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