天津市大港一中2024-2025学年下期高二物理期末复习机械振动和机械波专题
2025-06-08
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.19 MB |
| 发布时间 | 2025-06-08 |
| 更新时间 | 2025-06-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52480155.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
天津市大港一中2024-2025学年下期高二物理期末复习机械振动和机械波专题
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1.如图所示,做简谐振动的小球,平衡位置为点,关于小球,下列说法正确的是( )
A. 从点向右边运动,速度逐渐增大
B. 从左边向点运动,加速度越来越小
C. 从点向左边运动,位移越来越小
D. 从右边向点运动,位移越来越大
2.如图是一质点做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 在任意的时间内,质点经过的路程都是
B. 时,质点的位移最小
C. 和两个时刻,质点的速度大小相等,方向相同
D. 和两个时刻,质点的加速度大小相等,方向相反
3.如图所示,弹簧振子的平衡位置为点,在、两点之间做简谐运动,、相距,小球经过点时开始计时,经过首次到达点.下列说法正确的是( )
A. 小球振动的周期为
B. 小球由点到点加速度不断减小
C. 小球的位移一时间关系为
D. 末小球位移为
4.如图所示为一款玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,弹簧质量不计开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人开始上下振动,头部上升至最高点时,底部不离开桌面不计阻力,该过程可近似为简谐运动下列判断中正确的是( )
A. 头部上升的时间比下降的时间短 B. 头部上升过程速度先变大再变小
C. 头部上升过程中所受合力越来越小 D. 头部处于平衡位置时弹簧弹性势能最小
5.图是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图,图是与力传感器连接的计算机所显示的图像,其中的最大值。已知小球质量,小球的直径,取重力加速度,取,不计细线质量及空气阻力。下列说法正确的是
A. 小球重力势能的变化周期是
B. 细线的长度是
C. 当时小球的加速度为
D. 等于
6.如图甲所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,图乙为弹簧振子做受迫振动的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 摇把转动加快时,弹簧振子的振幅一定增大
B. 摇把转动时,弹簧振子的频率与摇把转速无关
C. 共振曲线表示受迫振动振幅与驱动力频率的关系
D. 停止转动摇把,弹簧振子做阻尼振动,其振动频率随振幅的减小而减小
7.如图甲所示,筛上的电动偏心轮每转一周,给筛子一个驱动力,筛的共振曲线如图乙所示已知增加筛子质量,可减小筛子的固有频率增大电压,可使偏心轮转速提高现在,在某电压下偏心轮的转速是为了使筛子的振幅增大,应采取的方案是
A. 减小筛子质量,减小电压 B. 减小筛子质量,增大电压
C. 增大筛子质量,增大电压 D. 增大筛子质量,减小电压
8.一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图所示,、是波传播路径上的两个质点,图是质点的振动图像,则下列判断正确的是( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 质点和质点的振动方向有时相同,有时相反
C. 波的传播速度为
D. 质点的振动方程为
9.如图所示为一列简谐横波在时的波形图,波恰好传到处,介质中处的质点沿轴做简谐振动方程为,其中、两质点的坐标分别为、,以下说法正确的是( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 波的传播速度大小为
C. 时,质点的位移为
D. 时间内,质点运动的路程为
10.一列沿轴正方向传播的简谐横波,传播速度,时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动,下列图形中哪个是时的波形( )
A. B.
C. D.
11.如图甲所示,一列简谐横波沿轴传播,实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图,、分别是平衡位置为和的两质点。图乙为质点的振动图像,则( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 波的传播速度为
C. 时刻不可能为
D. 质点的振动方程
二、多选题:本大题共9小题,共36分。
12.学校实验室中有甲、乙两单摆,其振动图像为如图所示的正弦曲线,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两单摆的摆球质量之比是
B. 甲、乙两单摆的摆长之比是
C. 时,两摆球的速度方向相同
D. 时,两摆球的加速度方向相同
13.图为摆长为的单摆分别在地球表面和某星球表面做受迫振动的共振曲线,其中纵轴为单摆的振幅,横轴为驱动力的频率。取地球表面的重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 图线Ⅰ是地球上单摆的共振曲线
B. 已知月球表面重力加速度大小约为,火星表面重力加速度大小约为,则该星球可能是月球
C. 将一摆钟从地球移到该星球上,摆钟会变快
D. 收音机调台时,需要从不同频率的信号中选出我们需要的,其原理和共振类似,此过程称为调谐
14.在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为时,处的质点开始沿轴做周期为、振幅为的简谐运动时的波形如图所示下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿轴正方向运动
B. 时,质点的速度最大
C. 该列绳波的波速为
D. 时,质点和加速度相同
15.如图所示,一列简谐横波沿轴传播,实线为时刻的波形图,虚线为时刻的波形图,已知波的周期,下列说法正确的是( )
A. 该波的波速可能是
B. 该波的波速一定是
C. 时,点的位移一定是
D. 时,点的位移一定最大
16.在如图甲所示的轴上有、两质点,两质点之间的距离为,已知空间的简谐横波由向传播,两质点的振动图像如图乙所示,已知该简谐横波的波长介于和之间。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的传播周期为 B. 该简谐横波的传播速度大小为
C. 时间内,质点通过的路程为 D. 经过,质点向右平移至点
17.材质不同的两根细绳在点连接,拉直后静置于光滑水平地板上,在水平面内沿着绳子和垂直于绳子建立如图所示的直角坐标系。两位同学分别在绳的两端、以相同频率同时振动,绳上形成甲、乙两列相向传播的绳波,经过一个周期后,各点坐标如图所示。已知在波传播的过程中各点的平衡位置保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 两点起振方向相同
B. 机械波在左右两根细绳上的传播速度之比为
C. 振动稳定后,点的振幅为
D. 两列波形成的第一个波峰在点相遇
18.如图所示为某一时刻波源、在水槽中形成的水波,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的频率相同,振幅相同,则下列说法正确的是( )
A. 这两列波的波长相同,在两波相遇的区域中会产生干涉
B. 、、三点位移始终最大,等于两列波的振幅之和
C. 、、三点的振动始终加强,点的振动始终减弱
D. 从此刻再经过四分之一个周期,、、、四点的位移均为零
19.超是一种超声技术,探头发射超声波扫描人体,通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波形成图像,某血管探头沿轴正方向发射简谐超声波,如图所示,时刻波恰好传到质点,已知此超声波的周期为。下列说法正确的是( )
A. 超声波在血管中的传播速度大小为
B. 时,质点恰好第二次处于波峰
C. 超声波能在真空中传播,能发生干涉、衍射等现象
D. 利用超可以测血流速度,原理是多普勒效应
20.蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领,它们在喉部产生短促而高频的超声波,经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声,听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析,从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向,下列说法正确的是( )
A. 不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉
B. 蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变
C. 蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物
D. 蝙蝠听到回声的频率变高时,能判断出正在靠近的猎物
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
21.某同学用单摆测量重力加速度。
为了减少测量误差,下列做法正确的是
A.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大
B.测量摆球通过最低点次的时间,则单摆周期为
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
组装好装置,用毫米刻度尺测量摆线长度,用螺旋测微器测量摆球直径。螺旋测微器示数如图甲所示,摆球直径 ,记摆长。
多次改变摆线长度,在小摆角下测得不同摆长对应的摆球摆动周期,并作出图像,如图乙所示。根据图线斜率可计算重力加速度 结果保留三位有效数字,取。
若将摆线长度误认为摆长,仍用上述图像法处理数据,得到的重力加速度值将 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
22.某同学用单摆测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
多选下列操作合理的是 填选项前字母代号;
A.先测摆线的长度,再将单摆挂在铁架台上
B.让摆球在同一竖直平面内做小角度摆动
C.测单摆周期时应从摆球摆到最高点开始计时
D.摆球摆到某处开始计时并从开始计数,若摆球第次经过该处的时间为,则单摆的周期为
改变摆长,重复实验,测量出多组单摆的周期与摆长的数值。若该同学测摆长时忘记加摆球半径,则用测量数据画出的图像应为图乙中直线 选填“”“”或“”所示;测出图乙中直线的斜率为,则当地的重力加速度 用与常数表示;由此得出重力加速度的测量值将 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
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天津市大港一中2024-2025学年下期高二物理期末复习机械振动和机械波专题
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1.如图所示,做简谐振动的小球,平衡位置为点,关于小球,下列说法正确的是( )
A. 从点向右边运动,速度逐渐增大
B. 从左边向点运动,加速度越来越小
C. 从点向左边运动,位移越来越小
D. 从右边向点运动,位移越来越大
2.如图是一质点做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 在任意的时间内,质点经过的路程都是
B. 时,质点的位移最小
C. 和两个时刻,质点的速度大小相等,方向相同
D. 和两个时刻,质点的加速度大小相等,方向相反
3.如图所示,弹簧振子的平衡位置为点,在、两点之间做简谐运动,、相距,小球经过点时开始计时,经过首次到达点.下列说法正确的是( )
A. 小球振动的周期为
B. 小球由点到点加速度不断减小
C. 小球的位移一时间关系为
D. 末小球位移为
4.如图所示为一款玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,弹簧质量不计开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人开始上下振动,头部上升至最高点时,底部不离开桌面不计阻力,该过程可近似为简谐运动下列判断中正确的是( )
A. 头部上升的时间比下降的时间短 B. 头部上升过程速度先变大再变小
C. 头部上升过程中所受合力越来越小 D. 头部处于平衡位置时弹簧弹性势能最小
5.图是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图,图是与力传感器连接的计算机所显示的图像,其中的最大值。已知小球质量,小球的直径,取重力加速度,取,不计细线质量及空气阻力。下列说法正确的是
A. 小球重力势能的变化周期是
B. 细线的长度是
C. 当时小球的加速度为
D. 等于
6.如图甲所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,图乙为弹簧振子做受迫振动的共振曲线,下列说法正确的是( )
A. 摇把转动加快时,弹簧振子的振幅一定增大
B. 摇把转动时,弹簧振子的频率与摇把转速无关
C. 共振曲线表示受迫振动振幅与驱动力频率的关系
D. 停止转动摇把,弹簧振子做阻尼振动,其振动频率随振幅的减小而减小
7.如图甲所示,筛上的电动偏心轮每转一周,给筛子一个驱动力,筛的共振曲线如图乙所示已知增加筛子质量,可减小筛子的固有频率增大电压,可使偏心轮转速提高现在,在某电压下偏心轮的转速是为了使筛子的振幅增大,应采取的方案是
A. 减小筛子质量,减小电压 B. 减小筛子质量,增大电压
C. 增大筛子质量,增大电压 D. 增大筛子质量,减小电压
8.一列简谐横波沿轴传播,时刻的波形如图所示,、是波传播路径上的两个质点,图是质点的振动图像,则下列判断正确的是( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 质点和质点的振动方向有时相同,有时相反
C. 波的传播速度为
D. 质点的振动方程为
9.如图所示为一列简谐横波在时的波形图,波恰好传到处,介质中处的质点沿轴做简谐振动方程为,其中、两质点的坐标分别为、,以下说法正确的是( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 波的传播速度大小为
C. 时,质点的位移为
D. 时间内,质点运动的路程为
10.一列沿轴正方向传播的简谐横波,传播速度,时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动,下列图形中哪个是时的波形( )
A. B.
C. D.
11.如图甲所示,一列简谐横波沿轴传播,实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图,、分别是平衡位置为和的两质点。图乙为质点的振动图像,则( )
A. 波沿轴负方向传播
B. 波的传播速度为
C. 时刻不可能为
D. 质点的振动方程
二、多选题:本大题共9小题,共36分。
12.学校实验室中有甲、乙两单摆,其振动图像为如图所示的正弦曲线,则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两单摆的摆球质量之比是
B. 甲、乙两单摆的摆长之比是
C. 时,两摆球的速度方向相同
D. 时,两摆球的加速度方向相同
13.图为摆长为的单摆分别在地球表面和某星球表面做受迫振动的共振曲线,其中纵轴为单摆的振幅,横轴为驱动力的频率。取地球表面的重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 图线Ⅰ是地球上单摆的共振曲线
B. 已知月球表面重力加速度大小约为,火星表面重力加速度大小约为,则该星球可能是月球
C. 将一摆钟从地球移到该星球上,摆钟会变快
D. 收音机调台时,需要从不同频率的信号中选出我们需要的,其原理和共振类似,此过程称为调谐
14.在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为时,处的质点开始沿轴做周期为、振幅为的简谐运动时的波形如图所示下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿轴正方向运动
B. 时,质点的速度最大
C. 该列绳波的波速为
D. 时,质点和加速度相同
15.如图所示,一列简谐横波沿轴传播,实线为时刻的波形图,虚线为时刻的波形图,已知波的周期,下列说法正确的是( )
A. 该波的波速可能是
B. 该波的波速一定是
C. 时,点的位移一定是
D. 时,点的位移一定最大
16.在如图甲所示的轴上有、两质点,两质点之间的距离为,已知空间的简谐横波由向传播,两质点的振动图像如图乙所示,已知该简谐横波的波长介于和之间。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的传播周期为 B. 该简谐横波的传播速度大小为
C. 时间内,质点通过的路程为 D. 经过,质点向右平移至点
17.材质不同的两根细绳在点连接,拉直后静置于光滑水平地板上,在水平面内沿着绳子和垂直于绳子建立如图所示的直角坐标系。两位同学分别在绳的两端、以相同频率同时振动,绳上形成甲、乙两列相向传播的绳波,经过一个周期后,各点坐标如图所示。已知在波传播的过程中各点的平衡位置保持不变,则下列说法正确的是( )
A. 两点起振方向相同
B. 机械波在左右两根细绳上的传播速度之比为
C. 振动稳定后,点的振幅为
D. 两列波形成的第一个波峰在点相遇
18.如图所示为某一时刻波源、在水槽中形成的水波,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,已知两列波的频率相同,振幅相同,则下列说法正确的是( )
A. 这两列波的波长相同,在两波相遇的区域中会产生干涉
B. 、、三点位移始终最大,等于两列波的振幅之和
C. 、、三点的振动始终加强,点的振动始终减弱
D. 从此刻再经过四分之一个周期,、、、四点的位移均为零
19.超是一种超声技术,探头发射超声波扫描人体,通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波形成图像,某血管探头沿轴正方向发射简谐超声波,如图所示,时刻波恰好传到质点,已知此超声波的周期为。下列说法正确的是( )
A. 超声波在血管中的传播速度大小为
B. 时,质点恰好第二次处于波峰
C. 超声波能在真空中传播,能发生干涉、衍射等现象
D. 利用超可以测血流速度,原理是多普勒效应
20.蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领,它们在喉部产生短促而高频的超声波,经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声,听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析,从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向,下列说法正确的是( )
A. 不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉
B. 蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度不变
C. 蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物
D. 蝙蝠听到回声的频率变高时,能判断出正在靠近的猎物
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
21.某同学用单摆测量重力加速度。
为了减少测量误差,下列做法正确的是
A.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆角较大
B.测量摆球通过最低点次的时间,则单摆周期为
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
组装好装置,用毫米刻度尺测量摆线长度,用螺旋测微器测量摆球直径。螺旋测微器示数如图甲所示,摆球直径 ,记摆长。
多次改变摆线长度,在小摆角下测得不同摆长对应的摆球摆动周期,并作出图像,如图乙所示。根据图线斜率可计算重力加速度 结果保留三位有效数字,取。
若将摆线长度误认为摆长,仍用上述图像法处理数据,得到的重力加速度值将 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
22.某同学用单摆测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
多选下列操作合理的是 填选项前字母代号;
A.先测摆线的长度,再将单摆挂在铁架台上
B.让摆球在同一竖直平面内做小角度摆动
C.测单摆周期时应从摆球摆到最高点开始计时
D.摆球摆到某处开始计时并从开始计数,若摆球第次经过该处的时间为,则单摆的周期为
改变摆长,重复实验,测量出多组单摆的周期与摆长的数值。若该同学测摆长时忘记加摆球半径,则用测量数据画出的图像应为图乙中直线 选填“”“”或“”所示;测出图乙中直线的斜率为,则当地的重力加速度 用与常数表示;由此得出重力加速度的测量值将 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
答案和解析
1.【答案】
【解析】小球远离平衡位置,速度减小、加速度和位移增大,故AC错误;
小球靠近平衡位置,速度增大,加速度和位移减小,故B正确,D错误。故选B。
2.【答案】
【解析】A、由图知,振幅,周期,只有从平衡位置或最大位移处开始计时经过质点通过的路程才为,可见在任意的时间内,质点经过的路程不都是,故A错误;
B、由图知,时,质点处于负向最大位移处,其位移最大,不是最小,故B错误;
C、由图知,和两个时刻质点的位移大小相等,方向相反,则该两时刻质点的速度大小相等,图像的斜率的正负表示速度方向,由图知,该两时刻质点的速度方向相同,故C正确;
D、由图知,和两个时刻质点的位移大小相等,方向相同,由知,该两时刻质点的加速度大小相等,方向相同,故D错误。
3.【答案】
【解析】A.小球经过点时开始计时,经过首次到达点,则小球振动的周期为,故A错误;
B.小球由点到点加速度先减小后增大,故B错误;
C.小球经过点时开始计时,且
则小球的位移时间关系为故C正确;
D.末小球回到点,则位移为,故D错误。故选:。
4.【答案】
【解析】A、根据简谐振动规律,上升和下降时间相等,A错误;
B、上升过程,到平衡位置过程速度增大,经过平衡位置之后速度减小,B正确;
C、根据回复力特点,向平衡位置运动过程,回复力减小,经过平衡位置后,回复力增大,C错误;
D、平衡位置处合力为零,重力和弹力平衡,此时有弹性形变,弹性势能不是最小,D错误。故选B.
5.【答案】
【解析】单摆每经过最低点动能最大,势能最小,细线拉力最大,由图可知两次经过最低点的时间间隔是,小球重力势能变化周期是,单摆的周期是,根据单摆的周期公式得摆长,小球的直径,细线的长度,选项A、B错误
当时细线拉力最大,小球位于最低点,有向心加速度,选项C错误
设单摆最大摆角为,最低点速度大小为,则有,,
联立得,选项D正确。
6.【答案】
【解析】A.当驱动力的频率转动摇把的频率等于弹簧振子的振动频率时,弹簧振子发生共振,其振幅才最大,摇把转动加快时,弹簧振子的振幅不一定增大,故A错误;
B.摇把转动时,弹簧振子的频率与等于驱动力的频率,即等于摇把的转动频率,故B错误;
C.共振曲线表示受迫振动振幅与驱动力频率的关系,故C正确;
D.停止转动摇把,弹簧振子做阻尼振动,其振动频率不变,振幅减小,故D错误。故选C。
7.【答案】
【解析】解:在某电压下偏心轮的转速是
频率为
由乙图可知筛子的固有频率
由于驱动力的频率小于固有频率,要使振幅变大,应增大驱动力的频率或减小筛子的固有频率,减小驱动力的频率即增大偏心轮转速,则需要升高偏心轮电压,减小筛子的固有频率即增大筛子的固有周期,则需要增加筛子的质量,故C正确,ABD错误。故选:。
8.【答案】
【解析】A、由图,质点在时刻向下振动,再分析图,由波形平移法可知波沿轴正方向传播,故A错误;B、质点和质点的平衡位置间距为半个波长,振动方向始终相反,故B错误;
C、根据图,波长,根据图,周期,则波速,故C错误;
D、振幅,,设的振动方程为,将,代入解得或者,因为时,向上振动,所以舍去,即的振动方程为,故D正确。故选D。
9.【答案】
【解析】A、由质点的振动方程可知,质点的振动方向沿轴正方向,根据振动方向与传播方向的关系可知,波沿轴正方向传播,A错误;
B、由图可知波长,由振动方程可知周期,故,B错误;
C、时,质点的振动方向沿轴负方向,当,质点位于波谷,其位移,C正确;
D、波传播到质点的时间,内质点的振动时间,故质点运动的路程,D错误。故选C。
10.【答案】
【解析】根据图象可知该波的波长为,则周期;时位于坐标原点的质点从平衡位置沿轴正方向运动,在时,该质点已经振动了个周期,说明在时刻位于坐标原点的质点在平衡位置处且向下振动,该波沿轴正方向传播,根据“同侧法”可知,选项是时的波形,故A正确、BCD错误。故选A。
11.【答案】
【解析】A、根据质点的振动图像可知时刻后沿轴正方向振动,根据波平移法可知波沿轴正方向传播,故 A错误;
B、由甲图知波长,由质点的的振动图像可知质点的振动周期为,
根据波速和波长、周期关系有,可得,故B错误;
C、结合图可知从至时刻有,解得、、,
故时刻与时刻之间的时间时刻可能为、、。故C错误;
D、由图乙质点的振动方程为,该简谐波的方程:,
设质点的振动方程为,将时代入可得 或
由于时,质点振动方向向下,所以取,则点的振动方程为 故D正确。
12.【答案】
【解析】单摆的周期和振幅与摆球的质量无关,故无法求出甲、乙两单摆的摆球质量大小关系,A错误;
由图像可知,甲、乙两单摆的周期分别为 ,
根据单摆的周期公式可知,甲、乙两单摆的摆长之比为B正确;
时,甲正在靠近平衡位置,乙正在远离平衡位置,故时,两摆球的速度方向相反,故C错误;
加速度,时,两摆球位移方向相同,则时,两摆球的加速度方向相同,故D正确。
13.【答案】
【解析】A.根据单摆周期公式
可知,单摆在地球表面振动的固有周期则固有频率
图线Ⅱ是地球上单摆的共振曲线,故A错误。B.根据可知
则该星球表面的重力加速度约为故B正确。
C.由上述分析可知,图线Ⅰ是该星球上单摆的共振曲线,单摆在该星球表面振动的固有频率较小,固有周期较大,则将摆钟从地球移到该星球上,摆钟会变慢,故C错误
D.收音机调台时,通过调整接收电路的固有频率和接收的信号频率相等来达到“电谐振”,从而选出需要的电台,此过程称为调谐,故D正确故选BD。
14.【答案】
【解析】解:、由时的波形图可知,波刚好穿到质点,根据上下坡法,可知此时质点沿轴正方向运动,故波源的起振方向也沿轴正方向,故时,质点沿轴正方向运动,故A正确;
B、由图可知,在时质点处于正的最大位移处,故速度为零,故B错误;C、由图可知:解得:
故该列绳波的波速为故C错误;
D、由图可知,在时,质点与位移相同,故两个质点的加速度相同,故D正确;故选:。
15.【答案】
【解析】据题图,波长,如果波向左传播,则有,
只有当时,,此时波速为;
如果波向右传播,则有,只有当时,,此时波速为,故B错误,A正确;
如果波向左传播,则,波传播的距离,点正好到达平衡位置,位移为零,如果波向右传播,则,波传播的距离,点也是正好到达平衡位置,位移为零,故 C正确,D错误。
16.【答案】
【解析】、根据图像可知该简谐横波的传播周期为,、两质点之间的距离与波长的关系为:,解得,因为,所以,,该波的波速为,故AB正确;
、,所以∽时间内,质点通过的路程为,质点不会随波迁移,质点只在各自的平衡位置附近振动,故 CD错误。
17.【答案】
【解析】A.、两点起振方向分别沿轴的负方向和正方向,振动周期相同,故A、两点振动方向始终相反,故A项错误;
B.甲、乙两列波的波长分别为和,波长之比为:,根据可得波速之比为:,故B项正确;
D.甲波第一个波峰距点,乙波第一个波峰距点,, 结合项波速之比为:,则两列波形成的第一个波峰不可能在点相遇,故D项错误;
C.甲、乙两列波同时传到点,振动稳定后,甲、乙两列波在点引起振动的相位始终相反,振动减弱,振幅为,故C项正确。故选BC。
18.【答案】
【解析】A.在同一介质中波速相同,因为两列波的频率相同,所以波长一定相同,在两波相遇的区域会发生干涉,故A正确;
此刻、、三点位移最大,等于两列波的振幅之和,在这些点两列波引起的振动总是相互加强的,质点的振幅最大,但位移是时刻在变化,不是始终最大,在点是两列波波峰和波谷相遇点,两列波引起的振动总是相互减弱的,质点的振幅最小,振动始终减弱,故B错误,C正确;
D.从此刻再经过四分之一个周期,、、、四点的位移均为零,此时刻四点处于平衡位置,故D正确。
故选ACD。
19.【答案】
【解析】解:、根据图像读出波长为由
代入数据得波速,故A错误;
B、由图可知,的质点位于波峰位置,该点与点之间的距离为:
传播到达的时间为:故此时质点恰好第二次处于波峰,故B正确;
C、超声波不能在真空中传播,能发生干涉,衍射等现象,故C错误;
D、超声波可以测血流速度,利用的是超声波的多普勒效应,故D正确;故选:。
20.【答案】
【解析】A.发生干涉时两列波的频率必须相同,则不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉,选项A错误;B.蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化,选项B错误;
C.高频的超声波波长较短,更容易被较小的猎物反射,则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物,选项C正确;
D.根据多普勒效应可知,蝙蝠听到回声的频率变高时,能判断出正在靠近的猎物,选项D正确。故选CD。
21.【答案】 不变
【解析】、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,单摆的摆角不能太大,一般不能超过,否则单摆将不做简谐振动,故A错误;
B、一个周期的时间内,摆球通过最低点次,所以测量摆球通过最低点次的时间,则单摆周期为,故B错误
C、为了减小实验误差,摆线应选用轻且不易伸长的细线,实验应选择细一些、长度适当、伸缩性小的细线,故C正确;
D、摆球在平衡位置最低点速度最大,计时更准确,故D错误。
摆球直径 。
单摆周期公式 ,整理得 ,
图线的斜率 ,解得 ;
若将摆线长度误认为摆长,有 ,整理可得 ,仍用上述图像法处理数据,图线斜率不变,仍为 ,故得到的重力加速度值不变。
22.【答案】 不变
【解析】实验中应先将单摆挂在铁架台上,再测摆线长度,故A错误
B.单摆应在同一竖直平面内做最大摆角小于的摆动,故B正确
C.为减小测量误差,计时起点应选择在摆球经过最低点时,故C错误
D.摆球摆到某处开始计时并从开始计数,若摆球第次经过该处的时间为,则经历了个周期,则单摆的周期,故D正确。
故选BD。
实际摆长等于摆线长加摆球半径,画出的图像为直线,若忘记加摆球半径,在同一周期下摆长偏小,所画出的图像应为; 根据单摆的周期公式,可得
则图像斜率解得
可知,没有加摆球半径时直线的斜率不变,故得到的重力加速度的测量值不变。
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