高中物理机械振动和机械波综合测试题新人教版3-3.doc

机械振动和机械波测试题
班级 姓名
一．选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

1、简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是 （ ）
A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．振幅越大，则波传播的速度越慢
C．在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长
D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短
2．在学到《机械振动与机械波》时，四位同学就自己看到的现象，发表自己的观点，让你从物理学的角度来看，你认为他们谁说的对（ ）
小张说：医生用听诊器是利用了固体可以传递机械波
小王说：军队过桥时不能齐步走，是因为怕产生共振损坏桥，火车过铁桥时要减速，也是同样的道理
小李说：我家的木板门，春夏季听不到响声，一到秋冬季节，就开始嘭嘭作响，这是风吹振动的
小赵说：树叶在水面上下振动说明，机械波并不向外传递介质
A．小张说的对 B．小王说的对 C．小李说的对 D．小赵说的对
A
C
D
B
O
3．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越
厉害。后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，
解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（　　）
A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡
C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率
4．如图所示，表示的是产生机械波的波源O正在做匀速直线运动的情况，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高， 则应该把传感器放在（　　）
A．A点 B．B点　　　C．C点 D．D点
5．如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置。一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，t＝0时质点a刚好开始振动，其运动方向向下，t＝1.5s时质点a第一次到达最高点，则下列判断正确的是（ ）

A．各质点开始振动后的频率均为2Hz
B．t＝3s时波恰好传播到质点f
C．t＝4s时质点c、e的加速度均为最小值
D．在3s＜t＜4s这段时间内，质点b、d的速度先增大后减小
6．一个沙箱连着弹簧，在光滑的水平面上做简谐运动，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．当沙箱经过平衡位置时一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小
B．当沙箱经过平衡位置时一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小
C．当沙箱经过最大位移时一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小
D．当沙箱经过最大位移时一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小
7．测声室内的地面，天花板和四周墙面表面都贴上了吸音板，它们不会反射声波，在相距6m的两侧墙壁上各安装一个扬声器a和b，俯视如图所示，两扬声器的振动完全相同，频率为170Hz，一个与示波器Y输入相连的麦克风从a点开始沿a、b两点连线缓缓向右运动，已知空气中声波的波速为340m/s，则（　　）
A．麦克风运动到距离a点1.5m处示波器荧屏上的波形为一直线
B．麦克风运动过程中除在a、b两点外，示波器荧屏有5次出现波形最大
C．麦克风运动过程中示波器荧屏显示的波形幅度是不变的
D．如果麦克风运动到a、b连线中点停下来后，麦克风中的振动膜将始终处于位移最大
8．如图所示，图甲是A、B两波源的振动图象，图乙是他们分别在两种不同的介质中传播的波形图，则A、B两波源振动的频率之比fA：fB和由A、B两波源引起的波在这两种介质中传播速度之比vA：vB分别为（ ）
A．fA：fB=5：3；vA：vB=21：40 B．fA：fB=5：3；vA：vB=40：21
C．fA：fB=3：5；vA：vB=21：40 D．fA：fB=3：5；vA：vB=40：21
9．如图竖直轻弹簧两端分别与物块A、B相连，物块A、B所受重力均为mg，物块B放在固定于水平面上的压力传感器上，物块A在初始位置处于平衡状态。现对物块A施以大小为F＝mg的力将其下压一段距离x保持静止，然后撤去力F，当物块A向上运动到初始位置上方距离也是x时（　　）
A．压力传感器的读数是零 B．压力传感器的读数是mg/2
C．压力传感器的读数是2mg D．压力传感器的读数是mg
10．如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1=0、x2=14m处，质点P位于x轴上xp=4m处，t=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T=0.1s，传播速度均为v=40m/s，波源S1的振幅为A1=2cm，波源S2的振幅为A2=3cm，则从t=0至t=0.35s内质点P通过的路程为（　　）　
A．12cm　　B．16cm 　　C．24cm　　D．32cm
y
x/m
a
b
0
1
2
2
－2
3
4
5
6
7
11、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＝3 m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xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，则
A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B．t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C．t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同
P
0 1 2. 3 4 5. x /m
A

12、简谐波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图所示.已知在0.6s末，A点恰第四次(图中为第一次)出现在波峰，则下列说法正确的是 （ ）
A．波的周期是0.2s B．波传播到P点需要1.5s
C．P点开始振动时速度方向是向上的 D．P点在0.35s末第一次出现在波谷底部
13、如图甲中，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期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．若以Q图甲
P
Q
S
v
v
点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图乙的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是（ ）
A. 甲为Q点振动图象 B. 乙为Q点振动图象
C. 丙为P点振动图象 甲
丁
2T
T
y
t
2T
T
y
t
乙
丙
2T
2T
T
T
y
t
y
t
o
o
o
o
图乙
D. 丁为P点振动图象

二、实验题
14.（如皋市2008届抽样检测）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t = 3s时的波形图，图乙是波上x＝2m处质点的振动图线．则该横波的速度为 m/s，传播方向为 ．

15．（12分）一同学利用单摆来测定重力加速度，他是这样做的：
（1）取一根丝线，一端穿过球心的小孔，然后打一个结，另一端缠绕在铁架台上细杆上，如图所示；
（2）用米尺量得丝线长为10 cm作为摆长；
（3）为了使实验看得更清楚，将摆球向一侧偏离20°后放开小球；
（4）在放下摆球的同时开始计时；
（5）记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T；
（6）把所测数据代入算式g=，就求得当地重力加速度。
指出这个学生在实验中的错误或不妥之处并写出正确的做法。
(1)_________________________________ (2)_________________________________
(3) ________________________________ (4) ________________________________
(5) ________________________________ （6）________________________________
三、计算题（32分）
16、一列横波的波形如图所示，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s时刻的波形图，求：
5
－5
O
2 4 6 8 10 12 x/m
y/cm
(1)若2T> t2-t1>T，波速可能为多大？（T为周期）
(2)若T< t2-t1，并且波速为3600m/s，则波向哪个方向传播？

17.（如东、启东2008届期中联合测试）如图所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离Δx=4.0m，波长大于3.0m，求这列波的波速．
O
y/cm
5
-5
0.2
0.4
t/s
0.2
0.4
t/s
O
y/cm
5
-5
A质点
B质点

18．（尖子班学生做）弹簧的自然长度为L0，受力作用时的实际长度为L，形变量为x，x=|L－L0|．有一弹簧振子如图所示，放在光滑的水平面上，弹簧处于自然长度时M静止在O位置，一质量为m=20g的子弹，以一定的初速度v0射入质量为M=1.98kg的物块中，并留在其中一起压缩弹簧，且射入过程时间很短．振子在振动的整个过程中，弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如示．（g取10m/s2）则
（1）根据图线可以看出，M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动?
（2）子弹的初速度v0为多大？
（3）当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时，速度v1多大？
（4）现若水平面粗糙，上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时，振子的速度变为3m/s，则M从开始运动到运动到A点的过程中，地面的摩擦力对M做了多少功？

机械振动和机械波测试题答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
D
ACD
D
D

ABD
AB
C
D
B

AD
AD

14.1，-x方向
15（1）线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化；
(2)摆线过短，要求l>>d（摆球直径），一般取1 m左右；
(3)偏角太大，一般不超过10°；
（4）应从摆球通过平衡位置开始计时，以减小误差；
（5）应取全振动30次左右的时间t，由T=t/n求周期；
(6)重复几次实验，求g的平均值。

16、解:(1)由图象可知：若波向右传播，则在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=10m，则波速
若波向左传播，则在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=14m，则波速
(2)由图象可知:波长λ=8m
在△t=0.005s内波传播的距离为Δx=v△t=3600×0.005m=18m
则 ，所以波向右传播.

17解：由振动图象可知，质点振动周期T=0.4s （1分）
取t=0时刻分析,质点A经平衡位置向上振动,质点B处于波谷,设波长为λ
则 （n=0、1、2、3……） （1分）
所以该波波长为
因为有λ>3.0m的条件，所以取n＝0，1 （2分）
当n＝0时，，波速 （2分）
当n＝1时，，波速 （2）

18．（1）在为O点附近4㎝为振幅范围内振动。………………………………….……（3分）
（2）子弹打入物块的瞬间，二者组成的系统动量守恒：mv0=(M+m)v
二者一起压缩弹簧，三者组成的系统机械能守恒：(M+m)v2=Ep
根据图象可知，系统最大的弹性势能是16J，
代入数据可得：v0=400m/s…………………………………　　　　　　　　（4分）
（3）子弹打入物块的瞬间，二者组成的系统动量守恒：mv0=(M+m)v1
二者一起压缩弹簧，三者组成的系统机械能守恒：(M+m)v2=Ep´+(M+m)v12
从图象可以看出M运动到O点左边离O点2cm的A点处时，Ep´＝4J
所以解得v1＝3．46m/s…………………………………………………….……（5分）
（4）根据动能定理：
Wf＝(M+m)v22─(M+m)v12 —EPA
解得：Wf=-3J…………………………………………………
3