高二物理选修3-4机械振动和机械波单元测试题

1 机械振动和机械波 单元测试题 姓名 得分 一 本题共 20 小题 每小题 4 分 共 80 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 有的小题由多个选项正确 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 一平台沿竖直方向做简谐运动 一物体置于振动平台上随平台一起运动 当振动平台处于什么位置 时 物体对台面的正压力最大 A 当振动平台运动到最高点时 B 当振动平台向下运动过振动中心点时 C 当振动平台运动到最低点时 D 当振动平台向上运动过振动中心点时 2 如图所示 在质量为 m0的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量为 m m0 m 的 A B 两物体 箱子放在水平地面上 平衡后剪断 A B 间的连线 A 将做简谐运动 当 A 运动到最高点时 木箱对地面的压力为 A m0g B m0 m g C m0 m g D m0 2m g 3 振源 A 带动细绳振动 某时刻形成的横波如图甲所示 则在波传播 到细绳上一点 P 时开始计时 下列图乙的四个图形中能表示 P 点振动图象 的是 4 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 200m s 下 列说法中正确的是 A 从图示时刻开始 经过 0 01s质点a通过的路程为 0 4m B 从图示时刻开始 质点b比质点a先到平衡位置 C 若此波遇到另一列波并产生稳定的干涉条纹 则另一列波的频率为 50Hz D 若该波传播中遇到宽约 3m 的障碍物能发生明显的衍射现象 5 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波 周期为 0 50s 某一时刻 离开平衡位置的位移都相等的各质 元依次为 P1 P2 P3 已知 P1和 P2之间的距离为 20cm P2和 P3之间的距离为 80cm 则 P1的振 动传到 P2所需的时间为 A 0 50 sB 0 13 sC 0 10 sD 0 20 s 6 如图所示为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在 A B 之间做简谐运动 O 点为平衡位置 A 点位置恰好为弹簧的原长 物体由 C 点运动到 D 点 C D 两点未在图上标出 的过程中 弹簧的弹性 势能增加了 3 0J 重力势能减少了 2 0J 对于这段过程有如下说法 物体的动能增加 1 0J C 点的位置可能在平衡位置以上 D 点的位置可能在平衡位置以上 物体经过 D 点时的运动方向可能指向平衡位置 m A P 图甲 x t A B x t C x t D x t 图乙 A O B m B A m 2 以上说法正确的是 A 和 B 和 C 和 D 只有 7 如图所示 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 产生的机械波向左 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 点开始振动的时刻作为计时的零点 则在下图所示的四幅振动 图象中 能正确描述 S P Q 三点振动情况的是 A 甲为 Q 点的振动图象 B 乙为振源 S 点的振动图象 C 丙为 P 点的振动图象 D 丁为 P 点的振动图象 8 如图所示 一列横波沿 x 轴传播 t0时刻波的图象如图中实线所示 经 t 0 2s 波的图象如图中 虚线所示 已知其波长为 2m 则下述说法中正确的是 A 若波向右传播 则波的周期可能大于 2s B 若波向左传播 则波的周期可能大于 0 2s C 若波向左传播 则波的波速可能小于 9m s D 若波速是 19m s 则波向右传播 9 如图所示 一简谐横波在 x 轴上传播 轴上 a b 两点相距 12m t 0 时 a 点为波峰 b 点为波谷 t 0 5s 时 a 点为波谷 b 点为波峰 则下列判断只正确的是 A 波一定沿 x 轴正方向传播 B 波长可能是 8m C 周期可能是 0 5s D 波速一定是 24m s 10 如图所示 在双曲线的两个焦点和上放1 916 22 yx 1 F 2 F 置两个频率相同的波源 它们激起的波的波长为 4cm 就图中 A B C D 四个质点的振动 下面说法中正确的是 A 若 A B 振动加强 则 C D 振动一定减弱 B 若 A B 振动加强 则 C D 一定振动加强 C A B C D 一定振动加强 D A B C D 一定振动减弱 11 个质点第一次形成如图乙所示的波形 关于这列波的周期和波速下列说法正确的是 A 这列波的周期为 T 2t 3 B 这列波的周期为 T t 2 C 这列波的传播速度 v 12s t D 这列波的传播速度 v 16s t 12 一列简谐波沿 x 轴的正方向传播 在 t 0 时刻的波形图如图所示 已知这列波的 P 点至少再经过 0 3s 才能到达波峰处 则以下说法正确的是 这列波的波长是 5m 这列波的波速是 10m s PS Q y x 甲 O T2T y x 丙 O T2T y x 乙 O T 2T y x 丁 O T2T 左 0 2m 右 a0b x y cm x cmOF1F2 A B C D 1 甲 23456 7 8 9 10 11 12 13 乙 y cm O P 1359 Q x m 3 质点 Q 要经过 0 7s 才能第一次到达波峰处 质点 Q 到达波峰处时质点 P 也恰好到达波峰处 A 只有 对 B 只有 对 C 只有 对 D 只有 对 13 如图所示 是一列简谐横波在某时刻的波形图 若此时质元 P 正处于加速运动过程中 则此时 A 质元 Q 和质元 N 均处于加速运动过程中 B 质元 Q 和质元 N 均处于减速运动过程中 C 质元 Q 处于加速运动过程中 质元 N 处于减速运动过程中 D 质元 Q 处于减速运动过程中 质元 N 处于加速运动过程中 14 图 1 是 t 1 0s 时沿 x 轴负方向传播的平面简谐波的图象 已知波速 v 1 0m s 对于 x 1 0m 处的质 元的振动图象可能是下面图 2 图 3 中 中的 A B C D 15 如图所示 是一列沿 x 轴正向传播的简谐横波在 t 时刻的图象 已知 x 轴上 3cm 处的质点 P 在 t t t 0 35s 内通过的路程位 14cm 则 A 波速一定是 0 4m s B 在 t 内波的传播距离位 14cm C 波长为 15cm D 在 t 时刻 P 点的振动方向为 y 轴正方向 16 如下图所示 在一条直线上两个振动源 A B 相距 6m 振动频率相等 t0 0 时刻 A B 开 始振动 且都只振动一个周期 振幅相等 振动图象 A 为甲 B 为乙 若 A 向右传播的波与 B 向左传播的波在 t1 0 3s 时相遇 则 A 两列波在 A B 间的传播速度大小均为 10m s B 两列波的波长都是 4m C 在两列波相遇过程中 中点 C 为振动加强点 D t2 0 7s 时刻 B 点经过平衡位置且振动方向向下 17 如图所示沿着波的传播方向有间距均为 1m 的 a b c d e f 六个质点 都静止在各自的平衡 位置 一列简谐横波以 1m s 的速度向右传播 t 0 时 波传播到 a 点 a 点开始由平衡位置向上起振 t 1s 时 a 点第一次到达最大位移处 则在 4s t 5s 这段时间内 下列说法中正确的 A 质点 c 的加速度逐渐增大 B 质点 a 的速度逐渐增大 C 质点 d 向下运动 D 质点 f 保持静止 18 如图所示为一简谐横波在 t 时刻的波形图 箭头表示波的传播方向 该列波的波速大小为 v a b c d 是介质中 4 个质量相等的振动质点 由 此可知 A 在 t 时刻 在 4 个质点中 d 的动能最大 c 的动能为最小 O y m Q x m P N y cm t 1 0s x mO 4 2 2 4 612 图 1图 2 y cm t 1 0s t sO 4 2 2 4 612 y cm t 1 0s t sO 4 2 2 4 612 图 3 1 3 6 9 12 15 18 21 y cm x cm 2 2 O abcdef 4 B 在时刻 在 4 个质点中 d 的动能最大 c 的动能为最小 v L t C 从 t 时刻算起 在 4 个质点中 a 将比 b 先到达其平衡位置 D 从时刻算起 质点 a 将比 b 先到达其平衡位置 v L t 19 A B 两列波在某时刻的波形如图所示 经过 t TA时间 TA为波 A 的周期 两波再次出现如图波 形 则两波的波速之比 vA vB可能是 A 1 3 B 1 2 C 2 1 D 3 1 20 如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点 每相 邻两质点的距离相等 其中 O 为波源 设波源的振动周期 为 T 自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时 经 过 T 4 质点 1 开始振动 则下列关于各质点的振动和介质 中的波的说法中错误的是 A 介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的 且图中质点 9 起振最晚 B 图中所画出的质点起振时间都是相同的 起振的位置和起振的方向是不同的 C 图中质点 8 的振动完全重复质点 7 的振动 只是质点 8 振动时 通过平衡位置或最大位移的时间总比 质点 7 通过相同位置时落后 T 4 D 只要图中所有质点都已振动了 质点 1 与质点 9 的振动步调就完全一致 但如果质点 1 发生的是第 100 次振动 则质点 9 发生的就是第 98 次振动 二 实验填空题 5小题 共26分 21 4分 如图所示 实线表示两个相干波源S1 S2发出的波的波 峰位置 则图中的 点为振动加强的位置 图中的 点为振动减弱的位置 22 6 分 下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中 不考虑空气的流动 水平飞行时 产生 声波的情况 图中一系列圆表示声波的传播情况 A 点表示飞机的位置 请你利用给出的图 确定飞机飞 行速度最大的是 填 a b c 并用刻度尺等工具估测 c 图中飞机的速度为 m s 已 知声波在空气中的速度为 340m s vA a vB a 5 23 8 分 在用单摆测定重力加速度的实验中 下列措施中必要的或做法正确的是 选填 下列措施前的序号 A 为了便于计时观察 单摆的摆角应尽量大些 B 摆线长应远远大于摆球直径 C 摆球应选择密度较大的实心金属小球 D 用停表测量周期时 应测量单摆 20 30 次全 振动的时间 然后计算周期 而不能把只测 一次全振动时间当作周期 E 将摆球和摆线平放在桌面上 拉直后用米尺 测出摆球球心到摆线某点 O 间的长度作为摆长 然 后将 O 点作为悬点 某同学在一次用单摆测重力加速度的实验中 测量 5 种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况 并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系中 图中 各坐标点的标号分别对应实验中 5 种不同摆长的情 况 在处理数据时 该同学实验中的第 数据点应当舍弃 画出该同学记录的 T2 l 图线 求重力加速度 时 他首先求出图线的斜率 k 则用斜率 k 求重力加速度的表达式为 g 24 实验 8 分 某同学在做 用单摆测定重力加速 度 的实验 测摆长时测量结果如图 1 所示 单摆的另一端与刻度尺的零刻 线对齐 摆长为 cm 然后 用秒表记录了单摆振动 50 次所 用的时间如图 2 所示 秒表读数 为 s 他测得的 g 值偏小 可能的原因 是 A 测摆线长时摆线拉得过紧 B 摆线上端未牢固地系于悬点 振动中出现了松动 使摆线长度增加了 C 开始计时时 秒表提前按下 D 实验中误将 49 次全振动数为 50 次 三 计算题 14 分 解答写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤 只写出最后答案的不能得 分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 25 如图所示 声源 S 和观察者 A 都沿 x 轴正方向运动 相对于地面的速度分别为 vS和 vA 空气中 声音传播的速率为 vP 设 vS vP vA vP 空气相对于地面没有流动 1 若声源相继发出两个声音信号 时间间隔为 t 请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者 的过程 确定观察者接收到这两个声音信号的时间间隔 t 2 利用 1 的结果 推导此情形下观察者接收到的声波频率和声源放出的声波频率间的关系式 0 20 0 40 0 60 0 80 1 00 1 20 1 40 1 2 3 4 5 T2 s2 l mO 5 0 04 003 00 2 0 01 00 97 98 99 10 0 cm 图 1 57 55 53 51 49 47 45 43 41 39 35 33 37 28 5931 0 1 23 4 5 6 78 9 10 11 12 1314 26 24 22 20 18 1614 12 10 8 6 4 2 0 图 2 S vS A x vA 6 机械振动和机械波 单元测试答案 一 选择题答案 题号12345678910 答案CAAACDCAADBBB 题号11121314151617181920 答案BDDDADAACDBDABCB 二 实验填空题 21 b a 22 c 710 750m s 23 BCD 4 4 2 k 24 99 80 100 6 BC 三 计算题