【优质文档】高中物理机械振动和机械波单元试题.pdf

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1、优秀学习资料欢迎下载 （机械振动和机械波）单元检测题（五) 学号 _. 姓名 _. 第卷（选择题） 一选择题（请将你认为正确的答案代号填在卷的答题栏中，本题共10 小题） 1. 一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x 与时间 t 的关系图线如图所示，由图可知 .质点振动的频率为1.6Hz .质点振动的振幅为4.0cm .在 0.3s 和 0.5s 两时刻，质点的速度方向相同 .在 0.3s 和 0.5s 两时刻，质点的加速度方向相同 2. 如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已 知甲弹簧振子的固有频率为8Hz，乙弹簧振子的固有周期为72Hz，当支架在受到竖直方向 且频率为9Hz 的驱

2、动力作用下做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是 .甲的振幅较大，且振动频率为8Hz .甲的振幅较大，且振动频率为9Hz .乙的振幅较大，且振动频率为9Hz .乙的振幅较大，且振动频率为72Hz 3. 振源以原点O 为平衡位置， 沿 y 轴方向做简谐运动， 它激发的简谐波在x 轴上沿正负两个方向传播，在某一 时刻沿 x 轴正向传播的波形如图5 所示。图中所示的各 个质点中， 振动情况始终与原点的左方的质元P 的振动 情况相同的是 A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点 4. 如图所示，波源S1在绳的左端发出频率为 f1、振幅 为 A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右 端发出频率为f

3、2、振幅为A2的半个波形b，f1f2， P 为两个波源连线的中点.已知机械波在介质中的 传播速度只由介质本身的性质决定，则下列说法 中正确的有 A.两列波将不同时到达P 点 B.两列波在P 点叠加时P 点的位移最大可达A1+A2 C.a 的波峰到达S2时， b 的波峰还没有到达 S1 D.两列波相遇时，绳上位移可达A1+A2的点只有一个， 此点在 P 点的左侧 5. 一列横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图所示，质点 A 的平衡位置与坐标原点O 相距 0.5m ， 此时质点A 沿 y 轴正方向运动，经过0 . 02s 第一次达最大位移。由此 可知 A .这列波的波长为2m B.这列波的频率为50

4、Hz C.这列波的波速为25m /s D.这列波沿x 轴正方向传播 6. 一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如图所 示。关于波的传播方向与质点a、b、c、 d、e 的运 动情况，下列说法正确的是 A.若波形沿x 轴正方向传播，则质点a 运动的速度 将减小 B.若质点 e 比质点 d 先回到平衡位置，则波沿x 轴 正方向传播 t/s x/cm O 2.0 -2. 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 甲 乙 y x P a b c d O 图 2 A x y O O y x a b c d e f 优秀学习资料欢迎下载 1 2 3 4 5 6 7 8 9 t/s x/m O A -

5、A a b 图 9 C.若波形沿x 轴负方向传播，则质点c 向下运动 D.若波形沿x 轴正方向传播，再经过半个周期质点b 将运动到质点d 现在的位置 7. 家用洗衣机在正常脱水时较平稳，切断电源后，洗衣机的振动先是变得越来越剧烈，然 后逐渐减弱。对这一现象，下列说法正确的是 A.正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率大 B.正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率比洗衣机的固有频率小 C.正常脱水时，洗衣机脱水缸的运转频率等于洗衣机的固有频率 D.当洗衣机的振动最剧烈时，脱水缸的运转频率恰好等于洗衣 机的固有频率 8. 如图所示，一列横波向右传播，波上有a、b、c 三个质点， 每个质点

6、经过一定时间之后都要回到平衡位置，它们回到平衡 位置的先后顺序是 A.c、b、a B.b、c、a C.a、b、c D.a、c、b 9. 生活中有这样一个现象，当游行队伍敲锣打鼓的走近你时， 先传入你耳朵的一定是低沉浑厚的大鼓声，等一会儿才能听到清脆高亢的锣号声，这说明声 音在空气中传播时： A.频率越高，传得越远； B.频率越低，传得越远； C.频率越高，传得越快； D.频率越低，传得越远； 10. 一列沿 x 轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图（甲）所示，a、b、c、d 为介质中沿 波的传播方向上四个质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图（乙） 是下面哪个质点在 经过 3 个周期后的振动

7、图象 A.a 处质点B.b 处质点C.c 处质点D.d 处质点 第卷（非选择题共 3 道简答题1 道实验题 2 道计算题 请将你认为正确的答案代号填在下表中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二.简答题（共 3 小题） 11. 如图 9 所示为一弹簧振子在竖直方向作简谐运动的图象。规定向上为正方向，则振动的 频率为 _HZ；振子在图象中a 处对应点所受 弹力为 Fa，在 b 处对应点所受弹力为Fb，则两 处所受弹力的大小关系为Fa _ Fb。 （填大 于、等于或小于） 12. 一列振幅是2.0cm、频率是40Hz 的简谐横 波，以 3.2m/s 的速率沿x 轴的正方向传播,在某 时 刻

8、x坐 标 为 -7.0cm 处的介质质 点 正 好 经 过 平 衡 V c b a y/cm x/cm 0 510-10-5 1 2 -2 -1 优秀学习资料欢迎下载 位置且向y 轴正向运动 ,试在右面的坐标中画出此时的波形图(要求至少画出两个波长)。 13. 某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时，测量5 种不同摆长情况下单摆的振动周 期，记录数据如下： 摆长 L/m 0.5000 0.8000 0.9000 1.0000 1.2000 周期 T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 T 2/s2 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84 （1）以摆长 L 为横坐标

9、，周期的平方T 2 为纵坐标，根据以 上数据在图中画出T2L 的图线。 （2）由此图像求出重力加速度g= m/s。 （结果保 留到小数点后二位） （3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得的g 值比当地的标准值偏小，可能是因为 A.摆球的质量偏大 B.摆动的偏角偏小 C.计算摆长时，把悬线长l 当作了摆长l D.测量周期时，将n 次全振动误记成了（n1）次全振动 优秀学习资料欢迎下载 三.实验题（共 1 小题） 14. 一同学利用单摆来测定重力加速度，他是这样做的： 取一根丝线， 一端穿过球心的小孔，然后打一个结，另一端缠绕在铁架台上细杆上，如图 所示； 用米尺量得丝线长为10cm作为摆

10、长； 为了使实验看得更清楚，将摆球向一侧偏离200后放开小球； 在放下摆球的同时开始计时； 记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T； 把所测数据代入算式 2 2 4L g T g=4，就求得当地重力加速度. 指出这个学生在实验中的错误或不妥之处并写出正确的做法. (1)_ (2)_ (3)_ (4)_ (5)_ (6)_ 四.计算题（共 2 小题） 15. 有一轻质刚性杆，长为L，可绕上端的水平轴自由转动， 下端固结着质量为m 的质点，构成单摆，质点通过一根劲度 系数为K 的水平弹簧拴到墙上。当摆竖直下垂时，弹簧处于 松弛状态。求此系统小幅度振动的周期。 16. 如图所示，一轻弹簧竖直放置在地

11、面上，轻弹簧下端与地 面固定，上端连接一质量为M 的水平钢板，处于静止状态。 现有一质量为m 的小球从距钢板h=5m 的高处自由下落并与钢板发生碰撞，碰撞时间极短 且无机械能损失。己知M = 3m ，不计空气阻力，g 10m / s2 。 ( l ）求小球与钢板第一次碰撞后瞬间，小球的速度v1和钢板的速度 v2 。 ( 2 ）如果钢板作简谐运动的周期为2 . 0s ，以小球自由下落的瞬间为计时起点，以向下方 向为正方向， 在下图中画出小球的速度v 随时间t 变化的 v t 图线。 要求至少画出小球 与钢板发生四次碰撞之前的图线。（不要求写出计算过程，只按画出的图线给分） （机械振动和机械波）单

12、元检测题（五)参考答案（仅供参考） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B A D D C AD B BC 4. 由波的传播速度决定介质，两列波将同时到达P 点，所以 A 错、 C 错.而由波的叠加原理 k m L 优秀学习资料欢迎下载 知 D 正确 二.简答题答案 : 11. 0.125，小于 12. 在下图中建立图象 13. （1）图线略（过圆心的一条斜线）； （2）由图线的斜率k 求得重力加速度g=4 2/k=42/4=9.86m/s2（学生只填数即可） 三.实验题答案 : 14. (1)线不应缠绕在铁杆上，这样会使悬点不固定，摆长变化. (2)摆线过短，要求L d(摆球直径

13、)，一般取 1m左右 . (3)偏角太大，一般不超过10. (4)应从摆球通过平衡位置开始计时，以减小误差. (5)应取全振动 30次左右的时间t，由 t T n 求周期 . (6)重复几次实验，求g 的平均值 . 四.计算题答案 : 15. 设质点向右微小移量x，则质点受到的合外力 )mgSinkxF（由于是微小量， l x Sin 则 l mg kkxkx l mg kF ，（) 质点做简谐运动 周期 klmg ml k m T22 16. ( 1 ） 设小球刚落到钢板时速度为v0，则小球下落过程中， 机械能守恒， 有：mgh = 1 2 mv0 2 （ 2 分） 碰撞过程中，动量守恒，有

14、：mv0= mv1+Mv2 ( 3 分） 碰撞过程中，无机械能损失 1 2 mv0 2=1 2 mv1 2+1 2 Mv2 2( 3 分） 由以上三式， 可得： v0= 2gh =10m / s , v= 1 2 v0= 5m / s , v2= 1 2 v0=5m / s（另一组解舍去） 即小球与钢板第一次碰撞后，小球的速度v1为 5m/s， 方向向上； 钢板的速度v2为 5m/ s 方 向向下。（ 2 分，未指明速度方向扣2 分） ( 2 ) ( 10 分）如下图所示（小球与钢板第二次碰撞后，小球的速度为10m/s，方向向上；钢 y/cm x/cm 0 5 10 -10-5 1 2 -2 -1 优秀学习资料欢迎下载 板的速度为零） （图象分段给分：0 1s 图线，2 分； 1s 2s 图线，2 分；3s 4s 图线，4 分；4s 5s 图线2 分）