2025-2026学年高二上学期物理寒假假期作业（四）（五）( 第二章机械振动，第三章机械波）

高二物理假期作业（四） 考查范围：选择性必修一第二章机械振动第三章机械波 一、单选题 1．关于单摆，下列说法正确的是（　　） A．摆球的振幅越小，周期越小 B．单摆做简谐振动时，其运动周期与摆长无关 C．伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式 D．将钟摆由海南移至青岛，为保证钟摆走时的准确，需要将钟摆摆长调长些 2．关于机械波，下列说法正确的是（　　） A．周期T或频率f只取决于波源，而与v、λ无直接关系，波速v取决于介质的性质，它与T、λ无直接关系 B．机械波的振幅与介质有关，与波源无关 C．机械波的传播速度与振源的振动速度总是相等 D．形成纵波的质点，随波一起发生迁移 3．在同一地点，甲、乙两单摆的摆球相对平衡位置的水平位移随时间变化的图像如图所示，则（　　） A．甲的振幅小 B．乙的摆长短 C．时刻甲的摆角大 D．时刻两摆球速度相同 4．如图所示，在xOy坐标系的x轴上的O点和的A点有两个波源，波源振动的周期均为0．4s，波源产生的两列简谐横波在同一种介质中沿x轴相向传播，当时，两列波分别传播到和两点，在x轴上和处的三个质点为。下列说法中正确的是（　　） A．时，质点B速度方向沿y轴正方向，加速度方向沿y轴负方向 B．O点和A点产生的两列波传播的速度之比为2︰1 C．C点距两波源距离相等，所以C点是振动的加强点 D．两列波同时到达D点，D点为振动的减弱点 5．上海中心大厦高632米，为中国第一，全球第二高楼。当台风来袭时，大厦会出现了晃动，为减小晃动幅度，在距离地面583米处悬挂重达1000吨的阻尼器“上海慧眼”。当台风来袭时，阻尼器中的质量块惯性会产生一个反作用力，大厦摇晃时发生反向摆动，达到减小大厦晃动幅度的目的。以下说法不合理的是（　　） A．上海慧眼能“吸收”大厦振动的能量 B．上海慧眼通过与大厦共振达到抗振目的 C．风力越大，阻尼器摆动幅度也越大 D．如果发生地震，上海慧眼也可以起到减震作用 6．如图所示，S1、S2为绳两端的波源，振动周期分别为2T、T，各自发出一个半波。两波的波峰在绳子中点P相遇，则两列波发出的时间差是（　　） A．0 B． C． D． 7．某均匀介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，时刻在x轴上第一次形成如图所示的波形。则下列说法不正确的是（　　） A．振源P起振方向沿y轴正方向 B．振源Q的振动方程为 C．波在介质中的传播速度为1 cm/s D．两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强 二、多选题 8．将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图像提供的信息作出的下列判断中，正确的是（　　） A．t＝0.2 s时摆球正经过最低点 B．t＝1.1 s时摆球正经过最低点 C．摆球摆动过程中机械能不变 D．摆球摆动的周期是T＝1.2 s 9．一列简谐横波沿轴传播，其波速为时刻的波形如图所示，是波传播路径上的三个质点，从图示位置开始，质点经到达平衡位置，则下列说法正确的是（　　）    A．波沿轴正方向传播 B．质点的平衡位置为 C．时刻，质点加速度最大 D．质点的振动方程为 10．同种介质中，分别沿轴正方向和负方向传播的两简谐横波，振幅均为，时刻波刚好传到、两点，如图1所示。、、、在轴上的坐标分别为：、、、。平衡位置在处的质点振动图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．时刻质点、振动方向均沿轴负方向 B．在到内，质点通过的路程为 C．后，轴上范围内，共有7个振动加强点7个振动减弱点 D．后，轴上范围内，关于对称的任意两点位移总是相同 三、实验题 11．在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中： (1)测量单摆的周期时，应选择何时作为计时开始与终止的位置更好些 ? A．小球到达最高点时 B．小球经过平衡位置时 C．小球经过任意位置时 (2)摆球直径用游标卡尺进行测量，主尺和游标尺刻度如图所示，则摆球的直径是 mm； (3)在测量过程中，由于操作失误，使得小球没有做单摆运动，而形成了一个圆锥摆（摆球在水平面内做圆周运动）。则测得的周期偏 （填：“大”、“小”或“不变”）。 12．(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示，测量方法正确的是 （选填“甲”或“乙”）。 (2)用游标卡尺测出小球直径，如图，读出图中游标卡尺的读数为 mm。 (3)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别装置一激光光源与光敏电阻（光强越强，电阻越小），如图所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图示所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 （填“变大”“不变”或“变小”）。 四、解答题 13．如图所示，一个竖直弹簧连着一个质量为M的木块，木块上放一质量为m的小铁块。现使整个装置在竖直方向上做简谐运动，振幅为A，在整个过程中小铁块恰好不脱离木块。 （1）求弹簧的劲度系数k。 （2）整个装置在运动的过程中，求弹簧长度最短时，小铁块对木块的压力。 14．简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距5m的两质点，波先传到P，当波继续传播到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。已知PQ两点平衡位置的距离大于一个波长小于2个波长。求： （1）该简谐波的传播速度； （2）波传到Q后向距离1m的M点继续传播，M点第二次到达波峰所经过的时间t。 15．波源S产生的振动在均匀介质中沿平面传播，垂直平面放置一足够长的挡板，挡板上开有两小孔A、B，AB=15m，A、B两孔到波源的距离相等，在挡板前方有一点C，线段AC与挡板垂直，且足够长，过波源沿平行AB方向建立x轴，取某点为坐标原点（未画出），垂直纸面向外为正方向建立y轴（未画出），如图（a）所示。某时刻开始计时，图（b）中实线a为t=0时刻的部分波形，第一次出现虚线b所示波形的时刻是t=0.2s，质点P平衡位置的横坐标为x=3m。求： (1)这列波的传播速度和质点P的振动方程； (2)线段AC上振动加强点到A的距离。 高二物理假期作业（五） 一、单选题 1．坐标原点的波源O产生的波向两侧传播，当波源振动频率逐渐增大时，则可能的波形图为（    ） A．   B．   C．   D．     2．某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波，与噪声叠加从而实现降噪的效果。若用简谐横波模拟声波，下图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（　　） A．降噪声波与环境噪声的频率不相等 B．降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音 C．降噪过程实际上是声波发生了干涉 D．P点经过一个周期传播的距离为一个波长 3．如图所示，弹簧振子在M、N之间做周期为T，振幅为A的简谐运动。O为平衡位置，P是ON间的一点。若振子向右通过P点时开始计时，则经过T，则振子通过的路程（　　） A．一定大于A B．可能小于A C．一定等于A D．一定小于A 4．关于振动和波，下列说法正确的是（　　） A．做简谐运动的质点，经过同一位置时速度必相同 B．由单摆的振动规律可知，各类摆的振动周期都与摆的质量和振幅均无关 C．各种波均会发生干涉和衍射现象，它是波特有的现象 D．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 5．某研究性学习小组研制了一种简易地震仪，由竖直弹簧振子和水平弹簧振子组成，两振子所用弹簧完全相同，小球的质量小于的质量。在一次地震中，观察到先发生振动，后也开始振动，某个稳定时段的振幅大于的振幅。从震后的媒体报道中获悉，此次地震的震源位于地震仪正下方，地震波中的横波和纵波传播速率分别约为和。据此，该学习小组做出了以下判断，其中正确的是（　　）    A．震源距地震仪约 B．震源距地震仪约 C．此地震波横波的振幅一定小于纵波的振幅 D．此地震波横波的频率一定大于纵波的频率 6．某简谐横波在均匀介质中传播，波速为3000m/s，相邻两个波峰之间的距离为0.2m，该波的频率为（　　） A．600Hz B．1200Hz C．15000Hz D．30000Hz 7．枣园里有很多粗细不同、形状不同的枣树，在枣子成熟的季节，某同学想摇动自家枣园中细高枣树的树干，把枣子摇下来，下列说法正确的是（    ） A．摇动同一棵树的频率增大，树干振动的幅度一定增大 B．摇动同一棵树的频率增大，树干振动的幅度一定减小 C．用不同的频率摇相同的树干，树干的振动频率一定相同 D．用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同 二、多选题 8．某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（　　） A．该水面波的频率为6Hz B．该水面波的波长为3m C．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 9．一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示。图乙表示该波传播的介质中处的a质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波传播的速度大小为 C．该波遇到尺寸为的障碍物时能发生明显的衍射现象 D．时，质点b在平衡位置 E．从开始，经过1s，质点b通过的路程为 10．甲、乙两列简谐横波沿同一直线传播，时刻两波叠加区域各自的波形如图所示，已知甲沿x轴正方向传播，乙沿x轴负方向传播，两列波的传播速度相同，甲波的周期为0.4 s，则（　　） A．两列波在相遇区域会发生干涉现象 B．时，平衡位置在处质点的速度沿y轴负方向 C．时，平衡位置在处质点的位置为 D．时，平衡位置在处质点的速度为零 三、实验题 11．有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2-l图象，如图甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是 （选填“A”或“B”）。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象（如图乙所示），在时，b球振动的方向是 。 12．某同学利用如图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度。 (1)如图乙，用游标卡尺测得小钢球的直径为 mm。 (2)质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较 （选填“大”或“小”）的。 (3)若在实验过程中，该同学误将摆球59次全振动的时间记为60次，则重力加速度的测量值会 。（填“偏大”“偏小”或“不变”） (4)改变摆长，测量出多组周期T、摆长L数值后，画出的关系如图丙所示，则当地的重力加速度大小g＝ （用图丙中的字母M、N及表示）。 四、解答题 13．如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，其中质点A的位置坐标为（0，），质点B的位置坐标为（12，5）。图乙为质点B的振动图像，图中C点坐标为（3，）。求： （1）简谐横波的传播方向和振幅； （2）简谐横波的波速。 14．挥舞健身绳可锻炼臂力，某同学握住绳子一端周期性上下抖动，在绳上激发一列绳波（可视为简谐波），手开始抖动时刻记为，如图所示为距握手端处的质点的振动图像，求： （1）该绳波的速度大小和波长； （2）距握手端处的质点在时的位移。 15．如图（1）波浪机以恒定的振动周期在泳池较深的一端制造横波，小铭用频闪相机观察深水区的波形，发现照片中的波形始终没有变化。已知频闪相机每隔2s闪光一次，波浪机振动周期不小于频闪相机的闪光间隔。求： (1)波浪机的振动频率； (2)深水区的波长和波速大小； (3)小铭继续观察浅水区的波形，发现波长与水深有关，如图（2），波长发生了什么变化？这个变化可能是水深改变了波的什么物理量造成的？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 （四）参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C A B C D AD ABD AD 11． B 9.3 小 12． 乙 11.4 变大 13．（1）；（2） 2mg，方向竖直向下 14．（1）0.5m/s；（2）9.5s 15．（1）由题意和题图可知，波源在或处，当波源位于处时，范围内波沿x轴正方向传播；当波源位于处时，范围内波沿轴负方向传播，由于t=0.2s时第一次出现虚线波形，当波源位于处时，可知波在0.2s内向右传播了1m，此时波速为 周期为 同理可知，当波源位于处时，波速为 则周期为 当波源位于处时，P的振动方程为 当波源位于处时，P的振动方程为 （2）设Q点是AC上的振动加强点，则 （n=1，2，3……） 则 （n=1，2，3……） 由于 可得 ，2，3 由此可以判断，AC上振动加强点有三个，QA与QB的距离差可能为4m、8m、12m，则振动加强点到A的距离为 解得线段AC上振动加强点到A的距离可能值为、和。 （五）参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D B B C D BD ACE BC 11． B 沿轴负方向 12．(1)20.2mm (2)小 (3)偏大 (4) 13．（1）沿x轴正方向传播，；（2） 14．（1），；（2） 15．(1) (2) (3)波长变化是由波速变化引起的，波浪机振动周期恒定，波的频率不变，说明波长变化是由波速变化引起的，可能原因：水逐渐变浅，导致波速逐渐变小，从而造成波长逐渐变小。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $