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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 周測(cè)卷十一 機(jī)械振動(dòng)(含解析)
一 、單選題(本大題共5小題 。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)
1. 一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波,波速為2m/s。某時(shí)刻波形如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.這列波的振幅為4cm
B.這列波的周期為2s
C.此時(shí)x = 4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D.此時(shí)x = 4m處質(zhì)點(diǎn)的速度為0
2. 一根粗細(xì)均勻的繩子,右側(cè)固定,使左側(cè)的S點(diǎn)上下振動(dòng),產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波,某時(shí)刻的波形如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是
A.該波的波速逐漸增大 B.該波的波速逐
2、漸減小
C.該波的頻率逐漸增大 D.該波的頻率逐漸減小
3. 一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖如圖甲表示,圖乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖像,則下列說(shuō)法正確的是
A.若波沿x軸正向傳播,則圖乙表示P點(diǎn)的振動(dòng)圖像
B.若圖乙表示Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像,則波沿x軸正向傳播
C.若波速是20m/s,則圖乙的周期是0.02s
D.若圖乙的頻率是20Hz,則波速是10m/s
4.(xx?長(zhǎng)寧區(qū)一模)如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q點(diǎn)在t=0的振動(dòng)狀態(tài)傳至P點(diǎn)時(shí),( ?。?
A.
Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位
3、置
B.
Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向
C.
Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)速度比P處的大
D.
1cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
5.(xx?崇明縣一模)一列簡(jiǎn)諧波沿著x軸正向傳播,振幅為2cm.如圖所示,在t=0時(shí)刻相距30m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是1cm,但運(yùn)動(dòng)方向相反,其中a質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向;在t=2s時(shí),b質(zhì)點(diǎn)恰好第一次回到y(tǒng)=1cm處,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的( )
A.
t=0時(shí)刻,a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度相同
B.
a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍
C.
這列簡(jiǎn)諧波的周期一定小于
4、8s
D.
這列簡(jiǎn)諧波的波速可能為3.75m/s
二 、多選題(本大題共2小題 )
6. 某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為,在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率為,若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變,下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)<時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨增大而減小
B.當(dāng)>時(shí),該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨減小而增大
C.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于
D.該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后,振動(dòng)的頻率等于
7. 一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,則該質(zhì)點(diǎn)( )
A.在0.015s時(shí),速度和加速度都為-x方向
B.在0.01至0.03s內(nèi),
5、速度與加速度先反方向后同方向,且速度是先減小后增大,加速度是先增大后減小。
C.在第八個(gè)0.01s內(nèi),速度與位移方向相同,且都在不斷增大
D.在每1s內(nèi),回復(fù)力的瞬時(shí)功率有100次為零。
三 、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題 )
8. [ 物理──選修3-4]
一列橫波在x軸上傳播著,在t1=0和t2=0.005s時(shí)的波形曲線如圖所示.(1)由圖中讀出波的振幅和波長(zhǎng).(2)設(shè)周期大于(t2-t1),如果波向右傳,波速多大?如果波向左傳,波速又多大?(3)設(shè)周期小于(t2-t1).并且波速為6000m/s,求波的傳播方向.
6、
9. 彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B.C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧振動(dòng),在t=0時(shí)刻,振子從O.B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng);在t=0.20s時(shí),振子速度第一次變?yōu)楱Dv;在t=0.50s時(shí),振子速度第二次變?yōu)楱Dv。
(1)求彈簧振子的振動(dòng)周期T。
(2)若B.C之間的距離為25cm,求振子在4.00s內(nèi)通過(guò)的路程。
(3)若B.C之間的距離為25 cm,從平衡位置計(jì)時(shí),寫出彈簧振子位移的表達(dá)式,并畫出彈簧振子的振動(dòng)圖象。
xx萬(wàn)卷周測(cè)卷(十一)
7、答案解析
一 、單選題
1. 【答案】B
【命題立意】考查對(duì)波動(dòng)圖像的理解
【解析】由圖像可知這列波的振幅為2cm,故A錯(cuò)誤;,故B正確;x軸負(fù)方向傳播,波沿此時(shí)x = 4m處質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤。此時(shí)x = 4m處質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,速度達(dá)到最大值,不為零,故D錯(cuò)誤;
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
分析:
由題意利用平移法可知Q點(diǎn)的狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)波形圖,由波形圖可判斷各點(diǎn)的振動(dòng)情況.
解答:
解:A、當(dāng)Q點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí),Q點(diǎn)在t=0時(shí)的波沿也向左傳到P點(diǎn),波形圖如圖虛線;
所以x=0cm處質(zhì)元在波谷,Q處質(zhì)元在波谷,故A錯(cuò)
8、誤;
B、Q處質(zhì)元在波谷,則此時(shí)的加速度沿y軸的正方向.故B正確;
C、Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)速度是0,而P處質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,速度為最大.故C錯(cuò)誤;
D、該波向左傳播,由上下坡法可知1cm<x<2cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng);2cm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的正方向運(yùn)動(dòng).故D錯(cuò)誤.
故選:B.
點(diǎn)評(píng):
本題波形是關(guān)鍵,畫出新的波形,然后結(jié)合上下坡法與質(zhì)點(diǎn)的位置即可判斷出各點(diǎn)的振動(dòng),屬于基礎(chǔ)題目.
5.【答案】B
分析:
簡(jiǎn)諧橫波傳播過(guò)程中,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)均做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其加速度大小與位移大小成正比,方向總與位移方向相反.a(chǎn)、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置上方,它
9、們平衡位置間的距離不可能是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍.根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求解周期.由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,圖示時(shí)刻a、b之間的距離為x=(n+)λ,(n=0,1,2,…),由波速公式研究波速的通項(xiàng).
解答:
解:A、t=0時(shí)刻,a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移相同,則加速度相同.故A正確.
B、a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置上方,它們平衡位置間的距離不可能是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍.故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究可知:t=2s=,得到質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)周期為T=6s<8s.故C正確.
D、圖示時(shí)刻a、b之間的距離為x=(n+)λ=30m,(n=0,1,2,…),λ=m=m,波速v==m/s,當(dāng)n=4時(shí),v=3.75m
10、/s.故D正確.
本題選擇錯(cuò)誤的,故選:B
點(diǎn)評(píng):
本題考查運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力,知道兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),得到的往往是波長(zhǎng)的通項(xiàng).
二 、多選題
6.【答案】BD
7.【答案】BD
三 、簡(jiǎn)答題
8.(1)【答案】0.2m,8m (2)右傳:在Δt時(shí)間內(nèi)波傳播距離2m,波速為400m/s;左傳:在Δt時(shí)間內(nèi)波傳播距離6m,波速為1200m/s (3)由于Δt>T,故若左傳,則;若右傳,則,且n>1,由可得n值,計(jì)算結(jié)果右傳時(shí)n為非整數(shù),左傳時(shí)n為整數(shù),故該情況為左傳
9.【解析】(1)畫出彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖l所示,
由對(duì)稱性可得: s=1s (4分)
(2)若B.C之間距離為25cm,則振幅cm振子4.00s內(nèi)通過(guò)的路程s=4×4×12.5cm=200cm (4分)
(3)根據(jù),cm,rad/s.
得cm (2分)
振動(dòng)圖象如圖2所示(2分)