衡水万卷2021届高三物理二轮复习周测卷十一机械振动含解析.doc

机械振动
一 、单选题（本大题共5小题 。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1. 一列沿x轴负方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻波形如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．这列波的振幅为4cm
B．这列波的周期为2s
C．此时x = 4m处质点沿y轴正方向运动
D．此时x = 4m处质点的速度为0

2. 一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是

A．该波的波速逐渐增大 B．该波的波速逐渐减小
C．该波的频率逐渐增大 D．该波的频率逐渐减小
3. 一列简谐横波某时刻的波形图如图甲表示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则下列说法正确的是
A．若波沿x轴正向传播，则图乙表示P点的振动图像
B．若图乙表示Q点的振动图像，则波沿x轴正向传播
C．若波速是20m/s，则图乙的周期是0.02s
D．若图乙的频率是20Hz，则波速是10m/s

4.（2015•长宁区一模）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0的振动状态传至P点时，（　　）

A．
Q处的质点此时正在波峰位置

B．
Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向

C．
Q处的质点此时的振动速度比P处的大

D．
1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动

5.（2015•崇明县一模）一列简谐波沿着x轴正向传播，振幅为2cm．如图所示，在t=0时刻相距30m的两个质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，其中a质点速度沿y轴负方向；在t=2s时，b质点恰好第一次回到y=1cm处，则下列说法错误的（　　）

A．
t=0时刻，a、b两个质点的加速度相同

B．
a、b两个质点平衡位置间的距离是半波长的奇数倍

C．
这列简谐波的周期一定小于8s

D．
这列简谐波的波速可能为3.75m/s

二 、多选题（本大题共2小题 ）
6. 某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为，若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（ ）
A.当<时，该振动系统的振幅随增大而减小
B.当>时，该振动系统的振幅随减小而增大
C.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于
D.该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于
7. 一质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点（ ）

A.在0.015s时，速度和加速度都为－x方向
B.在0.01至0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小。
C.在第八个0.01s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大
D.在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零。

三 、简答题（本大题共2小题 ）
8. [ 物理──选修3-4]
一列横波在x轴上传播着,在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示.（1）由图中读出波的振幅和波长.（2）设周期大于（t2-t1）,如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?（3）设周期小于(t2-t1).并且波速为6000m/s,求波的传播方向.

9. 弹簧振子以O点为平衡位置在B.C两点间做简谐振动，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=0.20s时，振子速度第一次变为―v；在t=0.50s时，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4.00s内通过的路程。
(3)若B.C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移的表达式，并画出弹簧振子的振动图象。

0.2016万卷周测卷（十一）答案解析
一 、单选题

1. 【答案】B
【命题立意】考查对波动图像的理解
【解析】由图像可知这列波的振幅为2cm，故A错误；，故B正确；x轴负方向传播，波沿此时x = 4m处质点向y轴负方向运动，故C错误。此时x = 4m处质点位于平衡位置，速度达到最大值，不为零，故D错误；
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
分析：
由题意利用平移法可知Q点的状态传到P点时波形图，由波形图可判断各点的振动情况．
解答：
解：A、当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，Q点在t=0时的波沿也向左传到P点，波形图如图虚线；
所以x=0cm处质元在波谷，Q处质元在波谷，故A错误；
B、Q处质元在波谷则此时的加速度沿y轴的正方向．故B正确；
C、Q处的质点此时的振动速度是0，而P处质点处于平衡位置，速度为最大．故C错误；
D、该波向左传播，由上下坡法可知1cm＜x＜2cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动；2cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的正方向运动．故D错误．
故选：B．

点评：
本题波形是关键，画出新的波形，然后结合上下坡法与质点的位置即可判断出各点的振动，属于基础题目．

5.【答案】B
分析：
简谐横波传播过程中，介质中各质点均做简谐运动，其加速度大小与位移大小成正比，方向总与位移方向相反．a、b两个质点位于平衡位置上方，它们平衡位置间的距离不可能是半波长的奇数倍．根据数学知识求解周期．由数学知识可知，图示时刻a、b之间的距离为x=（n+）λ，（n=0，1，2，…），由波速公式研究波速的通项．
解答：
解：A、t=0时刻，a、b两个质点位移相同，则加速度相同．故A正确．
B、a、b两个质点位于平衡位置上方，它们平衡位置间的距离不可能是半波长的奇数倍．故B错误．
C、根据数学知识研究可知：t=2s=，得到质点b的振动周期为T=6s＜8s．故C正确．
D、图示时刻a、b之间的距离为x=（n+）λ=30m，（n=0，1，2，…），λ=m=m，波速v==m/s，当n=4时，v=3.75m/s．故D正确．
本题选择错误的，故选：B
点评：
本题考查运用数学处理物理问题的能力，知道两个质点的运动状态，得到的往往是波长的通项．

二 、多选题
6.【答案】BD
7.【答案】BD

三 、简答题
8.（1）【答案】0.2m,8m （2）右传:在Δt时间内波传播距离2m,波速为400m/s;左传:在Δt时间内波传播距离6m,波速为1200m/s （3）由于Δt＞T,故若左传,则;若右传,则,且n＞1,由可得n值,计算结果右传时n为非整数,左传时n为整数,故该情况为左传
9.【解析】(1)画出弹簧振子做简谐运动的示意图如图l所示，
由对称性可得： s=1s (4分)
(2)若B.C之间距离为25cm，则振幅cm振子4.00s内通过的路程s=4×4×12.5cm=200cm (4分)
(3)根据,cm,rad/s.
得cm (2分)
振动图象如图2所示(2分)

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