高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章機(jī)械振動和機(jī)械波單元質(zhì)量檢測.doc

1、2011高考物理一輪復(fù)習(xí)單元質(zhì)量檢測第七章 機(jī)械振動和機(jī)械波一、本題共10小題，每小題4分,共40分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確,全部選對得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1。一水平彈簧振子做簡諧運動,下列說法中正確的是(）A。加速度增大時，速度必增大B.加速度增大時，速度必減小C.位移相同時，速度必相同D。速度相同時，位移必相同解析：如下圖所示，振子在A、B間做簡諧運動，O點為平衡位置，C、D關(guān)于O點對稱。由圖可知，當(dāng)振子遠(yuǎn)離平衡位置O運動時，位移增大,加速度增大，而速度減?。划?dāng)振子向平衡位置O運動時，位移減小，加速度減小,而速度增

2、大.所以在簡諧運動過程中，速度和加速度的變化趨勢總是相反的。選項A錯誤，選項B正確。振子由O向B運動經(jīng)過D點時和由B向O運動經(jīng)過D點時，位移相同，速度大小相等,但方向相反，說明位移相同時，速度不一定相同.選項C錯誤.振子由B向O運動經(jīng)過D點時和由O向A運動經(jīng)過C點時，速度大小相等,方向相同,而位移雖然大小相等，但方向相反，說明速度相同時，位移不一定相同，選項D錯誤.答案：B2.如圖所示,物體放在輕彈簧上，沿豎直方向在AB之間做簡諧運動.物體沿DC方向由D點運動到C點（D、C兩點未在圖上標(biāo)出）的過程中，彈簧的彈性勢能減少了3。0 J，物體的重力勢能增加了1。0 J，則在這段過程中(）A。物體經(jīng)過

3、D點時的運動方向是指向平衡位置的B.物體的動能增加了4。0 JC.D點的位置一定在平衡位置以上D.物體的運動方向可能是向下的解析：由機(jī)械能守恒定律可知,動能應(yīng)增加2。0 J,由D到C，動能變大，即速度增加,故C點一定比D點接近平衡位置，故A對，B錯.重力勢能增加,物體應(yīng)向上運動，C、D錯.答案:A 3。公路巡警開車在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查.在同一車道上巡警車向前方的一輛轎車發(fā)出一個已知頻率的電磁波，如果該電磁波被那輛轎車反射回來時，巡警車接收到的電磁波頻率比發(fā)出時低，說明那輛轎車的車速（）A.大于100 km/h B.小于100 km/hC。等于100 km/h D.無法確

4、定解析：用多普勒效應(yīng)解釋現(xiàn)象.巡警車接收到的頻率低了，即觀察者接收到的頻率低,說明轎車和巡警車正在相互遠(yuǎn)離,而巡警車速度恒定,因此可以判定轎車速度比巡警車大，故選A.答案：A4.已知懸掛在地球表面附近的擺長為l的單擺，擺動周期為T，地球半徑為R，則可測得地球平均密度為（)A。3l/GRT2B。GRT2/3l C.l/GRT2D.2l2/GRT2解析：單擺周期T=2，地球表面重力約等于萬有引力mg=G，又M=R3·,由可得=。答案：A5.一列平面簡諧波，波速為20 m/s,沿x軸正方向傳播，在某一時刻這列波的圖象如圖所示。由圖可知（）A.這列波的周期是0.2 sB。質(zhì)點P、Q此時刻的運

5、動方向都沿y軸正方向C。質(zhì)點P、R在任意時刻的位移都相同 解析：由波動圖象可知波長為=4 m，由=vT得波的周期T=/v=0。2 s，選項A正確；由波沿x軸正方向傳播可知P、Q此時刻的運動方向都沿y軸正方向，選項B正確；由波動圖象可知P、S兩點是相同點，在任意時刻的位移、速度都相同，選項C錯D正確。答案：ABD6。一列簡諧橫波沿x軸正方向以v=4 m/s的速度傳播,在某一時刻的波形如圖所示，從圖示時刻開始，經(jīng)過t=1 s，+x軸上的某質(zhì)點P，處在x軸下方且向+y方向運動,則質(zhì)點P距離y軸可能是（）A.1 m B.3 m C。7 m D。11 m解析：本題考查波的圖象，根據(jù)波的圖象反映的信息結(jié)合

6、題目條件可以知道該列波的波長是8 m，波速4 m/s，周期2 s，經(jīng)過1 s后，波動圖象關(guān)于x軸對稱，作出1 s后的波形圖可知滿足題目條件的質(zhì)點距y軸3 m、11 m，故選項B、D正確。答案：BD7.如圖所示,一輕彈簧的左端固定在豎直墻上,右端與質(zhì)量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡諧運動.當(dāng)滑塊運動到右側(cè)最大位移處時，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子,繼續(xù)做簡諧運動，新振子的運動過程與原振子的運動過程相比（）A。新振子的最大速度比原來的最大速度小B.新振子的最大動能比原振子的最大動能小C。新振子的振動周期比原振子的振動周期大 D.新振子的振幅比原振子的振幅小 解析:物體在最大

7、位移處時彈性勢能一定，等于平衡位置的動能，即Ep=Mv2。當(dāng)M換成M+m時，v變小，故A正確。物體再次回到平衡位置的過程中,質(zhì)量變大,周期變大，故C正確。 答案:AC8.一架低空飛行的飛機(jī),從遠(yuǎn)處水平勻速地飛至某同學(xué)頭頂上空.若飛機(jī)振動的頻率始終不變，從聽到聲音開始至飛機(jī)飛臨該同學(xué)頭頂上空時刻前，他聽到的飛機(jī)聲音的音調(diào)（）A。不變，且一直與飛機(jī)實際發(fā)出的聲音音調(diào)相同B。不變,且一直比飛機(jī)實際發(fā)出的聲音音調(diào)低C.不變，且一直比飛機(jī)實際發(fā)出的聲音音調(diào)高D.一直比飛機(jī)實際發(fā)出的聲音音調(diào)高,但音調(diào)逐漸變低，越來越接近飛機(jī)實際發(fā)出的解析：由多普勒效應(yīng)知,飛機(jī)的頻率不變,當(dāng)飛機(jī)由遠(yuǎn)飛近時人接收的頻率變大,

8、聽到飛機(jī)聲音的音調(diào)比較高，當(dāng)飛機(jī)逐漸靠近時人接收的頻率會逐漸和飛機(jī)自身的頻率接近,人聽到的聲音會接近飛機(jī)本身發(fā)出的.答案:D9.如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,波速為1 m/s，振幅為4 cm,頻率為2.5 Hz，波上P、Q兩點的平衡位置相距0.3 m，在t=0時刻，Q點位于其平衡位置上方最大位移處，則P點（）A。在t=0到0.1 s時間內(nèi)的位移是-4 cmB。在0.1 s末的加速度最大C。在0.1 s末的速度方向向下D.在t=0到0.1 s時間內(nèi)經(jīng)過的路程是4 cm解析:由v=f得= m=0。4 m,而P、Q兩點相距0。3 m=,所以t=0時刻，P點恰在平衡位置且向

9、上振動，由已知條件可知振動周期T為0.4 s，所以0。1 s末即后質(zhì)點P到達(dá)正向最大位移處,速度為零,A、C錯;加速度最大,B正確；在t=0到0。1 s時間內(nèi),質(zhì)點P經(jīng)過的路程為一振幅，即4 cm,D正確.答案：BD10.如圖所示,曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動。開始時不轉(zhuǎn)動搖把，而使振子自由上下振動，測得其頻率為2 Hz，然后勻速轉(zhuǎn)動搖把,轉(zhuǎn)速為240 r/min，當(dāng)振子振動穩(wěn)定時，它的振動周期為（）A.0。5 s B.0.25 s C。2 s D.4 s解析:勻速轉(zhuǎn)動搖把時，振子受迫振動.當(dāng)搖把的頻率恒定時，所在振子受迫振動的頻率與它相同，則可得到答案為B.答

10、案：B二、本題共2小題共13分,把答案填寫在題中的橫線上或按要求作圖.11。在用單擺測定重力加速度的實驗中（1）擺動的擺角要滿足的條件是_.（2）圖中O點是懸掛點，圖中的擺長為_m.（3)要選密度均勻的材料作擺球，是因為：_.（4）一位同學(xué)的刻度尺只有15 cm長，不宜用來直接測量擺長，他做了兩個擺長不等的單擺,用這把刻度尺量出兩擺長之差為a（a15 cm），分別測出較長的擺的周期為T1，較短的擺的周期為T2，則重力加速度g=_m/s2.解析：根據(jù)單擺振動特點及擺長要求，可求（1）(2）(3).（4）T1=設(shè)l1l2a=l1l2=；則g=答案：(1)小于5°(2）0。9960（3）密

11、度均勻的球的重心在球心(4）12.某同學(xué)在進(jìn)行“研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系”課題實驗時，利用如圖所示裝置進(jìn)行了如下的實驗：讓彈簧振子穿過一光滑的水平橫桿，在彈簧振子的小球上安裝一支筆，下面放一條紙帶.當(dāng)小球振動時，垂直于振動方向以恒定的加速度拉動紙帶,加速度大小為a,這時筆在紙帶上畫出如圖乙所示的一條曲線,請根據(jù)圖乙中所測得的長度s1、s2，寫出計算彈簧振子振動周期的表達(dá)式：T=_.換用不同質(zhì)量的小球?qū)嶒?，分別得到彈簧振子小球的質(zhì)量m與振動周期T及對應(yīng)的T2數(shù)據(jù)，如下表：次數(shù)12345小球質(zhì)量m(kg）0.050。100.150.200。25振動周期T（s） 0。500.700。861

12、。011。11T2（s2）0.250.490。741.021.23根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映T與m間的關(guān)系，請在上面方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹拷⒆鴺?biāo)系，并作出圖線.從圖線可以得到該實驗中彈簧振子振動的周期與小球質(zhì)量之間的關(guān)系是:_。答案: T2=km（k取4。95.1之間均正確）三、本題共5題，共67分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.13.如圖所示，兩個質(zhì)量相等的彈性小球1和2分別掛在輕線上.開始時兩線平行，兩球的重心在同一水平線上，且兩球相接觸.線長分別為L1=0.25m，L2=1m.把1球拉開一小角

13、度（小于5°)后釋放，則它在6s的時間內(nèi)與2球共碰撞多少次？（取=3.14)解析:本題中是兩個質(zhì)量相等的小球發(fā)生彈性碰撞，其結(jié)果是運動的小球停下來而靜止的小球運動起來.同時注意兩個小球的運動周期。根據(jù)題意有：第一個過程：小球1的周期T1=2=1s，小球2的周期T2=2=2 s 從物理過程看，小球1經(jīng)時間與小球2碰撞,即t1=0.25 s。第二個過程:碰撞后，小球1停止,小球2運動起來，經(jīng)時間與小球1碰撞.即t2=1 s。 接著小球2停止，小球1運動起來,經(jīng)時間與小球2碰撞.即t3=0。5 s接著重復(fù)第二個過程,當(dāng)小球1、2在第二個過程中完成6次碰撞即用時1.5×3=4。5(

14、s）后剩余的時間為60。254。5=1.25 s小球2與小球1可再碰撞1次.在6 s內(nèi)兩球碰撞的次數(shù)為1+6+1=8次.答案：8次14.兩列完全相同的橫波分別從波源A、B兩點沿直線Ox軸相向傳播,某一刻的波形圖如圖所示,如果兩列波的波速都是1 ms，試判斷從圖示時刻開始，最短再經(jīng)過多長時間,質(zhì)點P的位移最大？解析:波的傳播可以看成波形保持不變沿傳播方向平移，在兩列波疊加的區(qū)域，每一點的位移由兩列波共同決定，由題意可知，當(dāng)兩列波都再傳播波長時，兩列波的波谷在P點相遇，此時P點的位移將達(dá)到最大,故t=v=0。3 s。P點的“位移”最大，是指兩列波引起的分振動的位移矢量和最大。答案：0.3 s15。

15、在某介質(zhì)中形成一列簡諧波,t=0時刻的波形如圖中的實線所示。（1）若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振,求： 該列波的周期T；從t=0時刻起到P點第一次達(dá)到波峰時止，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？（2)若該列波的傳播速度大小為20 m/s，且波形中由實線變成虛線需要經(jīng)歷0.525 s時間，則該列波的傳播方向如何？解析：由圖象可知=2 m，A=2 cm(1)當(dāng)波向右傳播時，點B的起振方向豎直向下,包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均為豎直向下.波速v=m/s=10 m/s由v=得T=v=0.2 s由t=0至P點第一次到達(dá)波峰止，經(jīng)歷的時間t2=t

16、1+T=0。75 s=(3+)T，而t=0時O點的振動方向豎直向上（沿y軸正方向），故經(jīng)t2時間，O點振動到波谷，即y0=2 cms0=n×4A=（3+)×4A=0.3 m.（2）當(dāng)波速v=20 m/s時，經(jīng)歷0。525 s時間，波沿x軸方向傳播的距離x=vt=10。5 m，即x=(5+)，實線波形變?yōu)樘摼€波形經(jīng)歷了（5+）T，故波沿x軸負(fù)方向傳播.答案：（1）0。2 s2 cm0。3 m(2)沿x軸負(fù)方向傳播16。如圖所示，將質(zhì)量為mA=1000 g的平臺A連結(jié)在勁度系數(shù)k=200 N/m的彈簧上端，彈簧下端固定在地上，形成豎直方向的彈簧振子，在A的上方放置mB=mA的物

17、塊B,使A,B一起上下振動，彈簧原長為5 cm。A的厚度可忽略不計，g取10 m/s2.求（1）當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡諧振動時，A的平衡位置離地面C多高？（2）當(dāng)振幅為0。5 cm時，B對A的最大壓力有多大？（3）為使B在振動中始終與A接觸，振幅不能超過多大？解析：（1）振幅很小時，A,B間不會分離，將A與B整體做為振子,當(dāng)它們處于平衡位置時，根據(jù)平衡條件得kx0=(mA+mB）g。得形變量x0=m=0.01 m=1 cm.平衡位置距離地面高度h=l0-x0=(5-1） cm=4 cm。(2)當(dāng)A，B運動到最低點時,有向上的最大加速度，此時A，B間相互作用力最大，設(shè)振幅為Ao。最大加速度am=。取B

18、為研究對象，有NmBg=mBam.得A，B間相互作用力N=mBg+mBam=mB（g+am）=0.1×（10+5） N=1.5 N.由牛頓第三定律知,B對A的最大壓力大小為N=N=1.5（N）.(3)為使B在振動中始終與A接觸，在最高點時相互作用力應(yīng)滿足：N0.取B為研究對象,mBgN=mBa，當(dāng)N=0時，B振動的加速度達(dá)到最大值，且最大值am=g=10 m/s2（方向豎直向下).因amA=amB=g，表明A，B僅受重力作用，此刻彈簧的彈力為零，彈簧處于原長,最大振幅A=x0=1 cm.振幅不能大于1 cm.答案：(1）4 cm（2）1。5 N(3)1 cm17.下圖中的實線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲