機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波測(cè)試題

機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波測(cè)試題一、選擇題（每題至少有一個(gè)答案是正確的，每題4分，共40分）1．下列各種運(yùn)動(dòng)中，屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的是………………（）A．拍皮球時(shí)球的往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.將輕彈簧上端固定,下端掛一砝碼,砝碼在豎直方向上來(lái)回運(yùn)動(dòng)C.水平光滑平面上,一端固定的輕彈簧組成彈簧振子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.小孩用力蕩秋千,秋千來(lái)回運(yùn)動(dòng)2．若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原先的４倍，擺球通過(guò)平穩(wěn)位置時(shí)的速度減為原先的1/2，則單擺振動(dòng)的……………………（）Ａ.頻率不變,振幅不變B.頻率不變,振幅改變C.頻率不變,振幅改變D.頻率不變,振幅不變3．如圖為甲、乙兩等質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，以下說(shuō)法中正確的是………（）A.甲、乙的振幅各為20cm和1cmB.甲比乙振動(dòng)得快C.0-2s內(nèi),甲、乙的加速度均為負(fù)值D.t=2s時(shí)，甲的速度和乙的加速度都達(dá)到各自的最大值4.如圖表示兩個(gè)單擺m、M懸掛到一根鋼絲上，擺長(zhǎng)分別為l和L，原先它們都靜止。今使m偏離平穩(wěn)位置一個(gè)角度，開(kāi)釋后m作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方向在垂直于紙面的豎直平面里，對(duì)M以后的運(yùn)動(dòng)情形，下述說(shuō)法正確的是……………………（）A.M仍靜止B.M將做受迫振動(dòng)周期為C.M能發(fā)生共振D.M將受迫振動(dòng)，周期為5.關(guān)于機(jī)械波，下面的說(shuō)法正確的是…………………（）A．由于聲源的振動(dòng)，在空氣中形成的聲波是縱波B．抖動(dòng)繩子的一端，在繩上形成的波是縱波C．只有橫波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．只有縱波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象6．如圖所示，為一列向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某一瞬時(shí)的圖像，由圖可知…………（）Ａ．質(zhì)點(diǎn)F在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向朝上B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向始終相反C．從圖示時(shí)刻開(kāi)始算起，質(zhì)點(diǎn)E比質(zhì)點(diǎn)Q較早回到平穩(wěn)位置D．經(jīng)極短時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)速度值增大7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播，波速v=100m/s，某時(shí)刻波形如圖所示，則…………（）A．這列波的波長(zhǎng)為25mB.質(zhì)點(diǎn)p的振幅是1cmC．質(zhì)點(diǎn)p現(xiàn)在刻的速度方向沿y軸負(fù)方向D.質(zhì)點(diǎn)p振動(dòng)的周期為4s（第7題圖）（第8題圖）8.如圖所示，在平面xoy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為3.0m/s，頻率為2.5Hz，振幅為8.0×10-2m，已知t=0時(shí)刻p質(zhì)點(diǎn)的位移為y=4.0×10-2m。Q點(diǎn)在p點(diǎn)的右方9.0×10-1m處，關(guān)于Q點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)來(lái)說(shuō)……………………（）A．在t=0時(shí)，位移為y=-4.0×10-2mB.在t=0時(shí)，速度沿y負(fù)方向C．在t=0.1s時(shí)，位移為y=-4.0×10-2mD.在t=0.1s時(shí),速度沿y軸正方向9.如圖1所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2.0s時(shí)的波形圖，圖2是這列波中p質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。那么，該波的傳播速度和傳播方向是………（）（圖1）（圖2）A．v=25cm/s，向左傳播B.v=50cm/s，向左傳播C．v=25cm/s，向右傳播D.v=50cm/s，向右傳播10．下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是…………（）A．只要波源在振動(dòng)，就一定能觀看到多普勒效應(yīng)B．假如聲源靜止，就觀看不到多普勒效應(yīng)C．只要聲源在運(yùn)動(dòng)，觀看者總是感到聲音的頻率變高D．當(dāng)聲源相關(guān)于觀看者運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀看者聽(tīng)到的聲音的音調(diào)可能變高，也可能變低二、填空（每空3分，共21分）11．某振動(dòng)物體的固有頻率為f’,作用在該物體上的驅(qū)動(dòng)力的頻率為f，則該物體做受迫振動(dòng)的頻率是___________，發(fā)生共振的條件是__________。12．已知空氣中的聲速是340m/s，水中的聲速是1450m/s，在空氣中的波長(zhǎng)為1m，在水中傳播時(shí)的波長(zhǎng)為_(kāi)_________m，該聲波在鐵軌中傳播的波長(zhǎng)為14.4m，那么在鐵軌中的聲速為_(kāi)_________m/s。13．如圖是不同頻率的水波通過(guò)相同的水孔所能到達(dá)區(qū)域的示意圖，__________情形中水波的頻率最大，__________情形中水波的頻率最小。14．如圖所示，S1和S2是兩個(gè)完全相同的相干波源，相距4m，激起兩列波的波長(zhǎng)為λ=2m，則在以S1、S2連線為半徑，以S2為圓心的圓周上共有_______處振動(dòng)最弱的點(diǎn)。三、實(shí)驗(yàn)15．某同學(xué)在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，但沒(méi)有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：A將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)B用刻度尺測(cè)量OM間尼龍線的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng)C將石塊拉開(kāi)一個(gè)大約α=30o的角度，然后由靜止開(kāi)釋D從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)刻t，由T=t/30得出周期E改變OM間尼龍線的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和TF求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的L和T的平均值，作為運(yùn)算時(shí)使用的數(shù)據(jù)，帶入公式測(cè)出重力加速度g(1)你認(rèn)為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤的有幾項(xiàng)(寫出三項(xiàng)即可)，應(yīng)該如何操作？________________________________；________________________________；________________________________。(2)該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)，如此做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”或“偏小”)。你認(rèn)為用什么方法能夠解決擺長(zhǎng)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的困難？四、運(yùn)算題（每題10分，共30分）1．有一單擺，當(dāng)它的擺長(zhǎng)增加2m時(shí)，周期變?yōu)樵鹊?倍。求它原先的周期是多少？2．如圖所示，一列在x軸上傳播的簡(jiǎn)諧波t0時(shí)刻的圖線用實(shí)線表示。通過(guò)t=0.2s，其圖線用虛線表示。已知波長(zhǎng)為2m，求：(1)若波向左傳播，則最大周期為多少？(2)若波向右傳播，則最小波速是多少？(3)若波速為19m/s,則此波向什么方向傳播？3．如圖(a)所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2s時(shí)的波形圖，其中O是波源；如圖(b)所示是波上某一點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。求：此列波的波速，并說(shuō)明P質(zhì)點(diǎn)的位置；《機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波測(cè)試題》參考答案選擇題（每小題至少有一個(gè)正確答案，每小題4分，共40分）12345678910BCBBCDDACDCBCBD二、填空題（每空3分，共21分）11．f；f'=f12.4.26；489613．C；A14.8三、實(shí)驗(yàn)題（第（1）題3分，第（2）題6分，共9分15．(1)B擺長(zhǎng)應(yīng)為懸點(diǎn)O到大理石質(zhì)心的距離；C擺角太大，不能看做是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，α≤5o；D測(cè)量周期時(shí)應(yīng)該從最低點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)；F應(yīng)先求出L和T所對(duì)應(yīng)的g值，再求出g的平均值(2)偏??；……………………（2分）可分別求出兩個(gè)擺長(zhǎng)L1和L2分別對(duì)應(yīng)的周期T1和T2，依照質(zhì)心到M點(diǎn)的距離不變，可得出公式，如此就能夠解決擺長(zhǎng)無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量的困難了?！?分）四、運(yùn)算題（每題10分，共30分）16．解：設(shè)該單擺原先的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)0，振動(dòng)周期為T0；則擺長(zhǎng)增加2m后，擺長(zhǎng)變?yōu)長(zhǎng)=（l0+2）m，周期變?yōu)門=2T0。由單擺周期公式，有T0=………………（3分）2T0=…………（3分）聯(lián)立上述兩式，可得L0=m…………（2分）T0=1.64s…………（2分）17．解：（1）由公式v=λ/T可知，當(dāng)波長(zhǎng)λ一定，周期T最大時(shí)，波速v最小，在一定時(shí)刻傳播的距離最短。若波向左傳播，最小速度Vmax===9m/s…………（1分）最大周期Tmax==0.22m……………（2分）（2）波向右傳播的最小距離Smin’=0.2m……………………（1分）最小波速Vmin’==1m/s…………（2分）(3)當(dāng)v=19m/s時(shí)，波傳播的距離S=Vt=19×0.2=3.8m……（2分）而S=nλ+△S當(dāng)n=1時(shí)，△S=1.8m，因此波向左傳播