2026年北师大版高三物理第7章课后练习题

2026年北师大版高三物理第7章课后练习题一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在北师大版高三物理第7章中，关于简谐运动的描述，下列说法正确的是（）A.简谐运动是匀加速直线运动，其加速度恒定不变B.简谐运动的回复力方向始终与位移方向相反，但大小不一定成正比C.做简谐运动的物体，其动能和势能可以同时达到最大值D.简谐运动的周期与振幅有关，振幅越大，周期越长2.根据北师大版高三物理第7章内容，关于单摆的周期公式\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，以下哪个因素会影响单摆的周期（）A.摆球的质量B.摆长LC.单摆所在地的重力加速度gD.单摆摆动的最大角度3.在北师大版高三物理第7章中，关于振动能量的转化，下列说法正确的是（）A.在简谐运动过程中，机械能始终保持不变，但动能和势能会相互转化B.当简谐运动达到平衡位置时，动能最大，势能最小C.在阻尼振动中，振幅逐渐减小，机械能逐渐转化为内能D.简谐运动中，回复力做功为零，因此机械能守恒4.根据北师大版高三物理第7章内容，关于共振现象，下列说法正确的是（）A.共振时，驱动力的频率等于系统的固有频率B.共振时，系统的振幅会无限增大C.共振现象只发生在弹性系统中D.共振时，系统的机械能会持续增加5.在北师大版高三物理第7章中，关于波的描述，下列说法正确的是（）A.波的传播速度与波的频率成正比，与波长成反比B.横波中，质点的振动方向与波的传播方向相同C.波的干涉现象中，振动加强点的位移始终最大D.波的衍射现象中，只有障碍物尺寸与波长相等时才能发生6.根据北师大版高三物理第7章内容，关于波的叠加原理，下列说法正确的是（）A.两列波相遇时，振动方向相同的点一定是振动加强点B.波的叠加原理适用于所有类型的波，包括机械波和电磁波C.波的叠加过程中，能量会重新分配，但总能量不守恒D.振动方向相反的两列波相遇时，一定会产生相消干涉7.在北师大版高三物理第7章中，关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A.多普勒效应是由于波源与观察者相对静止时产生的B.当波源远离观察者时，观察者接收到的频率会高于波源发出的频率C.多普勒效应只适用于声波，不适用于光波D.多普勒效应中，波的波长会发生变化8.根据北师大版高三物理第7章内容，关于波的衍射现象，下列说法正确的是（）A.波的衍射现象中，波的传播方向会发生改变B.波的衍射现象中，波的强度会明显减弱C.波的衍射现象只有在波长大于障碍物尺寸时才能发生D.波的衍射现象与波的干涉现象无关9.在北师大版高三物理第7章中，关于波的反射现象，下列说法正确的是（）A.波的反射时，反射波的波长与入射波的波长相同B.当波从波密介质射向波疏介质时，反射角大于入射角C.波的反射过程中，能量会部分损失，因此反射波的振幅减小D.波的反射现象只适用于横波，不适用于纵波10.根据北师大版高三物理第7章内容，关于波的传播速度，下列说法正确的是（）A.波在介质中的传播速度与波的频率有关，频率越高，速度越快B.波在真空中传播的速度为零C.波在介质中的传播速度只与介质的性质有关，与波的频率无关D.波在介质中的传播速度与波的振幅有关，振幅越大，速度越快二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动的回复力F与位移x的关系式为__________。2.北师大版高三物理第7章中，单摆的周期公式为__________，其中L表示摆长，g表示重力加速度。3.在北师大版高三物理第7章中，简谐运动一个周期内，物体的动能和势能__________次相互转化。4.根据北师大版高三物理第7章内容，发生共振的条件是驱动力的频率等于系统的__________。5.在北师大版高三物理第7章中，横波的质点振动方向与波的传播方向__________。6.根据北师大版高三物理第7章内容，波的叠加原理指出，两列波相遇时，各点的振动是这两列波单独引起的振动的__________。7.在北师大版高三物理第7章中，多普勒效应是由于波源与观察者相对运动时，观察者接收到的__________发生变化。8.根据北师大版高三物理第7章内容，波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相等时，衍射现象__________。9.在北师大版高三物理第7章中，波的反射时，反射角与入射角的关系为__________。10.根据北师大版高三物理第7章内容，波在介质中的传播速度v与波长λ和频率f的关系式为__________。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反。（）2.在北师大版高三物理第7章中，单摆的周期与摆球的质量有关，质量越大，周期越长。（）3.根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动中，动能和势能的总和始终保持不变。（）4.在北师大版高三物理第7章中，共振时，系统的振幅会无限增大，因此需要限制振幅。（）5.根据北师大版高三物理第7章内容，横波中，质点的振动方向与波的传播方向相同。（）6.在北师大版高三物理第7章中，波的叠加原理适用于所有类型的波，包括机械波和电磁波。（）7.根据北师大版高三物理第7章内容，多普勒效应是由于波源与观察者相对静止时产生的。（）8.在北师大版高三物理第7章中，波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相等时，衍射现象最明显。（）9.根据北师大版高三物理第7章内容，波的反射时，反射角大于入射角。（）10.在北师大版高三物理第7章中，波在介质中的传播速度与波的频率有关，频率越高，速度越快。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.根据北师大版高三物理第7章内容，简述简谐运动的特征及其判断条件。2.在北师大版高三物理第7章中，解释单摆的周期公式，并说明哪些因素会影响单摆的周期。3.根据北师大版高三物理第7章内容，简述波的叠加原理及其应用。4.在北师大版高三物理第7章中，解释多普勒效应的原理及其应用。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.在北师大版高三物理第7章中，一个质量为0.5kg的摆球，在摆长为1m的单摆上做简谐运动，已知当地重力加速度为9.8m/s²，求该单摆的周期。2.根据北师大版高三物理第7章内容，两列波在介质中相遇，波A的频率为500Hz，波B的频率为600Hz，求观察者接收到的两列波的频率差。3.在北师大版高三物理第7章中，一个波在水中传播，波长为0.2m，频率为100Hz，求该波在水中传播的速度。4.根据北师大版高三物理第7章内容，一个波源以10m/s的速度向观察者靠近，波源的频率为500Hz，求观察者接收到的波的频率。【标准答案及解析】一、单选题1.C解析：简谐运动是变加速直线运动，加速度随位移变化，故A错误；简谐运动的回复力方向始终与位移方向相反，大小成正比，故B错误；简谐运动中，动能和势能可以同时达到最大值，但不会同时最大，故C正确；简谐运动的周期与振幅无关，故D错误。2.B解析：单摆的周期公式为\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，其中L为摆长，g为重力加速度，摆球的质量不影响周期，故A错误；摆长L影响周期，L越长，周期越长，故B正确；重力加速度g影响周期，g越小，周期越长，故C正确；单摆摆动的最大角度不影响周期，只要角度小于5°即可视为简谐运动，故D错误。3.C解析：简谐运动过程中，机械能始终保持不变，但动能和势能会相互转化，故A正确；当简谐运动达到平衡位置时，势能最小，动能最大，故B错误；在阻尼振动中，振幅逐渐减小，机械能逐渐转化为内能，故C正确；简谐运动中，回复力做功为零，但机械能守恒，故D错误。4.A解析：共振时，驱动力的频率等于系统的固有频率，故A正确；共振时，系统的振幅会增大，但不会无限增大，会受到阻尼的影响，故B错误；共振现象不仅发生在弹性系统中，也可以发生在其他系统中，如电路中的LC振荡，故C错误；共振时，系统的机械能守恒，不会持续增加，故D错误。5.A解析：波的传播速度v与波的频率f和波长λ的关系为\(v=f\lambda\)，故v与f成正比，与λ成反比，故A正确；横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直，故B错误；波的干涉现象中，振动加强点的位移不一定始终最大，取决于两列波的相位差，故C错误；波的衍射现象中，只要障碍物尺寸与波长相近或小于波长，就能发生衍射，故D错误。6.B解析：波的叠加原理指出，两列波相遇时，各点的振动是这两列波单独引起的振动的矢量和，故B正确；振动方向相同的点不一定是振动加强点，取决于两列波的相位差，故A错误；波的叠加过程中，能量会重新分配，但总能量守恒，故C错误；振动方向相反的两列波相遇时，可能会产生相消干涉，但不是一定会，取决于相位差，故D错误。7.B解析：多普勒效应是由于波源与观察者相对运动时，观察者接收到的频率发生变化，故B正确；多普勒效应不仅适用于声波，也适用于光波，故C错误；多普勒效应是由于相对运动导致频率变化，与波源发出的频率不同，故A错误；多普勒效应中，波的波长不变，变化的是频率，故D错误。8.A解析：波的衍射现象中，波的传播方向会发生改变，故A正确；波的衍射现象中，波的强度会减弱，但不是明显减弱，故B错误；波的衍射现象在波长大于障碍物尺寸时就能发生，故C错误；波的衍射现象与波的干涉现象都是波的叠加现象，故D错误。9.A解析：波的反射时，反射波的波长与入射波的波长相同，故A正确；当波从波密介质射向波疏介质时，反射角小于入射角，故B错误；波的反射过程中，能量会部分损失，但不是全部损失，大部分能量会反射，故C错误；波的反射现象适用于所有波，包括横波和纵波，故D错误。10.C解析：波在介质中的传播速度只与介质的性质有关，与波的频率无关，故C正确；波在介质中的传播速度与波的频率无关，故A错误；波在真空中传播的速度为3×10⁸m/s，不是零，故B错误；波在介质中的传播速度与波的振幅无关，故D错误。二、填空题1.\(F=-kx\)解析：根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动的回复力F与位移x的关系式为线性关系，且方向相反，故为\(F=-kx\)。2.\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)解析：根据北师大版高三物理第7章内容，单摆的周期公式为\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，其中L为摆长，g为重力加速度。3.1解析：根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动一个周期内，物体的动能和势能相互转化一次，即从动能最大到势能最大，再从势能最大到动能最大。4.固有频率解析：根据北师大版高三物理第7章内容，发生共振的条件是驱动力的频率等于系统的固有频率。5.垂直解析：根据北师大版高三物理第7章内容，横波的质点振动方向与波的传播方向垂直。6.矢量和解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的叠加原理指出，两列波相遇时，各点的振动是这两列波单独引起的振动的矢量和。7.频率解析：根据北师大版高三物理第7章内容，多普勒效应是由于波源与观察者相对运动时，观察者接收到的频率发生变化。8.最明显解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相等时，衍射现象最明显。9.反射角等于入射角解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的反射时，反射角与入射角的关系为反射角等于入射角。10.\(v=f\lambda\)解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波在介质中的传播速度v与波长λ和频率f的关系式为\(v=f\lambda\)。三、判断题1.正确解析：根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反，故正确。2.错误解析：根据北师大版高三物理第7章内容，单摆的周期与摆球的质量无关，故错误。3.正确解析：根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动中，动能和势能的总和始终保持不变，故正确。4.错误解析：根据北师大版高三物理第7章内容，共振时，系统的振幅会增大，但不会无限增大，会受到阻尼的影响，故错误。5.错误解析：根据北师大版高三物理第7章内容，横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直，故错误。6.正确解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的叠加原理适用于所有类型的波，包括机械波和电磁波，故正确。7.错误解析：根据北师大版高三物理第7章内容，多普勒效应是由于波源与观察者相对运动时产生的，故错误。8.正确解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相等时，衍射现象最明显，故正确。9.错误解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的反射时，反射角等于入射角，故错误。10.错误解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波在介质中的传播速度只与介质的性质有关，与波的频率无关，故错误。四、简答题1.简谐运动的特征及其判断条件解析：根据北师大版高三物理第7章内容，简谐运动的特征包括：（1）回复力F与位移x成正比，且方向相反，即\(F=-kx\)；（2）加速度a与位移x成正比，且方向相反，即\(a=-\frac{k}{m}x\)；（3）运动周期T与振幅无关，由系统自身性质决定。判断条件：（1）回复力F与位移x成正比，且方向相反；（2）加速度a与位移x成正比，且方向相反；（3）运动周期T由系统自身性质决定，与振幅无关。2.单摆的周期公式及其影响因素解析：根据北师大版高三物理第7章内容，单摆的周期公式为\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，其中L为摆长，g为重力加速度。影响单摆周期的因素包括：（1）摆长L：摆长越长，周期越长；（2）重力加速度g：重力加速度越小，周期越长；（3）摆球的质量：摆球的质量不影响周期。3.波的叠加原理及其应用解析：根据北师大版高三物理第7章内容，波的叠加原理指出，两列波相遇时，各点的振动是这两列波单独引起的振动的矢量和。应用：（1）波的干涉现象；（2）波的衍射现象；（3）声波的混合；（4）光波的干涉和衍射。4.多普勒效应的原理及其应用解析：根据北师大版高三物理第7章内容，多普勒效应的原理是由于波源与观察者相对运动时，观察者接收到的频率发生变化。应用：（1）雷达测速；（2）医学超声；（3）天文学中的星体运动速度测量；（4）交通警察的测速仪。五、应用题1.单摆的周期计算解析：根据北师大版高三物理第7章内容，单摆的周期公式为\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，其中L为摆长，g为重力加速度。已知：L=1m，g=9.8m/s²代入公式：\(T=2\pi\sqrt{\frac{1}{9.8}}\approx2\pi\sqrt{0.102}\approx2\pi\times0.319\approx2.008s\)故该单摆的周期约为2.008秒。2.多普勒效应中的频率差计算解析：根据北师大版高三物理第7章内容，多普勒效应中，观察者接收到的频率\(f'\)与波源发出的频率\(f\)的关系为：\(f'=f\left(\frac{v+v_0}{v-v_s}\right)\)其中，v为波速，v₀为观察者速度，v_s为波源速度。已知：f=500Hz，f=600Hz由于题目未给出波速和相对速度，无法计算具体频率差，但频率差为：\(\Deltaf=|f_1'-f_2'|=|f_1\left(