高中物理-机械振动和机械波单元试题

（机械振动和机械波）单元检测题（五)学号________.姓名________.第Ⅰ卷（选择题）一．选择题（请将你认为正确的答案代号填在Ⅱ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Ａ.质点振动的频率为1.6HzＢ.质点振动的振幅为4.0cmＣ.在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同Ｄ.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的驱动力作用下做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是Ａ.甲的振幅较大，且振动频率为8HzＢ.甲的振幅较大，且振动频率为9HzＣ.乙的振幅较大，且振动频率为9HzＤ.乙的振幅较大，且振动频率为72Hz3.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f2、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+A2C.a的波峰到达S2时，b的波峰还没有到达S1D.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2mB.这列波的频率为50HzC.这列波的波速为25m/sD.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/sx/cmO2.0-2.00.40.81.21.62.02.4甲乙yxPabcdO图2AxyOOyxabcdef123456789t/sx/mOA-Aab图9C.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、aB.b、c、aC.a、b、cD.a、c、b9.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个周期后的振动图象A.a处质点B.b处质点C.c处质点D.d处质点第Ⅱ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12345678910二.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x坐标为-7.0cm处的介质质点正好经过平衡Vcbay/cmx/cm0510-10-512-2-1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/m0.50000.80000.90001.00001.2000周期T/s1.421.791.902.002.20T2/s22.023.203.614.004.84（1）以摆长L为横坐标，周期的平方T2为纵坐标，根据以上数据在图中画出T2—L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lD.测量周期时，将n次全振动误记成了（n＋1）次全振动三.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：①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；②用米尺量得丝线长为10cm作为摆长；③为了使实验看得更清楚，将摆球向一侧偏离200后放开小球；④在放下摆球的同时开始计时；⑤记下摆球完成一次全振动的时间即为周期T；⑥把所测数据代入算式224LgT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）单元检测题（五)参考答案（仅供参考）12345678910CBADDCADBBC4.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kmL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=4π2/k=4π2/4=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)，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tTn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，lxSin则lmgkkxkxlmgkF，（)质点做简谐运动周期klmgmlkmT2216.(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=12mv02（2分）碰撞过程中，动量守恒，有：mv0=mv1+Mv2(3分）碰撞过程中，无机械能损失12mv02=12mv12+12Mv22(3分）由以上三式，可得：v0=2gh=10m/s,v=－12v0=－5m/s,v2=12v0=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/cmx/cm0510-10-512-2-1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）