2022年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 的驱动力作用下做受迫

2、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f2、振幅为A2的半个波形b，f1f2

3、，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2m B.这列波的频率为50Hz C.这列波的波速为25m /s D.这列波沿x 轴正方向传

4、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 O2.0 -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 Oyxabcdef精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页优秀学习资料欢迎下载1 2 3 4 5 6 7 8 9t/s x/m OA-A

5、ab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，每个质点经过一定时间之后都要回到平衡

6、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 个周期后的振动图象A.a 处质点B.b 处质点C.c 处质点

7、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x坐 标 为-7.0cm 处的介质质点 正 好 经 过 平 衡V c b

8、 a y/cm x/cm 0510-10-512-2-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页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 T2/s22.02 3.20 3.61 4.00 4.84 （1）以摆长 L

9、 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）次全振动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页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

10、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224LgTg=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

11、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

12、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）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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页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=42/k=42/4=9.86m/s2（学生只填

13、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klmgmlkmT2216. ( 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

14、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/cm x/cm 0510-10-512-2-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页