高中物理 第1、2章 机械振动 机械波 9单元测试 鲁科版选修34.doc

第1、2章机械振动机械波单元测试选择题部分共10小题，每小题6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，有的小题有多个选项正确.1.有三根平行的弹性绳a、b、c，它们的左端处于同一直线mn上，让它们的左端同时分别开始振动，经过一定时间后出现了如图所示的情况，其中pq是平行于mn的一条直线.由图中信息可知()a.形成的三列波的传播速度相同b.形成的三列波的波长相同c.弹性绳a中的质点的振动频率最大d.弹性绳a中的质点的振动周期最大解析：因为振动的时间相同，而波传播的距离不同，故波速不同，选项a错误；由波形可观察到弹性绳a、b、c上的三列波的波长不同，选项b错误；因为a弹性绳上的波产生波的个数最多，故a的频率最大，周期最小，故选项c正确、d错误.答案：c2.某同学看到一只鸟落在树枝上的p处，树枝在10 s内上下振动了6次.鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在p处，发现树枝在10 s内上下振动了12次.将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近()a.50 gb.200 gc.500 gd.550 g解析：由题中所述实验可以看出：在p处悬挂物体的质量越大，则树枝振动的频率越低.因此小鸟在树枝上的振动频率介于悬挂50 g和500 g物体时树枝振动频率之间，所以小鸟的质量应介于50 g和500 g之间，由题给选项可知只有选项b可能是正确的，故选b.答案：b3.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200 m/s，下列说法正确的是()a.从图示时刻开始，质点b比质点a先到达平衡位置b.从图示时刻开始，经过0.01 s质点a通过的路程为 0.4 mc.若该波波源从o点沿x轴正向运动，则在x2000 m处接收到的波的频率将小于50 hzd.在传播中遇到宽约3 m的障碍物时，该波能发生明显的衍射现象解析：由微平移法知b质点正向下运动，将比a质点后回到平衡位置，a错误；由题意知t0.02 s，故经0.01 s 质点a通过的路程为2a，b正确；波源向接收处运动，则接收到的波的频率将大于50 hz，c错误；由图象可知，波的波长4 m，遇到3 m宽的障碍物能发生明显的衍射，d正确.答案：bd4.一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点()a.在0.015 s时，速度和加速度都为x轴的负方向b.在0.01 s至0.03 s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8个0.01 s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大d.在每1 s内，回复力的瞬时功率有100次为零解析：在0.015 s时，从图象中可以看出，速度方向沿x轴的负方向，而加速度方向沿x轴正方向，a错误；在0.01 s 至0.03 s 时间内，速度方向先沿x轴的负方向，后沿x轴正方向，速度先减小后增大，而加速度方向始终沿x轴正方向，加速度大小先增大后减小，所以b正确；在第8个0.01 s 内的位移沿x轴正方向且逐渐增大，而速度却在不断减小，所以c错误；由图象可知：t0.04 s，1 s内的周期数n25，当回复力为零时，回复力的功率为零，当回复力最大时，质点速度为零，回复力的功率也为零，这样，一个周期内，功率为零的时刻有四次，因此，在每1 s内回复力的瞬时功率为零的次数有425100次，所以d正确.答案：bd5.图示为甲、乙两单摆做简谐运动的图象，则()a.甲、乙两单摆的摆长之比为21b.甲、乙两单摆的周期之比为21c.甲、乙两单摆的振幅之比为21d.甲、乙两单摆的机械能之比为21解析：由题意知：t甲2t乙，a甲2a乙又因为t2可得：l甲l乙故b、c正确.答案：bc6.一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象2004年高考全国理综卷()甲乙a.x0处的质点b.x1 m处的质点c.x2 m处的质点 d.x3 m处的质点解析：由题中图象可知波的周期t4 s，4 m，故v1 m/s，且0时刻波的图象如图丙所示.即图乙为x0或x4 m处质点的振动图象.答案：a 丙7.图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形.当r点在t0时的振动状态传到s点时，pr范围内(含p、r)有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标的取值范围是()a.2 cmx4 cm b.2 cmx4 cmc.2 cmx3 cm d.2 cmx3 cm甲 乙解析：当r点在t0时刻的振动状态传到s点时，波的图象如图乙中的虚线所示.由微平移法可知2 cmx3 cm的质点向y轴负方向运动.答案：c8.一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速v4 m/s.已知坐标原点(x0)处质点的振动图象如图甲所示，在图乙的4幅图中能够正确表示t0.15 s时刻的波形图的是()乙解析：由振动图象知在0.15 s时坐标原点的位移为正，速度方向为y轴负方向，由微平移法可确定此时波的图象为a.答案：a9.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的黏性小球b发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为t，a球的质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后()a.摆动的周期为 tb.摆动的周期为 tc.摆球最高点与最低点的高度差为0.3hd.摆球最高点与最低点的高度差为0.25h解析：单摆的周期与摆球的质量无关，碰后单摆周期不变，选项a、b错误.碰撞过程中，有：5m0m026m1v解得：v故碰后摆球能上摆的最大高度hh.故c错误、d正确.答案：d10.如图所示，s1、s2是两个振动情况完全相同的机械波波源，振幅为a，a、b、c三点分别位于s1、s2连线的中垂线上，且abbc.某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则()a.a处质点的位移始终是2ab.c处质点的位移始终是2ac.b处质点的振幅为2ad.c处质点的振幅为2a解析：as1as2、bs1bs2、cs1cs2，故a、b、c三点都为干涉加强点，振幅均为2a，选项c、d正确，选项a、b错误.答案：cd非选择题部分3小题，共40分.11.(13分)图甲为沿x轴向右传播的简谐横波在t1.2 s 时的波形图象，位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点.(1)求该波的波幅、频率、周期和波速.(2)画出平衡位置在x轴上p点处的质点在00.6 s内的振动图象.甲解析：(1)由题意可知a0.1 mf2.5 hzt0.4 svf5 m/s.(2)p点处的质量在00.6 s内的振动图象，如图乙所示. 乙答案：(1)0.1 m2.5 hz0.4 s5 m/s(2)如图乙所示12.(13分)一劲度系数k400 n/m的轻弹簧直立在地面上，弹簧的上端与盒子a连接在一起，盒子内装有物体b，b的下表面恰与盒子接触，如图所示.已知a和b的质量mamb1 kg，g10 m/s2，不计阻力，先将a向上抬高使弹簧伸长5 cm 后从静止释放，a和b一起做上下方向的简谐运动.试求：(1)a的振幅.(2)a、b处于最高点和最低点时a对b的作用力大小.解析：(1)当a、b处于平衡位置时弹簧的压缩量x00.02 m，将a抬高使弹簧伸长5 cm后释放，由简谐运动的对称性知振子的振幅ax05 cm7 cm.(2)当a、b位于最高点时，a、b的加速度大小为：a20 m/s2，方向竖直向下.对于b有：fn1mbgmba解得：a对b的弹力fn110 n，方向竖直向下当a、b位于最低点时，由简谐运动的对称性知加速度大小也为a20 m/s2，方向竖直向上对于b有：fn2mbgmba.解得：a对b的弹力fn230 n，方向竖直向上.答案：(1)7 cm(2)10 n30 n13.(14分)湖面上一点o上下振动，振幅为0.2 m，以o点为圆心形成圆形水波，如图甲所示，a、b、o三点在一条直线上，oa间的距离为4.0 m，ob间的距离为2.4 m.某时刻o点处在波峰位置，观察发现2 s后此波峰传到a点，此时o点正通过平衡位置向下运动，oa间还有一个波峰.将水波近似为简谐波.(1)求此水波的传播速度、周期和波长.(2)以o点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据ob间