高考物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 機(jī)械波練習(xí)

選修3-4第十二章機(jī)械振動與機(jī)械波選擇題1．簡諧運(yùn)動的平衡位置是指()A．速度為零的位置 B．回復(fù)力為零的位置C．加速度為零的位置 D．位移最大的位置1．B解析：簡諧運(yùn)動的物體，平衡位置是回復(fù)力為零的位置，選項(xiàng)B正確；而合外力是否為零，不同的系統(tǒng)是不同的，因此加速度不一定為零，比如單擺在平衡位置時(shí)存在向心加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；簡諧運(yùn)動的物體經(jīng)過平衡位置時(shí)速度最大，位移為零，選項(xiàng)A、D均錯(cuò)。2．懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期為2s，從最低點(diǎn)的位置向上運(yùn)動時(shí)開始計(jì)時(shí)，它的振動圖象如圖所示，由圖可知()A．t＝1.25s時(shí)振子的加速度為正，速度為正B．t＝1.7s時(shí)振子的加速度為負(fù)，速度為負(fù)C．t＝1.0s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值D．t＝1.5s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值2．C解析：彈簧振子振動時(shí)，加速度的方向總是指向平衡位置，且在最大位移處，加速度值最大，在平衡位置處加速度的值為0，由題圖可知，t＝1.25s時(shí)，振子的加速度為負(fù)，t＝1.7s時(shí)振子的加速度為正，t＝1.5s時(shí)振子的加速度為零，故選項(xiàng)A、B、D均錯(cuò)誤，只有選項(xiàng)C正確。3.如圖所示兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為Ffm，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子，為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則()A．它們的振幅不能大于FfmB．它們的振幅不能大于FfmC．它們的最大加速度不能大于D．它們的最大加速度不能大于3．BD解析：為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，在最大振幅時(shí)，是加速度的最大時(shí)刻，這時(shí)對A研究則有：Ffm＝mam，得am＝eq\f(Ffm,m)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；對整體研究，最大振幅即為彈簧的最大形變量，kA＝(M＋m)am，得A＝eq\f(M＋m,km)Ffm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。4．關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說法中正確的是()A．物體做機(jī)械振動，一定產(chǎn)生機(jī)械波B．后振動的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動，只是時(shí)間落后一步C．參與振動的質(zhì)點(diǎn)群有相同的頻率D．機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳遞4．BC解析：有振源，但沒有媒介物質(zhì)，也不能產(chǎn)生機(jī)械波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置做往復(fù)運(yùn)動，并不隨波遷移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；本題正確選項(xiàng)為B、C。5.一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a正向上運(yùn)動。由此可知()A．該波沿x軸正方向傳播B．c正向上運(yùn)動C．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置D．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處5．AC解析：由波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動方向之間的關(guān)系可知，該波沿x軸正方向傳播，B正向上運(yùn)動，C向下運(yùn)動，選項(xiàng)A、C正確。6．下面哪些應(yīng)用是利用了多普勒效應(yīng)()A．利用地球上接收到遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度B．交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動的汽車反射回來，根據(jù)接收到的頻率發(fā)生的變化，就知道汽車的速度，以便于進(jìn)行交通管理C．鐵路工人用耳貼在鐵軌上可判斷火車的運(yùn)動情況D．有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士利用炮彈飛行的尖叫聲判斷飛行炮彈是接近還是遠(yuǎn)去6．AB解析：由波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動方向之間的關(guān)系可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)B正確；由題意知λ＝2m，T＝0.08s，則v＝eq\f(λ,T)＝25m/s，選項(xiàng)A正確；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t＝0.04s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置，速度沿y軸正方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7、如圖所示，圖甲為一列簡諧波某時(shí)刻的波形，圖乙表示該波傳播的介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動圖象，則()A．若波沿x軸正方向傳播，圖乙為A點(diǎn)的振動圖象B．若波沿x軸正方向傳播，圖乙為B點(diǎn)的振動圖象C．若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為C點(diǎn)的振動圖象D．若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為D點(diǎn)的振動圖象7、BD解析：波傳播過程中質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，而是在平衡位置附近上、下振動，如果簡諧波向右傳播，右邊質(zhì)點(diǎn)跟著左邊質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動；如果向左傳播，左邊質(zhì)點(diǎn)跟著右邊質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動。圖乙為振動圖象，它反映了質(zhì)點(diǎn)在0～T/4時(shí)間內(nèi)由平衡位置向y軸正方向運(yùn)動，在T/4～T/2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)由正向最大位移處回到平衡位置。圖甲為波動圖象，如果波向右傳播，在0～T/4內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B由平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動，選項(xiàng)B正確；同理選項(xiàng)D正確。8.兩波源S1、S2在水槽中形成的波形如圖所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，則()A．在兩波相遇的區(qū)域中會產(chǎn)生干涉 B．在兩波相遇的區(qū)域中不會產(chǎn)生干涉C．a(chǎn)點(diǎn)的振動始終加強(qiáng) D．a(chǎn)點(diǎn)的振動始終減弱8．B解析：由題圖知，兩列波的波長不相等，而波速相同，由v＝λf知，頻率f不相同，不滿足波的干涉條件，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。9.如圖所示是一列簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，若波的傳播速度為2m/s，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向上振動，P、Q離開平衡位置的距離相等，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)P的振動周期為0.25sB．經(jīng)過任意時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)Q和P的振動情況總是相同的C．經(jīng)過Δt＝0.4s，質(zhì)點(diǎn)P向右移動0.8mD．經(jīng)過Δt＝0.4s，質(zhì)點(diǎn)P仍在平衡位置，它通過的路程為0.2m9．B解析：由波形圖可知，波長λ＝0.4m，振幅A＝5cm，已知v＝2m/s，所以T＝λ/v＝0.2s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)Q和P間的距離剛好是1個(gè)波長，選項(xiàng)B正確；在機(jī)械波的傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在自己的平衡位置附近振動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；經(jīng)過Δt＝0.4s＝2T，質(zhì)點(diǎn)P回到初始位置，不在平衡位置，它通過的路程是8A＝40cm＝0.4m10．在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v＝200m/s，已知t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示。在x＝400m處有一接收器(圖中未畫出)，則下列說法正確的是()A．波源開始振動時(shí)方向沿y軸正方向B．從t＝0開始經(jīng)0.15s，x＝40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為0.6mC．接收器在t＝2s時(shí)才能接收到此波D．若波源向x軸正方向運(yùn)動，接收器接收到波的頻率可能為9Hz10．B解析：t＝0時(shí)，波剛好傳播到x＝40m處，由質(zhì)點(diǎn)振動的滯后性可以斷定，x＝40m處的質(zhì)點(diǎn)的起振方向是向下的，這顯然也是波源初始時(shí)刻的振動方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于T＝eq\f(λ,v)＝0.1s，f＝eq\f(1,T)＝10Hz，從t＝0開始經(jīng)0.15s，x＝40m的質(zhì)點(diǎn)振動了t＝eq\f(3,2)T，通過的路程為s＝eq\f(3,2)×4A＝0.6m，選項(xiàng)B正確；此波傳到接收器所需時(shí)間為Δt＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(400－40,200)s＝1.8s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源向x軸正方向運(yùn)動時(shí)，接收器接收到波的頻率會大于10Hz，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。非選擇題11、如圖所示中秒表的讀數(shù)是。11、t=1min+15.2s=75.2s12、某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50cm，擺球直徑為2.0cm,然后用秒表記錄了單擺振50次所用的時(shí)間，如圖所示，則：（1)該擺擺長為cm，秒表所示讀數(shù)為s。(2)如果測得g值偏小，可能的原因是（）A．測擺線長時(shí)擺線拉得過緊B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動次數(shù)記為50次(3)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，測量5種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄數(shù)據(jù)如下：試以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2-L圖線，并利用此圖線求出重力加速度。12、（1）擺長l=l’+D/2=98.50cm秒表讀數(shù)為t=1.5min+9.7s=99.7s。(2)由單擺周期公式T=得，T=t/n。所以l偏大，g偏大；t偏大，g偏小；n偏大，g偏大，故B正確。(3)由單擺周期公式T=得，所以T2-l圖線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，直線料率是，所以，作出圖象如圖所示，求得直線料率k=4.0，所以g=9.86m/s2。13、在用單擺測定重力加速度g實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)作出的L-T2圖線如圖所示，此圖線不過原點(diǎn)的原因是.13、沒有將擺球的半徑計(jì)入擺長14.一彈簧振子在水平線段BC之間做簡諧運(yùn)動，已知BC間的距離為20cm，振子在2s內(nèi)完成了10次全振動。若從某時(shí)刻振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)(t=0)，經(jīng)過1/4周期振子有正向的最大加速度。(1)求振子的振幅和周期。(2)在圖中作出該振子的位移—時(shí)間圖象。14．答案：(1)10cm0.2s(2)見解析圖解析：(1)振幅A＝10cm，T＝eq\f(2,10)s＝0.2s。(2)四分之一周期時(shí)具有正向的最大加速度，故此時(shí)振子有負(fù)向最大位移。位移—時(shí)間圖象如圖所示。15、如圖所示實(shí)線是一列簡諧橫波在t1＝0時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t2＝0.5s時(shí)刻的波形，這列波的周期T符合：3T<t2－t1<4T，問：(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小為74m/s，波速方向如何？15、(1)54m/s(2)58m/s(3)波向左傳播解析：(1)波向右傳播時(shí)，傳播距離Δx滿足Δx＝kλ＋eq\f(3,8)λ(k＝0,1,2,3…)由Δt＝eq\f(Δx,v)知傳播時(shí)間滿足Δt＝kT＋eq\f(3,8)T(k＝0,1,2，3…)由于3T＜t2－t1＜4T因此k取3故Δt＝3T＋eq\f(3,8)T由波形圖知λ＝8m波速v＝eq\f(λ,T)解得v＝54m