度高二物理期末复习单元检测机械振动 机械波有答案

1、机械振动 机械波1如下图 ,一单摆悬于O点 ,摆长为L ,假设在O点正下方的O点钉一个光滑钉子 ,使OO ,将单摆拉至A处由静止释放 ,小球将在A、B、C间来回振动 ,假设振动中摆线与竖直方向夹角小于5° ,那么此摆的周期是_。2 (多项选择)如下图 ,A球振动后 ,通过水平细绳迫使B、C振动 ,振动到达稳定时 ,以下说法中正确的选项是()A只有A、C的振动周期相等BC的振幅比B的振幅小CC的振幅比B的振幅大DA、B、C的振动周期相等EC与A发生共振现象3甲、乙两弹簧振子的振动图象如下图 ,那么可知()A两弹簧振子完全相同B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙21C振子甲速度为

2、零时 ,振子乙速度最大D两振子的振动频率之比f甲f乙12E振子乙速度为最大时 ,振子甲速度不一定为零4 (多项选择)如下图为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象 ,那么以下说法中正确的选项是()A甲、乙两单摆的摆长相等B甲摆的振幅比乙摆大C甲摆的机械能比乙摆大D在t0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆E由图象可以求出当地的重力加速度5 波的干预现象(多项选择)如下图 ,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷 ,此刻 ,M是波峰与波峰的相遇点。设这两列波的振幅均为A ,那么以下说法正确的选项是()A此时刻位于O处的质点正处于平衡位置BP、N两处的质点始终处在平衡位置C随着时间的

3、推移 ,M处的质点将向O处移动D从此时刻起 ,经过四分之一周期 ,M处的质点到达平衡位置 ,此时位移为零EO、M连线的中点是振动加强的点 ,其振幅为2A6 (多项选择)一列简谐横波 ,某时刻的波形图如图甲所示 ,从该时刻计时 ,波上质点A的振动图象如图乙所示 ,那么()A假设此波传播过程中遇到频率为1.25 Hz的同类波 ,一定会发生干预 ,产生稳定的干预图样B假设此波传播过程中遇到波长为20 m的同类波 ,一定会发生干预 ,产生稳定的干预图样C假设此波传播过程中遇到的障碍物的尺寸为2 000 m ,可能发生明显衍射现象D该波的传播速度为2.5 m/sE该波的传播速度为25 m/s7如图是水面

4、上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况 ,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S1的振幅A14 cm ,S2的振幅A23 cm ,那么以下说法正确的选项是()A质点D是振动减弱点B质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC再过半个周期 ,质点B、C是振动加强点D质点C的振幅为1 cmE质点C此刻以后将向下振动8如下图是一列沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形图 ,图中质点P正沿y轴正方向运动 ,此波的传播速度为v4 m/s ,那么()A此波沿x轴正方向传播B质点P的振动周期为T1.0 sCx1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y5cos(4t)

5、cmDx1.0 m处质点在02.5 s内通过的路程为50 cmEt0.25 s时 ,x2.0 m处质点有最大正向加速度9如图甲所示 ,一水平放置的绳子上的五个质点A、B、C、D、E间隔都为1 m ,从t0时刻开始 ,质点C开始向上振动 ,并依次带动各点振动起来 ,其中质点C的振动图象如图乙所示 ,t1 s时质点B刚开始振动 ,那么()AB、D两质点的振动步调始终相反B当质点A第一次到达负的最大位移处时 ,质点C通过的路程为25 cmC波速为v1 m/sD假设质点C的振动频率变大 ,那么波的传播速度变大E质点A处于正的最大位移处时 ,质点E也处于正的最大位移处10图甲是一列简谐横波在某一时刻的波

6、的图象 ,图乙是x2 m处的质点从该时刻开始计时的振动图象 ,a、b是介质中两个质点 ,以下说法正确的选项是()A质点a振动的周期为2 sB这列波的波速是2 m/sC这列波沿x轴负方向传播D8 s内质点b通过的路程是40 cmE质点a比质点b先回到平衡位置11一列自右向左传播的简谐横波 ,在t0时刻的波形图如图5所示 ,此时坐标为(1 ,0)的质点刚好开始运动 ,在t0.3 s时刻 ,质点P在t0时刻后首次到达波峰位置 ,质点Q的坐标是(3 ,0) ,那么以下说法正确的选项是()A在t0时刻 ,质点P的速度方向沿y轴负方向B这列波的传播速度为 m/sC在00.3 s时间内 ,质点A运动的路程为

7、0.03 mD在t0.5 s时刻 ,质点Q首次到达波峰位置E这列波的波源起振方向沿y轴正方向12一列简谐横波 ,沿波的传播方向依次有P、Q两点 ,平衡位置相距5.5 m ,其振动图象如图甲所示 ,实线为P点的振动图象 ,虚线为Q点的振动图象。(1)图乙是t0时刻波形的一局部 ,假设波沿x轴正向传播 ,试在给出的波形上用黑点标明P、Q两点的位置 ,并写出P、Q两点的坐标(横坐标用表示)；(2)求波的最大传播速度。1.【答案】()【解析】由AB的运动时间t1 ,由BC的运动时间t2 ,由对称性知此摆的周期T2(t1t2)()。2. 【答案】CDE【解析】A振动后 ,水平细绳上驱动力的周期TA2 ,

8、迫使B、C做受迫振动 ,受迫振动的频率等于A施加的驱动力的频率 ,所以TATBTC ,而TC固2TA ,TB固2TA ,故C共振 ,B不共振 ,C的振幅比B的振幅大 ,所以C、D、E正确。3.【答案】CDE【解析】从图象中可以看出 ,两弹簧振子周期之比T甲T乙21 ,那么频率之比f甲f乙12 ,D正确；弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关 ,周期不同 ,说明两弹簧振子不同 ,A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同 ,所以两振子所受回复力(Fkx)的最大值之比F甲F乙不一定为21 ,B错误；由简谐运动的特点可知 ,在振子到达平衡位置时位移为零 ,速度最大 ,在振子到达最大位移处时 ,速度为

9、零 ,从图象中可以看出 ,在振子甲到达最大位移处时 ,振子乙恰好到达平衡位置 ,C正确；当振子乙到达平衡位置时 ,振子甲有两个可能的位置 ,一个是最大位移处 ,一个是平衡位置 ,E正确。4.【答案】ABD【解析】由振动图象可以看出 ,甲摆的振幅比乙摆的大 ,两单摆的振动周期相同 ,根据单摆周期公式T2可得甲、乙两单摆的摆长相等 ,但不知道摆长是多少 ,不能计算出重力加速度g ,故A、B正确 ,E错误；两单摆的质量未知 ,所以两单摆的机械能无法比拟 ,故C错误；在t0.5 s时 ,乙摆有负向最大位移 ,即有正向最大加速度 ,而甲摆的位移为零 ,加速度为零 ,故D正确。5.【答案】BDE【解析】此

10、时刻位于O处的质点正处于波谷与波谷的相遇点 ,不在平衡位置 ,选项A错误；P、N两处的质点处于波峰和波谷的相遇点 ,两列波在这两处的位移始终相反 ,合位移为0 ,选项B正确；质点并不随波迁移 ,选项C错误；从此时刻起 ,经过四分之一周期 ,两列波在M点的振动均到达平衡位置 ,合位移为零 ,选项D正确；O、M连线的中点是振动加强区的点 ,其振幅为2A ,选项E正确。6.【答案】ABE【解析】由题图甲可知 ,该波的波长为20 m ,由题图乙可知 ,周期为T0.8 s ,频率为f1.25 Hz。该波的传播速度为v25 m/s ,选项D错误 ,E正确；根据干预的产生条件可知 ,假设此波传播过程中遇到频

11、率为1.25 Hz的同类波 ,一定会发生干预 ,产生稳定的干预图样 ,而遇到波长为20 m的同类波 ,也一定会发生干预 ,产生稳定的干预图样 ,选项A、B正确；根据产生明显衍射现象的条件 ,假设此波传播过程中遇到的障碍物的尺寸为2 000 m ,不可能发生明显衍射现象 ,选项C错误。7.【答案】BDE【解析】由图象可知 ,D点为两波谷相遇应该是加强点 ,选项A错误；此时A点在加强后的最高点 ,D点在加强后的最低点 ,由合成叠加关系可知A、D质点在该时刻的高度差为14 cm ,选项B正确；由于两波的频率相等 ,叠加后会形成稳定的干预图象 ,所以A、D点始终是加强点 ,B、C点始终是减弱点 ,选项

12、C错误；质点C为减弱点 ,振幅为两振幅之差 ,为1 cm ,选项D正确；由题意可知此时质点C将向下振动 ,选项E正确。8.【答案】ABD【解析】因质点P正沿y轴正方向运动 ,由“上下坡法知波沿x轴正方向传播 ,A对；由题图知波长为4 m ,由vT知各质点振动周期为T1.0 s ,B对；由题图知x1.0 m 处质点做简谐运动的表达式为y5cos(2t) cm ,C错；t2.5 s2.5T ,所以x1.0 m处质点在02.5 s内通过的路程为s2.5×4A50 cm ,D对；t0.25 s时 ,x2.0 m处质点正处于波峰 ,具有最大负向加速度 ,E错。9.【答案】BCE【解析】根据对称

13、性 ,B、D两质点振动步调始终一致 ,故A错误；质点A起振方向与质点C起振方向相同 ,质点A第一次到达负的最大位移处 ,需振动T的时间 ,而波由质点C传到质点A的时间为T ,那么质点C通过的路程为s5A25 cm ,故B正确；波速v1 m/s ,C正确；波速由介质的性质决定 ,故D错误；根据对称性 ,A、E两质点的振动情况完全相同 ,故E正确。10.【答案】BDE【解析】由题图知 ,此波的波长8 m ,周期T4 s ,所以波速v2 m/s ,选项B正确 ,A错误；质点振幅为5 cm ,一个周期内通过的路程为20 cm ,8 s2T ,8 s内质点通过的路程是40 cm ,选项D正确；由振动图线

14、可知t0时刻 ,x2 m处的质点向上振动 ,所以波沿x轴正方向传播 ,选项C错误；因为此时质点a振动方向向上 ,质点b振动方向向下 ,所以质点a比质点b先回到平衡位置 ,选项E正确。11.【答案】ADE【解析】根据t0时刻的波形图 ,可知波长4 cm ,在t0时刻质点P沿y轴负方向运动 ,质点P的速度方向沿y轴负方向 ,选项A正确；在t0.3 s时 ,质点P在t0时刻后首次到达波峰位置 ,说明波动周期T0.4 s ,这列波的传播速度为v10 cm/s0.1 m/s ,选项B错误；在00.3 s时间 ,即T时间内 ,质点A运动的路程为3个振幅 ,即3×8 cm24 cm0.24 m ,选项C错误；在t0.5 s时 ,波沿x轴负方向传播了5 c