:高二物理机械振动、机械波单元测试

高二物理机械振动、机械波单元测试(五)

(内容：鲁科版选修3-4 机械振动、机械波)

满分：１００分．时间：９０分钟．命题人：李东荣  审核人：林靖城

第I卷（共４８分）

一、选择题：（每题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）

1．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度，则当声音由空气传到钢轨中时（   ）

A．频率变小，波长变大

B．波长变小，频率变大

C．频率不变，波长变大

D．频率不变，波长变小

2。一弹簧振子的振幅为A，下列说法正确的是 (   )

A．在T/４时间内，振子发生的位移一定是A，路程也是A

B．在T/4时间内，振子发生的位移可以是零，路程可以大于A

C．在T/2时间内，振子发生的位移一定是2A，路程一定是2A

D．在T时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是4A

3。若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（   ）

A。频率不变，振幅不变   B。频率不变，振幅改变

C。频率改变，振幅改变   D。频率改变，振幅不变

4。一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T （   ）

A。若t时刻和t+△t时刻振子运动位移的大小相等，方向相同，则△t一定为T的整数倍

B。若t时刻和t+△t时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，则△t一定为T/2的整数倍

C。若△t=T，则在t时刻和t+△t时刻振子运动的加速度一定相同

D。若△t=T/2，则在t时刻和t+△t时刻弹簧的长度相同

5。图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图像(x-t图)，由图可推断，振动系统(   )。

A。在t1和t2时刻具有相等的动能和相同的动量

B。 在t3和t4时刻具有相等的势能和相同的动量

C。在t4和t6时刻具有相同的位移和速度

D。在t1和t6时刻具有相同的速度和加速度

6。如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14。0m，b点在

a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最

大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1。00s后a点的位移为零，且向

下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于(   )

A．4。67m/s

B．6m/s

C．10m/s

D．4m/s

7。在用单摆测定重力加速度的实验中，若测得g值偏小，可能是由于 （   ）

A。计算摆长时，只考虑悬线长，未加小球半径

B。计算摆长时，将悬线长加上小球直径

C。测量周期时，将n次全振动误记成n+1次全振动

D。单摆振动时，振幅较小

8．如图所示，S为波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可左右移动，两板中间有一狭缝，此时观察不到A点振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是

（    ）

A．减小波源的频率    B．增大波源的频率

C．将N板向左移

D．将N板向右移

9。在某行星表面处的重力加速度值是地球表面处重力加速度值的4∕9，那么把在地球表面上走得很准的摆钟搬到这个行星表面上，它的分针转一圈经历的时间实际应是(    )。

A。2。25h   B。1。5h   C。4∕9h   D。2∕3h

10．分析下列物理现象：

（1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；

（2）“闻其声而不见其人”；

（3）学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；

（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。这些物理现象分别属于波的(

)

A．反射、衍射、干涉、多普勒效应

B．折射、衍射、多普勒效应、干涉

C．反射、折射、干涉、多普勒效应

D．衍射、折射、干涉、多普勒效应

11．如图所示，质点S为振源，做上下振动，形成向右、向左传播的简谐波，振动的频率为20Hz，波速为16m/s，已知PS=15。8m，QS=14。6m，经历足够长的时间，某时刻当质点恰通过平衡位置向上运动，此时刻P、Q两质点所处的位置是：（    ）

A．P在波峰    B．P在波谷

C．Q在波峰    D．Q在波谷

12．如图所示，表示两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，波速和波长均为1m/s和0。5m，C点是BD连线的中点，下列说法中正确的是（

）

A．C、D两点都保持静止不动

B．图示的A、B两点的竖直高度差为20cm

C．图示时刻C点正处在平衡位置且向下运动

D．从图示时刻起经0。25s后，B点通过的路程为20

第II卷（共５２分）

二、填空实验题（每空2分，共14分。把正确答案填在题中相应位置）

13。有5个同学做实验，各组实验数据列于下表，若每位同学测量长度和时

间的技术水平都一样，那么第-------------组测量结果更准确，由此计算出的重

力加速度的大小约为----------------。

组别

摆球材料

最大摆角(0)

摆长(m)

全振动次数

所测时间（s）

1

木

5

0。41

10

23。6

2

铝

5

0。50

50

87。2

3

铁

5

0。80

50

90。0

4

铜

15

0。60

30

70。8

5

铅

10

0。80

30

71。8

14。图甲是利用沙摆演示简谐运动图象

的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板

被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗

漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙

摆的振动位移随时间的变化关系。已知

木板被水平拉动的速度为0。20m/s，图

乙所示的一段木板的长度为0。60m，则

这次实验沙摆的摆长为__________（取g =π2）

Ａ．0。56m

Ｂ．0。65m   Ｃ．1。00m   Ｄ．2。25m

15。下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。已知声波在空气中的速度为340m/s。

请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是    (填a、b、c)；

估测(b)图中飞机的速度为

m/s。

16。 振幅不同，波速相同的两列波相向传播，它们的周期都为T，相遇的过程如以下各图所示，从这个过程中能总结出波的叠加的规律是：

1．

2．

三、计算题（共38分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，

只写出最后答案的不能给分。）

17。(8分)如图所示，半径是0。2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球甲和乙，若将它们同时无初速释放，请通过计算来分析哪个球先到达B点。（不考虑空气阻力）

18。(8分)如图是一列沿水平方向向右传播的横波波源的振动图象，若波速

是12m/s，波源在右侧坐标系的原点，试在右侧坐标系中画出这列波在t=8S

时的波形曲线？(标出坐标轴的物理量、单位、数值)

19。(10分)如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过t＝0。2s后它的波形图像，已知T＜t＜2T，则这列波传播速度和振荡频率分别为多少?

20。 (12分)有一单摆，振动的最大便角为5°，如图所示为摆球的回复力与位移的关系图像，摆球的质量为100g，当地的重力加速度为9。8m/s。求：

(1)摆长和周期。

(2)摆球的最大速度和最大切向加速度。

(3)设向右为正，摆球从A开始振动，画出其振动曲线。

(4)当回复力最小时，悬线的拉力大小。

(5)从A处开始，1。5s时摆球相对平衡位置的位移和1。5s内通过的路程。

参考答案

1。C  2。BD  3。B  4。C   5。B   6。AC

7。A  8。AC  9。B  10。A  11。AD  12。BD

13． 3  9。75 m/s  14。A  15。c；340

16。1．当波相遇时，振动方向相同的部分振动加强，振动方向相反的部分振动减弱；（或当两波相遇时，在它们重叠的区域里，介质上各点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移的矢量和）

2．波相互穿过，互不干扰

17。乙，

18。

19。25m／s或35m／s； 6。25Hz或8。75Hz

20。(1)1m，2s  (2)0。27m/s，0。85m/s  (3)图略

(4)F=1。009N  (5)0， 0。26m