复习效果检测

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1、复习效果检测复习效果检测(七七) 机械振动和机械波机械振动和机械波(时间：60 分钟 满分：100 分)一、选择题(本大题共 8 个小题，共 56 分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7 分，选对但不全的得 4 分，有选错的得 0 分)1一列向 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时的波形如图 1 所示，A、B、C 分别是x0、x1 m 和 x2 m 处的三个质点已知该波周期为 4 s，则( )图 1A对质点 A 来说，在第 1 s 内回复力对它做正功B对质点 A 来说，在第 1 s 内回复力对它做负功C对质点 B 和 C 来说，在第 1 s 内回复力对它们做功相同D对质点 B 和 C

2、来说，在第 1 s 内回复力对它们做功不同解析：选 BD.由波的传播方向向右可判断 A、B、C 三个质点的振动方向，四分之一周期内，A 质点远离平衡位置，回复力做负功，动能转化为势能；B 向下振动，C 向上振动，回复力对 B 做正功，对 C 做负功2如图 2 所示，为一列简谐横波在某一时刻的波的图象， A、B、C 是介质中的三个质点已知波是向 x 正方向传 播的，波速为 v20 m/s，下列说法中正确的是 ( )图 2A这列波的波长是 10 mB质点 A 的振幅为零C质点 B 此刻向 y 轴正方向运动D质点 C 再经过 0.15 s 通过平衡位置解析：选 CD.由图可知，12 m，A 错误；各

3、质点的振幅均相同，均为 0.4 cm，B 错误；此波沿 x 轴正方向传播，由“上下坡法”可判定，B 此刻向 y 轴正方向运动，C 正确；由 T0.6 s，经过 t0.15 s ，C 点刚好经过平衡位置，D 正确vT43如图 3 所示为一在光滑的水平面上振动的弹簧振子的振动图象，弹簧的劲度系数为20 N/cm，在图中 A 点对应的时刻( )图 3A振子所受的弹力大小为 0.5 N，方向指向 x 轴的负方向B振子的速度方向指向 x 轴的正方向C在 04 s 内振子做了 1.75 次全振动D在 04 s 内振子通过的路程为 0.35 cm，位移为 0解析：选 B.由图可知 A 在 t 轴上方，位移

4、x0.25 cm，所以弹力 Fkx5 N，即弹力大小为 5 N，方向指向 x 轴负方向，选项 A 不正确；由图可知过 A 点作图线的切线，该切线与 x 轴的正方向的夹角小于 90，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向 x 轴的正方向，选项 B 正确由图可看出，t0、t4 s 时刻振子的位移都是最大，且都在 t 轴的上方，在04 s 内完成两次全振动，选项 C 错误；由于 t0 时刻和 t4 s 时刻振子都在最大位移处，所以在 04 s 内振子的位移为零，又由于振幅为 0.50 cm，在 04 s 内振子完成了两次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为 240.50 cm4 cm，故选项 D

5、错误故答案为B.4(2011 年湖北联考)一频率为 600 Hz 的声源以 20 rad/s 的角速度沿一半径为 0.80 m 的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的 P 点且相对于圆心静止，如图 4 所示，下列判断正确的是( )图 4A观察者接收到声源在 A 点发出声音的频率大于 600 HzB观察者接收到声源在 B 点发出声音的频率等于 600 HzC观察者接收到声源在 C 点发出声音的频率等于 600 HzD观察者接收到声源在 D 点发出声音的频率小于 600 Hz解析：选 AB.在 B、D 两处波源与接收者之间的相对速度垂直于它们的连线，此时接收者接收到的频率等于声源发出的声音

6、的频率，故 B 正确 D 错误；在 A 处波源与接收者连线上的相对运动是相互靠近，故观察者接收到的频率比波源发出的频率要高，故 A 正确，同理 C错误5.内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都伴随有噪声，消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题如图 5 所示是干涉型消声器的结构及气流运行图有一列波长为 的声波沿水平管道自左向右传播，当入射波到达 a 处时分成两束相干波，它们分别通过 r1和 r2的路程，再在 b 处相遇，若 r|r2r1|，则 r 应该等于( )图 5A波长 的整数倍 B半波长 的奇数倍2C波长 的奇数倍 D半波长 的偶数倍2解析：选 B.要使两列波在 b 处相遇且振动减

7、弱，则 r|r2r1|n (2n1)22(n0、1、2)即半波长 的奇数倍，故 B 对，A、C、D 错26一列简谐横波沿 x 轴传播，图 6 甲、乙两图分别为传播方向上相距 3 m 的两质点的振动图象，如果波长大于 1.5 m，则波的传播方向和速度大小可能为( )图 6A沿 x 轴正方向，30 m/s B沿 x 轴负方向，15 m/sC沿 x 轴正方向，10 m/s D沿 x 轴负方向，6 m/s解析：选 AC.由振动图象可见，质点的振动周期 T0.2 s.再由两质点的振动图象可见，两质点的位置关系是 n 3 m，2又由于 1.5 m，可见 16 m 或者 22 m，再由 v 得到 v30 m

8、/s，T或者 v10 m/s.综上，选 AC.7(2011 年天津模拟)如图 7 所示，均匀介质中振动情况完全相同的两波源 S1、S2分别位于 x12101 m 和 x212101 m 处，t0 时刻以频率为 f10 Hz 同时开始向上振动，振幅为 A2 cm，波的传播速度为 v4 m/s，P、M、Q 三质点的平衡位置离 O 点距离分别为OP0.2 m 和 OM0.5 m、OQ0.8 m则下列关于各质点运动情况判断正确的是( )图 7At0.1 s 时刻质点 Q 开始沿 y 轴正方向运动B经 t0.175 s，质点 P 通过的路程为 14 cmCt0.275 s 时刻，质点 M 的位移为4 c

9、mDt0.35 s 时刻，S1S2之间(不包括 S1、S2点)振动位移为零的点共有三处解析：选 A.由 vf，波长 0.4 m，t0.1 s 时刻，S1波正好传播到 P 点，S2波正好传播到 Q 点，则 Q 质点起振方向与波源 S2起振方向相同，即沿 y 轴正方向运动，A 对；t0.175 s 时刻，两列波均传播到 M 点，P 质点已经振动了 0.075 s，即 0.75 个周期，处于波谷位置，路程为 3A6 cm，B 错；t0.275 s 时刻，M 质点正好在两列波的传播下振动了一个周期，仍然处于平衡位置，位移为 0，C 错；t0.35 s 时刻，两列波分别传播到彼此的波源处，此时两列波重合

10、，振动位移为零的点(不包括 S1、S2)有 0、2、4、6、8、10 这些质点，D 错8(2012 年金榜预测题)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，其振幅为 2 cm，波速为 30 cm/s，在传播过程中，介质中相距 30 cm 的两质点 a、b，某时刻均在 x 轴上方距离 x 轴 1 cm的位置，此时两质点运动方向相反，如图 8 所示，则下列说法正确的是( )图 8A从此时刻起，经过 1 秒钟 a 质点运动到 b 位置处B此时 a、b 两质点加速度大小相等，方向相反Cb 质点可能比 a 质点先回到平衡位置Da 质点速度最大时，b 质点速度为 0解析：选 C.波速 v30 cm/s，波在 1

11、 秒钟前进 30 cm，但介质中各质点并不随波迁移，故 A 错误；此时刻 a、b 两质点位移相同，回复力的大小和方法均相同，因此加速度的大小、方向均相同，B 错误；a 和 b 两点的距离可能大于 且小于 ，也可能小于 且大于 ，因此，23424当 a 点在平衡位置，速度最大时，b 质点一定不在波峰或波谷，因此 D 错误；当 a、b 间距大于 且小于 时，a 向上运动，b 向下运动，b 质点比 a 质点先回到平衡位置，C 正确234二、实验题9(9 分)某同学在做”利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为 101.00 cm，摆球直径为 2.00 cm，然后用秒表记录了单摆全振动 50 次所

12、用的时间为 101.5 s则(1)他测得的重力加速度 g_m/s2.(2)他测得的 g 值偏小，可能的原因是_A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将 49 次全振动数为 50 次(3)为了提高实验的精确度，在实验中可改变几次摆长 l 并测出相应的周期 T，从而得出多组对应的 l 与 T 的数据，再以 l 为横坐标、T 2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率 k.则重力加速度 g_.(用 k 表示)解析：(1)本次实验中的摆长llr101.00 cm1.00 cm1.020 0 m.周期 Tt/N101

13、.5/50 s2.03 s，由公式 g可以解得 g9.77 m/s2.42lT2(2)根据公式 g知，g 偏小的原因可能是 l 的测量值偏小或 T 的测量值偏大而选项42lT2A 中 l 的测量值偏大，选项 B 中则是实际的振动摆长大于测量值，所以选项 A 错、B 对，而选项 C、D 中均是测得的周期偏小，所以选项 C、D 错故只有 B 正确(3)由公式 T2得：T2l，它的图象是关于 T2与 l 的一元一次函数(如 ykx)，所以lg42g它的斜率是 k42/g，所以 g42/k.答案：(1)9.77 (2)B (3)42/k三、计算题(本大题共 2 个小题，共 35 分，解答时应写出必要的

14、文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(17 分)一列简谐横波某时刻的波形图如图 9 甲所示，从该时刻开始计时，波上 A 质点的振动图象如图 9 乙所示图 9(1)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多少？(2)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应满足什么条件？(3)从该时刻起，再经过 t0.4 s，P 质点通过的路程和波传播的距离分别为多少？(4)若 t0 时振动刚刚传到 A 点，从该时刻起再经多长时间图甲中横坐标为 45 m 的质点(未画出)第二次位于波峰？解：(1)由振动图象可以看出，此波的周期为 0.8 s，所以频率为

15、 1.25 Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等，所以另一列波的频率为 1.25 Hz.(2)由波动图象可以看出，此波的波长为 20 m，当障碍物的尺寸小于或等于 20 m 时能够发生明显的衍射现象(3)因为 t0.4 s ，T2所以质点 P 通过的路程为 4 cm.在 内波传播的距离为 10 m.T22(4)由 A 点 t0 时刻向上振动知，波沿 x 轴正方向传播，波速 v m/s25 m/s.T200.8x45 m 处的质点第一次到达波峰的时间t1 s1 s452025此质点第二次位于波峰的时间 tt1T1.8 s.11(18 分)一列横波在 x 轴上传播，t10 和 t20.005 s 时的波形，如图 10 所示的实线和虚线，求图 10(1)设周期大于(t2t1)，求波速；(2)设周期小于(t2t1)，并且波速为 6 000 m/s，求波的传播方向解：当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于一个波长，当波传播的时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于波长，这时从波形的变化上看出的传播距离加上几个波长才是波实际传播的距离(1)因 tt2t1T，所以波传播的距离可以直接由图读出若波向右传播，则在 0.005 s 内传播了 2