浙江2018届高三物理一轮复习第10章机械振动机械波章末检测.docx

第10章 机械振动 机械波(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共13小题，每小题5分，共65分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分)1下列有关简谐运动的说法正确的是()A做简谐运动的物体，受到的回复力的方向总是指向平衡位置B平衡位置就是加速度为零的位置C水平弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化，系统总机械能守恒D弹簧振子振动过程中，弹性势能增加时，弹簧的长度可能变短ACD根据简谐运动的概念可知，做简谐运动的物体，受到的回复力的方向总是指向平衡位置，选项A正确；回复力为零的位置是简谐运动的平衡位置，不一定就是加速度为零的位置，例如单摆在平衡位置时加速度不为零，选项B错误；水平弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化，系统总机械能守恒，选项C正确；弹簧振子振动过程中，弹性势能增加时，弹簧的长度可能变短，选项D正确2弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时()A速度最大B回复力最大C加速度最大D动能最大AD弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，对平衡位置的位移为零，根据Fkx可知，回复力为零，加速度为零，速度最大，动能最大3(2017台州调研)关于一列简谐波，下面说法中正确的是()A波动的产生需要两个条件，即波源和介质B波动过程是质点由近向远传递的过程C波动过程是能量传递的过程D波动过程中质点本身随波迁移AC波动的产生需要两个条件，即波源和介质，故A正确；波在传播过程中，振动形式与能量由近向远传播，而质点本身并不随着波迁移，故B、D错误，C正确4关于多普勒效应，下列说法中正确的是A只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B当声源静止、观察者运动时，可以观察到多普勒效应C只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低BD若波源和观察都同时运动，两者间相对静止时，是不能观察到多普勒效应的，故A错误；由定义可知，当声源静止、观察者运动时，可以观察到多普勒效应，故B正确；若声源远离观察者，观察者会感到声音频率变低，故C错误；声源和观察者靠近时，音调会变高，两者远离，则音调变低，故D正确5关于波的衍射现象，下列说法正确的是() 【导学号：81370378】A水波绕过障碍物而继续传播的现象，即为波的衍射现象B衍射现象是波特有的现象C一切波都能发生明显的衍射现象D要发生明显的衍射现象，必须满足一定的条件ABD水波绕过障碍物继续传播的现象，是波的衍射现象，衍射现象是波特有的现象，一切波都能发生衍射，但发生明显的衍射现象需满足一定的条件，故A、B、D对6两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇下列说法正确的是()A波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1A2|B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1A2C波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅AD波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1A2|，故选项A正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项B错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，选项C错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项D正确7如图1所示，在原点处做简谐运动的波源产生的机械波沿x轴正方向传播，波速v400 m/s.为了接收信号，在x400 m处设有一接收器A(图中未标出)已知t0时，波已经传播到x40 m处，则下列说法中不正确的是()图1A波源振动的周期为0.05 sBx40 m处的质点在t0.5 s时位移最大C接收器在t1.0 s时才能接收到此波D若波源向x轴负方向移动，则接收器接收到的波的频率将小于20 HzBC波源的振动周期Ts0.05 s，故A正确x40 m处的质点在t0.5 s时仍在平衡位置，故B错误接收器接收到此波的时间为ts0.9 s，故C错误由多普勒效应可知，接收器收到的波的频率应小于波源频率，即小于20 Hz，故D正确8(2017丽水选考模拟)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图2所示，质点P的x坐标为3 m已知任意振动使点P连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s下列说法正确的是()图2A波速为4 m/sB波的频率为1.25 HzCx轴坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷Dx轴坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰BD由题意可知，0.4 s，T0.8 s而波长4 m，所以波速v5 m/s，A错误；波的频率f1.25 Hz，B正确；t0时刻，x15 m的质点处于波谷位置，经t0.6 s，恰好经过平衡位置，C错误；t0时刻，x22 m的质点处于平衡位置，且向上振动，经t0.2 s后到达波峰，D正确9劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图3所示，在图中A点对应的时刻() 【导学号：81370379】图3A振子所受的回复力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向B振子的速度方向指向x轴的正方向C在04 s内振子做了1.75次全振动D在04 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0AB因为A点偏离平衡位置0.25 cm，故振子所受的回复力大小为F0.25cm20 N/cm5 N，方向指向x轴负方向，故选项A正确；振子是在由平衡位置向x轴正方向移动的过程中存在的A点，故它的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确；由于周期为2 s，故在04 s内振子做了2次全振动，选项C错误；在04 s内振子通过的路程为s0.5 cm84 cm，故选项D错误10沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形曲线如图4所示，其波速为10 m/s，该时刻波恰好传播到x6 m的位置介质中有a、b两质点，下列说法中正确的是()图4At0时刻，b质点的运动方向向上Bt0时刻，b质点的速度大于a质点的速度Ct0时刻，b质点的加速度大于a质点的加速度Dt0.2 s时刻，x9 m处的质点位于波谷B由题知，简谐波沿x轴正方向传播，由波形的平移法判断可知，t0时刻，b质点的运动方向向下，故A错误；t0时刻，a质点位于波峰，速度为零，故b质点的速度大于a质点的速度故B正确；由题图看出，质点a的位移大小大于质点b的位移大小，根据简谐运动的特征a可知，b质点的加速度小于a质点的加速度，故C错误；波从x6 m处传到x9 m处的时间为ts0.3 s，故t0.2 s时刻，x9 m处的质点还没有振动，故D错误11(2017湖州选考模拟)如图5甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是()图5At0.8 s时，振子的速度方向向左Bt0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处Ct0.4 s和t1.2 s时，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大AD由题图乙知t0.8 s时，振子在平衡位置向负方向运动，所以速度方向向左，选项A正确；t0.2 s时，振子远离平衡位置运动，速度逐渐减小，应在O点右侧大于6 cm处，选项B错误；t0.4 s和t1.2 s时，振子的加速度大小相同，方向相反，选项C错误；t0.4 s到t0.8 s的时间内，振子向平衡位置运动，速度逐渐增大，选项D正确12(2017东阳选考模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时，波恰好传播到x22 m的B点，如图6所示在t0.3 s时，x11 m的质点A恰好第一次出现在正最大位移处，则()图6A该波的传播周期为1.2 sB该波的传播速度为5 m/sCt1.0 s时，质点C在平衡位置处且向上运动D当波传播到质点C时，质点B在平衡位置处且向上运动BCt0时，质点A在平衡位置向下运动，经过T质点A恰好第一次出现在正最大位移处，T0.3 s，所以周期为0.4 s，由图象读出波长为2 m，根据公式v5 m/s，选项A错误，选项B正确；t1.0 s时，这列波向前传播的距离为5 m，质点C在平衡位置处且向上运动，选项C正确；波传播到C点时，传播距离为3 m，即用时0.6 s，波从质点B传到质点C，质点B在平衡位置处且向下运动，选项D错误13一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如图7所示，下列描述该波的图象可能的是() 图7【导学号：81370380】AC根据振动图象、波动规律解决问题根据yt图象可知，a、b两质点的距离为n或n，即n9 m或n9 m(n0,1,2,3，)解得波长 m或 m.即该波的波长36 m、7.2 m、4 m或12 m、 m、 m故选项A、C正确，选项B、D错误二、非选择题(本题共4小题，共35分)14(9分)(2016舟山市调研)如图8所示，在光滑水平面上，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M.图8(1)简谐运动的能量取决于_，物体振动时动能和_能相互转化，总机械能_(2)(多选)振子在振动过程中，下列说法中正确的是_(填字母)A振子在平衡位置时，动能最大，势能最小B振子在最大位移处，势能最大，动能最小C振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小D在任意时刻，动能与势能之和保持不变(3)(多选)若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对滑动而一起运动，下列说法正确的是_(填字母)A振幅不变B振幅减小C最大动能不变D最大动能减小【解析】(1)简谐运动的能量取决于振幅，物体振动时动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒(2)振子在平衡位置两侧往复运动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变最大，势能最大，所以B正确；在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，D正确；到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以A正确；振幅的大小与振子的位置无关，所以选项C错误(3)振子运动到B点时速度恰为零，此时放上m，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，由于简谐运动中机械能守恒，所以振幅保持不变因此选项A正确，B错误；由于机械能守恒，最大动能不变，所以选项C正确，D错误【答案】(1)振幅弹性势守恒(2)ABD(3)AC15(9分)(2017温州选考一模)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，请回答下列问题现已提供了以下器材：铁架台、夹子、毫米刻度尺、游标卡尺、细线为了完成实验，还必须从图9中挑选出一些实验器材，其名称是_(漏选或多选得零分)图9甲、乙两组同学将单摆按如图10所示的方式悬挂，你觉得比较合理的是_(填“甲”或“乙”)图10正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球经过_(填“平衡位置”、“最大位移处”或“任意位置”)时开始计时，并计数为“1”，当摆球第49次经过此位置时停止计时读出这段时间为t，则单摆的周期T_. 【导学号：81370381】【解析】根据实验原理还需要的计时仪器是停表，为了满足单摆受到的重力远大于阻力，所以摆球要选择小而重的铁球该实验要求摆球在运动过程中摆长不变，所以悬点必须是固定不变的因此甲悬挂方式较合理，乙悬挂方式摆球在运动过程中，摆长会发生改变为了减小实验误差，应在摆球经过平衡位置时开始计时正确的做法是在第一次经过平衡位置时开始计时，并计数为“0”，以后每次同方向经过平衡位置才算经过一个完整的周期题中情况实际上只经过24个完整的周期，故Tt/24.【答案】停表、铁球甲平衡位置t/2416(8分)P、Q是一列简谐横波中相距30 m的两点，各自的振动图象如图11所示，此列波的频率为多少？如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，则波速是多大？图11【解析】由图象读出此波的周期T4 s频率为fHz0.25 Hz据题P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，则得：30 m解得：40 m波速为：vm/s10 m/s.【答案】(1)0.25 Hz(2)10 m/s17(9分)如图12所示，位于原点O处的波源在t0时刻，从平衡位置(在x轴上)开始沿y轴正方向做周期T0.4 s、振幅A3 cm的简谐运动，该波