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文档简介
阶段综合测评(二)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1如图1所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O是平衡位置,把向右的方向选为正方向,以某时刻作为计时零点(t0),此时振子正向负方向运动,加速度为零那么以下四个振动图象中能正确反映振动情况的是()图1【解析】计时零点,振子加速度为零,对应质点在平衡位置,B、C项错误;振子向负方向运动,负向位移应逐渐增大,A错,D对【答案】D2(多选)有两个振动的振动方程分别是:x13sin(100t),x25sin(100t),下列说法正确的是()A它们的振幅相同B它们的周期相同C它们的相位差恒定D它们的振动步调一致【解析】方程1代表的振子振动振幅为3;圆频率为2f100,则f50 Hz;初相为.方程2代表的振子振动振幅为5;圆频率为2f100,则f50 Hz;初相为,所以A错,B对;由于它们的振动周期相同,所以它们的相位差为,因此它们在振动时步调不一致,故正确选项为B、C.【答案】BC3(2015福州文博中学期末检测)图2一单摆做小角度摆动,其振动图象如图2,以下说法正确的是()At1时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最小Bt2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小Ct3时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最大Dt4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大【解析】t1、t3时刻摆球速度最小,悬线对它的拉力最小,选项A、C错误;t2、t4时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大,选项B错误,D正确【答案】D4(2015江苏扬州中学高二检测)如图3所示,弹簧上端有一个小环,套在曲轴上转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动,测得振动频率为2 Hz,然后匀速转动摇把,每分钟转240转当振子振动稳定后,它的振动周期为()图3A0.5 sB0.25 sC2 sD4 s【解析】转动摇把,给弹簧振子提供周期性的驱动力驱动力的周期为T s0.25 s受迫振动的周期等于驱动力的周期,所以B项正确【答案】B5(2014青岛模拟)弹簧振子做简谐运动的图象如图4所示,下列说法正确的是()图4A在第5秒末,振子的速度最大且沿x方向B在第5秒末,振子的位移最大且沿x方向C在第5秒末,振子的加速度最大且沿x方向D在0到5秒内,振子通过的路程为8 cm【解析】由题图可知第5秒末时,振子处于正的最大位移处,此时有负方向的最大加速度,速度为零,故B正确,A、C错误;在0到5 s内,振子经过个全振动,路程为5A10 cm,故D错误【答案】B6一列简谐横波沿x轴传播,t0时刻的波形如图5甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图象如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是()甲乙图5A沿x轴负方向,60 m/sB沿x轴正方向,60 m/sC沿x轴负方向,30 m/sD沿x轴正方向,30 m/s【解析】因t0时质点P向下振动,而由波形图甲可以看出与质点P相邻的右侧质点位于质点P下方,故质点P的振动是由其右侧质点引起的,波沿x轴负方向传播,B、D皆错误由图甲可得该波波长24 m,由图乙可得周期T0.4 s,故波速v60 m/s,A正确、C错误【答案】A7(2015北京西城区期末)如图6所示,实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形,虚线是该波在t0.20 s时刻的波形,则此列波的周期可能是()图6A0.16 s B0.20 sC0.32 s D0.40 s【解析】由图象可知,实线到虚线传播了(N0.25)T,为0.20 s,当N1时,T0.16 s,所以选项A正确【答案】A8(2014赣州十二县联考)已知一列简谐横波沿x轴方向传播,图7中的实线和虚线分别为t1和t2时刻的波形图,已知t2t14.6 s,周期T0.8 s,则此波在这段时间内传播的方向和距离分别为()图7Ax轴的正方向,46 m Bx轴的负方向,46 mCx轴的正方向,2 m Dx轴的负方向,6 m【解析】由图知8 m,已知T0.8 s,所以v10 m/s,若波沿x轴的正方向传播,则xn(8n2) m,因为t5T,选项A、C错误;若波沿x轴的负方向传播,则xn(8n6) m,由于t5T,所以n5,当n5时,x46 m,选项B正确,D错误【答案】B9(多选)如图8所示,质点0在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴传播的横波在t0时刻,质点0从平衡位置开始向上运动,经0.2 s第一次形成图示波形,则下列判断正确的是()图8At0.4 s时,质点A第一次到达波峰Bt1.2 s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向Ct2 s时,质点B第一次到达波谷Dt2.6 s时,质点B的加速度达到最大【解析】在0.2 s时形成了四分之一个波形,说明周期为0.8 s,质点的起振方向向上,波传播到A点用了0.4 s,质点A从开始运动到波峰用时0.2 s,所以t0.6 s时,质点A第一次到达波峰,A错;同理t1.2 s时,质点A在平衡位置,速度沿y轴正方向,波从开始振动到传播到B点用时1.75 T1.4 s,质点B起振方向向上,经过0.6 s振动到波谷,B、C对;同理D错【答案】BC10(多选)(2014甘肃会宁五中期中检测)图9如图9所示,为两个相干波源产生的干涉图样,以下说法正确的是()Ab点振动减弱,d点振动减弱Ba点振动加强,c点振动减弱C经过时间tT/2后,a点振动减弱,c点振动加强D经过时间tT/2后,a点振动加强,c点振动加强【解析】由图可知,b点、d点为振动减弱点,a点和c点为振动加强点,选项A正确,B错误;振动加强点的振动始终加强,振动减弱点的振动始终减弱,选项C错误,D正确【答案】AD二、非选择题(本大题共6小题,共60分)11(8分)(2014杭州二中期中检测)在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时(1)摆球的密度应选_的(填“大”或“小”),如果已知摆球直径为2.00 cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图10所示,那么单摆摆长是_ m如果测定了40次全振动的时间如图11中秒表所示,那么秒表读数是_s,单摆的摆动周期是_ s.(2)某小组改变摆线长度l0,测量了多组数据在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值;乙同学作出T2l0图象后求出斜率,然后算出重力加速度两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲_,乙_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)图10图11【解析】(1)为减小空气阻力影响,摆球应选密度大的,摆长为(88.401.00)cm0.8740 m,t60 s15.2 s75.2 s,T s1.88 s.(2)由gl,把摆线长l0作摆长l,测得g值偏小T2l0图象中k,所以g,对g无影响【答案】(1)大0.874075.21.88(2)偏小无影响12(8分)根据如图12所示的振动图象:图12(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移:t0.5 s;t21.5 s.(2)将位移时间的变化规律写成xAsin(t)的形式并指出振动的初相位【解析】(1)由图象可知,A10 cm,T4 s,所以 rad/s,故位移xAcos t10cos t cm.当t10.5 s时,x110cos cm5 cm.当t21.5 s时,x210cos cm5 cm.(2)x10 cost10sin cm,初相位为.【答案】(1)5 cm5 cm(2)x10sin cm13(8分)如图13所示是一列横波在某一时刻的波形图,图象中x轴的正方向表示波的传播方向,y轴表示质点相对平衡位置的位移已知波速为v32 m/s,试求:图13(1)波长是多少?(2)周期T是多少?(3)画出后的波形图,并用文字说明,B、D两点的振动如何?【解析】(1)由图可以看出,波长8 m.(2)根据v可得:T s0.25 s.(3)波向前传播半个波长后,质点A、C分别在正最大位移和负最大位移处,速度为零;质点B在平衡位置,沿y轴正方向运动;质点D在平衡位置,沿y轴负方向运动波的图象如图所示【答案】(1)8 m(2)0.25 s(3)见解析14(12分)(2013福州一中检测)如图14所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t0和t0.06 s时刻的波形图已知在t0时刻,x1.5 m处的质点向y轴正方向运动 图14(1)判断该波的传播方向;(2)求该波的最小频率;(3)若3Tt4T,求该波的波速【解析】(1)该波向右传播(2)由图知tTmax0.06 s得Tmax0.08 s,则fmin12.5 Hz.(3)若3Tt4T,则tT,解得:T sv15 m/s75 m/s.【答案】(1)向右传播(2)12.5 Hz(3)75 m/s15(12分)(2015安徽名校联考)一列简谐横波,在t0时刻的波形如图15所示,质点振动的振幅为10 cm.P、Q两点的坐标为1 m和9 m,波传播方向由右向左,已知t0.7 s时,P点第二次出现波峰试估算:图15(1)这列波的传播速度多大?(2)从t0时刻起,经多长时间Q点第一次出现波峰?(3)当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为多少?【解析】(1)由题图知:这列波的波长4 m又:tT0.7 s,得T0.4 s由波速公式得:v10 m/s.(2)第一个波峰传到Q点的距离为x11 m,所需时间t s1.1 s.(3)振动传到P点需1/2个周期,所以当Q点第一次出现波峰时,P点已振动了t0.9 sT则P点通过的路程为L4A0.9 m【答案】(1)10 m/s(2)1.1 s(3)0.9 m16(12分)如图16所
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