【物理】2019届一轮复习人教版机械振动和机械波学案

【物理】2019届一轮复习人教版机械振动和机械波学案

第八章　机械振动和机械波 时间:50分钟　分值:100分 一、选择题(每小题6分,共48分)‎ ‎1.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.位移 B.速度 C.加速度 D.回复力 答案　B　做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,位移、回复力和加速度是确定不变的,而速度的方向可能不同,故A、C、D错误,B正确。‎ ‎2.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=A sin t,则质点(　　)‎ A.第1 s末与第2 s末的位移相同 B.第1 s末与第3 s末的速度相同 C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至5 s末的速度方向都相同 答案　D　由x=A sin t知周期T=8 s。第1 s、第3 s、第5 s 间分别相差2 s,恰好是个周期,根据简谐运动图像中的对称性可知D选项正确。‎ ‎3.如图为某弹簧振子在0~5 s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是(　　)‎ A.振动周期为5 s,振幅为‎8 cm B.第2 s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值 C.第3 s末振子的速度为正向的最大值 D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动 答案　C　由图可知,弹簧振子的周期为4 s,A错误;弹簧振子的位移方向与加速度方向相反,第2 s末振子的加速度为正向的最大值,B错误;弹簧振子的位移为0时,速度最大,C正确;从第 1 s末到第2 s末振子在做减速运动,D错误。‎ ‎4.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时(　　)‎ A.乙在平衡位置的左方,正向右运动 B.乙在平衡位置的左方,正向左运动 C.乙在平衡位置的右方,正向右运动 D.乙在平衡位置的右方,正向左运动 答案　D　当甲第一次到达正向最大位移处时是在1.5 s末,从图像可以看出,此时乙的位移为正,即乙在平衡位置右侧;另外,位移图像斜率表示速度,此时乙的斜率为负,即表示乙在向左运动。‎ ‎5.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则(　　)‎ A.此单摆的固有周期约为0.5 s B.此单摆的摆长约为‎1 m C.若摆长增大,单摆的固有频率增大 D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动 答案　B　由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5 Hz,则固有周期为2 s;再由T=2π,得此单摆的摆长约为‎1 m;若摆长增大,单摆的固有周期增大,固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动。‎ ‎6.一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置。如再过个周期,其中某质点继续振动的图像如图乙所示,则该质点是(　　)‎ A.a处质点 B.b处质点 C.c处质点 D.d处质点 答案　D　再过个周期,质点经平衡位置向上振动,从而可以判断出只有d处质点符合要求。‎ ‎7.根据多普勒效应,下列说法中正确的有(　　)‎ A.多普勒效应只适用于声波 B.当波源和观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低 C.当波源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 D.当波源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高 答案　C　当波源与观察者相互接近,观察者接收到的频率比波源的频率高,反之则低。故C正确。‎ ‎8.如图所示,有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,图中实线和虚线分别是该波在t=0和t=0.03 s 时刻的波形图,则(　　)‎ A.该波的波速可能是‎10 m/s B.该波的频率可能是25 Hz C.t=0时,x=‎1.4 m处质点的加速度方向沿y轴正方向 D.各质点在0.03 s内随波迁移‎0.9 m 答案　B　由题意可知,波沿x轴正方向传播,在0.03 s内沿x轴正方向传播的位移x=λ(n=0,1,2,3…),波速v==×‎ ‎1.2 m‎/s=(40n+30)m/s(n=0,1,2,3…),选项A错误;频率f== Hz,将25 Hz代入得n=0,选项B正确;t=0时,x=‎1.4 m处质点在x轴上方,回复力指向平衡位置,此处的质点的加速度方向沿y轴负方向,选项C错误;各质点在平衡位置附近振动并不随波迁移,选项D错误。‎ 二、非选择题(共52分)‎ ‎9.(12分)在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中,图甲中的O点是摆线的悬点,a、b两点分别是摆球的上沿和下沿,则该单摆的摆长l=　　　m。乙图为测量周期用的秒表,长针转一周的时间为30 s,表盘上部的小圆共30个小格,每小格30 s。该单摆全振动n=50次时,表盘指针的位置如图乙所示,所用时间t=　　　s。用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=　　　(不必代入具体数值)。 ‎ 答案　0.916 0(0.915 9~0.916 1)　96.3　‎ 解析　摆 长l=L+,由题图得摆线长L=0.908 ‎0 m,直径D=0.016 ‎0 m,所以l=0.916 ‎0 m。‎ 所用时间t应为小表盘读数1.5分钟(90秒)与大表盘读数6.3秒之和,即t=96.3 s,秒表不估读。‎ 由T=2π且T=,得g=。‎ ‎10.(20分)如图所示是两个单摆的振动图像。‎ ‎(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少?‎ ‎(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向,从t=0起,乙第一次到达右方最大位移时,甲振动到了什么位置?向什么方向运动?‎ 答案　(1)1∶4　(2)见解析 解析　由图像知T甲=4 s,T乙=8 s,(1)由T=2π得===。‎ ‎(2)由于乙的周期T乙=2T甲,故乙由平衡位置第一次到达右方最大位移处时,振动了个周期,历时2 s,此时甲已经过半个周期,因此摆球刚好回到平衡位置且向左运动。‎ ‎11.(20分)某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点P的横坐标x=‎0.32 m。从此时刻开始计时 ‎(1)若P点经0.4 s第一次达到最大正位移,求波速。‎ ‎(2)若P点经0.4 s到达平衡位置,波速又如何?‎ 答案　(1)‎0.3 m/s　(2)(0.8+n) m/s(n=0、1、2、…)‎ 解析　(1)依题意,经时间Δt=0.4 s,波向右传播的距离Δx=‎0.32 m-0.2 m=‎0.12 m,此时P点恰好第一次达到最大正位移 波速v== m/s=‎0.3 m/s。‎ ‎(2)波向右传播Δx'=‎0.32 m,P点恰好第一次到达平衡位置,由波的周期性可知,波可能传播的距离Δx'=‎0.32 m+n(n=0、1、2、…)‎ 波速v'== m/s=(0.8+n) m/s(n=0、1、2、…)‎