高中物理振动与波动专题复习测试卷

高中物理振动与波动专题复习测试卷考试时间：90分钟满分：100分注意事项：1.本试卷分选择题、填空题、实验题和计算题四个部分。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置上。3.请将答案写在答题卡指定区域内，超出区域的答案无效。4.可能用到的物理常量：重力加速度g取10m/s²。---一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.关于简谐运动，下列说法正确的是（）A.物体做简谐运动时，其加速度方向总是与位移方向相反B.简谐运动的回复力一定是物体所受的合力C.做简谐运动的物体，在平衡位置时速度最大，加速度也最大D.弹簧振子做简谐运动时，若振幅增大，则周期也增大2.如图所示为某单摆的振动图像，下列说法正确的是（）（此处应有振动图像，假设为一标准正弦曲线，振幅A，周期T，t=0时在平衡位置向正方向运动）A.该单摆的振幅为图像的最大值，周期为图像与横轴交点间的时间间隔B.在t=T/4时刻，摆球的速度为零，加速度最大C.若将该单摆从地球移至月球（月球表面重力加速度小于地球），其周期将变小D.单摆的摆长越长，周期越大，这与图像所反映的周期不变性矛盾3.关于机械波，下列说法正确的是（）A.机械波在传播过程中，质点随波迁移B.波源的振动频率越高，在同种介质中传播的波速越大C.波的干涉现象是波叠加的结果，干涉图样中的“亮条纹”对应振动加强点D.只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才能观察到明显的衍射现象4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示。此时质点P的运动方向是（）（此处应有波形图，假设P点在平衡位置上方，波形图右侧向上倾斜）A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿x轴正方向D.沿x轴负方向5.一弹簧振子做简谐运动，其振动图像如图所示。则下列说法正确的是（）（此处应有振动图像，显示一个完整周期内位移随时间变化）A.振子在t1时刻和t3时刻的速度大小相等，方向相反B.振子在t2时刻的加速度最大，方向沿正方向C.从t1到t2时间内，振子的动能逐渐增大D.若振子的质量增大，其振动周期将减小6.关于振动和波，下列说法中正确的是（）A.有机械振动就一定有机械波B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定C.当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率会变大D.做简谐运动的物体，其加速度的大小与位移的大小成正比，方向相反7.两列频率相同的简谐横波在同一介质中沿同一直线相向传播，某时刻的波形如图所示。图中a、b、c为介质中的三个质点，此时刻a质点在波峰，b质点在平衡位置，c质点在波谷。则（）（此处应有两列波的叠加波形图，示意a、b、c位置）A.a质点的振动始终加强B.b质点的振动始终减弱C.c质点的振动始终加强D.经过四分之一周期，a质点一定在平衡位置8.一单摆做简谐运动，其周期为T。关于该单摆，下列说法正确的是（）A.摆长增大，周期也增大B.摆球质量增大，周期不变C.将单摆从赤道移到北极，周期将变小D.在摆角很小的情况下，摆角越大，周期越大---二、填空题（本题共3小题，每空3分，共24分）9.一个弹簧振子，振幅为A，周期为T。若t=0时刻振子位于正的最大位移处，则在t=T/4时刻，振子的位移大小为______，速度大小为______（选填“最大”或“零”），加速度大小为______（选填“最大”或“零”）。10.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，波沿x轴负方向传播，波速v=2m/s。则该波的波长λ=______m，频率f=______Hz。图中质点M在t=0时刻的振动方向为______（填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”）。再经过Δt=0.5s，质点M通过的路程为______m。（此处应有波形图，假设波长可从图中读出，例如2m，M点在平衡位置）11.如图所示，两列相干波在空间相遇产生干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷。图中A点是______（选填“振动加强点”或“振动减弱点”），B点处质点的振幅为两列波振幅之______（选填“和”或“差”）。若此时A点恰好处于波峰，则经过半个周期，A点将处于______。（此处应有干涉图样示意图，A点为两波峰相遇，B点为一波峰一波谷相遇）---三、实验题（本题共1小题，共12分）12.某同学利用单摆测定当地的重力加速度。（1）实验中，他用游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，则摆球直径d=______cm，若测得摆线长为L，则该单摆的摆长为______（用L和d表示）。（2）他将单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间为t，则单摆的周期T=______。（3）若他测得的g值比当地真实值偏大，可能的原因是______（填正确答案标号）。A.摆球质量过大B.测摆线长时，将摆线拉得过紧C.开始计时时，秒表过早按下D.实验中误将49次全振动计为50次（4）为了减小实验误差，下列做法可行的是______（填正确答案标号）。A.尽量增大摆角B.选择质量大、体积小的摆球C.测量多组周期T和摆长l的值，作l-T²图像求斜率，再计算gD.只测量一次全振动的时间作为周期T---四、计算题（本题共2小题，共32分。解答应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）13.（14分）一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，其振动图像如图所示。已知弹簧的劲度系数k=100N/m。求：（1）振子的振幅A、周期T和频率f；（2）t=0.1s时刻振子的位移x和速度v的方向（沿x轴正方向还是负方向）；（3）振子的质量m。（此处应有振动图像，假设从图中可读出振幅为0.02m，周期为0.2s）14.（18分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波速v=4m/s。t=0时刻的波形图如图所示，此时质点a在平衡位置沿y轴正方向运动。求：（1）该波的波长λ和周期T；（2）图中质点b、c在t=0时刻的振动方向；（3）从t=0时刻开始，经过多长时间质点a第一次到达波谷？在这段时间内，质点a通过的路程是多少？（4）在图中画出t=0.5s时刻的波形图（至少画出一个波长）。（此处应有t=0时刻波形图，假设波长可从图中读出，例如2m，质点a、b、c位置标注清晰）---参考答案及评分标准一、选择题（每小题4分，共32分）1.A2.B3.D4.A5.A6.BCD7.AC8.ABC二、填空题（每空3分，共24分）9.0，最大，零10.（假设波长为2m）2，1，沿y轴负方向，0.2（假设振幅为0.1m）11.振动加强点，差，波谷三、实验题（共12分）12.（1）（假设游标卡尺读数为2.06cm）2.06（2分），L+d/2（2分）（2）t/n（2分）（3）BD（3分，漏选得1分，错选不得分）（4）BC（3分，漏选得1分，错选不得分）四、计算题（共32分）13.（14分）解：（1）由振动图像可知，振幅A=0.02m（2分）周期T=0.2s（2分）频率f=1/T=5Hz（2分）（2）t=0.1s时刻振子的位移x=0（2分）速度v方向沿x轴负方向（2分，只答负方向得1分）（3）由简谐运动周期公式T=2π√(m/k)（2分）解得m=kT²/(4π²)=100×(0.2)²/(4×π²)≈0.1kg（2分，结果保留两位有效数字，π取3.14计算）14.（18分）解：（1）由波形图可知，波长λ=2m（2分）由v=λ/T得，周期T=λ/v=2/4=0.5s（2分）（2）波沿x轴正方向传播，根据“上坡下，下坡上”（或平移法）判断：质点b沿y轴负方向振动（2分）质点c沿y轴正方向振动（2分）（3）t=0时刻质点a在平衡位置沿y轴正方向运动，第一次到达波谷所需时间为3T/4=3×0.5/4=0.375s（3分）质点a的振幅为A（假设从图中读出为0.05m），在3T/4时间内通过的路程s=3A=3×0.05=0.15m（3分）（4）波在0.5s内传播的距离Δx=vΔt=4×0.5=2m=λ（2分）故t=0.5s时刻的波形图与t=0时刻的波形图相同。（2分，正确画出波形图即可得分）（此处应有t=0.5s时刻波形图，与t=0时刻相同）---说明：1.选择题第6、7、8题，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。2.填空