2026年北师大版高三物理第5章课后练习题

2026年北师大版高三物理第5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5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5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5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.当简谐运动物体处于平衡位置时，其动能和势能都为零C.简谐运动中，回复力做功为零时，动能和势能之和最小D.简谐运动中，振幅越大，总机械能越大4.根据北师大版高三物理第5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5章中，关于波的描述，下列说法正确的是（）A.波的传播速度与波源的振动频率有关，频率越高，速度越快B.横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直C.波的衍射现象只有在波长与障碍物尺寸相当时才能发生D.波的干涉现象中，振动加强点的位移始终最大6.根据北师大版高三物理第5章内容，关于声波的描述，下列说法正确的是（）A.声波是纵波，其传播速度仅与介质温度有关B.声波的频率越高，音调越高，但响度不变C.声波在真空中传播速度最快D.声波的反射现象会导致回声的产生7.在北师大版高三物理第5章中，关于多普勒效应的描述，下列说法正确的是（）A.多普勒效应只发生在声波中，不适用于光波B.当声源与观察者相对远离时，观察者接收到的频率高于声源频率C.多普勒效应是由于波速发生变化导致的D.多普勒效应中，频率的变化与速度变化成正比8.根据北师大版高三物理第5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.波的叠加原理只适用于机械波，不适用于电磁波C.两列波叠加时，合成波的振幅等于两列波振幅之和D.波的叠加原理是基于波的独立性原理9.在北师大版高三物理第5章中，关于波的衍射现象的描述，下列说法正确的是（）A.衍射现象是波特有的现象，粒子不会发生衍射B.波的衍射现象中，波长越长，衍射越明显C.衍射现象会导致波的能量在空间中均匀分布D.衍射现象只发生在开放系统中，封闭系统不会发生衍射10.根据北师大版高三物理第5章内容，关于波的干涉现象的描述，下列说法正确的是（）A.干涉现象中，振动加强点的位移始终为零B.两列波发生干涉时，必须满足频率相同、振动方向相同C.干涉现象中，振动减弱点的振幅始终为零D.干涉现象会导致波的能量在空间中消失二、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5章内容，简谐运动的回复力F与位移x的关系式为__________。2.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5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.共振现象中，驱动力的频率等于系统的__________时，系统会发生共振。5.横波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向__________。6.声波的频率范围约为__________Hz到__________Hz，人耳能听到的声音频率范围是__________Hz到__________Hz。7.多普勒效应是由于声源与观察者相对__________时，观察者接收到的频率发生变化的现象。8.根据北师大版高三物理第5章内容，波的叠加原理指出，两列波相遇时，各质点的位移等于__________。9.波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长__________时，衍射现象最明显。10.波的干涉现象中，振动加强点的条件是两列波在该点的相位差为__________。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.在北师大版高三物理第5章中，简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反。（）2.单摆的周期与摆球的质量有关，质量越大，周期越长。（）3.简谐运动中，物体的动能和势能可以同时达到最大值。（）4.共振时，系统的振幅会无限增大，需要采取措施防止共振危害。（）5.横波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向相同。（）6.声波的传播速度仅与介质温度有关，与介质种类无关。（）7.多普勒效应只适用于声波，不适用于光波。（）8.根据北师大版高三物理第5章内容，波的叠加原理指出，两列波相遇时，各质点的位移等于两列波位移的矢量和。（）9.波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相差越大，衍射现象越明显。（）10.波的干涉现象中，振动减弱点的振幅始终为零。（）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5章内容，简述简谐运动的定义及其特征。2.在北师大版高三物理第5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5章内容，简述共振现象的原理及其应用。4.在北师大版高三物理第5章中，解释波的叠加原理，并举例说明波的叠加现象。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5章中，一个单摆的摆长为1.0m，求其在地球表面（重力加速度g=9.8m/s²）的周期。若将该单摆移到月球表面（重力加速度g=1.62m/s²），周期变为多少？2.在北师大版高三物理第5章中，两列波在介质中相遇，波A的振幅为5cm，波B的振幅为3cm，求在两列波相遇时，合成波的振幅范围。3.在北师大版高三物理第5章中，一列横波在介质中传播，波长为10cm，频率为5Hz，求该波的传播速度。若该波遇到一个宽度为5cm的障碍物，会发生明显的衍射现象吗？为什么？4.在北师大版高三物理第5章中，一列声波在空气中传播，频率为1000Hz，求该声波在空气中的波长（空气中的声速为340m/s）。若声源与观察者相对远离，观察者接收到的频率会高于1000Hz吗？为什么？【标准答案及解析】一、单选题1.B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正确；简谐运动中，动能和势能不可能同时达到最大值，故C错误；简谐运动的周期与振幅无关，振幅越大，周期不变，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，摆球质量m不影响周期，故A错误；摆长L影响周期，摆长越长，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.A解析：简谐运动过程中，机械能守恒，动能和势能相互转化，故A正确；平衡位置时，位移为零，但动能不为零，势能不为零，故B错误；回复力做功为零时，动能和势能之和不变，故C错误；振幅越大，动能和势能之和越大，总机械能越大，故D正确。4.A解析：共振时，驱动力的频率等于系统的固有频率，系统会发生共振，故A正确；共振时，振幅会增大，但不会无限增大，会受到阻尼等因素的影响，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，如电路中的共振，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.B解析：波的传播速度由介质决定，与波源的振动频率无关，故A错误；横波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直，故B正确；波的衍射现象在波长与障碍物尺寸相当时最明显，故C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D错误。6.B解析：声波是纵波，其传播速度与介质种类和温度有关，故A错误；声波的频率越高，音调越高，响度也受振幅影响，故B正确；声波在真空中不能传播，故C错误；声波的反射现象会导致回声的产生，故D正确。7.B解析：多普勒效应适用于声波和光波，故A错误；当声源与观察者相对远离时，观察者接收到的频率低于声源频率，故B错误；多普勒效应是由于波源与观察者相对运动导致接收到的频率变化，故C错误；多普勒效应中，频率的变化与速度变化有关，但不是正比关系，故D错误。8.D解析：波的叠加原理指出，两列波相遇时，各质点的位移等于两列波位移的矢量和，故D正确；振动方向相同的点不一定是振动加强点，还取决于两列波的相位差，故A错误；波的叠加原理适用于所有波，包括机械波和电磁波，故B错误；两列波叠加时，合成波的振幅不一定等于两列波振幅之和，取决于相位差，故C错误。9.B解析：衍射现象是波特有的现象，粒子不会发生衍射，故A错误；波的衍射现象中，波长越长，衍射越明显，故B正确；波的衍射现象会导致波的能量在空间中重新分布，但不是均匀分布，故C错误；衍射现象不仅发生在开放系统中，封闭系统也会发生衍射，只是效果不明显，故D错误。10.B解析：干涉现象中，振动加强点的位移不一定始终为零，取决于两列波的相位差，故A错误；两列波发生干涉时，必须满足频率相同、振动方向相同，才能发生稳定的干涉现象，故B正确；振动减弱点的振幅不一定为零，取决于两列波的相位差，故C错误；干涉现象不会导致波的能量消失，而是导致波的能量在空间中重新分布，故D错误。二、填空题1.\(F=-kx\)解析：简谐运动的回复力F与位移x的关系式为线性关系，方向相反，故为\(F=-kx\)。2.\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)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。3.1解析：简谐运动一个周期内，物体的动能和势能相互转化一次，从最大动能到最大势能，再从最大势能到最大动能。4.固有频率解析：共振现象中，驱动力的频率等于系统的固有频率时，系统会发生共振。5.垂直解析：横波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向垂直。6.20，20000，20，20000解析：声波的频率范围约为20Hz到20000Hz，人耳能听到的声音频率范围是20Hz到20000Hz。7.运动解析：多普勒效应是由于声源与观察者相对运动时，观察者接收到的频率发生变化的现象。8.两列波位移的矢量和解析：波的叠加原理指出，两列波相遇时，各质点的位移等于两列波位移的矢量和。9.相近解析：波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相近时，衍射现象最明显。10.\(2n\pi\)（n为整数）解析：波的干涉现象中，振动加强点的条件是两列波在该点的相位差为\(2n\pi\)，即同相叠加。三、判断题1.√解析：简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反，这是简谐运动的基本特征。2.×解析：单摆的周期与摆球的质量无关，只与摆长和重力加速度有关。3.×解析：简谐运动中，物体的动能和势能不可能同时达到最大值，一个最大时另一个为零。4.×解析：共振时，系统的振幅会增大，但不会无限增大，会受到阻尼等因素的影响。5.×解析：横波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向垂直。6.×解析：声波的传播速度与介质种类和温度有关，与介质温度无关。7.×解析：多普勒效应适用于声波和光波，不仅适用于声波。8.√解析：波的叠加原理指出，两列波相遇时，各质点的位移等于两列波位移的矢量和。9.×解析：波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长相差越小，衍射现象越明显。10.×解析：振动减弱点的振幅不一定为零，取决于两列波的相位差，可能不为零。四、简答题1.简谐运动的定义及其特征简谐运动是指物体在平衡位置附近，受到一个与位移成正比且方向相反的回复力作用下的振动。其特征包括：（1）回复力与位移成正比，方向相反，即\(F=-kx\)。（2）加速度与位移成正比，方向相反，即\(a=-\frac{k}{m}x\)。（3）运动周期与振幅无关，只与系统本身的性质有关。（4）机械能守恒，动能和势能相互转化。2.单摆的周期公式及其影响因素单摆的周期公式为\(T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\)，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：g越小，周期越长。摆球的质量不影响周期。3.共振现象的原理及其应用共振现象的原理是：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，系统会发生共振，振幅会显著增大。共振现象的应用包括：（1）利用共振提高收音机