第八章:机械振动与机械波(综合训练)2027年高考物理一轮复习举一反三系列
2026-06-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 机械振动与机械波 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.71 MB |
| 发布时间 | 2026-06-25 |
| 更新时间 | 2026-06-25 |
| 作者 | 物理开挂所 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58495368.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦机械振动与机械波综合应用,通过选择、填空、计算多维题型,系统整合简谐运动规律、波的传播特性及实验探究,强化运动和相互作用观念与科学推理能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|机械振动|7题(选择1-6、计算15)|概念辨析(简谐运动判断)、图像分析(振动图像)、周期计算|以简谐运动模型为核心,推导周期公式,延伸至单摆应用|
|机械波|8题(选择7-12、计算16-18)|波形图与振动图像结合、多解问题、波的叠加|基于波的传播规律,关联振动与波动图像,渗透多解思维|
|实验探究|2题(填空13-14)|单摆测g、比重计振动周期实验|通过实验原理与数据处理,深化对振动规律的理解|
内容正文:
第八章:机械振动与机械波
(考试时间:90分钟,试卷满分:100分)
考试范围:机械振动与机械波
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每个小题给出的四个选项中,第1~8小题,只有一个选项符合题意;第9~12小题,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分)
1.下列情形中物体在、间作往复运动,不属于简谐运动的是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】物体做简谐运动,回复力和位移之间满足,选项B中,物体在同一斜面上运动,合力不变,不是做简谐运动,满足条件,故选B.
2.如图所示,地震模拟振动台上,从左向右依次为固有频率、、的甲、乙、丙三个不同高度的建筑模型。当振动台以的频率稳定振动时( )
A.丙的振动幅度最大 B.乙的振动幅度最大
C.甲的振动频率为 D.甲的振动频率大于丙的振动频率
【答案】B
【解析】受迫振动中,物体振动的频率等于驱动力的频率,与自身固有频率无关,则甲、乙、丙的振动频率都是,故CD错误;
当驱动力的频率等于物体的固有频率时,物体发生共振,此时振动幅度最大,则乙的振动幅度最大,故A错误,B正确。
故选B。
3.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球并处于静止状态。现将小球竖直向下拉离平衡位置一小段距离后由静止释放,小球在竖直方向做简谐运动。空气阻力不计,下列说法中正确的是( )
A.越大,小球振动的周期越大
B.小球每次经过平衡位置时的速度都相同
C.小球运动到平衡位置时,弹簧的弹力为零
D.小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能最大
【答案】D
【解析】A.弹簧振子做简谐运动的周期公式为
其中是物块的质量,是弹簧的劲度系数,周期由系统本身的性质和决定,与振幅无关,故A错误;
B.根据系统机械能守恒定律可知,物块经过平衡位置时速度的大小相等,但速度方向可能向上也可能向下,故B错误;
C.平衡位置是物块所受合力为零的位置,物块在平衡位置时,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧弹力大小相等,故C错误;
D.根据系统机械能守恒定律可知,当小球运动到最低点时,动能为零,重力势能最小,所以弹簧的弹性势能最大,故D正确。
故选D。
4.某质点做简谐运动的振动图像如图所示。关于该简谐振动,下列选项正确的是( )
A.振幅为
B.周期为
C.时,质点的速度为负的最大值
D.时,质点的加速度为正的最大值
【答案】D
【解析】解:由小球振动图像可知,质点做简谐振动的振幅为,故错误;
由小球振动图像可知,质点做简谐振动的周期为,故错误;
由小球振动图像可知,时,质点在正向位移最大处,则速度为零,故错误;
由小球振动图像可知,时,小球在负向位移最大处,根据可知,加速度为正向最大值,故正确。
故选:。
5.一振子沿轴做简谐运动,平衡位置位于坐标原点,简谐运动的振幅为。时刻振子的位移为,时刻振子的位移为,则振子做简谐运动的周期可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知时刻振子位于负向最大位移处,时刻振子位于平衡位置处,设振子做简谐运动的周期为,则有,,
可得,,
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
故选B。
6.某同学利用如图所示的双线摆来测量当地的重力加速度,两根细线长度相同,摆球垂直纸面来回摆动,实验时( )
A.可将双线上端绕在水平杆上 B.从摆角较大的位置释放摆球
C.摆长为球心到横杆的垂直距离 D.测量周期时从摆球到达最高点开始计时
【答案】C
【解析】A.摆线上端直接绕在水平杆上,这样摆球在摆动时,摆线的长度会产生变化,实验误差会增大,因此摆线的上端应固定在悬点上,故A错误;
B.为了确保双线摆近似做简谐运动,应使摆球从摆角较小的位置释放,故B错误;
C.摆长为球心到横杆的垂直距离,故C正确;
D.测量周期时应从摆球到达最低点开始计时,并记录多次全振动所用的总时间,故D错误。
故选C。
7.一列频率为的简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形图如图所示。关于平衡位置位于处的质点,下列说法正确的是( )
A.内,质点随波向前运动了
B.内,质点运动的路程为
C.时刻,质点相对平衡位置的位移为
D.时刻质点的加速度和时刻质点的加速度相同
【答案】D
【解析】A.波的传播只是振动形式的传播,质点只会在平衡位置附近振动,项错误
B.根据频率,则,可知内,质点振动了。
由图可知,质点的振动方程为,则开始时质点的位移为,且根据同侧法可知质点向轴负方向运动,故质点振动的路程大于,项错误
经过,质点的位移为,则时刻质点的加速度和时刻质点的加速度相同,项错误,项正确。
8.一列简谐横波沿轴负方向传播,其在时的波形图如图甲所示,如图乙所示为波中质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.质点在时速度最大
B.质点平衡位置的坐标可能是
C.质点在时的位移是
D.内质点随波向前移动的距离为
【答案】C
【解析】A.根据图乙可知
由于
可知,在时质点在负向最大位移处,速度为,故A错误;
B.由于
可知,在时质点在平衡位置处,沿轴负方向运动,由于在时,处质点位于波峰,则质点平衡位置的坐标不可能是,故B错误;
C.由图乙可知质点的振动方程为
当时解得,故C正确;
D.质点只在平衡位置附近做简谐运动,并不会随波发生迁移,故D错误。
故选C。
9.如图所示,图甲为一简谐横波在时的波形图,是平衡位置在处的质点,是平衡位置在处的质点,图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.这列波沿轴负方向传播
B.当这列波遇到尺寸超过的障碍物时不能发生衍射现象
C.到,点通过的路程为
D.时,点的加速度方向与轴正方向相同
【答案】AD
【解析】A、由图乙可知,质点在时振动方向沿轴负方向,在图甲上,由同侧法可知这列波沿轴负方向传播,故A正确;
B、由甲图可知,这列波的波长为,当此列波遇到尺寸超过的障碍物时不能发生明显的衍射现象,但能发生衍射现象,故B错误;
C、从到,经历时间为。由于时刻,质点正向着平衡位置运动,因此在这段时间内,质点通过的路程大于一个振幅,即大于,故C错误;
D、从到,经历时间为,则,结合时刻,质点正沿轴负方向运动,知时,点位于平衡位置下方,其加速度方向与轴正方向相同,故D正确。
故选:。
10.如图所示是沿轴正向传播的一列简谐横波,实线是在时刻的波形图,虚线是在时刻的波形图。则下列说法正确的是( )
A.该波的周期可能为
B.该波的波速可能为
C.若波的周期,则时,处的质点位于平衡位置下方且速度方向向下
D.若波的周期,则时,处的质点位于平衡位置上方且加速度方向向下
【答案】ABC
【解析】A.由于波向轴正方向传播,则
解得
当时,得,故A正确;
B.由图知该波的波长
波速
当时,,故B正确;
若,则,则时,从到经过
则
故时处的质点正在从平衡位置向波谷运动,故速度方向向下,加速度方向向上,故C正确,D错误。
故选ABC。
11.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
【答案】BC
【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;
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。
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;
故选BC。
12.一列简谐横波沿轴正向传播,已知轴上和处两个质点的振动图像分别如图、图所示,则此列波的传播速率可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】由振动图像可知周期为,时处质点在平衡位置且向下振动,而处质点在正的最大位移处。波沿轴正方向传播,其波形如图所示,处质点的平衡位置可能在、或
则有
解得波长为
则波速为
A.若波速为,代入,解得,由于只能取整数,故A错误;
B.若波速为,代入,解得,故B正确;
C.若波速为,代入,解得,故C正确;
D.若波速为,代入,解得,故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(本题共2小题,共14分)
13.(6分)某实验小组的同学们利用单摆来测量当地的重力加速度,按如图安装好实验仪器。
该小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是 填选项前的字母;
A.把单摆从平衡位置拉开的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点次的时间,则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
D.尽量选择质量大、体积小的摆球
小组同学通过改变摆线的长度,获得了多组摆长和对应的单摆周期的数据,做出图像如图所示,可测得当地的重力加速度 ,结果保留三位有效数字;
在实验中,有三位同学作出的图线分别如图中的、、所示,其中和平行,和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值,则相对于图线和,下列分析正确的是填选项前的字母 。
A.出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B.出现图线的原因可能是误将次全振动记为次
C.图线对应的值小于图线对应的值
D.图线对应的值大于图线对应的值
【答案】
【解析】把单摆从平衡位置拉开的摆角,并在摆球到达最低点时开始计时,选项A错误;
B.测量摆球通过最低点次的时间,则单摆周期为,选项B错误;
C.根据可得,若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大,选项C错误;
D.尽量选择质量大、体积小的摆球,以减小阻力的影响,选项D正确。
故选D。
根据
由图像可知
解得;
若将悬点到小球上端的距离记为摆长,没有加摆球的半径,则摆线长度变成摆长,则有
由此可知,出现图线可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长,但图线的斜率不变,即、图线测出的重力加速度相同,故AD错误;
B.实验中误将次全振动记为次,则周期的测量值偏小,导致重力加速度偏大,图线的斜率偏小,故B正确;
C.图线的斜率小于图线的斜率,因此图线的值大于图线的值,故C错误。
故选B。
14.(8分)质量为、上端细长圆管直径为的比重计漂浮于密度为的液体中,如图所示。用手向下轻推一下比重计,给它一竖直向下的初速度,使其可以在液体中做小幅振动液体的阻力不计。某同学通过实验探究液体密度与比重计振动周期之间的关系。
在比重计上做好标注点,然后将其放入到水中,当其平衡后,在水中与标注点对齐的水平方向某处放置一固定浮标,如图所示。沿竖直方向轻推比重计,当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第次并开始计时,第次时停止计时,这一过程中比重计振动了 个周期。
换用其他常见液体汽油、酒精、盐水、豆油、蔗糖水和蜂蜜水重复上述操作,测得多组数据。为了探究与之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示。
液体
水
酒精
汽油
豆油
盐水
蔗糖水
蜂蜜水
根据表中数据绘制出图像如图实线所示,则与的近似关系为 。
A.
B.
C.
D.
在确保比重计仍作小振动的前提下,增大沿竖直向下的推力,而使其偏离浮标的距离变大比重计保持不完全浸没,所得图像也近似是一条直线,则该直线可能是图中的 填“虚线”“虚线”或者“实线”。
【答案】
实线
【解析】解:经过浮标两次为一个周期,故经过了个周期。
根据图,所得图线斜率约为
故与之间的关系近似满足其中为常数,从而可以推知与之间的近似关系为,选D;
当比重计平衡后,给其一向下推力后,设比重计会下沉,然后在浮力的作用下,再上浮,比重计做往复小振动的回复力由增加的浮力提供,为,即,回复力系数为,证明此振动为简谐运动,所有简谐运动的周期均与其振幅无关,所以图像不变仍为实线。
三、计算题(本题共4小题,共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
15.(9分)一个在地球表面上做简谐运动的单摆,其振动图像如图甲所示,现将此单摆移至某一行星表面上,其简谐运动图像如图乙所示。取,地球表面重力加速度取,求:
此单摆的摆长;
在地球上将摆长缩短到原摆长的,则此单摆的频率是多少?
该行星表面重力加速度。
【答案】解:由题图甲知,单摆在地球表面上的振动周期,
根据,代入数据解得。
当摆长缩短为时,周期,
此单摆的频率是。
由题图乙知,单摆在该行星表面上的振动周期,,
所以,。
16.(9分)均匀介质中质点,的平衡位置位于轴上,坐标分别为和。某简谐横波沿轴正方向传播,波速为,波长大于,振幅为,且传播时无衰减。时刻,偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在时刻,质点位于波峰。求
从时刻开始,质点最少要经过多长时间位于波峰
时刻质点偏离平衡位置的位移。
【答案】解:时刻,质点位于波峰,波形沿轴正方向传播,
该波形传播到经历的时间:,
则质点最少要经历时间位于波峰;
时刻、偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。
因为每经过半个周期质点运动到与该点对称的位置,所以可得出:,
解得:,
波长:,
平衡位置对应的,当处于波峰时,偏离平衡位置的位移:
。
答:(ⅰ)从时刻开始,质点最少要经过时间位于波峰;
时刻质点偏离平衡位置的位移为。
17.(10分)一列沿轴传播的简谐横波,在时刻的波形如图实线所示,在时刻的波形如图虚线所示。
若波向轴负方向传播,求该波的最小波速;
若波向轴正方向传播,且,求处的质点第一次出现波峰的时刻。
【答案】解:当波向轴负方向传播时,由波形图可知该波的波长为:,
从到过程,波向负方向传播的距离为:,
波传播的波速为:,
联立得:,
当时波速最小,为:;
当波向轴正方向传播时,由波形图可知,因,则有:,
则波速为,波峰到点的距离为:,
点第一次出现波峰的时间为:,
联立得:。
答:该波的最小波速为;
处的质点第一次出现波峰的时刻是。
18.(10分)一列简谐横波沿轴正方向传播,已知轴上的质点和的质点的振动图像分别如图甲、乙所示,该简谐横波的波长,求:
质点和质点的振动方程;
该简谐横波传播速率的可能值。
【答案】解:由甲图可知:,,则,
质点的振动方程:
由乙图可知:,,,
质点的振动方程:
该简谐横波沿轴正方向传播,时刻,质点偏离平衡位置的位移为,且向上振动,质点处于波谷。
则,,
可求得:,
因为该简谐横波的波长,则波速
则该简谐横波的速率可能为、、。
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第八章:机械振动与机械波
(考试时间:90分钟,试卷满分:100分)
考试范围:机械振动与机械波
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每个小题给出的四个选项中,第1~8小题,只有一个选项符合题意;第9~12小题,有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对而不全的得2分,错选或不选的得0分)
1.下列情形中物体在、间作往复运动,不属于简谐运动的是()
A. B.
C. D.
2.如图所示,地震模拟振动台上,从左向右依次为固有频率、、的甲、乙、丙三个不同高度的建筑模型。当振动台以的频率稳定振动时( )
A.丙的振动幅度最大 B.乙的振动幅度最大
C.甲的振动频率为 D.甲的振动频率大于丙的振动频率
3.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一小球并处于静止状态。现将小球竖直向下拉离平衡位置一小段距离后由静止释放,小球在竖直方向做简谐运动。空气阻力不计,下列说法中正确的是( )
A.越大,小球振动的周期越大
B.小球每次经过平衡位置时的速度都相同
C.小球运动到平衡位置时,弹簧的弹力为零
D.小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能最大
4.某质点做简谐运动的振动图像如图所示。关于该简谐振动,下列选项正确的是( )
A.振幅为
B.周期为
C.时,质点的速度为负的最大值
D.时,质点的加速度为正的最大值
5.一振子沿轴做简谐运动,平衡位置位于坐标原点,简谐运动的振幅为。时刻振子的位移为,时刻振子的位移为,则振子做简谐运动的周期可能为( )
A. B. C. D.
6.某同学利用如图所示的双线摆来测量当地的重力加速度,两根细线长度相同,摆球垂直纸面来回摆动,实验时( )
A.可将双线上端绕在水平杆上 B.从摆角较大的位置释放摆球
C.摆长为球心到横杆的垂直距离 D.测量周期时从摆球到达最高点开始计时
7.一列频率为的简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形图如图所示。关于平衡位置位于处的质点,下列说法正确的是( )
A.内,质点随波向前运动了
B.内,质点运动的路程为
C.时刻,质点相对平衡位置的位移为
D.时刻质点的加速度和时刻质点的加速度相同
8.一列简谐横波沿轴负方向传播,其在时的波形图如图甲所示,如图乙所示为波中质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.质点在时速度最大
B.质点平衡位置的坐标可能是
C.质点在时的位移是
D.内质点随波向前移动的距离为
9.如图所示,图甲为一简谐横波在时的波形图,是平衡位置在处的质点,是平衡位置在处的质点,图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.这列波沿轴负方向传播
B.当这列波遇到尺寸超过的障碍物时不能发生衍射现象
C.到,点通过的路程为
D.时,点的加速度方向与轴正方向相同
10.如图所示是沿轴正向传播的一列简谐横波,实线是在时刻的波形图,虚线是在时刻的波形图。则下列说法正确的是( )
A.该波的周期可能为
B.该波的波速可能为
C.若波的周期,则时,处的质点位于平衡位置下方且速度方向向下
D.若波的周期,则时,处的质点位于平衡位置上方且加速度方向向下
11.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
12.一列简谐横波沿轴正向传播,已知轴上和处两个质点的振动图像分别如图、图所示,则此列波的传播速率可能是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(本题共2小题,共14分)
13.(6分)某实验小组的同学们利用单摆来测量当地的重力加速度,按如图安装好实验仪器。
该小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是 填选项前的字母;
A.把单摆从平衡位置拉开的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点次的时间,则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
D.尽量选择质量大、体积小的摆球
小组同学通过改变摆线的长度,获得了多组摆长和对应的单摆周期的数据,做出图像如图所示,可测得当地的重力加速度 ,结果保留三位有效数字;
在实验中,有三位同学作出的图线分别如图中的、、所示,其中和平行,和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值,则相对于图线和,下列分析正确的是填选项前的字母 。
A.出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长
B.出现图线的原因可能是误将次全振动记为次
C.图线对应的值小于图线对应的值
D.图线对应的值大于图线对应的值
14.(8分)质量为、上端细长圆管直径为的比重计漂浮于密度为的液体中,如图所示。用手向下轻推一下比重计,给它一竖直向下的初速度,使其可以在液体中做小幅振动液体的阻力不计。某同学通过实验探究液体密度与比重计振动周期之间的关系。
在比重计上做好标注点,然后将其放入到水中,当其平衡后,在水中与标注点对齐的水平方向某处放置一固定浮标,如图所示。沿竖直方向轻推比重计,当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第次并开始计时,第次时停止计时,这一过程中比重计振动了 个周期。
换用其他常见液体汽油、酒精、盐水、豆油、蔗糖水和蜂蜜水重复上述操作,测得多组数据。为了探究与之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示。
液体
水
酒精
汽油
豆油
盐水
蔗糖水
蜂蜜水
根据表中数据绘制出图像如图实线所示,则与的近似关系为 。
A.
B.
C.
D.
在确保比重计仍作小振动的前提下,增大沿竖直向下的推力,而使其偏离浮标的距离变大比重计保持不完全浸没,所得图像也近似是一条直线,则该直线可能是图中的 填“虚线”“虚线”或者“实线”。
三、计算题(本题共4小题,共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
15.(9分)一个在地球表面上做简谐运动的单摆,其振动图像如图甲所示,现将此单摆移至某一行星表面上,其简谐运动图像如图乙所示。取,地球表面重力加速度取,求:
此单摆的摆长;
在地球上将摆长缩短到原摆长的,则此单摆的频率是多少?
该行星表面重力加速度。
16.(9分)均匀介质中质点,的平衡位置位于轴上,坐标分别为和。某简谐横波沿轴正方向传播,波速为,波长大于,振幅为,且传播时无衰减。时刻,偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同,运动方向相反,此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在时刻,质点位于波峰。求
从时刻开始,质点最少要经过多长时间位于波峰
时刻质点偏离平衡位置的位移。
17.(10分)一列沿轴传播的简谐横波,在时刻的波形如图实线所示,在时刻的波形如图虚线所示。
若波向轴负方向传播,求该波的最小波速;
若波向轴正方向传播,且,求处的质点第一次出现波峰的时刻。
18.(10分)一列简谐横波沿轴正方向传播,已知轴上的质点和的质点的振动图像分别如图甲、乙所示,该简谐横波的波长,求:
质点和质点的振动方程;
该简谐横波传播速率的可能值。
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