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1、机械振动和机械波测试题 （测试时间90分钟）、选择题（每题至少有一个答案是正确的，每题4分，共40分）1 下列各种运动中，属于简谐运动的是（）A. 拍皮球时球的往复运动B. 将轻弹簧上端固定，下端挂一砝码，砝码在竖直方向上来回运动C. 水平光滑平面上，一端固定的轻弹簧组成弹簧振子的往复运动D. 孩子用力荡秋千，秋千来回运动2若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的1/2,则单摆振动的（A .频率不变，振幅不变B.频率不变，振幅改变C.频率不变，振幅改变D.频率不变，振幅不变3如图为甲、乙两等质量的质点作简谐运动的图像，以下说法中正确的是（）甲A. 甲、乙
2、的振幅各为 20cm和1cmB. 甲比乙振动得快C. 0-2S内，甲、乙的加速度均为负值D. t=2s时，甲的速度和乙的加速度都达到各自的最大值I和L,原来它们都静止。今使m偏4. 如图表示两个单摆 m、M悬挂到一根钢丝上，摆长分别为离平衡位置一个角度，释放后m作简谐运动的方向在垂直于纸面的竖直平面里，对M以后的运动情况，下述说法正确的是 （A. M仍静止B. M将做受迫振动周期为C.M能发生共振D.M将受迫振动，周期为2B.质点p的振幅是1cmD.质点p振动的周期为4s（第 8题图）5. 关于机械波，下面的说法正确的是 （）A 由于声源的振动，在空气中形成的声波是纵波B 抖动绳子的一端，在绳
3、上形成的波是纵波C.只有横波才能产生干涉现象D .只有纵波才能产生干涉现象.6如图所示，为一列向左传播的简谐横波在某一瞬时的图像，由图可知（.A. 质点F在该时刻的运动方向朝上B. P、Q两质点的运动方向始终相反C. 从图示时刻开始算起，质点E比质点Q较早回到平衡位置D 经极短时间，P质点速度值增大?7. 一列简谐横波沿x轴方向传播，波速 v=100m/s，某时刻波形如图所示，则（）A .这列波的波长为 25mC .质点p此时刻的速度方向沿 y轴负方向1020 2/ ton)（第 7题图）8. 如图所示，在平面xoy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波， 波速为3.0m/s,频率为2.5Hz ,
4、振幅为8.0X 10-2m,已知t=0时刻p质点的位移为y=4.0x io-2m。Q点在p点的右方9.0 x 10-1m处, 对于Q点的质点来说（）A 在t=0时，位移为y=-4.0 x 10-2mB.在t=0时，速度沿y负方向C 在t=0.1s时，位移为y=-4.0 x 10-2mD.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向9. 如图1所示为一列简谐横波在t=2.0s时的波形图，图2是这列波中p质点的振动图像。那么，该波的传播速度和传播方向是y/cm（图1）A . v=25cm/s，向左传播C. v=25cm/s，向右传播10 下列关于多普勒效应的说法中，正确的是A .只要波源在振动，就一定能观察
5、到多普勒效应C .只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D .当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低二、填空（每空3分，共21分）11.某振动物体的固有频率为 率是，发生共振的条件疋12 .已知空气中的声速是 340m/s，水中的声速是1450m/s,在空气中的波长为 1m,在水中传播时的波长为 m，该声波在铁轨中传播的波长为 14.4m,那么在铁轨中的声速为 m/s。13 .如图是不同频率的水波通过相同的水孔所能到达区域的示意图，情况中水波的频率最大，情况中水波的频率最小。B. v=50cm/s，向左传播D. v=50cm/s，向右传播（ ）B .如果声源
6、静止，就观察不到多普勒效应f，作用在该物体上的驱动力的频率为f，则该物体做受迫振动的频旦cB三、实验15 .某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为 3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球。他设计的实验步骤是：一ABCD将石块用细尼龙线系好，结点为M将尼龙线的上端固定于 0点用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长将石块拉开一个大约 a =30O的角度，然后由静止释放从摆球摆到最高点时开始计时测出30次全振动的总时间t，由T=t /30得出周期E改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和TF求出多次实验中测得的L和T的平均值，作为计算时使用的数据
7、，*2兀2带入公式g =（ 丁 ）2l测出重力加速度g（1）你认为该同学以上实验步骤中有错误的有几项（写出三项即可），应该如何操作？0伽(2)该同学用 0M的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值与真实值相比(填“偏大”或“偏小”)。你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难？四、计算题(每题10分，共30分)1.有一单摆，当它的摆长增加2m时，周期变为原来的 2倍。求它原来的周期是多少?2如图所示，一列在 x轴上传播的简谐波to时刻的图线用实线表示。经过t=0.2s，其图线用虚线表示。已知波长为 2m求：(1) 若波向左传播，则最大周期为多少？(2) 若波向右传播，则最小
8、波速是多少？(3) 若波速为19m/s,则此波向什么方向传播?y/cm3如图(a)所示是一列简谐横波在 t=0.2s 点P的振动图像。求：此列波的波速，并说明机械振动和机械波测试题参考答案、选择题（每小题至少有一个正确答案，每小题4分，共40分）12345678910BCBBCDDACDCBCBD、填空题（每空 3分，共21 分）11. f_ ; f=f12. 4.26 ; 489613. C_; _A_14. _8三、实验题（第（1）题3分，第（2）题6分，共9分15. （1）B_ 摆长应为悬点 O到大理石质心的距离：匚 摆角太大，不能看做是简谐运动，a W 5:D测量周期时应该从最低点开始
9、计时； 巳 应先求出L和T所对应的g值，再求出g的平均值（2）偏小 :（2分）可分别求出两个摆长 L1和L2分别对应的周期 T1和T2,根据质心到 M点的距离不变，可得出公式g二4 （L1 _L2），这样就可以解决摆长无法准确测量的困难了。2 2 T1 -T24分）10分，共30分）四、计算题（每题16.解:设该单摆原来的摆长为 L。，振动周期为T0；则摆长增加2m后，摆长变为L= （I0+2） m,周期变为T=2To。由单摆周期公式，有3分）2 T0=22 g3分）联立上述两式，可得2Lo= m3T0=1.64s2分）2分）17.解：（1）最短。由公式v=入/T可知，当波长入一定，周期T最大
10、时，波速v最小, 若波向左传播，最小速度在一定时间传播的距离Vmax=Smin =1.8=9m/St 0.2（ 1 分）最大周期V min=0.22m（ 2 分）（2）波向右传播的最小距离Smin =0.2m （1 分）最小波速 Vmin Smin = 0.2=1m/S （2 分）t 0.2（3）当 v=19m/s 时，波传播的距离 S=Vt=19 x 0.2=3.8m （2 分）而S=n入+ S当n=1时， S=1.8m，所以波向左传播。（2分）18.解：从图（a）中可知入=4m （2分）由图（b）可以看出T= 0.2s （2分）波速 V = = 20 m/s （3 分）T在t=0.2s内，波向前传播了一个波长，而P质点刚好振动一个周期，故P应是波源，在图中应为 O点。 （3分）
