高三单元测试：-机械振动-机械波.doc

物理高三单元测试12机械振动 机械波一选择题（共15题）1一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,如图甲所示,以某一时刻t=0为计时起点,经1/4周期,振子具有正方向最大地加速度,那么在图乙所示地振动图线中,能正确反应振子地振动情况是（以向右为正方向）矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 2.（2011四川理综）如图为一列沿x轴负方向传播地简谐横波在t=0时地波形图,当Q点在t=0时地振动状态传到P点时,则（ 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。A.1cmx3cm范围内地质点正在向y轴地负方向运动B.Q处地质点此时地加速度沿y轴地正方向C. Q处地质点此时正在波峰位置D. Q处地质点此时运动到p处3一简谐横波沿水平方向由质元向质元传播,波速为,、两质元平衡位置间地距离为,时刻,在波峰,在平衡位置且向下振动,下列哪些时刻可能第一次处在波峰位置残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。ABCD4.某振动系统地固有频率为f0,在周期性驱动力地作用下做受迫振动,驱动力地频率为f.若驱动力地振幅保持不变,下列说法中正确地是( )酽锕极額閉镇桧猪訣锥。A.当ff0时,该振动系统地振幅随f增大而减小B.当ff0时,该振动系统地振幅随f减小而增大C.该振动系统地振动稳定后,振动地频率等于f0D.该振动系统地振动稳定后,振动地频率等于f5做简谐振动地单摆,在摆动地过程中()A只有在平衡位置时,回复力才等于重力和细绳拉力地合力B只有在最高点时,回复力才等于重力和细绳拉力地合力C小球在任意位置处,回复力都等于重力和细绳拉力地合力D小球在任意位置处,回复力都不等于重力和细绳拉力地合力6一列横波沿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地平衡位置.某时刻地波形如图1所示,此后,若经过周期开始计时,则图2描述地是（ ）彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。A.a处质点地振动图象B.b处质点地振动图象C.c处质点地振动图象D.d处质点地振动图象7. （2011重庆理综）介质中坐标原点0处地波源在t=0时刻开始振动,产生地简谐波沿x轴正向传播,t0时刻传到L处,波形如题17图所示.下列能描述x0处质点振动地图象是謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。.8（2011上海高考物理）两个相同地单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速、 ()在竖直平面内做小角度摆动,它们地频率与振幅分别为和,则厦礴恳蹒骈時盡继價骚。(A) , (B) ,(C) , (D) ,9.（2011上海高考）两波源在水槽中形成地波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则（ ）茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 (A)在两波相遇地区域中会产生干涉 (B)在两波相遇地区域中不会产生干涉 (C) 点地振动始终加强 (D) 点地振动始终减弱10如图甲所示,一根水平张紧地弹性长绳上有等间距地、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1m,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并分别产生向左和向右传播地机械波,O质点振动图象如图乙所示.当O质点第一次达到正方向最大位移时,P点刚开始振动,则（ ）鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。A、P两点距离为半个波长,因此它们地振动步调始终相反B当点振动第一次达到负向最大位移时,质点O地运动路程为25cmC当波在绳中传播时,波速为1msD若D质点振动加快,波地传播速度不变11.（2011北京高考T16）介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点A.它地振动速度等于波地传播速度B. 它地振动方向一定垂直于波地传播方向C.它在一个周期内走过地路程等于一个波长D.它地振动频率等于波源地振动频率12（2010重庆14）一列简谐波在两时刻地波形如图中实践和虚线所示,由图可确定这列波地（ ）籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。A周期 B波速 C波长 D频率13.（ 2010天津）一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波地振幅A和频率f为（ ）預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。AA=1m f=5HZBA=0. 5m f=5HZCA=1m f=2.5 HZDA=0.5m f=2.5 HZ14.（天津市2010届高三上学期六校联）考消除噪声污染是当前环境保护地一个重要课题.内燃机、通风机等在排放各种高速气流地过程中都发出噪声,干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生地噪声.干涉型消声器地结构及气流运行如图所示,产生波长为地声波沿水平管道自左向右传播.当声波到达a处时,分成两束相干波,它们分别通过r1和r2地路程,再在b处相遇,即可达到消弱噪声地目地.若r= r2 r1, 则r等于 ( )渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。A波长地整数倍 B波长地奇数倍 C半波长地奇数倍 D半波长地偶数倍15.（2010福建）一列简谐横波在t=0时刻地波形如图中地实线所示,t=0.02s时刻地波形如图中虚线所示.若该波地周期T大于0.02s,则该波地传播速度可能是 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 二计算题：（共7题）16（2011上海高考物理）两列简谐波沿x轴相向而行,波速均为,两波源分别位于A、B处,时地波形如图所示.当时,M点地位移为 多少cm,N点地位移为 多少cm.擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。17(湖南长沙二中2009届高三第一次质量检)某人利用单摆来确定某高山地高度.已知单摆在海面处地周期是T0.而在该高山上,测得该单摆周期为T.求此高山离海平面高度h为多少？（把地球看作质量均匀分布地半径为R地球体）贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。18、（07宁夏理）图为沿x轴向右传播地简谐横波在t1.2 s时地波形,位于坐标原点处地观察者测到在4 s内有10个完整地波经过该点.坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。求该波地波幅、频率、周期和波速.画出平衡位置在x轴上P点处地质点在00.6 s内地振动图象.19（2011温州模拟)如图所示为一弹簧振子地振动图象,试完成以下问题:(1)写出该振子简谐运动地表达式.(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内,弹簧振子地加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化地？(3)该振子在前100 s地总位移是多少?路程是多少? 20、（08海南卷）某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆,弹簧振子地弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定地光滑竖直杆上某次有感地震中观察到静止地振子开始振动4.0 s后,单摆才开始摆动此次地震中同一震源产生地地震纵波和横波地波长分别为10 km和5.0 km,频率为1.0 Hz假设该实验室恰好位于震源地正上方,求震源离实验室地距离 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。21如图所示,一根柔软地弹性绳子右端固定,左端自由,A、B、C、D为绳上等间隔地点,点间间隔为50 cm,现用手拉着绳子地端点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,则買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 (1)绳子形成地向右传播地横波速度为多大？(2)从A开始振动,经多长时间J点第一次向下达到最大位移？(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时地波形图象22一列简谐横波在x轴上传播,在t10和t20.5 s两时刻地波形分别如图中地实线和虚线所示,求：綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。(1)若周期大于t2t1,波速多大？(2)若周期小于t2t1,则波速又是多少？(3)若波速为92 m/s,求波地传播方向答案：1答案：D2【答案】选B.【详解】将图中地波形图往左平移,可知A、C错,B正确；再由于机械波传播地是振动地形式和能量,质点不随波迁移,则D错.3.答案：BD4.【答案】选B、D.【详解】受迫振动地振幅A随驱动力频率地变化规律如图所示,显然A错, B对.振动稳定时系统地频率等于驱动力地频率,故C错D对.驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。5.【答案】B【详解】单摆在一个圆弧上来回运动,摆球做圆周运动地向心力由重力沿悬线方向地分力和悬线拉力地合力提拱,而回复力是指重力沿圆弧切线方向地分力摆球在平衡位置速度不为零,向心力不为零,而回复力为零,所以合力不是回复力；摆球在最高点时,速度为零,向心力为零,合力等于回复力故选项B正确猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。6【答案】B【详解】由波地图像经过周期a到达波谷,b到达平衡位置向下运动,c到达波峰,d到达平衡位置向上运动,这是四质点在0时刻地状态,只有b地符合振动图像,答案B.7. 【答案】选C.锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。【详解】从波形图上看出,x0处地质点下一时刻地振动方向是向y轴负方向运动,所以振动图线是A或C,考虑到波传播到L处, 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。L处质点地起振方向向下,所以,振动图线必是C.8.【答案】选C.【详解】根据单摆地周期公式,两单摆地摆长相同则周期相同,频率相同,又因为,所以最低点动能,根据机械能守恒,在最高点地重力势能,即振幅,所以C选项正确.輒峄陽檉簖疖網儂號泶。9.【答案】选B.【详解】从图中看,两列水波地波长不同,波在水中地速度都相等,根据,可知两列波地周期不相等,不满足相干条件,在两波相遇地区域中不会产生干涉现象,B正确.尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。10.答案：BCD11.【答案】选D.【详解】简谐机械波介质中地各质点都做简谐运动,其速度按照正弦或余弦规律变化,与波地传播速度是两码事,A错误；横波地振动方向垂直于波地传播方向,而纵波地振动方向与波地传播方向在一条直线上,B错误,简谐机械波介质中地质点一个周期内走过地路程等于四个振幅,而波一个周期传播地距离等于一个波长,C错误；机械波介质中地各质点做简谐运动地频率都相等,都等于波源地振动频率,所以D正确. 12.【答案】C识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。【解析】只能确定波长,正确答案C.题中未给出实线波形和虚线波形地时刻,不知道时间差或波地传播方向,因此无法确定波速、周期和频率.凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。13.答案：D14.答案：C15.答案：B16【答案】2,0【详解】2.5s内,两列波传播地距离,当A波向右传播1m时,A波如图中地虚线所示,波如图中地实线所示,所以,点位移为2cm,点位移为零,17解析：根据单摆周期公式有：由万有引力公式得：联立解得：18解：A0.1 m 0.10.20.30.40.50.60.10.080.080.1y/mt/s 19【答案】(1) (2)见解析 (3)0.5 m【详解】 (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地表达式为：(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,随着时间地延续,位移值不断加大,加速度地值也变大,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,加速度地值达到最大,速度等于零,动能等于零,弹性势能达到最大值.恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。(3)振子经过一个周期位移为零,路程为54 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=2025 cm=500 cm=5 m.鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。20解析：地震纵波传播速度为：vPfP,地震横波传播速度为：vSfS震源离实验室距离为s,有： 解得：21【答案】(1)v波10 m/s.硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。(2)波由波源传到J需时间t由t1 s0.45 s阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。波刚传到J时,J也向上起振到负最大位移需t2时间,则t2T0.3 s所以对应总时间tt1t20.75 s.(3)波形图如图所示22【答案】(1)若波向右传播,波速为4 m/s；若波向左传播,波速为12 m/s(2)若波向右传播,波速为(416n) m/s(n1,2,3,)若波向左传播,波速为(1216n) m/s(n1,2,3,)(3)向左传播【详解】(1)若波向右传播,x12 m,tt2t10.5 s,则v14 m/s；氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。若波向左传播,x26 m,tt2t10.5 s,则v212 m/s.釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。(2)若波向右传播,x3(28n)m(n1,2,3,),tt2t10.5 s,则v3(416n) m/s(n1,2,3,)；怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。若波向左传播,x4(68n) m(n1,2,3,),tt2t10.5 s则v4(1216n) m/s(n1,2,3,)谚辞調担鈧谄动禪泻類。(3)当波速为92 m/s时,波向前传播地距离为xvt46 m,由(2)题答案可知波向左传播嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。- 9 -