高三物理一輪單元卷第十六單元_機械振動與機械波_b卷 有答案

1、1做簡諧運動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量減小為原來的，擺球經(jīng)過平衡位置時速度增大為一輪單元訓(xùn)練金卷高三物理(B)卷第十六單元機械振動與機械波注意事項：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、(本題共10小題，每小題6分，在每小題給出的四個選項中，第16題只有

2、一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)14原來的2倍，則單擺振動的()A頻率、振幅都不變B頻率、振幅都改變C頻率不變、振幅改變D頻率改變、振幅不變2圖中，兩單擺擺長相同，平衡時兩擺球剛好接觸?，F(xiàn)將擺球a在兩擺球線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開各自做簡諧運動。以ma、mb分別表示擺球a、b的質(zhì)量，則()A如果mamb，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B如果mamb，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞可能在平衡位置左側(cè)D無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置3如圖甲

3、所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化圖象如圖乙所示，下列說法正確的是()At0.8s時，振子的速度方向向左Bt0.2s時，振子在O點右側(cè)6cm處Ct0.4s和t1.2s時，振子的加速度完全相同Dt0.4s到t0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小4如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上做振幅為A的簡諧運動，當(dāng)物體振動到最高點時，彈簧正好處于原長，彈簧在彈性限度內(nèi)，則物體在振動過程中()A彈簧的最大彈性勢能等于2mgAB彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變C物體在最低點時的加速度大小應(yīng)為2gD物體在最低點時所受彈簧的彈力

4、大小應(yīng)為mg5如圖是某時刻t兩列波的疊加圖，S1、S2是相干波源，它們的振動情況完全相同，發(fā)出兩列完全相同的水波，波峰、波谷分別用實線、虛線表示，下列說法錯誤的是（）A某時刻B、D質(zhì)點也可能位于平衡位置BC、E連線的中點是振動減弱點CB、D連線的中點是振動加強點D經(jīng)過半個周期，B質(zhì)點變?yōu)椴ǚ澹珼質(zhì)點變?yōu)椴ü?彈簧振子做簡諧運動，O為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過點O時開始計時，經(jīng)過0.3s，第一次到達點M，再經(jīng)過0.2s第二次到達點M，則彈簧振子的周期可能為()A0.53sB1.4sC1.6sD2sE3s7一列簡諧波沿x軸傳播，其波源位于坐標(biāo)原點O。質(zhì)點O剛好完成一次全振動時，形成的簡諧橫波波形如圖所示，

5、已知波速為8m/s，波源O簡諧運動的周期為0.4s，B是沿波傳播方向上介質(zhì)中的一個質(zhì)點，則()A圖中x軸上O、A之間的距離為1.6mB波源O的起振方向沿y軸正方向C在一個周期時間質(zhì)點A將向右運動一個波長D圖示時刻質(zhì)點B所受的回復(fù)力方向沿y軸正方向移，故C錯誤；圖示時刻質(zhì)點B所受的合外力方向指向平衡位置，即沿y軸正方向，故D正確。8有一個在y方向上做簡諧運動的物體，其振動圖像如圖所示。下列關(guān)于圖甲、乙、丙、丁的判斷不正確的是(選項中v、F、a分別表示物體的速度、受到的回復(fù)力和加速度)()A甲可作為該物體的v-t圖像B乙可作為該物體的F-t圖像C丙可作為該物體的F-t圖像D丁可作為該物體的a-t圖

6、像9關(guān)于受迫振動和共振，下列說法正確的是()A火車過橋時限制速度是為了防止火車發(fā)生共振B若驅(qū)動力的頻率為5Hz，則受迫振動穩(wěn)定后的振動頻率一定為5HzC當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大D一個受迫振動系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時，同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力頻率一定有兩個10一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻波形圖如圖中的實線所示，此時波剛好傳到P點，t0.6s時刻的波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點，則下列說法正確的是()A這列波的波速可能是50m/sB質(zhì)點a在這段時間內(nèi)通過的路程一定小于30cmC質(zhì)點c在這段時間內(nèi)通過的路程可能為60cmD若周期T0.8s，則在t0

7、.8s時刻，質(zhì)點Q速度最大二、(本題共4小題，共50分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11(8分)在用“單擺測重力加速度”的實驗中：(1)有下列備選器材中，需選用哪些器材較好_。A長1m左右的粗一點結(jié)實棉線B長1m左右的細棉線C帶細孔的直徑2cm左右的鐵球D帶細孔的直徑2cm左右的橡膠球E時鐘F秒表G學(xué)生用刻度尺H最小刻度是毫米的米尺(2)甲同學(xué)先用米尺測得擺線長，再用游標(biāo)卡尺測得擺球直徑如圖甲所示為_cm，然后用秒表記錄單擺完成50次全振動所用的時間，從圖乙可讀

8、出時間為_s。(3)實驗中，如果擺球密度不均勻，無法確定重心位置，乙同學(xué)設(shè)計了一個巧妙的方法而不用測量擺球的半徑。具體作法如下：第一次懸線長為L1時，測得振動周期為T1；第二次增大懸線長為L2時，測得振動周期為T2；根據(jù)單擺周期公式可求得重力加速度為g=_。（用題給符號表示）12(14分)如圖所示，ACB為光滑弧形槽，弧形槽半徑為R，C為弧形槽最低點，RAB。甲球從弧形槽的球心處自由下落，乙球從A點由靜止釋放，問：(1)兩球第1次到達C點的時間之比；(2)若在弧形槽的最低點C的正上方h處由靜止釋放甲球，讓其自由下落，同時將乙球從弧形槽左側(cè)由靜止釋放，欲使甲、乙兩球在弧形槽最低點C處相遇，則甲球

9、下落的高度h是多少？13(14分)如圖甲所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t1=0.1s時的波形圖，A、B兩點為簡諧波上平衡位置在xA=1.0m、xB=1.2m處的質(zhì)點。圖乙為質(zhì)點A的振動圖象。求：(1)該簡諧橫波的傳播速度以及A點的振動方程；(2)從t=0.1s時開始計時，質(zhì)點B回到平衡位置的時間。14(14分)在某種均勻介質(zhì)中，S1、S2處有相距4m的兩個波源，沿垂直紙面方向做簡諧運動，其周期分別為T10.8s和T20.4s，振幅分別為A12cm和A21cm，在該介質(zhì)中形成的簡諧波的波速v5m/s，S處有一質(zhì)點，它到S1的距離為3m，且SS1S1S2。在t0時刻，兩波源同時開始垂直紙面向外振

10、動，則求：(1)t0時刻的振動傳到S處的時間差；(2)t10s時，S處質(zhì)點離開平衡位置的位移大小。0.8s時，速度方向向左，A正確；由題圖乙得振子的位移x12sin5cm，故t0.2s時，x62一輪單元訓(xùn)練金卷高三物理(B)卷第十六單元機械振動與機械波答案一、(本題共10小題，每小題6分，在每小題給出的四個選項中，第16題只有一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1【答案】C2【答案】D3【答案】A【解析】從t0.8s時起，再過一段微小時間，振子的位移為負值，因為取向右為正方向，故t4Dcm，故B錯誤；t0.4s和t1.2s時，振

11、子的位移方向相反，加速度方向相反，C錯誤；t0.4s到t0.8s的時間內(nèi)，振子的位移逐漸變小，故振子逐漸靠近平衡位置，其速度逐漸變大，故錯誤。4【答案】AOB(OC)代表振幅，振子從OC所需時間為。用時間和從CM所用時間相等，故0.3s0.4s，解得T1.6s；如圖乙所示，若振子一及從點O到點M所需時間相等，為s，故周期為T0.5ss0.53s?！窘馕觥恳蛭矬w振動到最高點時，彈簧正好處于原長，此時彈簧彈力等于零，物體的重力mgF回kA，當(dāng)物體在最低點時，彈簧的彈性勢能最大等于2mgA，A對；在最低點，由F回mgma知，C錯；由F彈mgF回得F彈2mg，D錯；由能量守恒知，彈簧的彈性勢能和物體的

12、動能、重力勢能三者的總和不變，B錯。5【答案】BB【解析】此時B質(zhì)點處是兩列波波谷與波谷相遇處，D質(zhì)點是波峰與波峰相遇處，是振動加強點，但隨著時間推移，波峰與波谷位置在變化，即某時刻B、D質(zhì)點也可能位于平衡位置，故A正確；質(zhì)點C和質(zhì)點E位置是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動始終是最弱的，而D、B質(zhì)點處是兩列波波峰與波峰、波谷與波谷，振動始終是最強的，、D連線上所有的點都是振動加強點，故B錯誤，C正確；從圖示時刻開始，B質(zhì)點經(jīng)過半個周期變?yōu)椴ǚ?，D質(zhì)點經(jīng)過半個周期變?yōu)椴ü?，故D正確。6【答案】A【解析】如圖甲所示，設(shè)O為平衡位置，T4因為簡諧運動具有對稱性，所以振子從MC所T0.2s42開始從平

13、衡位置向點B運動，設(shè)點M與點M關(guān)于點O對稱，則振子從點M經(jīng)過點B到點M所用的時間與振子從點M經(jīng)過點C到點M所需時間相等，即0.2s。振子從點O到點M、從點M到點O0.3s0.2s11330307【答案】AD【解析】波長=vT=40.8m=3.2m，O、A之間的距離為/2=1.6m，故A錯誤；波源O開始振動時的運動方向與波前質(zhì)點的起振方向相同，沿y軸負方向，故B錯誤；質(zhì)點只是在平衡位置附近上下振動，并不隨波遷移，故C錯誤；圖示時刻質(zhì)點B所受的合外力方向指向平衡位置，即沿y軸正方向，故D正確。8【答案】ABD【解析】在簡諧運動中，速度與位移是互余的關(guān)系，故圖乙可作為v-t圖像，A、B錯誤；由Fkx

14、可知，回復(fù)力的圖像與位移圖像的相位相反，故丙可作為F-t圖像，C正確；又由Fma可知a與F的圖像形狀相同，丙可作為a-t圖像，D錯誤。9【答案】BCD【解析】火車過橋時限制速度是為了防止橋發(fā)生共振，A錯誤；對于一個受迫振動系統(tǒng)，若驅(qū)【解析】由題圖波形圖可知波長40m，且0.6snTT(n0，1，2，)，解得周期Ts(n0，1，2，)，當(dāng)n0時，T0.8s，波速v50m/s，A正確；由傳播方向沿x軸正方向當(dāng)n1，2，3時，質(zhì)點a在0.6s內(nèi)通過的路程大于30cm，B錯誤；若n1，則Ts，波傳播到c點所用時間為T，0.6s，則0.6s內(nèi)質(zhì)點c振動的時間為TTT，故在這段時間內(nèi)質(zhì)動力的頻率為5Hz，

15、則振動系統(tǒng)穩(wěn)定后的振動頻率也一定為5Hz，B正確；由共振的定義可知，C正確；根據(jù)共振現(xiàn)象可知，D正確。10【答案】AC32.444n3T可知質(zhì)點a在t時刻向上運動，當(dāng)n0時，T0.8s，則質(zhì)點a在0.6s內(nèi)通過的路程小于30cm，123517T71344442點c通過的路程為6A60cm，C正確；若T0.8s，在t0.8s時刻，質(zhì)點Q位于正向最大位移處，速度為零，選項D錯誤。二、(本題共4小題，共50分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11(8分)【答案】(1)BC

16、FH(2)2.0675.2(3)42(LL)21T2T221【解析】(1)用單擺測重力加速度實驗，為減小實驗誤差，擺線應(yīng)選長1m左右的細線；實驗時應(yīng)使用質(zhì)量大且體積小，即密度大的擺球，故擺球應(yīng)選直徑2cm左右的鐵球；實驗需要測出單擺的周期，因此需要選擇秒表；測擺長時為減小實驗誤差，應(yīng)選擇準(zhǔn)確度是1mm的刻度尺。故需要的實驗器材為：B、C、F、H。(2)直徑：主尺：2.0cm，游標(biāo)尺對齊格數(shù)：6個格，讀數(shù)：60.1mm=0.6mm=0.06cm；所以直徑為：2.0+0.06=2.06cm；秒表讀數(shù)：內(nèi)圈：1分鐘=60s，外圈：15.2s，所以讀數(shù)為：75.2s。，故T2ggT2，聯(lián)立兩式解得g。

17、gT2T22(3)設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點的距離為r，根據(jù)單擺周期的公式T2Lr42(LL)2212112(14分)【解析】(1)甲球做自由落體運動1LLr1，Rgt12，所以t122R1g乙球沿弧形槽做簡諧運動(由于ACR，可認(rèn)為偏角5)。此運動與一個擺長為R的單擺運動模型相同，故此等效擺長為R，因此乙球第1次到達C處的時間為t2T244Rg211所以t1t222。Rgt乙n422R(2n1)(n0，1，2，)聯(lián)立解得：h(n0，1，2，)。(2)甲球從離弧形槽最低點h高處自由下落，到達C點的時間為t甲由于乙球運動的周期性，所以乙球到達C點的時間為TTg由于甲、乙兩球在C點相遇，故t甲t乙(2n1)22R813(14分)【解析】(1)由圖象可知，周期T=0.2s，波長=2m2hg所以vT10m/s又2T10rad/s，A=20cm所以y20sin(10)tcm。(2)由“上下坡法”可知，波沿x軸負方向傳播，由“平移法”可知，“平衡位置”狀態(tài)傳到B所用的時間為：t1.21.0s0.02s10根據(jù)波的對稱性可知，質(zhì)點B回到平衡位置所用的時間為ttnT(0.1n0.02)s，其中(n=0，1，2，)214(14分)【解析】(1)由題意可知：SS25mSS3S1在