由图知,周期为T=4s,则此波的频率为f==0.25Hz.(2)若点P离波源较近,波由P传到Q,则PQ间的距离有:△x=(n+λ)得:λ==m(n=0,1,2,…)波速为:v==m/s由题意,△x<λ,则n取0,则得:λ=40m,v=10m/s.(3)若Q点离波源近,则有:λ=,n=0,得:λ=120m故答案为:(1)0.25.(2)40,10(3)120m.AB为一弹性绳,设法在绳上传播一个脉冲的波,如图所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向______;当波从B向A传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向______(选填“上”或“下”).答案:下上解析:解:当波从A向B传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向与最前列的质点起振方向相同,由“上下坡法”判断可知起振速度方向向下.同理,当波从B向A传播时,绳上质点开始起振时,质点振动的速度方向是向上.故答案为:下,上.27.同一个弹簧振子从平衡位置被分别拉开5cm和2cm,松手后均作简谐运动,则它们的振幅之比A1:A2=______,最大加速度之比a1:a2=______,振动周期之比T1:T2=______.答案:5:25:21:1解析:解:在简谐运动中,振幅是振子离开平衡位置的最大距离,故前后两次的振幅分别为A1=5cm、A2=2cm,故:A1:A2=5:2又:所以:周期由振动系统本身决定,与振幅无关,所以前后两次周期相等,周期之比为:T1:T2=1:1故答案为:5:2;5:2;1:1四.简答题(共__小题)如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答下列问题.(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大?(2)在1.5s和2.5s这两个时刻,质点的位置各在哪里?(3)在1.5s和2.5s这两个时刻,质点向哪个方向运动?解析:解:(1)质点离开平衡位置的最大距离为A=10cm.(2)由图知,质点的振动周期为:T=4s,角频率为:ω==0.5πrad/s则质点的振动方程为x=Asinωt=10sin0.5πt cm由图知,t=1.5s时,代入上式得x=5cm.当t=2.5s时,代入振动方程得:x=10sin(0.5π×2.5)cm=-5cm(3)根据图象的斜率等于速度,知在1.5s时刻质点的速度为负值,在2.5s时刻质点的速度为负值,均正向x 轴负方向运动.答:(1)质点离开平衡位置的最大距离有10cm.(2)在t=1.5s时,质点位于正向最大位移处.在t=2.5s质点的位置在x=-5cm处.(3)在1.5s和2.5s这两个时刻,质点都正向x轴负方向运动.29.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距10cm.某时刻振子处于B点.经过0.4s,振子首次到达C点.求:(1)振动的周期和频率;(2)振子在10s内通过的路程及位移大小.解析:解:(1)设振幅为,由题意BC=2A=10 cm,所以=5cm.振子从到所用时间=0.4s.为周期的一半,所以=0.8s;==1.25Hz.(2)振子在1个周期内通过的路程为4.故在=10s=12.5内通过的路程=×4=250cm.10s内振子振动了12.5个周期,10s末振子处在C点,所以它偏离平衡位置的位移大小为5cm.答:(1)振动的周期为0.8s和频率1.25Hz;(2)振子在10s内通过的路程250cm及位移大小为5cm(1)下列说法正确的是______A.广播电台、电视台发射无线电波时需要进行调制B.用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的相干性好C.麦克耳孙-莫雷实验结果表明:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的D.经典物理学的时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的(2)如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出.则可知______A.AO是红光,它穿过玻璃砖所需时间较长B.AO是紫光,它穿过玻璃砖所需时间较长C.在单缝衍射实验中,若仅将入射光由紫光变为红光,则中央明纹变宽D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光变为红光,则中央明纹变宽(3)如图所示,A、B之间的距离为3L0,水平面光滑,质量为m的物体(可视为质点)左端与劲度系数为K的轻质弹簧连接,右端与劲度系数为2K的轻质弹簧连接,左右两弹簧原长均为L0,弹簧的另一端均固定在墙壁上.将物体拉离平衡位置,放手后,物体在光滑水平面上往复运动,证明物体的运动是简谐运动并求简谐运动的平衡位置.解析:解:(1)A、广播电台、电视台发射无线电波时需要进行调制,才能将信息传递出去.故A正确.B、用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光频率高的特点.故B错误.C、相对论的基本原理是光速不变,麦克耳孙-莫雷实验证明了这一点.故C正确.D、经典物理学的时空观认为时间和空间是相互独立的,是脱离物质而存在的.故D正确.故选ACD(2)A、B由折射定律与折射率可知,由于光是从玻璃射向空气,所以折射率应该是折射角的正弦与入射角的正弦相比,而紫光的折射率大于红光的折射,当折射角相同时,红光的入射角大于紫光的入射角.因此光线BO是红光,光线AO是紫光.A、B由折射定律与折射率可知,由于光是从玻璃射向空气,所以折射率应该是折射角的正弦与入射角的正弦相比,而紫光的折射率大于红光的折射,当折射角相同时,红光的入射角大于紫光的入射角.因此光线BO是红光,光线AO是紫光.由v=分析知,折射率越大,波速越小.所以红光在玻璃砖中波速大,所需时间较短,而紫光所需时间较长,即AO穿过玻璃砖所需时间较长.故A错误,B正确.C、红光的波长比紫光的长,衍射更明显.则红光中央明纹较宽.故C正确.D、干涉条纹的间距与波长成正比,所以红光中央明纹较宽.故D正确.故选BCD(3)设静止时两弹簧的伸长量分别为l1、l2,l1+l2=L0,kl1=2kl2,解得,所以,简谐运动的平衡位置距离A端将物体向右拉离平衡位置x,物体受到的合力大小合力方向向左与位移方向相反,所以,F回=-3kx所以,物体的运动是简谐运动.故答案为:(1)ACD.(2)BCD.(3)证明见上.。
新部编版高三物理选修3-4机械振动、机械波专项练习(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
新部编版高三物理选修3-4机械振动、机械波专项练习(带答案与解析)的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】(2010·全国卷Ⅰ·21)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。
时刻振子的位移;时刻;时刻。
该振子的振幅和周期可能为()A.0. 1 m,B.0.1 m, 8sC.0.2 m,D.0.2 m,8s【答案】A【解析】在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍,当n=1时s。
在s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所以振幅是0.1m。
A正确。
评卷人得分第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则,当n=0时s,且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。
如图答案D。
2.【题文】(2011·温州模拟)如图所示为一弹簧振子的振动图象,试完成以下问题:(1)写出该振子简谐运动的表达式.(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内,弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的?(3)该振子在前100 s的总位移是多少路程是多少【答案】(1)(2)见解析 (3)0 5 m【解析】 (1)由振动图象可得:A=“5” cm,T=“4” s,=0则,故该振子做简谐运动的表达式为:(2)由图可知,在t=“2” s时振子恰好通过平衡位置,此时加速度为零,随着时间的延续,位移值不断加大,加速度的值也变大,速度值不断变小,动能不断减小,弹性势能逐渐增大.当t=“3” s时,加速度的值达到最大,速度等于零,动能等于零,弹性势能达到最大值.(3)振子经过一个周期位移为零,路程为5×4 cm=“20” cm,前100 s刚好经过了25个周期,所以前100 s 振子位移x=0,振子路程s=20×25 cm=“500” cm=“5” m.类型三振动图象和波动图象的综合应用3.【题文】(2010·北京·17)一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
人教版高中物理选修3-4《机械振动》《机械波》综合检测题
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)《机械振动》《机械波》综合检测题一、选择题(本题共17小题,每小题3分,共51分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法,其中正确的是() A.回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B.速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C.动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程2.如图所示,虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象.已知甲、乙两个振子质量相等,则()A.甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cmB.甲、乙两个振子的相位差总为πC.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D.第2秒末甲的速度最大,乙的加速度最大3.如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时1s,质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点,在这2s内质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为()A.3 s,6 cm B.4 s,6 cmC.4 s,9 cm D.2 s,8 cm4.做简谐振动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2,则单摆振动的()A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变,振幅改变D.频率改变,振幅不变C.1∶2 D.3∶25.某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f.若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是()A.当f<f0时,该振动系统的振幅随f增大而减小B.当f>f0时,该振动系统的振幅随f减小而增大C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f6.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是()A.质点振动频率是4 HzB.在10 s内质点经过的路程是20 cmC.第4 s末质点的速度是零D.在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同7.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内()B .振子正向平衡位置运动C .振子的速度与位移同向D .振子的速度与位移反向 8.下列说法正确的是( )A .要让放在河中的纸船逐渐靠近河岸,可向比纸船更远处掷石子形成水波B .两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员也能利用语言交流,是声波在液体中传播的应用C .宇航员在宇宙飞船里,击打船壁引起机械振动,不能在飞船体外形成波D .以上说法全错9.如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷.设两列波的振幅均为5cm ,且在图示的范围内振幅不变,波速和波长分别为1m/s 和0.5m.C 点是BE 连线的中点,下列说法不正确的是( )A .C 、E 两点都保持静止不动B .图示时刻A 、B 两点的竖直高度差为20cmC .图示时刻C 点正处在平衡位置且向水面运动D .从图示的时刻起经0.25s 后,B 点通过的路程为20cm10.一列简谐横波沿x 轴负方向传播,波速为v =4 m/s.已知坐标原点(x =0)处质点的振动图象如图所示(a),在下列4幅图中能够正确表示t =0.15 s 时的波形的图是( )11.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L ,如图甲所示.一列横波沿该直线向右传播,t =0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt 第一次出现如图乙所示的波形,则该波的( ) A .周期为Δt ,波长为8L B .周期为23Δt ,波长为8LC .周期为23Δt ,波速为12LΔtD .周期为Δt ,波速为8LΔt12.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a 、b 两点相距4.42 m ,图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a 、b 两点处质点的振动曲线.从图示可知( ) A .此列波的频率一定是10 Hz B .此列波的波长一定是0.1 m C .此列波的传播速度可能是34 m/s D .a 点一定比b 点距波源近13.一列简谐横波以1 m/s 的速率沿绳子由A 向B 传播,质点A 、B 间的水平距离x =3 m ,如图甲所示.若t =0时,质点A 刚从平衡位置开始向上振动,其振动图如图乙所示.则B 点的振动图象为14.一个波源在绳的左端发出半个波①:频率为f 1,振幅为A 1;同时另一个波源在绳的右端发出半个波②:频率为f 2,振幅为A 2.P 为两波源的中点,由图可知,下列说法中不.正确的是( ) A .两列波同时到达两波源的中点PB .两列波相遇后,P 点波峰值可达A 1+A 2C .两列波相遇后,各自仍保持原来的波形独立传播D .两列波相遇时,绳上波峰可达A 1+A 2的点只有一点15.一列简谐横波t =0时刻的波形如图中的实线所示,t =0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示.若该波的周期T >0.02 s ,则该波的传播速度可能是( )A .2 m/sB .3 m/sC .4 m/sD .5 m/s16.一列横波沿x 轴正向传播,a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置.某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过34周期开始计时,则图乙描述的是( )A .a 处质点的振动图象B .b 处质点的振动图象C .c 处质点的振动图象D .d 处质点的振动图象17.在O 点有一波源,t =0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波.t 1=4 s 时,距离O 点为3 m 的A 点第一次达到波峰;t 2=7 s 时,距离O 点为4 m 的B 点第一次达到波谷.则以下说法正确的是( )A .该横波的波长为2 mB .该横波的周期为4 sC .该横波的波速为1 m/sD .距离O 点为5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s 末二、填空题(本题共3小题,每空3分,共21分.)(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm.(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________.(填 选项前的字母) A .把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时B .测量摆球通过最低点100次的时间t ,则单摆周期为t100C .用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D .选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小19.(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中,下列措施中可以提高实验精度的是________.A .选细线做为摆线B .单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C .拴好摆球后,令其自然下垂时测量摆长D .计时起止时刻,选在最大摆角处(2)如果测得的g 值偏小,可能的原因是________. A .测摆线长时摆线拉得过紧B .摆线上端悬点末固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了C .开始计时时,秒表过迟按下D .实验中误将49次全振动记为50次(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l 并测出相应的周期T ,从而得出一组对应的l 与T 的数据,再以l 为横坐标,T 2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为k ,则重力加速度g =________(用k 表示). 20.如图是一列沿x 正向传播的简谐横波在传播方向上相距3m 的两质点P 和Q 的振动图象,其实线是P 点的振动图象,虚线是Q 点的振动图象,若P 质点离波源比Q 质点近,则该波的最大波长为________m ,若Q 质点离波源比P 点近,则该波的最大波长是________m.三、计算题(本题共5小题,共48分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)21.在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中,要进行振动记录,如图甲所示是一个常用的记录方法,在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P ,在下面放一条白纸带.当小球振动时,匀速拉动纸带(纸带运动方向与振子振动方向垂直),笔就在纸带上画出一条曲线,如图乙所示. (1)若匀速拉动纸带的速度为1 m/s ,则由图中数据算出振子的振动周期为多少? (2)作出P 的振动图象.(3)若拉动纸带做匀加速运动,且振子振动周期与原来相同,由图丙中的数据求纸带的加速度大小.22.“嫦娥二号”载人飞船的成功发射,标志着我国航天技术新的突破.如果宇航员将在地面上校准的摆钟拿到月球上去.(1)若此钟在月球上记录的时间是1 h ,那么实际的时间是多少?(2)若要在月球上使该钟与在地面上时一样准,摆长应如何调节?(已知g 月=g 地6)23.如图所示,质量为m=0.5kg的物体放在质量为M=4.5kg的平台上,随平台上、下做简谐运动.设在简谐运动过程中,二者始终保持相对静止.已知弹簧的劲度系数为k=400N/m,振幅为A=0.1m.试求:(1)二者一起运动到最低点时,物体对平台的压力大小;(2)二者一起运动最高点时,物体对平台的压力大小.(取g=10m/s)24.图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线.经0.2s后,其波形如图中虚线所示.设该波的周期T大于0.2s,求:(1)由图中读出波的振幅和波长;(2)如果波向右传播,波速是多大?波的周期是多大?(3)如果波向左传播,波速是多大、波的周期是多大?25.如图所示,甲图为某波源的振动图象,乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图,波动图的O 点表示波源.问:(1)这列波的波速多大?(2)若波向右传播,当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时,质点P已经经过了多少路程?仙桃中学高二物理综合检测《机械振动、机械波》答题卡一.选择题(本题共17小题,每小题3分,共51分。
高中物理新课标选修3-4《机械振动》单元测试卷(含答案)
《机械振动》单元测试卷时间:90分钟分值:100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.其中1~9题为单选题,10~12题为多选题)1.单摆通过平衡位置时,小球受到的回复力()A.指向地面B.指向悬点C.数值为零D.垂直于摆线2.装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示.将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()3.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义,有以下几种说法,其中正确的是()A.回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程B.速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程4.一个做简谐运动的质点,其振幅是4 cm,频率是2.5 Hz,该质点从平衡B.0.65 m C.1.0 m D.2.3 m一个摆长约1 m的单摆,在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动,要使单摆振动的振幅尽可能增大,应选用的驱动力是().在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为l,引力常量为G,地球质量为如图所示,乙图图象记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系,下列关于图象的说法正确的是()图线表示势能随位置的变化关系图线表示动能随位置的变化关系图线表示机械能随位置的变化关系A.甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cmB.甲、乙两个振子的相位差总为πC.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D.第2秒末甲的速度最大,乙的加速度最大12.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,表示振幅A与驱动力频率f的关系,下列说法正确的是()A.摆长约为10 cmB.此单摆的固有周期是2 sC.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向右移动D.若减少摆长,共振曲线的“峰”将向右移动第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题,共15分,请将答案写在题中的横线上)13.(6分)某实验小组拟用图甲所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板,以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向摆动,漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.(1)在图乙中,从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有:________、________.(写出2个即可).14.(9分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(选填“是”或“否”).得到的部分测量数据如表所示.其中一个摆球直径的示数如图所示.该球的直径为________mm.的增大而增大.光滑的水平面上放有一弹簧振子,轻弹簧右端固定在滑块上,弹簧劲度系数k=240 N/m,将滑块从平衡位置,静止释放后滑块在A、B间滑动,则:A、B、O三点中哪点?此时滑块加速度多大?(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块速度多大?(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)16.(12分)如图所示,OA为一单摆,B是穿在一根较长细线上的小球,让OA偏离竖直方向一很小的角度,在放手让A球向下摆动的同时,另一小球B从与O点等高处由静止开始下落,A球第一次摆到最低点时两球恰好相遇,求B球下落时受到的细线的阻力与B球重力大小之比.(g取10 m/s2,π2=10)17.(13分)如图所示是某质点做简谐运动的振动的图象,根据图象中的信息,回答下列问题:(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大?(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻,质点向哪个方向运动?(3)质点在第2秒末的位移是多少?在前4秒内的路程是多少?机械振动单元测试卷时间:90分钟分值:100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.其中1~9题为单选题,10~12题为多选题)1.【解析】做简谐运动的质点,只有在离开平衡位置时才受到回复力,“平衡位置”的意义就是回复力为零的位置,此处的合力却不一定为零.【答案】 C2.【解析】试管在竖直方向上做简谐运动,平衡位置是在重力与浮力相等的位置,开始时,向上提起的距离,就是其偏离平衡位置的位移,为正向最大位移,因此应选D.【答案】 D3.【解析】当物体先后两次经过同一位置时,回复力第一次恢复为原来的方向和大小,且经历的过程不是一次全振动,A错,由振动的对称性可知,关于故正确答案为D.【答案】 D10.【解析】在A点时势能最大,动能为零,故图线a表示动能随位置的变化关系,图线b表示势能随位置的变化关系,AB错,由于单摆摆球在运动过程中机械能守恒,故图线c表示机械能随位置的变化关系,CD对.【答案】CD11.【解析】两振子的振幅A甲=2 cm,A乙=1 cm,A对;两振子的频率不相等,相位差为一变量,B错;前2 s内,甲的加速度为负值,乙的加速度为正值,C错;第2 s末甲在平衡位置,速度最大,乙在最大位移处加速度最大,D 对.【答案】AD12.【解析】由图象可知:固有频率f=0.5 Hz,所以周期T=2 s.由单摆的周期公式可得:L=T2g/4π2≈1.0 m.若减小摆长,固有频率增大,“峰”将右移,故选项B、D正确.【答案】BD第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题,共15分,请将答案写在题中的横线上)13.(6分)【解析】(1)纸带做匀加速直线运动,故单摆摆动一个周期内纸带运动的距离越来越大,所以B纸带符合题意.(2)引起误差的因素有:摆长测量、漏斗重心变化,液体的痕迹较粗、各处阻力变化等.。
(新课标适用)高中物理 专题04 机械振动机械波(二)单元测试题 选修3-4
(新课标适用)2013年高中物理专题04 机械振动机械波(二)单元测试题选修3-4一.选择题1(2013北京市西城区一模)一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s。
则A. 弹簧振子的振幅为0.2mB. 弹簧振子的周期为1.25sC. 在t = 0.2s时,振子的运动速度为零D. 在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m2.(2013上海市虹口区期末)质点做简谐运动,下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是()(A)位移(B)回复力(C)加速度(D)动能3.(2013上海市浦东新区调研)某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成,关于单摆周期,以下说法正确的是A.用等大的铜球替代铁球,单摆的周期不变B.用大球替代小球,单摆的周期不变C.摆角从5°改为3°,单摆的周期会变小D.将单摆从赤道移到北极,单摆的周期会变大4.(2013北京市海淀区质检)图1是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的x-t图象,则下列说法正确的是A.t1时刻和t2时刻具有相同的动能和动量B.t2到1.0s时间内加速度变小,速度减小C.弹簧振子的振动方程是x=0.10sinπt(m)D.t2数值等于3倍的t1数值5.(2013安徽省合肥市二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,频率为5Hz,图中A、B两质元的横坐标分别为x=2cm和x=16cm。
某时刻的波形如图所示,从该时刻算起,当质元B的位移和速度与图示时刻质元A的运动状态相同时,所需的最短时间为A. 0. 08sB. 0. 12sC. 0. 14sD. 0. 16s6(2013年3月山东省泰安市质检)如图1所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图象,振源周期为1s.以下说法正确的是a.质点b的振幅为0b.经过0.25s ,质点b 沿x 轴正向移动0.5mc.从t=0时刻起,质点c 比质点a 先回到平衡位置d.在t=0时刻,质点a 、c 所受的回复力大小之比为1∶27(6分)(2013长春市四模)下列说法中正确的是____。
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(新课标适用)高中物理专题04 机械振动机械波(二)单元测试
题选修3-4
一.选择题
1(2013北京市西城区一模)一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s。
则
A. 弹簧振子的振幅为0.2m
B. 弹簧振子的周期为1.25s
C. 在t = 0.2s时,振子的运动速度为零
D. 在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m
2.(2013上海市虹口区期末)质点做简谐运动,下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是()
(A)位移(B)回复力
(C)加速度(D)动能
3.(2013上海市浦东新区调研)某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成,关于单摆周期,以下说法正确的是
A.用等大的铜球替代铁球,单摆的周期不变
B.用大球替代小球,单摆的周期不变
C.摆角从5°改为3°,单摆的周期会变小
D.将单摆从赤道移到北极,单摆的周期会变大
4.(2013北京市海淀区质检)图1是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的x-t图象,则下列说法正确的是
A.t1时刻和t2时刻具有相同的动能和动量
B.t2到1.0s时间内加速度变小,速度减小
C.弹簧振子的振动方程是x=0.10sinπt(m)
D.t2数值等于3倍的t1数值
5.(2013安徽省合肥市二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,频率为5Hz,图中A、B两质元的横坐标分别为x=2cm和x=16cm。
某时刻的波形如图所示,从该时刻算起,当质元B 的位移和速度与图示时刻质元A的运动状态相同时,所需的最
短时间为
A. 0. 08s
B. 0. 12s
C. 0. 14s
D. 0. 16s
6( 3月山东省泰安市质检)如图1所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图象,振源周期为1s.以下说法正确的是
a.质点b的振幅为0
b.经过0.25s ,质点b 沿x 轴正向移动0.5m
c.从t=0时刻起,质点c 比质点a 先回到平衡位置
d.在t=0时刻,质点a 、c 所受的回复力大小之比为1∶2
7(6分)(2013长春市四模)下列说法中正确的是____。
(选对一个给2分,选对两个
给4分,选对3个给6分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A .一弹簧连接一物体沿水平方向做简谐运动,则该物体做的是匀变速直线运动
B .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,则单摆振动的频率将不变,振幅变小
C .做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速度不一定相同
D .单摆在周期性的外力作用下做受迫运动,则外力的频率越大,单摆的振幅越大
E .机械波在介质中传播时, 各质点不会随波的传播而迁移,只是在平衡位置附近振动
8、(2013上海市崇明县期末)甲乙两单摆静止于平衡位置,摆球质量相同,摆长l l >乙甲.现给摆球相同的水平初速v ,让其在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与能量分别为1f 、2f 和1E ,2E ,则它们的关系是…………( )
A .12E E =1212,f f E E >=
B .12f f <,12E E =
C .1212,f f E E <>
D .1212,f f
E E =<
9.(2012北京西城期末)如图所示,长度为l 的轻绳上端固定在O 点,下端系一小球(小球可以看成质点)。
在O 点正下方,距O 点
4
3l
处的P 点固定一颗小钉子。
现将小球拉到点A 处,轻绳被拉直,然后由静止释放小球。
点B 是小球运动的最低位置,点C (图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置。
已知点A 与点B 之间的高度差为h ,h
l 。
A 、B 、P 、
O 在同一竖直平面内。
当地的重力加速度为g ,不计空气阻力。
下列说
法正确的是
A .点C 与点
B 高度差小于h B .点
C 与点B 高度差等于h C .小球摆动的周期等于
g l 2π3 D .小球摆动的周期等于
g
l 4
π3 10(2013甘肃省名校质检)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 是离原点x 1=2m 的一个介质质点,Q 是离原点x 2=4m 的一个介质质点,此时离原点x 3=6m 的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同).由此可知( )(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6
P O
A
B
分。
选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.这列波的波长λ=4m
B.这列波的周期T=3s
C.这列波的传播速度v=2m/s
D.这列波的波源起振方向为向上
E.乙图可能是图甲中质点Q的振动图象
二.填空题
11.( 5月山东省日照市二模)同种价质中两列简谐机械波相向传播,用
实线表示的波向右传播,虚线表示的波向左传播,在t=0时刻,丙列波已
相遇并在2m≤x≤4m范围内叠加,波形如图。
已知虚线波的频变为5Hz,
则实线波的波速为 m/s;t=0时刻之后,x=3m处的质点的振幅为。
12(6分)( 2月28日湖北武汉调研)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,质点P的坐标为(4,0),t=0.4 s时的波形如图中虚线所示。
波的传播速度为 m/s;若T>0.4 s,当t=1.0 s时,P点的坐标为。
13.(6分)(2013上海市虹口区期末)在用单摆测重力加速度的实验中: (1)实验时必须控制摆角在______________以内,并且要让单摆在______________平面内摆动;
(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T ,作出L -T 2
图线,如图所示,
再利用图线上任意两点A 、B 的坐标(x 1,y 1)、(x 2,y 2),可求得g =______________。
(3)若该同学测量摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,
则以上述方法算得的g 值和真实值相比是______________的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
A
B
L T 2
x 1 x 2
y 1
y 2
三.计算题
14.(山东省德州名校期末检测)如图甲所示,波源S从平衡位置y=0处开始向y轴正方向
振动,振动周期为T=0.01s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为v=80m/s。
经过一段时间后,P、Q两点开始振动。
已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m。
(1)求此波的频率和波长。
(2)以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,试分别画出P、Q两点的振动图象。
15(9分) (2013河南省商丘市二模)机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正
方向传播,质点p的坐标x=0.32 m.从此时刻开始计时.
①若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图,求波速.
②若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移,求波速.
③若p点经0.4 s到达平衡位置,求波速.
16.(8分)(2013甘肃嘉峪关检测)一简谐横波在时刻t=0时的波形图象所示,沿x轴正方向传播,已知t2=0.6s末,A点出现第三次波峰。
试求:
①该简谐波的周期;
②B点第一次出现波峰时,A点经过的路程。
17(9分)( 5月武汉市模拟)在同种均匀介质中有相距4m的两个波源S1、S2,它们在垂直纸面方向振动的周期分别为T1=0.8s、T2=0.4s,振幅分别为A1=2cm、A2=lcm,在介
质中沿纸面方向传播的简谐波的波速v=5m/s。
S是介质中一质点,它到S1的距离为
3m,且SS1⊥S1S2,在t=0时刻,S1、S2同时开始垂直纸面向外振动,求
(ⅰ)S1、S2在t=0时的振动传到质点S的时间差;
(ⅱ)t=l0s时,质点S离开平衡位置的位移大小。