【高考導(dǎo)航】2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)單元過關(guān)檢測(cè)(十一)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波

1、高考導(dǎo)航2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)單元過關(guān)檢測(cè)（h一）：機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波（人教版）（時(shí)間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題5分，共計(jì)50分.每小題只有一個(gè)答案正確，把正確 選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi) ）1.如圖所示是一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，表示振幅a與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系,下列說法正確的是（）0 0,25 0,5 出75l0 麗9a.擺長約為10 cmb.發(fā)生共振時(shí)單擺的周期為1 sc.若增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動(dòng)d.若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動(dòng)解析：由單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線可知，當(dāng)單擺發(fā)生共振時(shí)，固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，即固有頻率為

2、0.5 hz ,因而固有周期為 2 s ,由單擺的周期公式可知，此單擺的擺長約為1 m；若增大擺長，周期變長，頻率變小，共振曲線的“峰”將向左移 動(dòng)，d正確.答案：d2.我國探月的“嫦娥工程”已啟動(dòng)，在不久的將來，我國宇航員將登上月球.假如宇航員在月球上測(cè)彳#擺長為l的單擺做小振幅振動(dòng)的周期為t,將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為 （a.兀l3grtb.3兀l grt2d.3兀l16grt216兀lc. 3grt2解析：設(shè)月球表面的重力加速度為g0ntgmm. l則-p-=mg, t= 2 71yg一 m 43號(hào)度p = v，v= 3兀r/口3 兀 l.解得p =grt, b對(duì)

3、.答案：b3 .兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率為100 hz,乙的固有頻率為 400 hz,若它們均在頻率為300 hz的驅(qū)動(dòng)力作用下振動(dòng)，則（）a.甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是100 hzb.乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是300 hzc.甲的振幅較大，振動(dòng)頻率是300 hzd.乙的振幅較大，振動(dòng)頻率是400 hz解析：因?yàn)榧?、乙兩個(gè)彈簧振子都在做受迫振動(dòng)，所以它們的振動(dòng)頻率都等于驅(qū)動(dòng)力頻率300 hz.乙的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率更接近，所以乙的振動(dòng)更激烈，即乙的振幅較大.選b.答案：b4 .如圖是一列簡諧橫波某一時(shí)刻的波的圖象，下列說法不正確的是（）a.波一定沿x軸正方向傳播b.此時(shí)a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度

4、方向相反c.質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)的速度方向可能沿 y軸正方向d.質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)的速度方向可能沿 y軸正方向解析：此題不能判定波的傳播方向，故選項(xiàng) a錯(cuò)誤；不管波向哪個(gè)方向傳播，a、b兩質(zhì)點(diǎn)在兩個(gè)趨勢(shì)不同的“坡”上，其振動(dòng)方向一定相反，選項(xiàng) b正確；由于波的傳播 方向不確定，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也不確定，若波向右傳播，a質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向振動(dòng)，b質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)；若波向左傳播，a質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，b質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向振動(dòng)，選項(xiàng) c、d正確. 答案：a5. （ 2012 西城模擬）振源a帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡諧運(yùn)動(dòng)，t = 0時(shí)刻繩上形成的波形如圖所示。規(guī)定繩上質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向，則 p點(diǎn)的

5、振動(dòng)圖像是圖中的（）ab.c.d.解析：由繩上形成的波形可知，p點(diǎn)開始時(shí)向下振動(dòng)，故 b正確。答案：b6. 一列波長大于1 m的橫波沿著x軸正方向傳播，處在 xi= 1 m和x2=2 m的兩質(zhì)點(diǎn) a b的振動(dòng)圖象如圖所示.由此可知 （）a.波長為-m3b.波速為1 m/sc. 3 s末a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同d. 1 s末a點(diǎn)的振動(dòng)速度大于 b點(diǎn)的振動(dòng)速度解析：由a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象及傳播可畫出t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖a 4 一一_-4-，一一象如圖所不，由此可得 入=-m, a正確；由振動(dòng)圖象得周期t= 43s,故丫= = 二7 m/s = m/s , b錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖象知 3 s末a13x4 3

6、質(zhì)點(diǎn)位移為一2 cm, b質(zhì)點(diǎn)位移為0,故c錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖象知1 s末a質(zhì)點(diǎn)處于波峰,振動(dòng)速度為零，b質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，振動(dòng)速度最大，故 d錯(cuò)誤.答案：a7. a、b兩列波在某時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)過t = ta時(shí)間（ta為波a的周期），兩波再次出現(xiàn)如圖所示波形，則兩波的波速之比va : vb不可能是（）a. 1 ： 3c. 2 ： 1解析：由圖可得a i lh a hb. 1 ： 2d. 3 ： 1入 a= ：a,入 b= |a,貝|.33 入 b 1經(jīng)1=%時(shí)間，兩圖中波形依舊，故可知ta= （n+1）t&n= 0,1,2 ）據(jù)va=入a一va 2則有s，1,2)故a、b、c選項(xiàng)符合題意.

7、答案：da、b、c、d是波傳播方向上8. 一列簡諧波沿 x軸正方向傳播，某時(shí)刻波形圖如圖甲所示 3的四個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，如再過2個(gè)周期，其中某質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的圖象如圖乙所本,則該質(zhì)點(diǎn)是（乙b處質(zhì)點(diǎn)d處質(zhì)點(diǎn)a. a處質(zhì)點(diǎn)c. c處質(zhì)點(diǎn)解析：由波的傳播方向可以判斷得出，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)方向沿y軸正方向，d的振3動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，而質(zhì)點(diǎn) a和c處于最大位移處，再過 2個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)d恰好回到平衡位置，且振動(dòng)方向沿y軸正方向，此后的振動(dòng)圖象符合圖乙所示的情況，故正確答案為d.答案：d9. 一簡諧橫波沿 x軸正方向傳播，若在 x=1 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示，則該波在t= 0.3 s時(shí)刻的波形曲線

8、為（）jc/m振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線甲中的（）cn解析：由題圖可知t = 0.3 s時(shí)刻處于x= 1 m處的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置.顯然選項(xiàng)中t =0.3s時(shí)刻的波形圖中只有 a選項(xiàng)對(duì)應(yīng)了 x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置，a正確.答案：a10. 一列簡諧橫波沿 x軸負(fù)方向傳播，圖甲所示是t=1 s時(shí)的波形圖，圖乙所示是波中某（兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)），則該振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)可能是圖甲乙a. x=0處的質(zhì)點(diǎn)c. x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)b. x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)d. x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)解析：圖甲中各點(diǎn)處于t = 1 s時(shí)刻，圖乙中t = 1 s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且振動(dòng)方向向下，對(duì)應(yīng)于圖甲中x=0和x=2 m處質(zhì)點(diǎn)

9、，由于波沿 x軸負(fù)方向傳播，可知 x= 0處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向下,x= 2 m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上，故 a選項(xiàng)正確.答案：a 二、非選擇題（本題共6小題，共50分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算白要注明單位 ）11.（4分）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺量懸點(diǎn)到小球的距離為96.60cm,用游標(biāo)卡尺量彳#小球直徑是5.260 cm ,測(cè)量周期有3次，每次都在擺球通過最低點(diǎn)時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)，同時(shí)將此次通過最低點(diǎn)作為第一次，接著一直數(shù)到計(jì)時(shí)終止，結(jié)果如下表:123數(shù)的次數(shù)618171時(shí)間（s）60.4079.8070.60這個(gè)單擺振動(dòng)周期的測(cè)定值是 s,當(dāng)?shù)刂亓?/p>

10、加速度的值是 m/s2.（取三位有效數(shù)字）解析：由題可知單擺的周期60.40一1)/2013 s79. gg(81-1)/2s= 1. 99570, 60(71-d/2則周期t=t1 + 丁2+ 丁3 32.01 s，d1擺長 l=l +2=(0.966 +2x0.0526) m = 0.9923 m故重力加速度4兀2lg= t24x3.14 2x0.99232= c 2 m/s =9.69 m/s2.01答案：2.019.6912. (6分)有一測(cè)量微小時(shí)間差的裝置，是由兩個(gè)擺長略有微小差別的單擺同軸水平懸掛構(gòu)成，兩個(gè)單擺擺動(dòng)平面前后相互平行.(1)現(xiàn)測(cè)得兩單擺完成 50次全振動(dòng)的時(shí)間分別為

11、 50.0 s和49.0 s ,則兩單擺周期差 a t=s.(2)某同學(xué)利用此裝置測(cè)量小于單擺周期的微小時(shí)間差，具體操作如下：把兩擺球向右拉至相同的擺角處，先釋放長擺擺球，接著再釋放短擺擺球，測(cè)得短擺經(jīng)過若干次全振動(dòng)后，兩擺恰好第一次同時(shí)同方向通過某位置，由此可得出釋放兩擺的微小時(shí)間差，若測(cè)得釋放兩擺的時(shí)間差 at = 0.165 s,則在短擺釋放 s(填時(shí)間)后，兩擺恰 好第一次同時(shí)向 (填方向)通過(填位置)；為了能更準(zhǔn)確地測(cè)量微小的時(shí)間差，你認(rèn)為此裝置還可做的改進(jìn)是丘 k5049斛析： at= t1-t2=（而-而）s=0.02 s(2)設(shè)短擺釋放后經(jīng)過t秒與長擺達(dá)同一位置，則兩擺完成全

12、振動(dòng)的次數(shù)一樣，長擺運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(t + at) s ,有:t+ at _二一=t2- -1代入數(shù)據(jù)，解得：t = 8.085 s =8彳亂1即短擺振動(dòng)了 84個(gè)周肌此時(shí)恰向左通過平衡位置.(3)減小兩單擺擺長差等.答案：(1)0.02(2)8.085 左 平衡位置(3)減小兩單擺擺長差等13.(9分)(2011年山東理綜)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為11 = 0時(shí)的波形 圖，此時(shí)p質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，虛線為 t2 = 0.01 s時(shí)的波形圖.已知周期 t0.01 s.波沿x軸(填“正”或“負(fù)”)方向傳播.(2)求波速.解析：(1)根據(jù)“下坡上”判斷，向正方向傳播.(2)由題意知

13、入=8 m1 一t2tl=/8入 v=由代入數(shù)據(jù)得 v = 100 m/s.答案： 正 (2)100 m/s14. (9分)如圖甲所示，波源 s從平衡位置y=0處開始豎直向上振動(dòng)(y軸的正方向)，振 動(dòng)周期為t= 0.01 s ,產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個(gè)方向傳播，波速均為v= 80 m/s.經(jīng)過一段時(shí)間后，p、q兩點(diǎn)開始振動(dòng)，已知距離s2 1.2 m , so 2.6 m。點(diǎn) , 2點(diǎn)隼乙(1)求此波的頻率和波長；(2)若以q點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)的零點(diǎn)，試在圖乙中分別畫出p、q兩點(diǎn)的振動(dòng)圖象.解析：(1)由 t= 0.01 s , f = t得 f =0-01 hz = 100 hz,入=

14、vt= 80x0.01 m =0.8 m.(2)波源s起振的方向豎直向上，則波傳到p、q兩點(diǎn)時(shí)，p、q的起振方向均豎直向上，因 sp= 1.2 m =12 入，sq= 2.6 m = 34 入， .3可見，當(dāng)q開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn) p已振動(dòng)了 1-t,4即q開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn) p在波谷，因此 p、q的振動(dòng)圖線如圖所示.答案：(1)100 hz 0.8 m (2)見解析圖15. (10分)一列簡諧橫波沿 x軸正向傳播，t = 0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期t=0.2 s ,求：波的振幅a、波長入、波速v；(至少畫一(2)畫出平衡位置在 x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)，以該時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象. 個(gè)周期)解析：(1)由圖可得：a= 8 cm,入=2 m 入 2.一.則 丫 =斤=02- m/s = 10 m/s.答案：(1)8 cm 2 m 10 m/s (2)圖象見解析波長大于16. (12分)一列橫波上有相距 4 m的a、b兩點(diǎn)，波的傳播方向是由 a向b, 2 m,如圖所示的是 a b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，求這列波可能的波速.解析：由振動(dòng)圖象得：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期t= 0.