高二物理机械振动和机械波练习题（通用） 16页

高二物理复习题 ‎ 班级 座号 姓名 ‎ ‎(机械振动和机械波)‎ 一、不定项选择题：‎ ‎1、以下关于简谐运动的说法中，正确的是（ D ）‎ A、只要回复力的方向总是指向平衡位置，物体就一定作简谐运动 B、物体作简谐运动时，其加速度的方向总是和位移的方向相反 C、作简谐运动的物体在向平衡位置运动的过程中，其加速度和速度都越来越大 D、物体作简谐运动时，速度方向与位移方向有时相同，有时相反 ‎2、关于作简谐运动的单摆，下列说法中错误的是 （ D ）‎ A、回复力等于重力与细线拉力的合力 ‎ B、回复力为小球受到细线的拉力 C、回复力为的小球受到重力 ‎ D、回复力为小球受到重力的圆弧切向分力 ‎3、关于简谐运动的周期，正确叙述是（ D ）‎ A、当振子再次到达同一位置时所经过的时间为一个周期 B、当振子再次具有相同的加速度时所经过的时间为一个周期 C、当振子再次具有大小相等的速度时所经过时间为一个周期 D、当振子再次回到同一位置，且具有相同速度时，经过的时间为一个 ‎4、做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，保持相同的物理量的是 （AC ）‎ A．动能 B．动量 C．加速度 D．速度 ‎5．简谐运动的特点是（ C ） ‎ A．回复力跟位移成正比且同向 ‎ B．速度跟位移成反比且反向 C．加速度跟位移成正比且反向 ‎ D．动量跟位移成正比且反向 ‎6．如图1所示，弹簧振子以O为平衡位置在BC间振动，则下列说法不正确的是 （B ）‎ A．从B→O→C→O→B为一次全振动 ‎ B．从O→B→O→C→B为一次全振动 ‎ C．从C→O→B→O→C为一次全振动 ‎ D．振幅大小是OB长度 图1‎ ‎　　‎ ‎7．一质点做简谐运动，振幅是‎4 cm、频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置起向正方向运动，经2.5 s质点的位移和路程分别是（选初始运动方向为正方向） （ D ）‎ ‎ A．‎4 cm，‎24 cm B．‎-4 cm，‎100 cm ‎ C．0，‎100 cm D．‎4 cm，‎‎100 cm ‎　8．一弹簧振子沿水平方向的x轴做简谐运动，原点O为平衡位置，在运动中某一时刻有可能出现的情况是（ A ）‎ ‎ A．位移与速度均为正值，加速度为负值 ‎ ‎ B．位移、速度与加速度均为正值 C．位移与加速度均为正值，而速度为负值 D．位移、速度、加速度均为负值 ‎9．图2所示为质点P在0～4 s内的运动图象，下列叙述正确的是(d ) （ ）‎ A．再过1 s，该质点的位移是负的最大 ‎ B．再过1 s，该质点的速度沿正方向 C．再过1 s，该质点的加速度沿正方向 D．再过1 s，该质点加速度最大 ‎10．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图3所示，则可知（ C ）‎ ‎ A．两弹簧振子完全相同 ‎ B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1‎ ‎ C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 ‎ 11．一个弹簧振子在做简谐运动，若把它的振幅A增加为‎1.2A.则下列说法不正确的是（ A ）‎ ‎ A．其周期也将增加为原来的1.2倍 B．其频率将保持不变 ‎ C．回复力的最大值将增为原来的1.2倍 D．加速度的最大值将增为原来的1.2倍 ‎12．做简谐运动的弹簧振子，质量为m，最大速率为v.从某时刻算起，在半个周期内（ B ）‎ ‎ ①弹力做的功一定为零 ‎ ‎ ②弹力做的功可能是零到 mv2/2之间的某一值 ‎ ③弹力的冲量大小可能是零到2mv之间的某一值 ‎ ④弹力的冲量大小一定不为零 ‎ A．①② B．①③ ‎ C．②③ D．②④‎ ‎13．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图线如图4所示.假设向右的方向为正方向，则物体加速度向右且速度向右的时间是（ D ）‎ A．0到1 s内 ‎ B．1 s到2 s内 ‎ C．2 s到3 s内 ‎ D．3 s到4 s内 t1‎ t2‎ t4‎ t3‎ ‎14．卡车在水平道路上行驶，货物随车厢上、下做简谐运动而不脱离底板，设向上为正方向，其振动图象如图5‎ 所示，由图可知，货物对底板压力小于货物重量的时刻是（ B ）‎ ‎ A．时刻t1 B．时刻t‎2 ‎C．时刻t3 D．时刻t4‎ ‎15.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 ( D )　　‎ A. 频率不变，振幅不变 ‎ B.频率改变，振幅变大 C.频率改变，振幅不变　‎ ‎　D.频率不变，振幅变小 ‎ ‎16.一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是　 　　　（ C） 　A. 波长　　B. 波速　C. 频率　 D. 振幅 ‎ ‎17．下列运动情况为简谐运动是：( BC)‎ ‎ A．在一V字形光滑槽的一端释放一小球 ‎ ‎ B．单股音叉振动时音叉上各点的运动 ‎ ‎ C．摆动的钟摆摆锤上的各点的运动 ‎ ‎ D．一个人来回踱步时所做的运动 ‎18、将秒摆（2s）的周期变为1s，下列措施可行的是（ D ）‎ A、将摆球的质量减半 B、振幅减半 C、摆长减半 D、摆长减为原来四分之一 ‎19、单摆在一次全振动中，最大势能转化为最大动能的次数为（ C ）‎ A、4次 B、3次 C、2次 D、1次 ‎20、做受迫振动的物体（ B ）‎ A、频率与驱动力的频率无关 B、频率与它的固有频率无关 C、振幅与驱动力的频率无关 D、振幅与它的固有频率无关 ‎21、关于振动与波的关系，下列说法中正确的是（ A ）‎ A、有机械波必有振动 B、有机械振动必有波 C、离波源远的质点振动得慢 D、波源停止振动时，介质中的波立即停止 ‎22、以下关于机械波说法中正确的是（ ACD ）‎ A、要产生机械波，必须同时具有波源和传播振动的介质 B、波传播过程中，也是介质质点由近及远传播的过程 C、波源的振动形式和能量随波传递 D、在波的传播过程中，各质点振动的频率相同 ‎23、关于波长的下列说法中，正确的是（ AC ）‎ A、在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长 B、在一个周期内介质的质点所走过的路程等于波长 C、波长等于在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点的距离 D、波长等于横波的传播方向中峰与峰（或谷与谷）之间的距离 ‎24、关于波的频率，以下说法中正确的是（ AB ）‎ A、波的频率由波源决定，与介质无关 B、波的频率与波速无直接关系 C、波由一种介质传到另一种介质时，频率要发生变化 D、由公式f=v/λ，可知频率与波速成反比，与波长成反比 ‎25、关于波速的说法正确的是（C ）‎ A、反映了振动在介质中的传播的快慢 B、反映了介质中质点振动的快慢 C、波速由介质决定与波源无关 D、反映了介质中质点随波迁移的快慢 ‎26、在机械波中有（ ABC ）‎ A、各质点都在自己的平衡位置附近振动 B、相邻质点有相互作用力 C、前一质点的振动带动相邻后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点 D、质点的振动速度和波的传播速度相同 ‎27．一列波由波源向周围扩展开去，下列说法不正确的是( A )‎ ‎　　　A．介质中各质点由近及远地传播开去 ‎　　　B．介质中的振动形式由近及远传播开去 ‎　　　C．介质点振动的能量由近及远传播开去 ‎　　　D．介质点只是振动而没有迁移 ‎28．关于波的频率，下列说法中正确的是（A　）‎ ‎　　　A．波的频率由波源决定，与介质无关 ‎　　　B．波的频率有时与波速有关 ‎　　　C．波由一种介质传到另一种介质时，频率变大 ‎　　　D．以上说法均不正确 ‎29．关于波速，下列说法中正确的是（　A）‎ ‎　　　A．反映了振动在介质中传播的快慢 ‎　　　B．反映了介质中质点振动的快慢 ‎　　　C．波速由介质和波源决定 ‎　　　D．反映了介质中质点迁移的快慢 ‎30．图3所示是一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图，已知此波的波速为‎2.4m／s，则此波传播的过程中，坐标为（0．9，0）的质点到t=1s时，所通过的路程为（C）‎ A．‎2.56m　B．‎2.4m　C．‎0.16m　D．‎‎0.02m ‎　31、图2所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正向传播，波速是‎18m/s，那么（　B　）‎ ‎　A．波长是‎6cm，频率是（1/3）Hz ‎　B．波长是‎8m，频率是（9/4）Hz ‎　C．波长是‎10cm，频率是1.8Hz ‎　D．波长是‎8cm，频率是（4/9）Hz ‎32．随着电信业的发展，手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们。振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。当叶片转动后，电动机就跟着振动起来。其中叶片的形状你认为是下图中的 （ A ）‎ ‎33．右图中的曲线是一列简谐横波在某一时刻的图象.根据这个图可以确定( B )‎ A.周期. B.波长. C频率. D.波速.‎ ‎34．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为‎200m/s，下列说法中错误的是（ A ）‎ A．图示时刻质点b的加速度将减小 B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点 a通过的路程为‎0.4m C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz D．若该波传播中遇到宽约‎4m的障碍物能发生明显的衍射现象 ‎35. 关于机械波的概念,下列说法中错误的是( C)‎ A.质点振动的方向不一定垂直于波传播的方向;‎ ‎ B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等;‎ ‎ C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长;‎ ‎ D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同.‎ ‎36．一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为T，且0.25s2s，则此波的周期T=　　　　s；若波沿x轴正方向传播，周期T>2s，则T=　　　　　　　　s.‎ ‎56．在“用单摆测定重力加速度”的实验中： ‎ ‎（1）单摆的摆长是从悬点到球心的距离。用　　　　测出摆线长为L0，用　　　　　　测出摆球的直径为d，则摆长为 。‎ ‎（2）摆线的偏角应满足的条件是 。‎ ‎（3）计时开始时，摆球位置应在 　　　　　　　 。用 　　　　测得单摆完成n次全振动的时间为t，则此单摆的周期T= 。‎ ‎（4）用以上这些量表示重力加速度为g = 。‎ ‎（5）如果摆球不均匀，一个学生设计了一种测量方法：先不计摆球半径，第一次测的悬长为L1，周期为T1；第二次测的悬长为L2，周期为T2，由此可算出g= 。‎ ‎（6）以摆长L为纵轴，以T2为为横轴作出L—T22222图像为一条过坐标原点的直线，若该直线的倾角为q，则重力加速度为 。‎ 三、计算题 图9‎ ‎57．如图9所示，竖立在水平地面上的轻弹簧劲度系数为k，弹簧上端连接一轻薄板P。质量为m的物块B原先静止在P的上表面.今用力竖直向下压B，松开后，B和P一起上下振动而不脱离.求B的最大振幅.‎ 图10‎ ‎58．如图10所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为‎2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀加速运动.一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA＝‎1 cm，OB＝‎4 cm，OC=‎9 cm。求外力F的大小.（g＝‎10 m/s2）‎ ‎59．弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动.B、C相距‎20 cm.某时刻振子处于B点.经过0.5 s，振子首次到达C点.求：‎ ‎（1）振动的周期和频率；‎ ‎（2）振子在5 s内通过的路程及位移大小；‎ ‎（3）振子在B点的加速度大小跟它距O点‎4 cm处P点的加速度大小的比值.‎ ‎60．一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s质点第一次通过M点，再经0.1 s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大?‎ ‎61．一列波沿+x轴方向传播，当x1=‎10m的A点位于波峰时，x2=‎140m的B点位于波谷，在A、B之间有6个波峰，振源的振动周期为0.2s，求：‎ ‎　　（1）波的速度；‎ ‎　　（2）B点从波谷开始经多少时间位于波峰？‎ ‎　　‎ ‎62．一列简谐横波沿直线传播，在波的传播方向上有相距‎20 m的A、B两点．当A完成了8次全振动时，B完成了3次全振动，已知波速为‎12 m/s，试求波源的振动周期． (保留两位小数) ‎ ‎63．一列横波的波源在图7中的坐标原点O处，经过0.4 s，振动从O点向右传播‎20 cm，P点离O点的距离是‎80 cm．求：‎ 图7‎ ‎　　(1)P点起振时的速度方向如何？‎ ‎　　(2)该波从原点向右传播时开始计时，经多长时间质点P第一次到达波峰?（保留一位小　　数）‎ 图8‎ ‎64．横波如图8所示，t1时刻波形为图中实线所示；t2时刻波形如图中虚线所示．已知Δt=t2-t1=0.5s，且3T＜t2-t1＜4T，问：‎ ‎（1）如果波向右传播，波速多大？‎ ‎（2）如果波向左传播，波速多大？‎ 答案：‎ ‎45．5∶1；1∶1；5∶1‎ ‎46．2∶1；1∶2‎ ‎47．14；4‎ ‎48．4；8；-4‎ ‎49．0.2；1.25‎ ‎50、回到平衡位置，作用效果，平衡位置，0‎ ‎51、‎5CM，0.8s，‎5cm，‎‎200cm ‎52、振幅，势，动，大，小，不变 ‎53、振子位移随时间变化规律，同一时刻各个质点离开平衡位置的位移 ‎54、0.6Hz、 ‎0.72m/s ‎55.8/3， 8‎ ‎56(1) 刻度尺、 游标卡尺、L0+（d/2）(2) 小于50 (3) 平衡位置、秒表 T= t / n (4) g = 4p2（L0+d/2）n2/t2 。(5) g= 4p2（L‎1-L2）/（T12-T22）。‎ ‎(6) 4p2tgq ‎ ‎57． 当B达最高点所受回复力kA恰等于重力mg时，B和P恰没有脱离，此时振幅A为最大.kA＝mg，所以A＝mg／k.‎ ‎58． 设板竖直向上的加速度为a，则有：sBA-sAO=aT2 ①‎ sCB-sBA=aT2 ②‎ 由牛顿第二定律得F-mg=ma ③‎ 解①②③式可求得F＝24 N.‎ ‎59． （1）设振幅为A，由题意BC＝‎2A＝‎20 cm，所以A＝‎10 cm.‎ 振子从B到C所用时间t＝0.5 s，为周期T的一半，所以T=1.0 s；f==1.0 Hz.‎ ‎（2）振子在1个周期内通过的路程为‎4A，故在t′=5 s=5T内通过的路程s=×‎4A=‎200 cm.‎ ‎5 s内振子振动了5个周期，5 s末振子仍处在B点，所以它偏离平衡位置的位移大小为‎10 cm.‎ ‎（3）振子加速度a=-x,a∝x.所以aB∶aP=xB∶xP=10∶4=5∶2.‎ 图11—1‎ 图11—2‎ 图11—3‎ ‎60．画出具体化的图景如图11—1所示.设质点从平衡位置O向右运动到M点，那么质点从O到M运动时间为0.13 s，再由M经最右端A返回M经历时间为0.1 s；如11—2图所示.‎ 另有一种可能就是M点在O点左方，如图11—3所示，质点由O点经最右方A点后向左经过O点到达M点历时0.13 s，再由M点向左经最左端A′点返回M点历时0.1 s.‎ 根据以上分析，质点振动周期共存在两种可能性.‎ 如图11—2所示，可以看出O→M→A历时0.18 s，根据简谐运动的对称性，可得到 T1＝4×0.18 s=0.72 s 另一种可能如图11—3所示，由O→A→M历时t1＝0.13 s，由M→A′历时t2＝0.05 s.设M→O历时t，则4（t+t2）＝t1+2t2+t.解得t=0.01 s，则T2＝4（t+t2‎ ‎）＝0.24 s.‎ 所以周期的可能值为0.72 s和0.24 s.‎ ‎61、（1）‎100m/s （2）0.1s+0.2ns（n=0，1……）‎ ‎62．0.33s ‎63．（1）向下 （2）1.9s ‎64．（1）‎52m/s （2）‎60m/s