《2019届高三二轮系列之疯狂专练二十八 机械振动与机械波 教师版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019届高三二轮系列之疯狂专练二十八 机械振动与机械波 教师版(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1【铜仁一中月考】下列说法正确的是()A简谐运动的周期与振幅无关B在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式Fkx中,F为振动物体受到的合外力,k为弹簧的劲度系数C在波传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度D在双缝干涉实验中,同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,狭缝宽度必须比波长小或者相差不多【解析】简谐运动的周期由振动系统内部因素决定,与振动幅度无关,故A正确;在简谐运动的回复力表达式F=-kx中,对于弹簧振子,F为振动物体受到的合外力,k为弹簧的劲度系数,故B正确;对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,横波两者垂直,纵波两者平
2、行,故C错误;在双缝干涉实验中,根据干涉条纹间距公式x=Ld,同种条件下,因紫光波长小于红光,则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄,故D错误;在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,根据明显衍射的条件可知,狭缝宽度必须比波长小或者相差不太多,故E正确。【答案】ABE2【齐鲁名校2019届高三第一次联考】关于波的干涉和衍射,下列说法正确的是()A波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象B当孔的大小比波长小时,会发生明显的衍射现象C“闻其声而不见其人”,说明声波也能发生衍射D频率不相同的两列波也能发生干涉E声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象【解析】当障碍物的尺寸比波长相差不多或者更小时才
3、能观察到明显的衍射现象,选项A错误,B正确。声波波长在1.7cm-17m之间,所以声波可以绕过一般的障碍物,“闻其声而不见其人”,就是说明声波也能发生衍射,C正确。波的频率相同是干涉的必要条件,D错误。干涉和衍射是波的特有现象,声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象,选项E正确。【答案】BCE3【2018全国III卷】一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t = 0和t = 0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T 0.20 s。下列说法正确的是()A波速为0.40 m/sB波长为0.08 mCx = 0.08 m的质点在t = 0.70 s时位于波谷Dx = 0.08 m
4、的质点在t = 0.12 s时位于波谷E若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m【解析】试题分析:本题考查波动图象、波速计算、波动传播及其相关的知识点。根据波形图可知,波长 =16 cm = 0.16 m,选项B错误;根据t = 0时刻和t = 0.20 s时刻的波形图和该波的周期T 0.20 s可知,可知该波的庋期T = 0.40 s,波速v = /T = 0.40 ms,选项A正确;简谐波沿x轴正方向传播,x = 0.08 m的质点在t = 0时刻沿y轴正方向运动,在t = 0.70 s时位于波谷,在t = 0.12 s时位于y 0的某位置(不是位
5、于波谷),选项C正确D错误;若此波传入另一介质中,周期T不变,其波速变为v = 0.80 m/s,由 = vT可得它在该介质中的波长为= 0.800.4 m = 0.32 m,选项E正确。【答案】ACE4【济南质量监控】一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是()A质点振动的频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC在5 s末,质点的速度为零,加速度最大Dt1.5 s和t2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反Et1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是 cm【解析】由题图可知,振幅A2 cm,周期T4 s,频率f0.25 Hz,A错误;t10 s2.
6、5T,故10 s内质点经过的路程s10A20 cm,B正确,t5 s时,质点位移最大,速度为零,加速度最大,C正确;t1.5 s和t2.5 s两个时刻的位移方向相反,但速度方向相同,D错误;由xAsin t2sin t cm可知,t1.5 s和t4.5 s两个时刻的位移大小相等,都为 cm,E正确。【答案】BCE5【2019届模拟仿真卷】一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过1.0 s它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同,则下列判断中正确的是()A波沿x轴负方向传播,波速为5 m/sB波沿x轴正方向传播,波速为5 m/sC
7、若某时刻质点M到达波谷处,则质点P一定到达波峰处D质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反E从图示位置开始计时,在2.0 s时刻,质点P的位移为20 cm【解析】由图读出波长=6m,根据题意分析得到该波的周期T=1.2s,则波速为v=T61.2=5m/s而且图示时刻P点运动方向沿y轴负方向,则沿x轴负方向传播,故A正确,B错误;质点M与P平衡位置间相距半个波长,振动情况总是相反,M质点到达波谷处,P质点一定到达波峰处,故C正确;图示时刻,质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反,但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍,位移不是总是相反,故D错误;波的周期T=1.2s,从图示位置开始计
8、时,在2.0s时刻质点P正处于波峰位置,故位移为20cm,故E正确。【答案】ACE6【合肥模拟】某实验小组在研究单摆时改进了实验方案,将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,静止释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为最低位置,AOB=COB=,小于5且大小未知。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,如图乙所示(图中所标字母均为已知量),且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。已知摆长为l,重力加速度为g。根据题中(包括图中)所给的信息,下列说法正确的是()A该单摆的周期为t2
9、B可求出摆球的质量C不能求出摆球在最低点B时的速度大小D若在地球的两极做该实验,则测得单摆的周期最大E若增加摆球的质量,单摆的周期不变【解析】由题图乙可知单摆的周期T=t2,故选项A正确;在B点拉力F有最大值,根据牛顿第二定律Fmax-mg=mv2l;在A、C两点拉力F有最小值,Fmin=mgcos ,由A点到B点根据机械能守恒定律有mgl(1-cos )=12mv2,由此可求得摆球的质量m=Fmax+2Fmin3g,v=2(Fmax-Fmin)glFmax+2Fmin,故选项B正确,选项C错误;地球的两极重力加速度最大,若在地球的两极做该实验,单摆周期为T=2lgmax,所以测得周期最小,故
10、选项D错误;根据单摆周期公式可知,摆球的周期与摆球质量无关,故选项E正确。【答案】ABE7【寿县一中调研】图(a)为一列简谐横波在t0.20 s时刻的波形图,P是平衡位置在x1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x4.0 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象,下列说法正确的是()A在t0.10 s时,质点Q向y轴负方向运动B在t0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s,质点P通过的路程为30 cmE质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin10t(m)【解析】图(b)为质点Q的振动图象,则知
11、在t=0.10s时,质点Q正从平衡位置向波谷运动,所以点Q向y轴负方向运动,故A正确;在t=0.20s时,质点Q沿y轴正方向运动,根据“上下坡法”,可知该波沿x轴正方向传播,此时P点正向下运动。由图b读出周期T=0.2s,从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为t=0.15s=34T,则在t=0.25s时,质点P位于x轴下方,加速度方向与y轴正方向相同,故B正确;由甲图知波长=8m,则波速为:v=T=80.2m/s=40m/s,从t=0.10s到=0.25s经过的时间为t=0.15s,该波沿x轴正方向传播的距离为x=vt=400.15m=6m,故C正确;从t=0.10s到=0.25s经过的
12、时间为t=0.15s=34T,由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处,所以质点P通过的路程不是3A=30cm,故D错误;质点Q简谐运动的表达式为y=Asin2Tt=0.1sin20.2tm=0.10sin10tm,故E正确。【答案】ABE8【武汉联考】一列简谐横波在t0时刻的波形图如图中实线所示,从此刻起,经0.2 s波形图如图中虚线所示,波传播的速度为5 m/s,下列说法正确的是()A这列波沿x轴正方向传播Bt0时刻质点a沿y轴正方向运动C若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的简谐横波频率为1.25 HzDx2 m处的质点的位移表达式为y0.4sin (
13、2.5t) (m)E从t0时刻开始质点a经0.4 s通过的路程为0.8 m【解析】由波形图可知,该波的波长=4m,则波的周期为T=v=0.8s,则t=0.2s=14T,在这段时间内波传播的距离为x=14,则该波沿x轴负方向传播,A错误;根据波传播方向和质点振动方向的对应关系,可以判断质点a在t=0时刻正沿y轴负向运动,故B错误;能发生稳定干涉的两列波的一定频率相等,该列波的频率为f=1T=10.8Hz=1.25Hz,故C正确;由题可知,A=0.4m,=2T=2.5rad/s,设x2 m处的质点的位移表达式为y=0.4sin2.5t+,在t=0时刻正经过平衡位置沿y轴负方向振动,在t=14T=0
14、.2s时,y=-0.4,则=,故表达式为y=0.4sin2.5t+m,D正确;t=0.4s=12T,则质点a的路程为2A=0.8m,E正确。【答案】CDE9【眉山一中月考】一列简谐横波图象如图所示,t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示,已知tt2t10.5 s,问:(1)这列波的可能波速的表达式?(2)若波向左传播,且3Tt4T,波速为多大?(3)若波速v68 m/s,则波向哪个方向传播?【解析】(1)若波向右传播,根据波形的周期性,v=xt=8n+20.5m/s16n+4m/s(n=0,1,2,)同理可得,若波向左传播,v=16n+12m/s(n=0,1,2,)(2)若
15、波向左传播,且3Tt4T,则由v=16n+12m/s得:v=163+12m/s=60m/s(3)假设波向右传播,v=68m/s根据v=16n+4m/s得,68=16n+4,n=4,假设成立,故波向右传播.10【2018全国III卷】一列简诺横波在s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图像。求:(1)波速及波的传播方向;(2)质点Q的平衡位置的x坐标。【解析】(1)由图(a)可以看出,该波的波长为由图(b)可以看出,周期为T=2 s波速为由图(b)知,当时,Q点向上运动,结合图(a)可得,波沿负方向传播。(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图(a)知,x=0处因此由图(b)知,在t=0时Q点处于平衡位置,经,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,由此及式有由式得,质点Q的平衡位置的x坐标为xQ = 9 cm江西风向标教育科技有限公司(旗下网站:好教育http:/www. jt