2025年北师大版高三物理第3单元课后练习题

2025年北师大版高三物理第3单元课后练习题一、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3单元中，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，周期越长参考答案：B解析：简谐运动的加速度是变加速运动，A错误；回复力方向始终与位移方向相反，且大小成正比，B正确；简谐运动中动能和势能不可能同时达到最大值，C错误；简谐运动的周期由系统自身性质决定，与振幅无关，D错误。2.北师大版高三物理第3单元中提到，单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，若将单摆从地球表面移到高空中，下列说法正确的是（）A.重力加速度g变小，周期T变大B.重力加速度g变大，周期T变小C.重力加速度g变小，周期T变小D.重力加速度g不变，周期T不变参考答案：A解析：根据周期公式T=2π√(L/g)，重力加速度g变小，周期T变大，A正确；B、C、D与公式不符，错误。3.在北师大版高三物理第3单元中，关于振动能量的转化，下列说法正确的是（）A.简谐运动中，动能最大时势能最小，两者之和保持不变B.简谐运动中，动能和势能可以同时为零C.单摆运动中，最高点时动能最大，势能最小D.振动能量转化过程中，机械能会逐渐转化为内能参考答案：A解析：简谐运动中动能和势能相互转化，但总和保持不变，A正确；动能和势能不可能同时为零，B错误；单摆最高点时动能最小，势能最大，C错误；理想情况下机械能守恒，D错误。4.北师大版高三物理第3单元中提到，共振现象的条件是驱动力的频率等于系统的固有频率，下列说法正确的是（）A.共振时振幅一定最大B.共振时系统机械能不守恒C.共振时驱动力不做功D.共振时系统振幅会无限增大参考答案：A解析：共振时振幅达到最大值，A正确；共振时系统机械能可能守恒（如理想弹簧振子），B错误；驱动力做功提供能量，C错误；振幅无限增大仅在理想条件下成立，实际有阻尼，D错误。5.在北师大版高三物理第3单元中，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B.横波中质点振动方向与波的传播方向垂直C.波的干涉现象中，振动加强点始终处于最大位移D.波的衍射现象中，障碍物尺寸与波长无关参考答案：B解析：波速由介质决定，与频率无关，A错误；横波质点振动方向与波传播方向垂直，B正确；振动加强点振幅最大，但位移随时间变化，C错误；衍射与障碍物尺寸和波长有关，D错误。6.北师大版高三物理第3单元中提到，多普勒效应是由于波源与观察者相对运动导致接收频率变化，下列说法正确的是（）A.波源靠近观察者时，接收频率大于发射频率B.波源远离观察者时，接收频率小于发射频率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，波速始终不变参考答案：A、B、D解析：波源靠近观察者时，接收频率大于发射频率，A正确；波源远离观察者时，接收频率小于发射频率，B正确；多普勒效应适用于所有波，包括光波，C错误；波速由介质决定，D正确。7.在北师大版高三物理第3单元中，关于波的叠加原理，下列说法正确的是（）A.两列波相遇时，振动方向始终相同B.波的叠加原理适用于所有波，包括机械波和电磁波C.振动减弱点始终处于平衡位置D.波的叠加是矢量叠加，但能量不守恒参考答案：B解析：两列波相遇时振动方向可能不同，A错误；波的叠加原理适用于所有波，B正确；振动减弱点位移可能不为零，C错误；波的叠加是矢量叠加，能量守恒，D错误。8.北师大版高三物理第3单元中提到，波的衍射现象中，下列说法正确的是（）A.衍射现象中波速会变小B.衍射现象中波的能量会分散C.衍射现象只发生在波长很小的情况下D.衍射现象与波的频率无关参考答案：B解析：衍射现象中波速不变，A错误；衍射时波的能量会分散到其他区域，B正确；衍射与波长有关，波长越长越明显，C错误；衍射与频率有关，频率越高越不明显，D错误。9.在北师大版高三物理第3单元中，关于声波的描述，下列说法正确的是（）A.声波是横波，传播速度与频率有关B.声波的衍射现象中，障碍物尺寸与波长无关C.声波的共振现象中，振幅最大时频率等于固有频率D.声波无法在真空中传播参考答案：C、D解析：声波是纵波，A错误；声波衍射与波长有关，B错误；声波共振时振幅最大，频率等于固有频率，C正确；声波需要介质传播，D正确。10.北师大版高三物理第3单元中提到，关于声波的反射，下列说法正确的是（）A.声波的反射时，入射角等于反射角B.声波的反射时，波速会变小C.声波的反射时，波的能量会损失D.声波的反射与波的频率无关参考答案：A解析：声波反射时入射角等于反射角，A正确；声波反射时波速不变，B错误；声波反射时能量可能损失，但不是必然，C错误；声波反射与频率有关，D错误。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.北师大版高三物理第3单元中，简谐运动的位移随时间变化的关系式为x=Acos(ωt+φ)，其中A表示________，ω表示________，φ表示________。参考答案：振幅、角频率、初相位解析：简谐运动位移表达式中的A为振幅，ω为角频率，φ为初相位，均属于第3单元核心知识点。2.北师大版高三物理第3单元中，单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，若将单摆从地球表面移到月球表面，重力加速度变小，周期将________。参考答案：变大解析：根据周期公式，g变小，T变大，属于第3单元重力加速度对周期的影响。3.在北师大版高三物理第3单元中，简谐运动中动能和势能相互转化，但总和保持不变，这是________的体现。参考答案：机械能守恒解析：简谐运动中动能和势能总和守恒，属于第3单元机械能守恒知识点。4.北师大版高三物理第3单元中，共振现象的条件是驱动力的频率等于系统的________。参考答案：固有频率解析：共振条件为驱动力频率等于固有频率，属于第3单元共振知识点。5.在北师大版高三物理第3单元中，横波中质点振动方向与波的________垂直。参考答案：传播方向解析：横波质点振动方向与波传播方向垂直，属于第3单元横波知识点。6.北师大版高三物理第3单元中，多普勒效应是由于波源与观察者相对运动导致接收________变化。参考答案：频率解析：多普勒效应导致接收频率变化，属于第3单元多普勒效应知识点。7.在北师大版高三物理第3单元中，波的叠加原理指出，两列波相遇时，质点的________是各列波单独引起的振动的矢量和。参考答案：位移解析：波的叠加原理涉及位移矢量叠加，属于第3单元波的叠加知识点。8.北师大版高三物理第3单元中，波的衍射现象中，当障碍物尺寸与波长________时，衍射现象明显。参考答案：相差不多或更大解析：衍射明显条件为障碍物尺寸与波长相差不多或更大，属于第3单元衍射知识点。9.在北师大版高三物理第3单元中，声波是________波，传播速度与介质有关，与频率无关。参考答案：纵解析：声波是纵波，属于第3单元声波知识点。10.北师大版高三物理第3单元中，声波的反射时，入射角等于________。参考答案：反射角解析：声波反射时入射角等于反射角，属于第3单元声波反射知识点。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.北师大版高三物理第3单元中，简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反，大小成正比，该说法正确吗？参考答案：正确解析：简谐运动加速度a=-kx/m，方向与位移相反，大小成正比，属于第3单元简谐运动知识点。2.在北师大版高三物理第3单元中，单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，若将单摆从高处移到低处，重力加速度g变大，周期T变小，该说法正确吗？参考答案：正确解析：根据周期公式，g变大，T变小，属于第3单元重力加速度对周期的影响。3.北师大版高三物理第3单元中，简谐运动中动能和势能可以同时达到最大值，该说法正确吗？参考答案：错误解析：简谐运动中动能和势能不可能同时达到最大值，属于第3单元简谐运动知识点。4.在北师大版高三物理第3单元中，共振现象中振幅会无限增大，该说法正确吗？参考答案：错误解析：理想情况下振幅无限增大，实际有阻尼，振幅有限，属于第3单元共振知识点。5.北师大版高三物理第3单元中，横波中质点振动方向与波的传播方向相同，该说法正确吗？参考答案：错误解析：横波质点振动方向与波传播方向垂直，属于第3单元横波知识点。6.在北师大版高三物理第3单元中，多普勒效应只适用于声波，不适用于光波，该说法正确吗？参考答案：错误解析：多普勒效应适用于所有波，包括光波，属于第3单元多普勒效应知识点。7.北师大版高三物理第3单元中，波的叠加原理指出，两列波相遇时，振动方向始终相同，该说法正确吗？参考答案：错误解析：两列波相遇时振动方向可能不同，属于第3单元波的叠加知识点。8.在北师大版高三物理第3单元中，波的衍射现象中，障碍物尺寸与波长无关，该说法正确吗？参考答案：错误解析：衍射与波长有关，属于第3单元衍射知识点。9.北师大版高三物理第3单元中，声波是横波，传播速度与频率有关，该说法正确吗？参考答案：错误解析：声波是纵波，传播速度与频率无关，属于第3单元声波知识点。10.在北师大版高三物理第3单元中，声波的反射时，入射角大于反射角，该说法正确吗？参考答案：错误解析：声波反射时入射角等于反射角，属于第3单元声波反射知识点。四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.北师大版高三物理第3单元中，简谐运动的特征是什么？请简要说明。参考答案：（1）回复力F=-kx，方向与位移相反，大小成正比；（2）加速度a=-kx/m，方向与位移相反，大小成正比；（3）振动周期T=2π√(m/k)，由系统自身性质决定；（4）动能和势能相互转化，机械能守恒。解析：简谐运动特征属于第3单元核心知识点，需全面覆盖回复力、加速度、周期、能量守恒等方面。2.在北师大版高三物理第3单元中，简述多普勒效应的原理及其应用。参考答案：（1）原理：波源与观察者相对运动导致接收频率变化；（2）应用：雷达测速、医学超声、天文学中测量星体运动速度等。解析：多普勒效应原理及应用属于第3单元重要知识点，需结合实际应用说明。3.北师大版高三物理第3单元中，简述波的叠加原理的内容及其条件。参考答案：（1）内容：两列波相遇时，质点的位移是各列波单独引起的振动的矢量和；（2）条件：波的叠加原理适用于所有波，包括机械波和电磁波，且各列波独立传播。解析：波的叠加原理内容及条件属于第3单元核心知识点，需明确矢量叠加及适用范围。4.在北师大版高三物理第3单元中，简述波的衍射现象的特征及其条件。参考答案：（1）特征：波绕过障碍物继续传播的现象；（2）条件：当障碍物尺寸与波长相差不多或更大时，衍射现象明显。解析：波的衍射特征及条件属于第3单元重要知识点，需结合波长与障碍物尺寸关系说明。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.北师大版高三物理第3单元中，一个质量为0.5kg的物体做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=0.1cos(10πt)（单位：米，秒），求该简谐运动的振幅、角频率、周期及最大回复力。参考答案：（1）振幅A=0.1m；（2）角频率ω=10πrad/s；（3）周期T=2π/ω=0.2s；（4）最大回复力F_max=kA=mgω²A=0.5×9.8×(10π)²×0.1≈4.93N。解析：需根据简谐运动表达式求解各物理量，并利用回复力公式计算最大回复力。2.在北师大版高三物理第3单元中，一个单摆的摆长为1m，在地球表面周期为2s，若将该单摆移到月球表面（重力加速度为1.62m/s²），求该单摆的周期。参考答案：（1）地球表面周期T₁=2s，g₁=9.8m/s²；（2）月球表面周期T₂=2π√(L/g₂)=2π√(1/1.62)≈2.45s。解析：需利用单摆周期公式分别计算地球和月球表面的周期，并比较变化。3.北师大版高三物理第3单元中，两列波沿同一直线传播，频率均为100Hz，波长分别为0.5m和0.6m，求两列波相遇时的干涉现象。参考答案：（1）波速v=λf，v₁=0.5×100=50m/s，v₂=0.6×100=60m/s；（2）波长差Δλ=0.1m，波程差Δx=Δλ=0.1m；（3）当波程差为半波长的偶数倍时振动加强，为奇数倍时振动减弱。解析：需计算波速、波长差及波程差，并判断干涉条件。4.在北师大版高三物理第3单元中，一列横波沿x轴传播，波速为20m/s，某时刻波形如图所示（图略），求该波的波长、频率及波向右传播时某质点的振动方向。参考答案：（1）波长λ=4m；（2）频率f=v/λ=20/4=5Hz；（3）波向右传播时，某质点振动方向向上（根据波形判断）