河南省洛阳第一高级中学2019-2020学年高二物理下学期周练试题（4.18）

河南省洛阳第一高级中学2019-2020学年高二物理下学期周练试题（4.18）1. 简谐运动属于（ ） a.变速运动b.匀速直线运动c.曲线运动d.匀变速直线运动2. 关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是（ ） a.受迫振动的振幅与它的振动频率无关b.在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同c.在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直d.同一单摆在月球表面简谐振动的周期大于在地球表面简谐振动的周期3. 关于振动和波的关系，下面说法中正确的是（ ） a.如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止b.由某振源产生波，波的频率与振源的频率相同c.物体做机械振动时，一定有机械波产生d.振源的振动速度和波速是相同的4. 把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至a的位置，如图甲所示，迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置c（图丙），途中经过b的位置时弹簧正好处于自由状态（图乙）已知b、a的高度差为0.1m，c、b的高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（）a.从a到c的过程中，球先加速后减速，在b位置动能最大b.从a到c的过程中，球的机械能守恒c.松手瞬间球的加速度为10m/s2d.弹簧被压缩至a位置时具有的弹性势能为0.6j5. 如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以o点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示由振动图象可以得知（）a.振子的振动周期等于t1b.在t0时刻，振子的位置在a点c.在tt1时刻，振子的速度为零d.从t1到t2，振子正从o点向b点运动6. 如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上作振幅为a的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中（）a.物体在最低点时的弹力大小应为mgb.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变c.弹簧的最大弹性势能等于2mgad.物体的最大动能应等于mga7. 光滑的水平面叠放有质量分别为m和m2的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（ ）a.fk b.2fkc.3fk d.4fk8. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=asin4t，则质点（ ） a.第1s末与第5s末的位移相同b.第1s末与第3s末的位移相同c.第3s内质点的加速度一直增大d.1s3s内质点的路程等于a9. 一列在均匀介质中沿x轴传播的简谐横波t0时的波形如图所示，已知质点b运动的加速度正在减小，质点a从t0到t3s时间内运动的路程为60cm，下列说法正确的是（ ）a.波沿x轴正向传播b.波速v1m/sc.t3s时，x4m处的质点沿x轴向左运动3md.质点a与x6m处的质点振动情况总是相反10. 一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置向右运动，经过0.17s时，振子运动情况是（ ） a.正在向右做减速运动b.正在向右做加速运动c.位移正在减小d.正在向左做加速运动11. 下列五幅图中关于振动和波的说法正确的是（ ） a.中粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下运动，则该运动是简谐运动b.中若单摆的摆长为，摆球的质量为m、位移为x，则此时回复力为f=mglxc.中若此图为某简谐横波某时刻的波形图，则此时质点a、c之间的距离就是该波的一个波长d.中若实线为某简谐横波某时刻的波形图，且此时质点m沿y轴负向运动，则经极短时间后波形图可能如虚线所示12. 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（ ） a.振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相同b.振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功c.振子在运动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供d.振子在运动过程中，系统的机械能守恒13. 如图甲为一列简谐横波在t0时刻的波形图，p是平衡位置在x1.0m处的质点，q是平衡位置在x4.0m处的质点，图乙为质点q的振动图象，则下列说法正确的是（ ）a.这列波的波长是8m，周期是0.2s，振幅是10cmb.在t0时，质点q向y轴负方向运动c.从t0.1到t0.25s，该波沿x轴正方向传播了6md.从t0.1到t0.25s，质点p通过的路程为30cm14. 图(a)为一列简谐横波在t4s时的波形图。图(b)为媒质中平衡位置在x1.5m处的质点的振动图象，p是平衡位置为x2m的质点。下列说法正确的是（ ）a.波速为2.0m/sb.波的传播方向向右c.2s4s时间内，p运动的路程为8cmd.2s4s时间内，p向y轴正方向运动15. 如图，a、b、c、d是均匀介质中水平轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为4m、6m和8m。一列简谐横波沿x轴正向传播，在t0时刻传到质点a处，使质点a由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播，t5s时质点b已经通过了8cm路程并第一次回到了平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是（ ）a.该波的波速为1.6cm/sb.质点c开始振动后，其振动周期为6sc.当t5s后，质点b向下运动时，质点c一定向上运动d.在7st5s后，质点b向下运动时，质点c一定向上运动d.在7st5s后，b和c都已开始振动，两者平衡位置的距离为6m，等于半个波长，则质点b向下运动时，质点c一定向上运动，故c正确；d、当时间7st9s时，周期t6s，则c点起振需要5s，则c点的振动时间在t32t3范围内且起振向下，故c正经过波谷后向平衡位置振动，则质点c向上先加速运动后减速向上运动，故d错误；32. 一列简谐横波沿x轴传播在t0时刻的波形如图中实线所示，t0.5s时刻的波形如图中虚线所示，虚线恰好过质点p的平衡位置。已知质点p平衡位置的坐标x0.5m。下列说法正确的是（ ）a.该简谐波传播的最小速度为1.0m/sb.波传播的速度为(1.4+2.4n)m/s(n0,1,2,3)c.若波向x轴正方向传播，质点p比质点q先回到平衡位置d.若波向x轴负方向传播，质点p运动路程的最小值为5cm【答案】a,d【考点】横波的图象，波长、频率和波速的关系【解答】a、0.5s内波传播的最短距离为0.5m，故最小波速为vmin=0.50.5m/s=1m/s，故a正确；b、若波向x轴正方向传播，波速为：v=0.5+1.2n0.5m/s=(1.0+2.4n)m/s，(n1,2,3,4)；若波向x轴负向传播，则波速为：v=0.7+1.2n0.5m/s=(1.4+2.4n)m/s，(n1,2,3,4)；故b错误；c、若波向x轴正方向传播，0时刻后质点p背离平衡位置运动，质点q靠近平衡位置运动，故质点p比质点q后后回到平衡位置，故c错误；d、t0时刻，质点p偏离平衡位置5cm，若波向x轴负方向传播，质点p向平衡位置运动，经十二分之一个周期刚好回到平衡位置，故最短路程为5cm，故d正确。33. 如图所示，质量为m0.5kg的物体放在质量为m4.5kg的平台上，随平台上、下做简谐运动。设在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止。已知轻弹簧的劲度系数为k400n/m，振幅为a0.1m，g10m/s2。试求：（1）两者处于平衡位置时，弹簧形变量；（2）二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小。【答案】（1）两者处于平衡位置时，弹簧形变量为0.125m；（2）二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小为9n。【考点】牛顿第二定律的概念，力的合成与分解的应用，简谐运动【解答】（1）（3分）根据平衡条件，有：f(m+m)g，根据胡克定律，有：fkx，联立解得：x0.125m；（2） （5分）振幅为a0.1m，当到最低点时，对整体，有：ka(m+m)a；对m，有：nmgma；联立解得：nmg+mkam+m=0.54000.14.5+0.5=9n；根据牛顿第三定律，物体对平台的压力也为9n。（未分析牛顿第三定律扣一分）34. 弹簧振子以o点为平衡位置，在b、c两点间做简谐运动在t=0时刻，振子从o、b间的p点以速度v向b点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为v （1）若b、c之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程；（2）若b、c之间的距离为25cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象【答案】（1）若b、c之间的距离为25cm，振子在4.0s内通过的路程是200cm；（2）弹簧振子位移表达式为x=12.5sin2tcm，振动图像如解答图所示【考点】简谐运动【解答】解：（1）（4分）根据已知条件分析得：弹簧振子振动周期为：t=0.22+0.50.22s4=1.0s，若b、c之间的距离为25cm，则振幅为：a=12.5cm，所以振子在4.0s内通过的路程为：l=4att=412.541cm=200cm（2） （5分，表达式2分，图像3分，表达式无单位不得分）若b、c间距离为25cm，则振幅为12.5cm从平衡位置开始计时，规定o到b为正方向，则t=0.25s时刻，位移为正向最大值，则弹簧振子位移表达式为：x=asin2tt=12.5sin2ttcm=12.5sin2tcm，振动图象如图所示35. 如图甲所示为一列水平向右传播的简谐横波在t0时刻的波形图，图示时刻波恰好传播到x0.24m处。图乙是这列波上o点的振动图象。质点m的平衡位置坐标为x1.20m。从该时刻开始计时，求：(i)波的传播速度大小；(ii)质点m第一次到达波峰所需的时间；(iii)质点m第一次到达波峰时通过的路程。【答案】(i)波的传播速度大小为0.6m/s；(ii)质点m第一次到达波峰所需的时间为1.9s；(iii)质点m第一次到达波峰时通过的路程为0.15m。【考点】横波的图象，波长、频率和波速的关系【解答】(i)（4分，波长周期各一分，波速二分）根据图甲和图乙可知该波的波长和周期分别为0.24m，t0.4s，所以波速为v=t=0.6m/s；(ii)（3分）质点m第一次到达波峰所需要的时间就是初始时刻x0.06m处d质点的振动状态传到m点所需要的时间，根据波的图象可知x1.20m0.06m1.14m，则所需的时间t=xv=1.9s；(iii)（4分）根据波的图象知，振幅a0.05m，从质点m起振到第一次到达波峰历时为t=34t，所以质点m通过的路程为s3a30.05m0.15m。36. （8分）如图所示，一列简谐横波在沿x轴方向传播的过程中，波形由实线变为虚线经历的时间t1.0s。(i)（3分）若该列波沿x轴正方向传播，且在t时间内传播的距离小于波长，求传播速度；(ii)（5分）若该列波沿x轴负方向传播，求传播速度的可能值。【答案】(i)若该列波沿x轴正方向传播，且在t时间内传播的距离小于波长，传播速度为3m