广东省河源高级中学2022-2023学年下学期高二物理周末作业——单摆、机械波的形成与传播

高二级物理周末作业——单摆、机械波的形成与传播 1．某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．1 s和3 s时刻，质点的速度相同 B．1 s到2 s时间内，质点的速度与加速度方向相同 C．简谐运动的表达式为y＝2sin (0.5πt＋1.5π) cm D．简谐运动的表达式为y＝2sin (0.5πt＋0.5π) cm 2．（多选）摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图像如图所示．选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知(　　) A．甲、乙两单摆的摆长之比是 B．ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等 C．tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大 D．tc时刻甲、乙两单摆的速率相等 3．某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法．从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住．对照片进行分析可知(　　) A．摆球在A点所受的合力等于在B点所受的合力 B．左侧摆线与右侧摆线长度之比为9∶4 C．摆球经过O点前后瞬间摆线上的拉力大小不变 D．从A点到O点的过程中，重力对摆球做功的功率不断变大 4．（多选）如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是(　　) A．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B．若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4 C．若摆长均约为1 m，则图线Ⅰ是在地面上完成的 D．若两个单摆在同一地点均发生共振，图线Ⅱ表示的单摆的能量一定大于图线Ⅰ表示的单摆的能量 5．如图所示，用轻质丝线与小铁球（可看作质点）组成单摆甲，将摆球拉开一个微小的角度后由静止释b放，不计空气阻力，摆球到达最低点B时的动能为Ek、加速度为a，第一次到达B点所用的时间为t。将此单摆与其他几个单摆拴在一条张紧的水平绳上，发现在甲摆动后其他单摆也跟着摆动起来，其中乙的摆动幅度最大。下列说法中正确的是（    ） A．甲单摆的丝线长度为 B．甲单摆动能的变化周期为4t C．甲单摆在B点的加速度为零 D．乙单摆的摆球质量和甲单摆的摆球质量相等 6．在一条软绳上选18个等间距的质点，质点1在外力作用下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波，由波的形成及图示可知，下列说法中正确的是(　　) A．每个质点均在其平衡位置附近自由振动 B．每个质点开始运动后，均在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动 C．绳上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同 D．绳上波的传播过程也是能量的传递过程，每个质点均做等幅振动，故每个质点的机械能守恒 7．一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是(　　) A．质点B向右运动 B．质点D和质点F的速度方向相同 C．质点A和质点C的速度方向相同 D．从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置 8．一列机械波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正在向上运动．由此可知(　　) A．该波沿x轴负方向传播 B．该时刻，c正在向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻，b的速率比c的速率大 9．一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点的速度方向在波形图中是向下的，下列说法正确的是(　　) A．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间T B．波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间 C．波源是N，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间 D．波源是M，由波源起振开始计时，P质点已经振动时间 1【答案】D 【解析】y－t图像上某点的切线的斜率表示速度；1 s和3 s时刻，质点的速度大小相等，方向相反，故A错误；1 s到2 s时间内，质点做减速运动，故加速度与速度反向，故B错误；振幅为2 cm，周期为4 s，ω＝＝ rad/s＝0.5π rad/s，t＝0时，y＝2 cm，则φ＝0.5π，故简谐运动的表达式为y＝Asin (ωt＋φ)＝2sin (0.5πt＋0.5π) cm，故C错误，D正确． 2【答案】AC 【解析】由题图可知＝＝，又因为T＝2π，所以摆长之比为，A正确；由于两摆线长度不同，在ta时刻离开平衡位置位移相等的位置，两个单摆的摆角不相等，B错误；因为甲的摆线短、摆幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的，在tb时刻，乙在平衡位置(最低处)，而甲在最高处，因此两者的势能差是最大的，C正确；由于甲偏离平衡位置高度差大于乙的，所以甲经