高三物理机械振动与机械波单元测试题

高三物理机械振动与机械波单元测试题组题：于忠慈一、选择题1、如图(a)所示，用手拿着绳子的一端上下摆动，保持摆动幅度相等，就会看到一列凹凸相间的波向绳子的另一端传去。设在t时刻波传到P点，则下列判断错误的是[]A．在此时刻质点A（在波谷处）加速度向上B．在此时刻质点B速度向下C．再过T/2时间，绳上波形如图(b)所示D．再过T/2时间，质点A向右移过/2的距离2、一列沿x轴传播的横波，t与（t＋0.4s）在－3m—3m的区间内的波形均如图所示，那么可以断定[]A.该波最大波速为10m/s，B.该波周期的最大可能值为0.4s，C.（t＋0.2s）时，x＝3m的质点位移为零，D.若波沿＋x方向传播，各质点刚开始振动时运动方向向上。3、如图为一列横波在某一时刻的波形，这时位于平衡位置的质点A正向-y方向运动，且经0.2秒质点A再一次经过平衡位置并向+y方向运动，则这列横波[]A.向左传播B.波长为12米C.周期0.4秒D.波速为20米/秒。4、如图，沿波的传播方向上有间距均为1米的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，一列横波以1米/秒的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1秒时，质点a第一次到达最高点，则在4秒＜t＜5秒这段时间内[]A.质点c的加速度逐渐增大B.质点a的速度逐渐增大C.质点d向下运动D.质点f保持静止5、如图所示，Ｓ１、Ｓ２是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为Ａ，ａ、ｂ、ｃ三点分别位于Ｓ１、Ｓ２连线的中垂线上，且ａｂ＝ｂｃ．某时刻ａ是两列波的波峰相遇点，ｃ是两列波的波谷相遇点，[]Ａ．ａ处质点的位移始终为2ＡＢ．ｃ处质点的位移始终为－2ＡＣ．ｂ处质点的振幅为2ＡＤ．ｃ处质点的振幅为2Ａ6、如图所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置．其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中[]A.位于B处时动能最大．B.位于A处时势能最大．C.在位置A的势能大于在位置B的动能．D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能．(a)（a((b)（a(y/m－3－1０13x/mx（m）8-8y（cm）0612A7、A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t＝TA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比VA：VB可能是[]A.1：3B.1：2C.2：1D.3：18、在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a）所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．则该波的[]A.周期为Δt，波长为8L．B.周期为2Δt/3，波长为8L．C.周期为2Δt/3，波速为12L/ΔtD.周期为Δt，波速为8L/Δt9、如图所示，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则[]A.f1＝2f2，v1＝v2。B.f1＝f2，v1＝0.5v2。C.f1＝f2，v1＝2v2。D.f1＝0.5f2，v1＝v2。10、图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm。在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图12所示。因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播）。此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5.5秒时，观察者看到B处恰好第三次出现波谷，下列判断正确的是[]A．该波的振幅为10cmB．该波的波长为12cmC．该波的周期为2秒D．在t＝5.5秒时，C处应显示为波峰二、填空题1、如图为一列横波t=0时刻波的图象，并向右传播，经过1.1秒,质点A第三次处于波峰,则这列波的波速为cm/s,经过s时间质点B第一次到达波峰。2、下表中是实验时作简谐振动物体的位移x、回复力F、加速度a、速度v与时刻的对应关系表，T是振动周期，请在灰色空格中填上对应关系（填零、正向最大或负向最大）IIISxLL3、如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图；频率由高到低的先后顺序依次是图.ABCD4、.细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。5、如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的＿＿＿＿＿点为振动加强的位置，图中的＿＿＿＿＿点为振动减弱的位置．6、下图为水波传播的先后两个时刻的情景，试比较两图中水波的传播情况与水面上树叶的位置，可以得出的结论是：。7、一列简谐横波沿x负方向上传播，速度为10m/s，已知t=0时刻的波形图如图甲所示。图中P点此时正经过平衡位置沿_______方向运动，将t=0.5s时的波形图画在图乙上（至少要画一个半波长）。图1t=02t=T/4图3t=3T/48、沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5m和x＝6.5m处。在t1＝0.5s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2＝_________s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t1＝0.9s时，质点P的位移为_____________cm。三、实验题1、用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5º)，计算机屏幕上得到如图a所示的F–t图象。然后将单摆挂在测力探头上，使单摆保持静止，得到如图b所示的F–t图象。那么：①、此单摆的周期为秒。②、设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是:[]2、S1、S2是两个振动频率相同的波源，它们发出两列波长均为的简谐横波，图中虚线和实线分别代表某时刻这两列波的波谷和波峰，（1）在空间有很多条加强点的连线，试用笔线画出过P点的一条振动加强点的连线。（2）填写下表中各项（下表中已给出四点，请再从A、B两点中找出一个与给出的四点有相同特征的点填在第五列中）质点PQMN到S1的距离322.5到S2的距离2.521.5试由上表中数据归纳出振动加强点到两个波源的距离间的关系，应符合什么条件？3、有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成．两个单摆摆动平面前后相互平行．y/cm2PQ01234567x/m（1）现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50．0S和49．0S，则两单摆的周期差ΔT＝s；（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差．若测得释放两摆的时间差Δt＝0.165s，则在短摆释放s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向（填方向）通过（填位置）；（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是。四、计算题1、从甲地向乙地发出频率为50Hz的声波，当波速为330m/s时，刚好在甲、乙两地形成一列有若干个完整波形的波，当波速为340m/s时，两地还是存在若干个完整波形，但完整波形的波数减少了两个，求甲、乙两地距离。2、右图是一列简谐波在某一时刻的波形图线。虚线是0.2s后它的波形图线。这列波可能的传播速度是多大？3、将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、'A之间来回滑动，',AA点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为，很小。图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线，且图中0t为滑块从A点开始运动的时刻，试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息，求：（1）容器的半径；（2）小滑块的质量；（3）滑块运动过程中的守恒量。参考答案一、选择题1、CD2、BC3、CD4、ACD5、CD6、BC7、ABC8、BC9、C10、BCD二、填空题1、5cm/s、0.9s2、状态时刻物理量0T/4T/23T/4T位移x零正向最大零负向最大零回复力F零负向最大零正向最大零速度v正向最大零负向最大零正向最大加速度a零负向最大零正向最大零3、BDCADBCA。4、5、b，a6、机械波在传播过程中介质中的质点并不随波移动。7、y轴正8、0.6，2三、实验题1、0.8sBD2、（1）图略（2分），（2）表如下（每空格各1分，共5分）质点PQMNA到S1的距离33.522.54.5到S2的42214.距离.5.55加强点到两个波源的距离之差为波长的整数倍（1分）。3、0.028.085左平衡位置增大摆长考点：探究单摆的运动分析：（1）两单摆的周期差sT02.050495050（2）由题意知：设长摆振动N次以后，两摆同时同方向通过某位置，则有：NT1-NT2=Δt，解得N=8.25.又因为T1=1s，短摆释放8.25-0.165=8.085s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向左通过平衡位置(3)能更准确地测量微小的时间差,必须使T1、T2测得更准确，故应增加摆长。能力要求：实验与探究能力，能应用所学的物理实验原理，通过推理和论证分析和解决实际问题四、计算题1、解：由fv可求得当波速为330m/s时波长为m6.650/330.甲、乙两地的间距为此波长的整数倍，即d=nλ(n=1,2,3,4……)当波速变为340m/s时d=(n-2)λ,(n=1,2,3,4……)m8.650/340,由上述几式可解得：d=448.8m2、由于波的传播方向未给定，所以必须分别讨论波向右传播和向左传播两种情况，又由于周期(或频率)未给定，要注意时间的周期性，用通式表示一段时间t。由图线可直接读出波长λ＝4m。此题还有另一种解法，因为波具有空间周期性，当波向右传播时，在0.2s内，传播的距离应为：则传播速度为：当波向左传播时，在0.2s内，传播的距离为：则传播速度为：3、由图乙得小滑块做简谐振动的周期：sT5……1分由52gRT，……1分得mgTR1.0422……2分在最高点Ａ，有NmgF495.0cosmin……2分在最低点Ｂ，有NmgRvmF510.02max……2分从Ａ到Ｂ，滑块机械能守恒，有221)cos1(mvmgR……2分解得：kgm05.0……2分滑块机械能守恒：JmvmgRE4210521)cos1(……2分