單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(八)

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(八)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．[2023·新課標(biāo)卷]船上的人和水下的潛水員都能聽見輪船的鳴笛聲．聲波在空氣中和在水中傳播時(shí)的()A．波速和波長均不同B．頻率和波速均不同C．波長和周期均不同D．周期和頻率均不同2．某同學(xué)將一根不可伸長的輕繩一端系上擺球，另一端系在力傳感器上，測(cè)得輕繩的拉力大小F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，若已經(jīng)測(cè)得擺長為L，結(jié)合圖中信息可以推測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?)A．eq\f(4π2L,T2)B．eq\f(π2L,T2)C．eq\f(π2L,4T2)D．eq\f(π2L,16T2)3．一列簡諧橫波在t＝1s時(shí)刻的波形如圖所示，a、b、c三質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa＝1m、xb＝1.5m、xc＝4m，若隨后5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)的路程為10cm，則下列說法正確的是()A．該簡諧波的傳播速度為2m/sB．該簡諧波一定向右傳播C．隨后5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的路程可能大于10cmD．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向4．[2024·上海統(tǒng)考模擬]如圖所示，有一周期為T、沿x軸正方向傳播的波，當(dāng)t＝0時(shí)波恰好傳到B點(diǎn)，則t＝8T時(shí)，CD段的波形圖為()5．[2023·浙江1月]主動(dòng)降噪耳機(jī)能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號(hào)，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波．某一噪聲信號(hào)傳到耳膜的振動(dòng)圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波(聲音在空氣中的傳播速度為340m/s)()A．振幅為2AB．頻率為100HzC．波長應(yīng)為1.7m的奇數(shù)倍D．在耳膜中產(chǎn)生的振動(dòng)與圖中所示的振動(dòng)同相6．[2024·遼寧省教研聯(lián)盟一模]一根柔軟輕繩水平靜止，A、B、C、D、E為繩上標(biāo)記的5個(gè)點(diǎn)，彼此間隔1米排成一條直線，如圖甲所示．現(xiàn)使標(biāo)記點(diǎn)A在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)圖像如圖乙所示，2s時(shí)AE間第一次形成如圖丙所示的波形，由此可判斷()A．此時(shí)B點(diǎn)的振動(dòng)方向向下B．A點(diǎn)振動(dòng)頻率為1HzC．此后B、D兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終相同D．繩上波的傳播速度為2m/s7．在一次實(shí)驗(yàn)中，某簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖像如圖甲所示，圖乙為在該波的傳播方向上某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像．下列說法中正確的是()A．該波的波長為3mB．若圖乙是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則該波一定沿x軸負(fù)方向傳播C．若圖乙是質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，則在t＝0.35s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(2m，－4cm)D．若圖乙是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則在t＝0.35s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4.5m，－4cm)二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求)8．[2024·全國模擬預(yù)測(cè)]如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一個(gè)小球，整個(gè)裝置穿在一個(gè)光滑的水平固定橫桿上，O點(diǎn)是彈簧原長位置，拉離平衡位置一段距離，小球會(huì)在O點(diǎn)兩側(cè)振動(dòng)，其中aa′兩點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)過程在O點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱的兩點(diǎn)(不是最大位移處)，則關(guān)于小球經(jīng)過aa′兩點(diǎn)的物理量的比較，下列說法正確的是()A．經(jīng)過兩點(diǎn)的速度可能相同B．經(jīng)過兩點(diǎn)的加速度一定相同C．從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a′點(diǎn)的時(shí)間可能等于振動(dòng)周期T的一半D．相對(duì)于O點(diǎn)的位移一定相同9．[2024·云南昆明模擬]一簡諧橫波沿x軸傳播，a、b為平衡位置相距12m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示．t＝0時(shí)刻a、b均位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)a正向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b正向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)a、b之間有且只有一個(gè)波峰；再經(jīng)0.5s，質(zhì)點(diǎn)a第一次位于波峰．若該波波長小于20m，下列說法正確的是()A．該波向x軸正方向傳播B．該波波源的頻率為2HzC．該波的波長為12mD．該波的波速大小為4m/s10．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時(shí)刻波源從坐標(biāo)原點(diǎn)開始振動(dòng)，如圖甲所示是簡諧橫波在t＝0.6s時(shí)的部分波動(dòng)圖像，如圖乙所示是這列波上x＝0.7m處的質(zhì)點(diǎn)從t＝0.7s時(shí)刻開始振動(dòng)的圖像，下列說法正確的是()A．波源的起振方向向上B．t＝0.6s時(shí)，x＝0.1m處的質(zhì)點(diǎn)在波谷處C．波的振動(dòng)頻率為f＝0.5HzD．波源的振動(dòng)方程為y＝－15sin5πt(cm)11．[2024·福建廈門二模]如圖甲所示，在同種均勻介質(zhì)中有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q，其振動(dòng)圖像分別如圖乙中實(shí)線、虛線所示，它們形成的波沿兩者之間的連線相向傳播，則()A．P、Q形成的兩列波的波速之比為2∶1B．P、Q形成的兩列波的波長之比為2∶1C．t＝1.2s時(shí)，P和Q振動(dòng)的加速度方向相反D.兩列簡諧波相遇時(shí)會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象三、非選擇題(本題共6小題，按要求答題)12．[2024·廣東江門一模]某同學(xué)做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，在擺球的平衡位置處安放一個(gè)光電門，連接數(shù)字計(jì)時(shí)器，記錄小球經(jīng)過光電門的次數(shù)．(1)下列說法中正確的是________；A．測(cè)出擺球做一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期的測(cè)量值B．質(zhì)量相同的鐵球和軟木球，應(yīng)選用鐵球作為擺球C.可將擺球從平衡位置拉開一個(gè)任意角度然后釋放擺球D．可以選擇有彈性的細(xì)繩作為擺線(2)在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺測(cè)得從懸點(diǎn)至擺球頂端的長度為L，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖乙所示，則擺球直徑d＝________cm；(3)將擺球從平衡位置拉開一個(gè)合適的角度，靜止釋放擺球，擺球在豎直平面內(nèi)穩(wěn)定擺動(dòng)后，啟動(dòng)數(shù)字計(jì)時(shí)器，擺球通過平衡位置時(shí)從1開始計(jì)數(shù)，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球第n次(為大于3的奇數(shù))通過光電門時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄的時(shí)間為t，此單擺的周期T＝______(用t、n表示)，重力加速度的大小為________________(用L、d和T表示)；(4)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)測(cè)得的重力加速度值經(jīng)查證明顯大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担铝性蚩赡艿氖莀_______．A．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了B．計(jì)算時(shí)用L＋d作為單擺的擺長C．?dāng)[球的振幅偏小D．把n當(dāng)作單擺全振動(dòng)的次數(shù)13．智能自帶許多傳感器，某同學(xué)想到使用其中的磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器，結(jié)合單擺原理測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋唧w操作如下：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑d，測(cè)得結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)d＝________mm；(2)將細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小鋼球，用毫米刻度尺測(cè)量出細(xì)繩的長度L；(3)如圖乙所示，將強(qiáng)磁鐵吸附于小鋼球下側(cè)，在單擺的正下方放置一，打開中測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的應(yīng)用軟件；(4)使單擺小角度擺動(dòng)，每當(dāng)鋼球經(jīng)過時(shí)，磁傳感器會(huì)采集到一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的峰值．采集到磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙，由圖得單擺的周期T＝__________s(保留兩位有效數(shù)字)；(5)若該同學(xué)把O點(diǎn)到鋼球中心的距離作為單擺擺長，則重力加速度的表達(dá)式可表示為__________(用L、d、T進(jìn)行表示)；(6)根據(jù)以上操作，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出重力加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣认啾葧?huì)________(填“偏大”“偏小”或“相等”).14.U型池輪滑的比賽場地如圖所示，該場地是一個(gè)半徑R＝10m的圓弧，可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m＝60kg的運(yùn)動(dòng)員在圓弧內(nèi)的同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)員始終在圓弧最低點(diǎn)附近運(yùn)動(dòng)(視為簡諧運(yùn)動(dòng))，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2，π＝3.14.(1)求運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所用的最短時(shí)間t；(2)若運(yùn)動(dòng)員從距最低點(diǎn)的高度h＝0.8m處由靜止開始下滑，求運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)受到的賽場的支持力的大小F.15．[2024·河南頂尖名校聯(lián)考]一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)坐標(biāo)為(1，0)的質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)，P質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(3，0).在t1＝0.6s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)第二次位于波峰位置，Q質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)是(－3，0).求：(1)這列波的傳播速度大?。?2)t2＝1.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的位移．16．[2024·湖南懷化高三模擬]如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球懸掛在一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端，靜止后小球所在的位置為O點(diǎn)．取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向建立坐標(biāo)系．現(xiàn)將小球從O點(diǎn)向下拉一小段距離A，然后釋放．已知重力加速度為g，小球在運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．(1)請(qǐng)證明：小球做簡諧運(yùn)動(dòng)．(2)從小球在位移A處釋放開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中定性畫出小球在一個(gè)周期內(nèi)的位移－時(shí)間圖像．(3)求小球在做簡諧運(yùn)動(dòng)過程中的加速度a與位移x的表達(dá)式，并在圖丙中畫出小球的a-x圖像．[2