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AB．在T/4时间内，振子发生的位移可以是零，路程可以大于AC．在T/2时间内，振子发生的位移一定是2A，路程一定是2AD．在T时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是4A3.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()abA．4.67m/sB．6m/sC．10m/sD．4m/s7.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.2.25hB.1.5hC.4∕9hD.2∕3h10．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20cmC．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50.411023.62铝50.505087.23铁50.805090.04铜150.603070.85铅100.803071.814.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．0.56mＢ．0.65mＣ．1.00mＤ．2.25m15.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：甲0.60m乙AAA（a）（b）（c）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?x/cmt/S50-5246t=0时刻t=1/4T时刻t=1/2T时刻t=3/4T时刻刻t=T时刻刻刻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/s2.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.C2.BD3.B4.C5.B6.AC7.A8.AC9.B10.A11.AD12.BD13．39.75m/s214.A15.c；34016.1．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.mc/ym/x05-5489619.25m／s或35m／s；6.25Hz或8.75Hz20.(1)1m,2s(2)0.27m/s,0.85m/s2(3)图略(4)F=1.009N(5)0,0.26m