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1、2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練
訓(xùn)練:*機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波*
一、選擇題(5~18為5選3)
1.一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2.5πt,位移y的單位為m,時(shí)間t的單位為s.則( )
A.彈簧振子的振幅為0.2 m
B.彈簧振子的周期為1.25 s
C.在t=0.2 s時(shí),振子的運(yùn)動(dòng)速度為零
D.在任意0.2 s時(shí)間內(nèi),振子的位移均為0.1 m
2.如圖,沿同一彈性繩相向傳播的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波,波長(zhǎng)相等,振幅分別為10 cm、20 cm,在某時(shí)刻恰好傳到坐標(biāo)原點(diǎn).則兩列波相遇疊加后( )
A.不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
B.在
2、x=2 m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)始終減弱
C.在x=0.5 m的質(zhì)點(diǎn)振幅為零
D.坐標(biāo)原點(diǎn)的振幅為30 cm
3.一位游客在千島湖邊欲乘游船,當(dāng)日風(fēng)浪很大,游船上下浮動(dòng).可把游船浮動(dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為20 cm,周期為3.0 s.當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí),甲板剛好與碼頭地面平齊.地面與甲板的高度差不超過10 cm時(shí),游客能舒服地登船.在一個(gè)周期內(nèi),游客能舒服地登船的時(shí)間是( )
A.0.5 s B.0.75 s
C.1.0 s D.1.5 s
4.(多選)水平彈簧振子,每隔時(shí)間t,振子的位移總是大小和方向都相同,每隔的時(shí)間,振子的速度總是大小相等、方向相反,則有( )
3、
A.彈簧振子的周期可能小于
B.每隔的時(shí)間,振子的加速度總是相同的
C.每隔的時(shí)間,振子的動(dòng)能總是相同的
D.每隔的時(shí)間,彈簧的長(zhǎng)度總是相同的
5. (5選3)一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波,波速為4 m/s,t=0時(shí)刻波形如圖所示,下面說法正確的是( )
A.這列波傳播的周期為2 s
B.平衡位置為x=10 m處的質(zhì)點(diǎn)起振方向?yàn)樨Q直向下
C.平衡位置為x=3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=時(shí)間段內(nèi)路程等于2 cm
D.t=9 s時(shí),平衡位置為x=3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向下振動(dòng)
E.平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)位移總是和平衡位置為x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)位移相同
6. (5選
4、3)如圖甲,同一均勻介質(zhì)中的一條直線上有相距6 m的兩個(gè)振幅相等的振源A、B.從0時(shí)刻起,A、B同時(shí)開始振動(dòng),且都只振動(dòng)了一個(gè)周期.圖乙為A的振動(dòng)圖象,圖丙為B的振動(dòng)圖象.若A向右傳播的波與B向左傳播的波在0.3 s時(shí)相遇,則下列說法正確的是( )
A.兩列波的波長(zhǎng)都是2 m
B.兩列波在A、B間的傳播速度均為10 m/s
C.在兩列波相遇過程中,A、B連線的中點(diǎn)C為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)
D.在0.9 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過平衡位置且振動(dòng)方向向上
E.兩個(gè)波源振動(dòng)的相位差為π
7. (5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0和t=0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示.已知該波的
5、周期T>0.20 s.下列說法正確的是( )
A.波速為0.40 m/s
B.波長(zhǎng)為0.08 m
C.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70 s時(shí)位于波谷
D.x=0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12 s時(shí)位于波谷
E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s,則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m
8. (5選3)均勻介質(zhì)中相距為a的兩個(gè)波源S1和S2,振動(dòng)頻率均為f,產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿其連線相向傳播,振幅為A,波速為v.O為S1S2的中點(diǎn),如圖所示.已知兩波源的振動(dòng)方向和初始相位均相同.下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為f
B.質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)頻率為2f
C
6、.質(zhì)點(diǎn)O的振幅為2A
D.只要不滿足a=n(n=1,2,3,…),質(zhì)點(diǎn)O的振幅就一定小于2A
E.質(zhì)點(diǎn)O的振動(dòng)可能與波源S1、S2不同步
9. (5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)波形圖如圖中實(shí)線所示,此時(shí)波剛好傳到c點(diǎn),t=0.6 s時(shí)波恰好傳到e點(diǎn),波形如圖中虛線所示,a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是( )
A.當(dāng)t=0.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b和質(zhì)點(diǎn)c的位移相等
B.當(dāng)t=0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的位移為-5 cm
C.質(zhì)點(diǎn)c在0~0.6 s時(shí)間內(nèi)沿x軸正方向移動(dòng)了3 m
D.噴點(diǎn)d在0~0.6 s時(shí)間內(nèi)通過的路程為20 cm
E.這列簡(jiǎn)諧橫波遇到
7、頻率為1 Hz的另一列簡(jiǎn)諧橫波時(shí)我們能夠觀察到干涉現(xiàn)象
10. (5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0.02 s時(shí)刻的波形圖如圖甲所示,平衡位置在x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如圖乙所示.已知質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在x=1.75 m處.下列說法正確的是( )
A.波的傳播速度為100 m/s
B.t2=0.03 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向
C.M點(diǎn)在t1時(shí)刻位移為 m
D.質(zhì)點(diǎn)M從t1時(shí)刻起每過0.005 s通過的路程均為0.2 m
E.如果該波波源從O點(diǎn)沿x軸正向快速運(yùn)動(dòng),則在x=20 m處的觀察者接收到的波的頻率將大于50 Hz
11.(5選3)下列說法正確的是( )
8、A.機(jī)械波與電磁波都是波,具有相同的特性,都可以在真空中傳播
B.波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系式λ=vT對(duì)機(jī)械波和電磁波都適用
C.單擺在空氣中擺動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械波
D.不僅聲波具有多普勒效應(yīng),電磁波和其他機(jī)械波也具有多普勒效應(yīng)
E.任何波的頻率都等于波源的振動(dòng)頻率
12. (5選3)簡(jiǎn)諧橫波A與B在某時(shí)刻的波形如圖所示,經(jīng)過t=TB時(shí)間(TB為簡(jiǎn)諧橫波B的周期),兩波仍出現(xiàn)圖示波形,則兩波的波速之比可能是( )
A.2:1 B.4:1
C.6:1 D.3:2
E.4:3
13.(5選3)甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播,波速均為2 m
9、/s,振幅相同,某時(shí)刻的波形如圖所示,則( )
A.甲、乙兩波的起振方向相反
B.甲、乙兩波的頻率之比為2:3
C.再經(jīng)過3 s,平衡位置在x=7 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下
D.再經(jīng)過3 s,平衡位置在x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)位移最大
E.再經(jīng)過3 s,兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零
14. (5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示,該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v,經(jīng)過1.0 s它的速度第一次與v相同,再經(jīng)過0.2 s它的速度第二次與v相同,則下列判斷中正確的是( )
A.波沿x軸正方向傳播,波速為6 m/s
B.波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為5 m/s
C.若某時(shí)刻質(zhì)
10、點(diǎn)M到達(dá)波谷處,則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處
D.質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反
E.從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.0 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為20 cm
15.(5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播.t=0時(shí)刻波源O由平衡位置開始振動(dòng),在波的傳播方向上平衡位置距O點(diǎn)0.9 m處有一質(zhì)點(diǎn)A,其振動(dòng)圖象如圖所示.下列說法正確的是( )
A.波源起振方向沿y軸正方向
B.該簡(jiǎn)諧波波長(zhǎng)為4 m
C.該簡(jiǎn)諧波周期為4 s
D.該簡(jiǎn)諧波波速度大小為1.2 m/s
E.從振源起振開始,17 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為2.8 m
16. (5選3)如圖所示,一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a、b
11、兩點(diǎn),相距14.0 m,b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方,當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長(zhǎng)繩向右傳播時(shí),若a點(diǎn)的位移達(dá)到正向最大時(shí),b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng).經(jīng)過1.00 s后a點(diǎn)的位移為零,且向下運(yùn)動(dòng),而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)向最大,則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于( )
A.4.67 m/s B.6 m/s
C.10 m/s D.4 m/s
E.6.36 m/s
17.(5選3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,振幅為2 cm.已知在t=0時(shí)刻位于x1=30 cm、x2=80 cm的兩質(zhì)點(diǎn)P、Q的位移都是1 cm,但運(yùn)動(dòng)方向相反,其中質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),如圖所示,下列說法正確的是( )
12、
A.該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)最長(zhǎng)為75 cm
B.該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為25 cm
C.質(zhì)點(diǎn)P、Q的速度在某一時(shí)刻可以相同
D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)到波峰時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度沿y軸正方向
E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)到波峰時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的速度沿y軸負(fù)方向
18.(5選3)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上,下端連接一物塊,物塊沿豎直方向以O(shè)點(diǎn)為中心點(diǎn),在C、D兩點(diǎn)之間做周期為T的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).已知在t1時(shí)刻物塊的速度大小為v、方向向下,動(dòng)能為Ek.下列說法中正確的是( )
A.如果在t2時(shí)刻物塊的速度大小也為v,方向向下,則t2-t1的最小值小于
B.如果在t2時(shí)刻物塊的動(dòng)能也為Ek,則t2-t1的
13、最小值為T
C.物塊通過O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
D.當(dāng)物塊通過O點(diǎn)時(shí),其加速度最小
E.物塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),其加速度最小
二、非選擇題
19.如圖所示,一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示,此時(shí)這列波恰好傳播到P點(diǎn),且再經(jīng)過1.2 s,坐標(biāo)為x=8 m的Q點(diǎn)開始起振,求:
(1)該列波的周期T;
(2)從t=0時(shí)刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí),振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y及其所經(jīng)過的路程s.
20.設(shè)B、C為兩列機(jī)械波的波源,它們?cè)谕N介質(zhì)中傳播,其振動(dòng)表達(dá)式分別為yB=0.1cos(2πt)cm和yC=0.1cos(2πt+π)cm,發(fā)出的波的傳播
14、方向如圖中的虛線所示.它們傳到P點(diǎn)時(shí)相遇,2 s末P點(diǎn)開始起振.=40 cm,=50 cm.試求:
(1)這兩列波的波長(zhǎng);
(2)P點(diǎn)形成合振動(dòng)的振幅.
參考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
C
D
C
AC
ABD
ABE
ACE
ACE
ABD
10
11
12
13
14
15
16
17
18
ACE
BDE
ABC
ADE
BCE
ACE
ACE
ACD
ACD
19.(1)根據(jù)波形圖可知,這列波從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn),傳播距離Δx=8 m-2 m=6 m,時(shí)間Δt=1.2 s,則波傳播的速度v=
15、=5 m/s,波長(zhǎng)λ=2 m,周期T==0.4 s.
(2)根據(jù)波形圖可知t=0時(shí)刻距離Q點(diǎn)最近的波峰在x=0.5 m處,傳播到Q點(diǎn)的距離Δx′=8 m-0.5 m=7.5 m,需要的時(shí)間Δt′==1.5 s.
時(shí)間1.5 s=T,經(jīng)過T,質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰,振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y=3 cm.
振源O點(diǎn)經(jīng)過的路程s=×4A=45 cm=0.45 m.
20.(1)由振動(dòng)表達(dá)式y(tǒng)B=0.1cos(2πt) cm,
知ω=2π rad/s,則波的周期為T== s=1 s.
據(jù)題意,波從B傳到P的時(shí)間為2 s,則波速為
v== m/s=0.2 m/s.
波長(zhǎng)λB=λC=vT=0.2 m.
(2)據(jù)題可知,兩個(gè)波源振動(dòng)反向,兩列波到P點(diǎn)的波程差
Δs=-=50 cm-40 cm=0.1 m=,
故P點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn),振幅為A=2×0.1 cm=0.2 cm.
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