2011届高考物理复习检测试题8
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祁东三中(补习部)《机械振动和机械波》单元检测题 2011.02.24一.选择题:(15x4分=60分,全对记4分,只对部分记2分,有错或不填计0分)1.如下图所示,S 1、S 2为水波槽中的两个波源,它们分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷.已知两列波的波长分别为λ1和λ2且λ1<λ2,该时刻在P 点为两列波的波峰与波峰相遇,则以下叙述正确的是( )A .P 点有时在波峰,有时在波谷,振动始终加强B .P 点始终在波峰C .P 点的振动不遵守波的叠加原理,P 点运动也不始终加强D .P 点的振动遵守波的叠加原理,但并不始终加强2.公路巡警开车在高速公路上以100 km/h 的恒定速度巡查.在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波,如果该电磁波被那辆轿车反射回来时,巡警车接收到的电磁波频率比发出时低,说明那辆轿车的车速( )A.大于100 km/hB.小于100 km/hC.等于100 km/hD.无法确定 3.同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线见图5,以下说法正确的是( )图5A .声波在水中波长较大,b 是水中声波的波形曲线B .声波在空气中波长较大,b 是空气中声波的波形曲线C .水中质点振动频率较高,a 是水中声波的波形曲线D .空气中质点振动频率较高,a 是空气中声波的波形曲线4.一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播,处在x 1=1 m 和x 2=2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图6所示.由此可知( )图6A .波长为43m B .波速为1 m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移相同D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度5.一列简谐横波,某时刻的波形图象如下图甲所示,从该时刻开始计时,波上A 质点的振动图象如下图乙所示,则( )A .若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为2.5 HzB .若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20 m 大C .从该时刻起,再经过Δt =0.4 s ,P 质点通过的路程为4 mD .从该时刻起,质点P 将比质点Q 先回到平衡位置6.如下图a为水波演示槽,可演示两列水波叠加的情形.S 1、S 2为两个波源,能连续不断地上下振动产生水波,P 为水面上的一点,PS 1=PS 2.图b 、c 分别为S 1、S 2波源的振动图象,则( )A .水面上不能形成干涉图样B .由于水波波速未知,不能判断P 点属振动加强点或减弱点C .P 点属振动加强点D .P 点振动的振幅为1 cm 7.(·湖北重点中学联考)一列简谐波在均匀介质中沿直线向右以v 的速度传播,图中上半部分所示的各质点的平衡位置在同一直线上,间距相等,以质点1从平衡位置开始竖直向上运动起为起始时刻,经过时间t ,前13个质点第一次形成如图下半部分所示波形图,则两质点平衡位置的间距d 为 ( )A.v t 4B.v t 8C.v t 12D.v t168.(·石家庄质检)如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m 的五个质点,均静止在各自的平衡位置,一列简谐横波以1m/s 的速度水平向右传播,t =0时到达质点a ,质点a 开始由平衡位置向下运动t =3s 时质点a 第一次到达平衡位置上方的最高点,则下列判断正确的是 ( )A .质点d 是开始振动后的振动周期为4sB .t =4s 时波恰好传到质点eC .在3s<t <4s 这段时间内质点c 的速度方向向上D .质点b 开始振动时速度方向向上 9.一列简谐横波,某时刻的图象如下图甲所示,从该时刻开始计时,A 质点的振动图象如图乙所示,则( )A .波沿x 轴正向传播B .波速是25 m/sC .经过Δt =0.4 s ,质点A 通过的路程是4 mD .质点P 比质点Q 先回到平衡位置 10. 振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动,t = 0时刻绳上形成的波形如图所示。
规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向,则P 点的振动图象是( )11.一列简谐横波以1 m/s 的速度沿绳子由A 向B 传播,质点A 、B 间的水平距离x =3 m ,如图甲所示.若t =0时质点A 刚从平衡位置开始向上振动,其振动图象如图乙所示,则BP A A B C Dtx OtxO txO txO点的振动图象为( )12.均匀介质中两波源S 1、S 2分别位于x 轴上x 1=0、x 2=14m 处,质点P 位于x 轴上x p =4m 处,t =0时刻两波源同时开始由平衡位置向y 轴正方向振动,振动周期均为T =0.1s ,传播速度均为v =40m /s ,波源S 1的振幅为A 1=2cm ,波源S 2的振幅为A 2=3cm ,则从t =0至t =0.35s 内质点P 通过的路程为( )A .12cmB .16cmC .24cmD .32cm (13题图) 13.如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,表示振幅A 与 驱动力的频率f 的关系,下列说法正确的是( )A.摆长约为10cmB.摆长约为1mC.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向右移动D.若增大摆长,共振曲线的“峰”将向左移动 14.如图所示为两列沿同一根绳传播的简谐横波在某时刻的波形图(虚线表示甲波,实线表示乙波,叠加后的波形未画出),甲波沿x 轴正方向传播,乙波沿x 轴负方向传播,M 为绳上x =0.2m 处的质点,则下列说法中正确的是( )(A )甲波和乙波的波速大小相等(B )因波的周期未知,故两列波的波速大小无法比较(C )由图示时刻开始,再经1/4周期,质点M 将位于波峰 (D )这两列波将发生干涉现象,质点M 的振动始终加强15.如图所示,一列简谐横波沿x 轴正向传播,从波传到x =1m的P 点时开始计时,已知在t =0.4s 时PM 间第一次形成图示波16.(12分)如图12所示,质量m 的物体在竖直弹簧上做简谐运动,当振幅为A 时,木块对弹簧压力的最大值为木块重力的1.5倍,求:班次_____学号____姓名_______得分__________m /(1)木块对弹簧压力的最小值为多少?(2)欲使木块不脱离弹簧,其振幅不能超过多少?17.(12分)如下图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象.此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向,且t2=0.55 s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.试求:(1)此波沿什么方向传播?(2)波速是多大?(3)从t1=0至t3=1.2 s,质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少?18(12分).如下图甲所示,在某介质中波源A、B相距d=20 m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波传播速度v=1.0 m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示.(1)在图丙中定性画出t=14.3 s时A波所达位置一定区域内的实际波形(2)求时间t=16 s内从A发生的半波前进过程中所遇到的波峰个数.19.(14分)一列横波如图13所示,波长λ=8 m,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.005 s时刻的波形图.则:图13(1)波速多大?(2)若2T>t2-t1>T,波速又为多大?(3)若T<t2-t1,并且波速为3600 m/s,则波向哪个方向传播?祁东三中(补习部)《机械振动和机械波》单元检测题 参考答案1.D2.A3.A 4A 5.C 6.C 7.D 8.ABC 9.BC 10 B. 11. B 12.B 13.BD 14.AD 15. A16解析:因为木块在竖直方向上做简谐运动,依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大,在最高点对弹簧的压力最小.(1)在最低点根据牛顿第二定律有F N -mg =ma ,代入数据解得a =0.5 g .由最高点和最低点相对平衡位置对称,加速度大小等值反向,所以最高点的加速度大小为a ′=0.5 g ,在最高点根据牛顿第二定律有mg -F N ′=ma ′,故F N ′=mg -ma ′=0.5 mg.(2)要使木块不脱离弹簧,设其振幅不能超过A ′,此时木块振到最高点恰在弹簧原长处,此时的最大加速度为g ,由a =-k m x 知,当振幅为A 时,在最低点有0.5 g =-km A ;当振幅为A ′时,在最高点有g =-kmA ′,由此可得A ′=2A .答案:(1)0.5 mg (2)2A17【解析】 (1)此波沿x 轴负方向传播.(2)在t 1=0到t 2=0.55 s 这段时间时,质点M 恰好第3次到达沿y 轴正方向的最大位移处,则有:(2+34)T =0.55 s ,得T =0.2 s由图象得简谐波的波长为λ=0.4 m ,则波速v =λT=2 m/s. (3)在t 1=0至t 3=1.2 s 这段时间,波中质点N 经过了6个周期,即质点N 回到始点,所以走过的路程为s =6×5×4 cm =120 cm相对于平衡位置的位移为2.5 cm.【答案】 (1)沿x 轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm18【解析】 (1)波形图如下图所示(2)16 s 内两列波相对运动过的长度为Δl =l A +l B -d=2v t -d =12 m , ①A 波宽度为a =λA 2=v T A2=0.2 m , ②B 波波长为λB =v T B =2 m , ③ 可知A 波经历了6个波峰【答案】 (1)答案见解析 (2)6个. 19解析:(1)若波沿x 轴正方向传播t 2-t 1=T 4+nT ,得:T =0.024n +1 s波速v =λT=400(4n +1) m/s(n =0,1,2,…)若波沿x 轴负方向传播,t 2-t 1=34T +nT得:T =0.024n +3 s波速v =λT=400(4n +3) m/s(n =0,1,2,…)(2)若波沿x 轴正方向传播t2-t1=T4+T,T=0.004 s所以波速v=λT=2000 m/s 若波沿x轴负方向传播t2-t1=3T4+T,T=0.027s所以速度v=λT=2800 m/s(3)令v=400(4n+1) m/s=3600 m/s得n=2,所以波速3600 m/s,符合沿x轴正方向传播的情况.若令v=400(4n+3) m/s=3600 m/s则n不为整数值,所以波只能沿x轴正方向传播.答案:(1)400(4n+1) m/s(n=0,1,2,…)400(4n+3) m/s(n=0,1,2,…)(2)2000 m/s2800 m/s(3)沿x轴正方向传播。