北京专用2019版高考物理第八章机械振动和机械波全章闯关检测.docx

第八章机械振动和机械波时间:50分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共48分)1.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是() A.位移B.速度C.加速度D.回复力答案B做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,位移、回复力和加速度是确定不变的,而速度的方向可能不同,故A、C、D错误,B正确。2.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=A sin t,则质点()A.第1 s末与第2 s末的位移相同B.第1 s末与第3 s末的速度相同C.3 s末至5 s末的位移方向都相同D.3 s末至5 s末的速度方向都相同答案D由x=A sin t知周期T=8 s。第1 s、第3 s、第5 s 间分别相差2 s,恰好是个周期,根据简谐运动图像中的对称性可知D选项正确。3.如图为某弹簧振子在05 s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是()A.振动周期为5 s,振幅为8 cmB.第2 s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值C.第3 s末振子的速度为正向的最大值D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动答案C由图可知,弹簧振子的周期为4 s,A错误;弹簧振子的位移方向与加速度方向相反,第2 s末振子的加速度为正向的最大值,B错误;弹簧振子的位移为0时,速度最大,C正确;从第 1 s末到第2 s末振子在做减速运动,D错误。4.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时()A.乙在平衡位置的左方,正向右运动B.乙在平衡位置的左方,正向左运动C.乙在平衡位置的右方,正向右运动D.乙在平衡位置的右方,正向左运动答案D当甲第一次到达正向最大位移处时是在1.5 s末,从图像可以看出,此时乙的位移为正,即乙在平衡位置右侧;另外,位移图像斜率表示速度,此时乙的斜率为负,即表示乙在向左运动。5.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则()A.此单摆的固有周期约为0.5 sB.此单摆的摆长约为1 mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动答案B由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz,则固有周期为2 s;再由T=2,得此单摆的摆长约为1 m;若摆长增大,单摆的固有周期增大,固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动。6.一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置。如再过个周期,其中某质点继续振动的图像如图乙所示,则该质点是()A.a处质点B.b处质点C.c处质点D.d处质点答案D再过个周期,质点经平衡位置向上振动,从而可以判断出只有d处质点符合要求。7.根据多普勒效应,下列说法中正确的有()A.多普勒效应只适用于声波B.当波源和观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C.当波源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D.当波源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高答案C当波源与观察者相互接近,观察者接收到的频率比波源的频率高,反之则低。故C正确。8.如图所示,有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,图中实线和虚线分别是该波在t=0和t=0.03 s 时刻的波形图,则()A.该波的波速可能是10 m/sB.该波的频率可能是25 HzC.t=0时,x=1.4 m处质点的加速度方向沿y轴正方向D.各质点在0.03 s内随波迁移0.9 m答案B由题意可知,波沿x轴正方向传播,在0.03 s内沿x轴正方向传播的位移x=(n=0,1,2,3),波速v=1.2 m/s=(40n+30)m/s(n=0,1,2,3),选项A错误;频率f= Hz,将25 Hz代入得n=0,选项B正确;t=0时,x=1.4 m处质点在x轴上方,回复力指向平衡位置,此处的质点的加速度方向沿y轴负方向,选项C错误;各质点在平衡位置附近振动并不随波迁移,选项D错误。二、非选择题(共52分)9.(12分)在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中,图甲中的O点是摆线的悬点,a、b两点分别是摆球的上沿和下沿,则该单摆的摆长l=m。乙图为测量周期用的秒表,长针转一周的时间为30 s,表盘上部的小圆共30个小格,每小格30 s。该单摆全振动n=50次时,表盘指针的位置如图乙所示,所用时间t=s。用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=(不必代入具体数值)。答案0.916 0(0.915 90.916 1)96.3解析摆 长l=L+,由题图得摆线长L=0.908 0 m,直径D=0.016 0 m,所以l=0.916 0 m。所用时间t应为小表盘读数1.5分钟(90秒)与大表盘读数6.3秒之和,即t=96.3 s,秒表不估读。由T=2且T=,得g=。10.(20分)如图所示是两个单摆的振动图像。(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少?(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向,从t=0起,乙第一次到达右方最大位移时,甲振动到了什么位置?向什么方向运动?答案(1)14(2)见解析解析由图像知T甲=4 s,T乙=8 s,(1)由T=2得=。(2)由于乙的周期T乙=2T甲,故乙由平衡位置第一次到达右方最大位移处时,振动了个周期,历时2 s,此时甲已经过半个周期,因此摆球刚好回到平衡位置且向左运动。11.(20分)某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点P的横坐标x=0.32 m。从此时刻开始计时(1)若P点经0.4 s第一次达到最大正位移,求波速。(2)若P点经0.4 s到达平衡位置,波速又如何?答案(1)0.3 m/s(2)(0.8+n) m/s(n=0、1、2、)解析(1)依题意,经时间t=0.4 s,波向右传播的距离x=0.32 m-0.2 m=0.12 m,此时P