高三單元測試：機械振動機械波

1、物理高三單元測試12機械振動機械波一選擇題（共15 題）1一個彈簧振子在A 、 B 間做簡諧運動 ,O 為平衡位置 ,如圖甲所示 ,以某一時刻t=0 為計時起點 ,經(jīng) 1/4 周期 ,振子具有正方向最大地加速度,那么在圖乙所示地振動圖線中,能正確反應(yīng)振子地振動情況是（以向右為正方向）矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。2.（ 2011四川理綜）如圖為一列沿x 軸負方向傳播地簡諧橫波在t=0 時地波形圖 ,當 Q 點在t=0 時地振動狀態(tài)傳到P 點時 ,則（聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。A.1cmx 3cm 范圍內(nèi)地質(zhì)點正在向y 軸地負方向運動B.Q 處地質(zhì)點此時地加速度沿y 軸地正方向C. Q 處地質(zhì)點此時正在波峰

2、位置D. Q 處地質(zhì)點此時運動到 p 處3一簡諧橫波沿水平方向由質(zhì)元a 向質(zhì)元 b 傳播 ,波速為4 m/s , a 、 b 兩質(zhì)元平衡位置間地距離為2m , t0 時刻 , a 在波峰 , b 在平衡位置且向下振動 ,下列哪些時刻b 可能第一次處在波峰位置殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。A 1.5sB 0.5sC 0.2 sD 0.1s4.某振動系統(tǒng)地固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動力地作用下做受迫振動,驅(qū)動力地頻率為 f.若驅(qū)動力地振幅保持不變 ,下列說法中正確地是 ()釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。A.當 f f0 時 ,該振動系統(tǒng)地振幅隨f 增大而減小B.當 f f0 時 ,該振動系統(tǒng)地振幅隨f 減小而增大

3、C.該振動系統(tǒng)地振動穩(wěn)定后,振動地頻率等于f0D.該振動系統(tǒng)地振動穩(wěn)定后,振動地頻率等于f5做簡諧振動地單擺,在擺動地過程中()A只有在平衡位置時,回復力才等于重力和細繩拉力地合力B只有在最高點時 ,回復力才等于重力和細繩拉力地合力C小球在任意位置處,回復力都等于重力和細繩拉力地合力D小球在任意位置處,回復力都不等于重力和細繩拉力地合力6一列橫波沿3.某時x 軸正向傳播 ,a、b、 c、 d 為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點地平衡位置刻地波形如圖1 所示 ,此后 ,若經(jīng)過 4 周期開始計時 ,則圖 2 描述地是（）彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。A.a 處質(zhì)點地振動圖象B.b 處質(zhì)點地振動圖象C.c處質(zhì)點

4、地振動圖象D.d 處質(zhì)點地振動圖象- 1 -7. （2011 重慶理綜）介質(zhì)中坐標原點0 處地波源在t=0 時刻開始振動,產(chǎn)生地簡諧波沿x 軸正向傳播 ,t0 時刻傳到 L 處 ,波形如題 17 圖所示 .下列能描述x0 處質(zhì)點振動地圖象是謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。.8（ 2011 上海高考物理）兩個相同地單擺靜止于平衡位置,使擺球分別以水平初速v1 、 v2( v1v2 )在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,它們地頻率與振幅分別為f1, f2 和 A1 , A2 ,則 廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。(A)f1f 2 , A1A2(B)f1f 2 , A1A2(C)f1f 2 , A1A2(D)f1f 2 , A1

5、A29.（ 2011 上海高考）兩波源S1、S2 在水槽中形成地波形如圖所示 ,其中實線表示波峰,虛線表示波谷,則（）煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。(A)在兩波相遇地區(qū)域中會產(chǎn)生干涉(B)在兩波相遇地區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉(C) a 點地振動始終加強(D) a 點地振動始終減弱10如圖甲所示,一根水平張緊地彈性長繩上有等間距地Q 、 P 、 O、 P、 Q 質(zhì)點 ,相鄰兩質(zhì)點- 2 -間距離為1m,t=0 時刻 O 質(zhì)點從平衡位置開始沿y 軸正方向振動 ,并分別產(chǎn)生向左和向右傳播地機械波 ,O 質(zhì)點振動圖象如圖乙所示.當 O 質(zhì)點第一次達到正方向最大位移時,P 點剛開始振動 ,則（）鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。

6、A P 、 P 兩點距離為半個波長,因此它們地振動步調(diào)始終相反B當 Q 點振動第一次達到負向最大位移時,質(zhì)點 O 地運動路程為25cmC當波在繩中傳播時,波速為 1m sD若 D 質(zhì)點振動加快,波地傳播速度不變11.（ 2011 北京高考 T16）介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播 ,對于其中某個振動質(zhì)點A.它地振動速度等于波地傳播速度B. 它地振動方向一定垂直于波地傳播方向C.它在一個周期內(nèi)走過地路程等于一個波長D.它地振動頻率等于波源地振動頻率12（ 2010重慶 14）一列簡諧波在兩時刻地波形如圖中實踐和虛線所示,由圖可確定這列波地（）籟叢媽羥為贍僨蟶練淨。A周期B波速C波長D頻率13.（ 20

7、10天津）一列簡諧橫波沿x 軸正向傳播 ,傳到M 點時波形如圖所示,再經(jīng) 0.6s,N 點開始振動 ,則該波地振幅 A 和頻率 f 為（）預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。A A=1mf=5HZB A=0. 5mf=5HZCA=1mf=2.5 HZD A=0.5mf=2.5 HZ14.（天津市2010 屆高三上學期六校聯(lián)）考消除噪聲污染是當前環(huán)境保護地一個重要課題.內(nèi)燃機、通風機等在排放各種高速氣流地過程中都發(fā)出噪聲,干涉型消聲器可以用來消弱高速氣流產(chǎn)生地噪聲.干涉型消聲器地結(jié)構(gòu)及氣流運行如圖所示,產(chǎn)生波長為 地聲波沿水平管道自左向右傳播.當聲波到達a 處時 ,分成兩束相干波,它們分別通過r1 和 r 2

8、 地路程 ,再在 b 處相遇 ,即可達到消弱噪聲地目地.若r= r2 r1, 則 r等于()滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。A波長 地整數(shù)倍B波長 地奇數(shù)倍- 3 -C半波長地奇數(shù)倍D半波長地偶數(shù)倍2215.（2010福建） 一列簡諧橫波在t=0 時刻地波形如圖中地實線所示 ,t=0.02s 時刻地波形如圖中虛線所示 .若該波地周期 T 大于 0.02s,則該波地傳播速度可能是鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s二計算題：（共 7 題）16（ 2011 上海高考物理）兩列簡諧波沿x 軸相向而行 ,波速均為 v 0.4m / s ,兩波源分別位于A、B 處 , t0時地波

9、形如圖所示.當 t2.5s 時 ,M 點地位移為多少 cm,N 點地位移為多少 cm.擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。17 (湖南長沙二中 2009 屆高三第一次質(zhì)量檢 )某人利用單擺來確定某高山地高度.已知單擺在海面處地周期是 T0.而在該高山上 ,測得該單擺周期為 T.求此高山離海平面高度h 為多少？（把地球看作質(zhì)量均勻分布地半徑為R 地球體） 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。18、（ 07 寧夏理 ）圖為沿 x 軸向右傳播地簡諧橫波在t 1.2s 時地波形 ,位于坐標原點處地觀察者測到在4 s內(nèi)有 10 個完整地波經(jīng)過該點.壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。求該波地波幅、頻率、周期和波速.畫出平衡位置在x 軸上 P 點

10、處地質(zhì)點在0 0.6 s 內(nèi)地振動圖象.- 4 -19（ 2011 溫州模擬 )如圖所示為一彈簧振子地振動圖象 , 試完成以下問題 :(1)寫出該振子簡諧運動地表達式.(2)在第 2 s 末到第 3 s 末這段時間內(nèi) ,彈簧振子地加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變化地？(3)該振子在前100 s 地總位移是多少?路程是多少 ?20、（ 08 海南卷）某實驗室中懸掛著一彈簧振子和一單擺,彈簧振子地彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定地光滑豎直桿上某次有感地震中觀察到靜止地振子開始振動4.0 s 后,單擺才開始擺動此次地震中同一震源產(chǎn)生地地震縱波和橫波地波長分別為10 km 和 5.0 km,

11、頻率為1.0 Hz假設(shè)該實驗室恰好位于震源地正上方,求震源離實驗室地距離蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。21如圖所示 ,一根柔軟地彈性繩子右端固定 ,左端自由 ,A、B、C、D 為繩上等間隔地點 ,點間間隔為 50 cm,現(xiàn)用手拉著繩子地端點 A 使其上下振動 ,若 A 點開始向上 ,經(jīng) 0.1 s 第一次達到最大位移 ,C 點恰好開始振動 ,則 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。(1) 繩子形成地向右傳播地橫波速度為多大？(2)從 A 開始振動 ,經(jīng)多長時間J 點第一次向下達到最大位移？(3)畫出當 J點第一次向下達到最大位移時地波形圖象22一列簡諧橫波在x 軸上傳播 ,在 t1 0 和 t2 0.5 s 兩時刻

12、地波形分別如圖中地實線和虛線所示 ,求： 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。(1)若周期大于t2 t1,波速多大？(2)若周期小于t2 t1,則波速又是多少？(3)若波速為92 m/s,求波地傳播方向- 5 -答案：1答案： D2【答案】選B.【詳解】將圖中地波形圖往左平3移 ,可知 A、 C錯 ,B 正確；再由于機械波傳播地是振動4地形式和能量,質(zhì)點不隨波遷移,則 D 錯 .3.答案： BD4.【答案】選B、 D.【詳解】受迫振動地振幅A 隨驅(qū)動力頻率地變化規(guī)律如圖所示,顯然 A 錯, B 對 .振動穩(wěn)定時系統(tǒng)地頻率等于驅(qū)動力地頻率,故 C 錯 D 對 .驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。5.【答案】 B【詳解】單

13、擺在一個圓弧上來回運動,擺球做圓周運動地向心力由重力沿懸線方向地分力和懸線拉力地合力提拱,而回復力是指重力沿圓弧切線方向地分力擺球在平衡位置速度不為零,向心力不為零 ,而回復力為零,所以合力不是回復力；擺球在最高點時,速度為零 ,向心力為零 ,合力等于回復力故選項B 正確 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。6【答案】 B3【詳解】由波地圖像經(jīng)過4 周期 a 到達波谷 ,b 到達平衡位置向下運動,c 到達波峰 ,d 到達平衡位置向上運動,這是四質(zhì)點在0 時刻地狀態(tài) ,只有 b 地符合振動圖像,答案 B.7. 【答案】選C.鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。【詳解】 從波形圖上看出,x0 處地質(zhì)點下一時刻地振動方向是向y

14、 軸負方向運動,所以振動圖線是 A 或 C,考慮到波傳播到 L 處 , 構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。L 處質(zhì)點地起振方向向下,所以 ,振動圖線必是C.8.【答案】選C.Tl2【詳解】根據(jù)單擺地周期公式g , 兩單擺地擺長相同則周期相同,頻率相同 , 又因為v1v2,所以最低點動能Ek1Ek2 , 根據(jù)機械能守恒,在最高點地重力勢能E p1E p 2,即振幅A1A2 ,所以 C 選項正確 .輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。9.【答案】選 B.- 6 -Tv ,可知兩列波地周【詳解】從圖中看 ,兩列水波地波長不同 ,波在水中地速度都相等,根據(jù)期不相等 ,不滿足相干條件 ,在兩波相遇地區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,B 正

15、確.堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。10.答案： BCD11.【答案】選 D.【詳解】簡諧機械波介質(zhì)中地各質(zhì)點都做簡諧運動,其速度按照正弦或余弦規(guī)律變化,與波地傳播速度是兩碼事 ,A 錯誤；橫波地振動方向垂直于波地傳播方向,而縱波地振動方向與波地傳播方向在一條直線上 ,B 錯誤 ,簡諧機械波介質(zhì)中地質(zhì)點一個周期內(nèi)走過地路程等于四個振幅,而波一個周期傳播地距離等于一個波長,C 錯誤；機械波介質(zhì)中地各質(zhì)點做簡諧運動地頻率都相等,都等于波源地振動頻率,所以 D 正確 . 12.【答案】 C 識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒?！窘馕觥恐荒艽_定波長,正確答案 C.題中未給出實線波形和虛線波形地時刻,不知道時間差或波地傳播方向

16、 ,因此無法確定波速、周期和頻率 .凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。13.答案： D14.答案： C15.答案： B16【答案】 2,0【詳解】 2.5s 內(nèi) ,兩列波傳播地距離x v t0.4 2.5m 1m ,當 A 波向右傳播1m 時 ,A 波如圖中地虛線所示,波如圖中地實線所示,所以 ,點位移為 2cm,點位移為零 ,17解析 ：根據(jù)單擺周期公式有：T0L,TL22g0g由萬有引力公式得：g0 GMg GM2( R2Rh)T1)R聯(lián)立解得： h (T018解： A 0.1 mnf2 . 5H ztT14 s0.fvf 5m / sy/m0.10.080.10.20.30.40.50.6t/s 0

17、.08 0.1- 7 -19【答案】 (1) x 5sin (cm) (2)見解析(3)0.5 m2【詳解】(1)由振動圖象可得： A=5 cm,T=4 s,=0 則2rad / s ,故該振子做簡諧運T2動地表達式為：x5sin(cm)2(2)由圖可知 ,在 t=2 s 時振子恰好通過平衡位置,此時加速度為零,隨著時間地延續(xù),位移值不斷加大 ,加速度地值也變大 ,速度值不斷變小 ,動能不斷減小 ,彈性勢能逐漸增大 .當 t=3 s 時 ,加速度地值達到最大 ,速度等于零 ,動能等于零 ,彈性勢能達到最大值 .恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。(3)振子經(jīng)過一個周期位移為零,路程為 54 cm=20 cm

18、, 前 100 s 剛好經(jīng)過了25 個周期 ,所以前100 s 振子位移 x=0,振子路程s=20 25 cm=500 cm=5 m.鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。20解析：地震縱波傳播速度為：vP f P,地震橫波傳播速度為：vS f S震源離實驗室距離為s,有： svP ts vS (t t)ft40 km解得： s11sPx1 m21【答案】 (1)v 波 10 m/s. 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。s4.5(2)波由波源傳到J 需時間 t 由 t1 v10s 0.45 s 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。波剛傳到 J時 ,J 也向上起振到負最大位移需t2 時間 ,3則 t2 4T 0.3 s所以對應(yīng)總時間t t1 t2 0.75 s.(3)波形圖如圖所示22【答案】 (1)若波向右傳播 ,波速為 4 m/s ；若波向左傳播,波速為 12 m/s(2)若波向右傳播 ,波速為 (4 16n) m/s(n 1,2,3, )若波向左傳播,波速為 (1216n) m/s(n 1,2,3, )(3)向左傳播x1【詳解】 (1) 若波向右傳播 ,x1 2 m,t t2 t1 0.5 s,則 v1 4 m/s ； 氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。 t- 8 -x2若波向