高考物理复习机械振动和机械波综合检测及答案

状元源免注册、免费提供中学高考复习各科试卷下载及高中学业水平测试各科资源下载状元源打造最全的免费高考复习、学业水平考试复习资料，更多资料请到状元源下载。第七章机械振动和机械波综合检测一、选择题(本题共12小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．一单摆的摆长l＝98cm，在t＝0时，正从平衡位置向右运动，取g＝9.8m/s2，则当t＝1.2s时，下列关于摆球的运动描述，正确的是()A．正向左做减速运动，加速度正在增加B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增加D．正向右做加速运动，加速度正在减小【解析】单摆的周期T＝2πlg≈2s，所以摆球在t＝1.2s时，正在平衡位置的左边且向左运动之中．故正向左做减速运动，加速度正在增加，即选项A正确．【答案】A2．(2009·广西模拟)关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是()A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动C．甲乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发生的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D．哈勃太空望远镜发现所接受到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去【解析】由产生多普勒效应的原因可知，A错，B对；观察者和波源靠近，则他所听到的频率变大，故选项C错；由c＝λf知波长变长，则频率变小，由多普勒效应，说明该星系正在远离我们而去，故选项D对．【答案】BD3．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图(甲)是t＝1s时的波形图，图(乙)是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则图(乙)可能是图(甲)中哪个质点的振动图线()A．x＝0处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点D．x＝3m处的质点【解析】由题图(乙)知，1s时，质点正经平衡位置向下振动(和邻近的下一个时刻的位移相比较得出)．由题图(甲)，用“上坡下振”判出：这样的质点为x＝0或x＝4m处的质点．故答案选A.【答案】A4．(2009·湖北重点中学联考)一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v的速度传播，图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上，间距相等，以质点1从平衡位置开始竖直向上运动起为起始时刻，经过时间t，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图，则两质点平衡位置的间距d为()状元源免注册、免费提供中学高考复习各科试卷下载及高中学业水平测试各科资源下载状元源打造最全的免费高考复习、学业水平考试复习资料，更多资料请到状元源下载。A.vt4B.vt8C.vt12D.vt16【解析】由题意可知；各质点的起振方向竖直向上，前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图说明波已经传播了2T，即2T＝t①；而该波的波长λ＝vT②；由图象可知：λ＝8d③.联立①②③得：d＝vt16，故D正确．【答案】D5．(2010·天津六校联考)铺设轶轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动，若发生共振，列车是危险的．为了在保证列车安全行驶下提高列车的运行速度，下列措施可行的是()A．增加钢轨的长度B．增大列车的固有频率C．减小钢轨的长度D．增大列车的固有周期【解析】最大运行速度v＝lT0＝lf，所以增加钢轨的长度或增大列车的固有频率，有利于提高列车的运行速度，即AB正确．【答案】AB6．(2010·保定调研)一列简谐波沿x轴传播，某时刻波的图象如图所示．此时A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.7s回到该时刻位置．则()A．该波沿x轴负方向传播B．该波的传播速度为2.5m/sC．图示时刻A点的速度方向和加速度方向相同D．图示时刻B点的速度方向和加速度方向相反【解析】题图中所示A和B位置都在正方向上，加速度方向均指向y轴负方向，A回到原来位置所用时间为0.1s，B回到原位置所用时间为0.7s，可以看出A先向y轴正方向运动，B先向y轴负方向运动，故C、D错误．由于A正向上运动，根据“平移法”可知此波正向x轴负方向传播，A正确．A和B回到原位置的过程刚好组成一个周期质点的运动，故此波的周期为0.8s，则v＝λT＝20.8＝2.5(m/s)，B正确．【答案】AB7．(2009·石家庄质检)如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以1m/s的速度水平向右传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动t＝3s时质点a第一次到达平衡位置上方的最高点，则下列判断正确的是()A．质点d是开始振动后的振动周期为4sB．t＝4s时波恰好传到质点eC．在3st4s这段时间内质点c的速度方向向上状元源免注册、免费提供中学高考复习各科试卷下载及高中学业水平测试各科资源下载状元源打造最全的免费高考复习、学业水平考试复习资料，更多资料请到状元源下载。D．质点b开始振动时速度方向向上【解析】质点a先向下运动，第一次到达最高点需四分之三周期，根据题意，经历时间3s，故该波的周期为4s，该波经过的所有质点的振动周期均为4s，A正确；t＝4s时，波传播了4m，正好在质点e，B正确；波需要2s传播到质点c，又经1s质点c到达最低位置，接下来的1s，即3st4s时间段内质点c应向上运动，C正确；因为波经过的所有质点振动形式都相同，故质点b开始振动的方向应与质点a相同，向下运动，故D错误．【答案】ABC8．一列沿x轴正方向传播的横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则()A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s【解析】因为横波沿x轴正方向传播，所以选项A错．由图知λ＝24m,0.2s＝(n＋1/4)T，故T＝0.8/(4n＋1)s，n＝0,1,2….又f＝1/T，故f＝(4n＋1)/0.8Hz，n＝0,1,2，….v＝λ/T＝30(4n＋1)m/s，n＝0,1,2….故选项C对，B、D错．【答案】C9．(2009·临沂模拟)如图是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是()A．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置处B．从图象可以看出小球在振动过程中沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同【解析】从图象看出，小球振动方向是沿x轴的，故B错；平衡位置附近小球疏，表示运动快；小球密处表示运动慢，故D对．【答案】ACD10．(2008·高考重庆理综)某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图所示)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则()A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km状元源免注册、免费提供中学高考复习各科试卷下载及高中学业水平测试各科资源下载状元源打造最全的免费高考复习、学业水平考试复习资料，更多资料请到状元源下载。【解析】由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动．设地震仪距震源为x，则有x4－x9＝5，解得：x＝36km.【答案】A11．如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔P，在下面放一条纸带．当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔P在纸带上画出了一条振动曲线．已知在某次实验中如图方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图乙所示的曲线，根据曲线可知这段时间内()A．纸带在加速运动B．纸带在减速运动C．振子的振动周期在逐渐增加D．振子的振动周期在逐渐减小【解析】振子做简谐振动，其周期不发生变化，C、D错误，由纸带上的轨迹可以看出相等时间内的位移在增大，所以纸带在加速运动，A对，B错．注意纸带的运动方向和位移变化之间的关系．【答案】A12．(2008·东北)有两个静止的声源，发出声波1和声波2，在空气中传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是()A．声波1的波速比声波2的波速大B．相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生明显的衍射现象C．这两列波相遇时，不会产生干涉现象D．远离两个声源运动的观察者，听到的这两列波的频率均与从声源发出时的频率相同【解析】波的传播速度由介质决定，与波的波长无关，A项错；根据波发生明显衍射的条件可知，波长较大的波1空易发生明显的衍射现象B项正确；两列波频率不同，故不能发生干涉现象，C项正确；由于波的多普勒效应，远离声源运动的观察者听到的波的频率均比声源的频率低，D项错．【答案】BC二、实验题(本题共2小题，共18分)13．在用单摆测重力加速度的实验中，(1)需要用到的测量仪器有__________．实验中需要直接测出的物理量有__________．可推导出g＝__________.(2)在这个实验中，为减小误差，尽量准确地测出重力加速度，实验中要使：摆绳长度远__________摆球直径，摆绳的质量远__________摆球的质量，并在悬挂后进行摆长的测量；最大摆角__________10°；先测出单摆摆动30～50次的总时间，再计算出摆动的周期；测摆动时间要选取摆求通过__________时为计时的起、止点．【解析】(1)摆长是悬点到球心的距离，故要用到游标卡尺测摆球的直径，用秒表测时间．(2)摆球通过最低点的速度最大，此时作为计时的起、止点，能减少计时误差．【答案】(1)游标卡尺、米尺、秒表摆长l和摆动周期T4π2lT2状元源免注册、免费提供中学高考复习各科试卷下载及高中学业水平测试各科资源下载状元源打造最全的免费高考复习、学业水平考试复习资料，更多资料请到状元源下载。14．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量悬点到小球的距离为96.60cm，用卡尺量得小球直径是5.260cm，测量周期有3次，每次都在摆球通过最低点时按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到计时终止，结果如下表：123数的次数618171时间(s)60.4079.8070.60这个单摆振动周期的测量值是__________s，当地重力加速度的值是__________m/s2.(取三位有效数字)【解析】由题可知单摆的周期T1＝60.40(60－1)/2s≈2.013sT2＝79.80(81－1)/2s≈1.995sT3＝70.60(71－1)/2s≈2.017s则周期T＝T1＋T2＋T33≈2.01s摆长l＝l′＋d2＝(0.966＋12×0.0526)m＝0.9923m故重力加速度g＝4π2lT2＝4×3.142×0.99232.012m/s2≈9.69m/s2.【答案】2.019.69三、计算题(本题共包括4小题，共54分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．在湖中，甲、乙两人分别乘坐在相距24m的两只小船上，有一列水波从湖面传来，每只船每分钟上、下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，求水波的波速．【解析】由题意知，周期T＝60/20s＝3s，且甲、乙两点间相隔1.5个波长，故波长λ＝24/1.5m＝16m，所以波速v＝λ/T≈5.3m/