物理選修3-4人教新課標(biāo)第十一章機(jī)械振動同步練習(xí)

1、單元過關(guān)檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共計50分每小題只有一個答案正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1如圖所示是一個單擺做受迫振動時的共振曲線，表示振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系，下列說法正確的是()A擺長約為10 cmB發(fā)生共振時單擺的周期為1 sC若增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動D若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動解析：由單擺做受迫振動時的共振曲線可知，當(dāng)單擺發(fā)生共振時，固有頻率等于驅(qū)動力的頻率，即固有頻率為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

2、的“峰”將向左移動，D正確答案：D2我國探月的“嫦娥工程”已啟動，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得擺長為l的單擺做小振幅振動的周期為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. B.C. D.解析：設(shè)月球表面的重力加速度為g0則mg0，T2密度，Vr3解得，B對答案：B3兩個彈簧振子，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)動力作用下振動，則()A甲的振幅較大，振動頻率是100 HzB乙的振幅較大，振動頻率是300 HzC甲的振幅較大，振動頻率是300 HzD乙的振幅較大，振動頻率是400 Hz解析：因為

3、甲、乙兩個彈簧振子都在做受迫振動，所以它們的振動頻率都等于驅(qū)動力頻率300 Hz.乙的固有頻率與驅(qū)動力頻率更接近，所以乙的振動更激烈，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a、b兩個質(zhì)點的振動速度方向相反C質(zhì)點a此時的速度方向可能沿y軸正方向D質(zhì)點b此時的速度方向可能沿y軸正方向解析：此題不能判定波的傳播方向，故選項A錯誤；不管波向哪個方向傳播，a、b兩質(zhì)點在兩個趨勢不同的“坡”上，其振動方向一定相反，選項B正確；由于波的傳播方向不確定，a、b兩質(zhì)點的振動方向也不確定，若波向右傳播，a質(zhì)點沿y軸正方向振動，b質(zhì)點

4、沿y軸負(fù)方向振動；若波向左傳播，a質(zhì)點沿y軸負(fù)方向振動，b質(zhì)點沿y軸正方向振動，選項C、D正確答案：A5如圖所示是一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，波速v為20 m/s.P是離原點2 m的一個介質(zhì)質(zhì)點，則在t0.17 s時刻，質(zhì)點P的()A速度和加速度都沿y軸正方向B速度沿y方向，加速度沿y方向C速度和加速度都正在增大D速度正在增大，加速度正在減小解析：由波形圖知4 m，由T得T0.2 s，由波的傳播方向和質(zhì)點振動方向間的關(guān)系知t0時刻，P質(zhì)點速度沿y方向，經(jīng)T0.17 sT，質(zhì)點P已經(jīng)通過正向最大位移正向平衡位置移動，所以D正確答案：D6一列波長大于1 m的橫波沿著

5、x軸正方向傳播，處在x11 m和x22 m的兩質(zhì)點A、B的振動圖象如圖所示由此可知()A波長為 mB波速為1 m/sC3 s末A、B兩質(zhì)點的位移相同D1 s末A點的振動速度大于B點的振動速度解析：由A、B兩質(zhì)點的振動圖象及傳播可畫出t0時刻的波動圖象如圖所示，由此可得 m，A正確；由振動圖象得周期T4 s，故v m/s m/s，B錯誤；由振動圖象知3 s末A質(zhì)點位移為2 cm，B質(zhì)點位移為0，故C錯誤；由振動圖象知1 s末A質(zhì)點處于波峰，振動速度為零，B質(zhì)點處于平衡位置，振動速度最大，故D錯誤答案：A7A、B兩列波在某時刻的波形如圖所示，經(jīng)過tTA時間(TA為波A的周期)，兩波再次出現(xiàn)如圖所示

6、波形，則兩波的波速之比vAvB不可能是()A13 B12C21 D31解析：由圖可得Aa，Ba，則.經(jīng)tTA時間，兩圖中波形依舊，故可知TA(n1)TB(n0,1,2)據(jù)vA，vB則有(n0,1,2)故A、B、C選項符合題意答案：D8一列簡諧波沿x軸正方向傳播，某時刻波形圖如圖甲所示a、b、c、d是波傳播方向上的四個振動質(zhì)點的平衡位置，如再過個周期，其中某質(zhì)點繼續(xù)振動的圖象如圖乙所示，則該質(zhì)點是()Aa處質(zhì)點 Bb處質(zhì)點Cc處質(zhì)點 Dd處質(zhì)點解析：由波的傳播方向可以判斷得出，該時刻質(zhì)點b的振動方向沿y軸正方向，d的振動方向沿y軸負(fù)方向，而質(zhì)點a和c處于最大位移處，再過個周期，質(zhì)點d恰好回到平衡

7、位置，且振動方向沿y軸正方向，此后的振動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x1 m處質(zhì)點的振動圖象如圖所示，則該波在t0.3 s時刻的波形曲線為()解析：由題圖可知t0.3 s時刻處于x1 m處的質(zhì)點在波谷位置顯然選項中t0.3 s時刻的波形圖中只有A選項對應(yīng)了x1 m處的質(zhì)點處在波谷位置，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t1 s時的波形圖，圖乙所示是波中某振動質(zhì)點位移隨時間變化的振動圖線(兩圖用同一時間起點)，則該振動質(zhì)點可能是圖甲中的()Ax0處的質(zhì)點 Bx1 m處的質(zhì)點Cx2 m處的質(zhì)點 Dx3 m處的質(zhì)點解析：圖

8、甲中各點處于t1 s時刻，圖乙中t1 s時刻質(zhì)點處于平衡位置且振動方向向下，對應(yīng)于圖甲中x0和x2 m處質(zhì)點，由于波沿x軸負(fù)方向傳播，可知x0處質(zhì)點運 動方向向下，x2 m處質(zhì)點運動方向向上，故A選項正確答案：A二、非選擇題(本題共6小題，共50分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(4分)在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用刻度尺量懸點到小球的距離為96.60 cm，用游標(biāo)卡尺量得小球直徑是5.260 cm，測量周期有3次，每次都在擺球通過最低點時按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第一次，接著一直數(shù)到計時終止，結(jié)果如下表：123數(shù)的次數(shù)618

9、171時間(s)60.4079.8070.60這個單擺振動周期的測定值是_s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹凳莀m/s2.(取三位有效數(shù)字)解析：由題可知單擺的周期則周期T2.01 s擺長ll(0.966×0.0526) m0.9923 m故重力加速度g m/s29.69 m/s2.答案：2.019.6912(6分)有一測量微小時間差的裝置，是由兩個擺長略有微小差別的單擺同軸水平懸掛構(gòu)成，兩個單擺擺動平面前后相互平行(1)現(xiàn)測得兩單擺完成50次全振動的時間分別為50.0 s和49.0 s，則兩單擺周期差T_s.(2)某同學(xué)利用此裝置測量小于單擺周期的微小時間差，具體操作如下：把兩擺球向右拉至相同

10、的擺角處，先釋放長擺擺球，接著再釋放短擺擺球，測得短擺經(jīng)過若干次全振動后，兩擺恰好第一次同時同方向通過某位置，由此可得出釋放兩擺的微小時間差，若測得釋放兩擺的時間差t0.165 s，則在短擺釋放_s(填時間)后，兩擺恰好第一次同時向_(填方向)通過_(填位置)；(3)為了能更準(zhǔn)確地測量微小的時間差，你認(rèn)為此裝置還可做的改進(jìn)是_解析：(1)TT1T2() s0.02 s(2)設(shè)短擺釋放后經(jīng)過t秒與長擺達(dá)同一位置，則兩擺完成全振動的次數(shù)一樣，長擺運動的時間為(tt) s，有：代入數(shù)據(jù)，解得：t8.085 s8T2即短擺振動了8個周期，此時恰向左通過平衡位置(3)減小兩單擺擺長差等答案：(1)0.0

11、2(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，實線為t10時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，虛線為t20.01 s時的波形圖已知周期T0.01 s.(1)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8 mt2t1Tv由代入數(shù)據(jù)得v100 m/s.答案：(1)正(2)100 m/s14(9分)如圖甲所示，波源S從平衡位置y0處開始豎直向上振動(y軸的正方向)，振動周期為T0.01 s，產(chǎn)生的簡諧波向左、右兩個方向傳播，波速均為v80 m/s.經(jīng)過一段時間

12、后，P、Q兩點開始振動，已知距離SP1.2 m，SQ2.6 m(1)求此波的頻率和波長；(2)若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點，試在圖乙中分別畫出P、Q兩點的振動圖象解析：(1)由T0.01 s，f得f Hz100 Hz，vT80×0.01 m0.8 m.(2)波源S起振的方向豎直向上，則波傳到P、Q兩點時，P、Q的起振方向均豎直向上，因SP1.2 m1，SQ2.6 m3，可見，當(dāng)Q開始振動時，質(zhì)點P已振動了1T，即Q開始振動時，質(zhì)點P在波谷，因此P、Q的振動圖線如圖所示答案：(1)100 Hz0.8 m(2)見解析圖15(10分)一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，t0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點振動周期T0.2 s，求：(1)波的振幅A、波長、波速v；(2)畫出平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點，以該時刻為計時起點的振動圖象(至少畫一個周期)解析：(1)由圖可得：A8 cm，2 m則v m/s10 m/s.(2)由圖可知此時刻x1.5 m處的質(zhì)點位于負(fù)的最大位移處，則其振動圖象為：答案：(1)8 cm2 m10 m/s(2)圖象見解析16(12分)一列橫波上有相距4 m的A、B兩點，波的