第八章 机械振动与机械波（综合训练）（安徽专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第八章 机械振动与机械波 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：物理选择性必修一第2章~第3章 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。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1．某学生自制简谐运动轨迹描绘装置如图甲所示，滑块在弹簧作用下水平振动，画笔在匀速移动的纸面绘制轨迹如图乙所示（A、B为最左端位置，C为最右端位置）。纸张竖直向上匀速移动，A、C竖直距离为8.00cm，下列说法正确的是（      ） A．画笔经过A点时，滑块速度最大 B．画笔从A画到B经历了一个周期 C．滑块振幅为8.00cm D．画笔从A画到C的过程中滑块的加速度先变大再变小 【答案】B 【详解】A．画笔经过A点时，滑块处于左端极限位置，位移的绝对值最大，速度为零，故A错误； B．A、B是滑块连续两次到达最左端的位置，振动状态完全相同，所经历的时间为一个周期，故B正确； C．A、C分别为左、右端点，端点间距等于振幅的两倍。由图可知端点间距为，所以振幅为，故C错误； D．从A到C，滑块先由左端点运动到平衡位置，再由平衡位置运动到右端点。位移绝对值先减小后增大，而简谐运动的加速度大小与位移绝对值成正比，因此加速度大小先减小后增大，故D错误。 故选B。 2．如图所示，轻质弹簧下端挂重为30N的物体A，弹簧伸长了3cm，再挂重为20N的物体B时又伸长了2cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确的是（　　） A．振幅是2cm B．振幅是3cm C．最大回复力为30N D．最大回复力为50N 【答案】A 【详解】AB．弹簧下端挂重为30N的物体A而处于平衡状态时，此处相当于物体A简谐运动的平衡位置；刚剪断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体A到达简谐运动的振幅处，故振幅为2cm，故A正确，B错误； CD．将连接A、B两物体的细绳剪断瞬间，合力充当回复力；由于细线剪断前是平衡状态，剪断后绳对A的拉力减小了20N，而弹力不变，故合力为20N，故最大回复力为20N，故CD错误。 故选A。 3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为和。图示简易地震仪由竖直弹簧振子和水平弹簧振子组成。在一次地震中，震源地位于地震仪正下方，观察到两振子相差开始振动，则（      ） A．先开始振动，震源距地震仪约 B．先开始振动，震源距地震仪约 C．先开始振动，震源距地震仪约 D．先开始振动，震源距地震仪约 【答案】B 【详解】纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，代入得，解得，故B正确，ACD错误。 故选B。 4．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为。现匀速转动摇把，转速为，则（　　） A．当振子稳定振动时，它的振动周期是 B．当振子稳定振动时，它的振动频率是 C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D．当转速减小时，弹簧振子的振幅可能增大 【答案】D 【详解】AB．摇把转速，换算为频率 振子受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率，即 振子受迫振动稳定后的周期等于驱动力的周期，即，故AB错误； CD．受迫振动的振幅取决于驱动频率与固有频率的接近程度。固有频率    ，当前驱动频率 转速增大，则更大，离固有频率更远，因此振幅减小； 转速减小，则减小，向靠近，因此振幅可能增大，故C错误，D正确。 故选D。 5．位于淄博和广州的两位同学，分别探究了单摆周期和摆长的关系，然后通过网络交流实验数据，并用计算机绘制了图像、，如图甲所示。另外，淄博的同学还利用计算机绘制了、两个单摆的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（      ） A．甲图中淄博的同学所测得的实验结果对应的是图线A B．甲图中图线A对应的所在位置的重力加速度大小为 C．由乙图可知，两单摆频率之比为 D．由乙图可知，时球振动方向沿轴正方向 【答案】C 【详解】A．根据单摆的周期公式可得 变形得 图线的斜率为 纬度越高重力加速度越大，淄博比广州纬度高，其重力加速度大，对应的斜率小，图线B的斜率小，则甲图中淄博的同学所测得的实验结果对应的是图线B，故A错误； B．甲图中图线A对应的斜率为 解得，故B错误； C．周期为完成一次全振动的时间，则 解得 则频率之比为，故C正确； D．由乙图可知，t=1s时b球振动方向沿y轴负方向，故D错误。 故选C。 6．在金沙湾海滨浴场，某同学测得一波源位于O处的海水水波（视为简谐横波），某时刻沿轴正方向传播到处，此时轴上处的质点已振动，质点P离O处，如图所示，取该时刻为，下列说法正确的是（      ） A．质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向 B．该波的传播速度为 C．经过，质点P第一次到达波谷 D．在时间内，处的质点振动的速度逐渐增大 【答案】C 【详解】由图可知，时波前位于处，恰好为一个完整的波形，故波长 波从O传到处历时，故波速 则波的周期 由波形图可知，波前（处）后方的波形位于轴下方，波沿轴正方向传播，将波形沿轴正方向微移可知，处的质点将沿轴负方向运动，即介质中各质点开始振动的方向都沿轴负方向。 A．质点P开始振动的方向与波源起振方向相同，沿轴负方向，不是沿轴正方向，故A错误； B．由上述计算可知，即波速为，不是，故B错误； C．波从处传到P处所需时间 由波形图可知时波谷位于处，该波谷传到P处所需时间，故经过质点P第一次到达波谷，故C正确； D．时处的质点位于平衡位置，振动速度最大；在内该质点由平衡位置运动到波谷，速度逐渐减小到零，故D错误。 故选C。 7．如图所示，两个振动步调一致的相干波源、发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇，波长为5cm。图中实线表示某时刻波峰，虚线表示该时刻波谷，、、三点均位于、连线的中垂线上，其中点是、连线的中点。下列说法中正确的是（　　） A．图示时刻e点的振动速度方向为垂直于图示平面向下 B．若波源的振幅为2cm，的振幅为4cm，不考虑振动能量的衰减，则图示点的位移始终小于c点的位移 C．若将波源的振动频率提高而波源保持不变，若两波源的振幅相同，不考虑振动能量的衰减，则d点的位移始终为零 D．图示时刻点既不是波峰与波峰相遇处，也不是波谷与波谷相遇处，所以不是振动加强点 【答案】A 【详解】A．是波谷与波谷相遇，是波峰与波峰相遇，在、之间，根据振动方向与传播方向关系可知振动速度方向为垂直于图示平面向下，故A正确； B．点属于振动减弱点，振幅为；点属于振动加强点，振幅为。但是质点在平衡位置不断振动，故点的位移不一定始终小于点的位移，故B错误； C．同一介质中波速不变，提高的振动频率后，的波长会改变，两波源频率不同，不能产生稳定干涉，因此点的位移会不断变化，不可能始终为零，故C错误; D．、、都在、连线的中垂线上，所有点到两个波源的路程差，两波源振动步调一致，因此中垂线上所有点都是振动加强点，也属于振动加强点，故D错误。 故选A。 8．如图所示，M沿边长为L的正方形ABCD的边AB做匀速率往复运动，M运动的周期为T，沿边运动的位移满足，M、N都从A点出发，P在正方形ABCD平面内，且始终有、，则P的轨迹可能是（      ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意，由于沿边运动的位移满足 根据简谐运动周期公式，竖直方向运动的周期为 而水平方向做匀速率往复运动，其周期为 在一个完整的运动周期内，无论水平方向还是竖直方向，完成一次完整往复的运动路程均为 设合成运动的总时间为，则： ①水平方向完成的周期数为 ②竖直方向完成的周期数为 因此，水平方向与竖直方向的总运动路程之比为 A．由图A可知，水平方向完成个完整波形时，竖直方向完成个波形，路程比为，不符题意，故A错误； B．由图B可知，水平方向完成个完整波形时，竖直方向完成个波形，路程比为，不符题意，故B错误； C．由图C可知，水平方向完成个完整波形时，竖直方向完成个波形，路程比为，符合题意，故C正确； D．由图D可知，水平方向完成个完整波形时，竖直方向完成个波形，路程比为，不符题意，故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.8 s时刻的波形如图甲所示，A、P和Q是介质中的三个质点，质点A的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（      ） A．该波的传播速度是2.5 m/s B．该波沿x轴负方向传播 C．在0.8 s~1.0 s内，质点Q通过的路程为2 m D．从t=1.6 s时刻开始，质点P比质点Q先回到平衡位置 【答案】BC 【详解】A．由图甲可知，该简谐横波的波长为 由图乙可知，质点A的振动周期为，即该简谐横波的周期为0.8s，则该波的传播速度是，故A错误； B．由图乙可知，时A点向上振动，根据图像平移法和图甲波形图可知，该波沿x轴负方向传播，故B正确； C．在0.8s~1.0s内，质点Q振动时间为 则质点Q经过的路程为一个振幅，即2m，故C正确； D．该简谐横波的周期为0.8s，则时的波形与时的波形相同。因该波沿x轴负方向传播，则质点Q向上振动时间到达平衡位置，而质点P先要向下振动到波谷，再向上振动时间到达平衡位置，所以质点Q比质点P先回到平衡位置，故D错误。 故选BC。 10．如图所示，均匀介质中的三个质点S、P、Q分别位于平面直角坐标系内的、和处。位于O点的波源在时刻开始从平衡位置垂直xOy平面振动，产生简谐横波，振动频率为2 Hz，质点S在1 s后开始振动，则（      ） A．该波的波速大小为 B．时，P位于波峰 C．质点P、Q开始运动的时间差为0.5 s D．Q开始振动以后，P、Q的位移方向始终相反 【答案】AC 【详解】A．波源在，S比O晚起振，则波速，故A正确； B．周期，P起振时刻 到，P已振动，P回到平衡位置，所以P不可能位于波峰，故B错误； C．由题意，可得 则振动传到Q点， 所以质点P、Q开始运动的时间差为，故C正确； D．P、Q之间波程差 波长 由于，两质点同相，位移方向始终相同，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11．（8分）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。 (1)实验过程中，分别用图乙、图丙的两种不同方式悬挂小球，你认为________（选填“乙”或“丙”）的悬挂方式较好。 (2)下列振动图像真实地描述了摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四组信息。图中横坐标原点表示计时起点，图A、B、C、D为单摆全振动的图像，符合实验要求且误差最小的是（     ）。（已知sin5°=0.087，sin15°=0.26） A． B． C． D． (3)如果在实验时用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。该同学测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出的关系图像如图丁所示，根据图中数据可算出重力加速度为________m/s2（取，结果保留三位有效数字），仅考虑该数据处理方法，他得到的重力加速度________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)丙 (2)A (3) 等于 【详解】（1）图丙中摆线被夹持得更牢固，悬点位置不易改变，摆长较稳定；图乙的绕线支承在摆动时容易发生相对滑动或形变。因此丙的悬挂方式较好。 （2）A．图A的振幅为，摆长约为，振幅与摆长之比为，小于对应的正弦值，所以最大偏角小于，满足单摆周期测量的小角度条件；从平衡位置同向经过开始和结束计时，摆球速度较大，起止时刻容易判定，故A正确； B．图B的振幅同样满足小角度条件，但从最大位移处开始和结束计时，摆球在端点速度为零，端点附近位置变化缓慢，起止时刻不易准确判定，计时误差较大，故B错误； C．图C的振幅为，摆长约为，振幅与摆长之比为，大于对应的正弦值，所以最大偏角超过，不能满足小角度条件，故C错误； D．图D的振幅同图C一样过大，且只计时一个周期，计时的相对误差较大，故D错误。 故选A。 （3）[1]设摆球重心到悬点的实际距离为，其中是与摆线长无关的常量。单摆周期公式为 平方后得 所以图像的斜率为 代入图中两点得 由图线斜率与重力加速度的关系，代入得重力加速度为 [2]只改变图线的横轴截距，不改变斜率，因此用斜率求出的重力加速度不受重心位置未知的影响，故等于真实值。 12．（8分）请完成下列实验操作和计算。 (1)在“练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中”，用游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为_______cm。 (2)某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下： a．按图乙所示固定力传感器； b．取一根不可伸长的轻质细线，一端连接一小铁球，另一端固定在力传感器上； c．让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力读数为； d．让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示，其中是拉力的最大值，是拉力的最小值。 ①小铁球的重力为________（用题中所给字母表示）。 ②该同学想在此基础上继续测定当地的重力加速度，首先根据图丙可知单摆的周期为________；然后用游标卡尺测出小铁球的直径D，还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为________（用物理量、L、D表示）。 【答案】(1)2.045 (2) 【详解】（1）小球的直径 （2）[1]小铁球静止时，力传感器的示数为，即细线的拉力为，可知小铁球的重力为 [2]小铁球在经过最低点时细线的拉力最大，且一个周期内两次经过最低点，所以小铁球做单摆运动的周期 [3]由单摆周期公式可知 解得 13．（12分）一轻质弹簧直立在地面上，其劲度系数为，弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装物体B，B的上、下表面恰与盒子接触，如图所示。A和B的质量，g取，不计阻力。先将A向上抬高使弹簧伸长后从静止释放，A和B一起沿竖直方向做简谐运动。已知弹簧的弹性势能取决于弹簧的形变大小，问： (1)盒子的振幅A是多少？ (2)盒子的最大速率是多少？ (3)当盒子振动到最低点时，A对B的支持力多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩，根据平衡条件可得 解得 开始释放时振子处在最大位移处，故振幅为 （2）由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，故弹性势能相等。从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律可得 解得 （3）根据简谐运动的对称性可知，当盒子振动到最低点时，弹簧的压缩量为 此时弹簧的弹力大小为 对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 对B，根据牛顿第二定律可得 解得 14．（14分）一列振幅为1cm的机械横波沿x轴正方向传播，t=0时波源O点（x=0）向上起振，平衡位置在xP=4m的P点和平衡位置在xQ的Q点的部分时间段的振动图像如下所示。已知。求： (1)该波的周期T； (2)该波的波速v； (3)Q点平衡位置的横坐标xQ。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由P点的振动图像可知时，，故有 知时，，故有 联立解得 则周期 （2）时波源O点（x=0）向上起振，因此P点向上起振，时，P点振动了，则P点起振时刻为 所以波速为 （3）设Q点起振时刻为，根据 可得，即 由Q点的振动图像可知时，，运动方向向上。 可得 在范围内k取2，所以 根据 可得Q点平衡位置的横坐标 15．（16分）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图中实线所示，虚线为t＝0.4 s后的波形， (1)如果波源振动的周期，则波传播的波速可能是多少？ (2)如果波速，问波向还是方向传播？ (3)如果波速，写出处的质点的振动方程。 【答案】(1)20m/s或10m/s (2)方向 (3) 或 【详解】（1）由图可知，波长，，所以传播的距离小于一个波长 如果波向方向传播，则， 如果波向方向传播，则， （2）如果波向方向传播，则， 时， 故波向方向传播 （3）如果波向方向传播，则， 可见时，波速 故波向方向传播 则 解得， 由图像可知 t＝0时刻波x=4m处的质点y=0且向下运动，所以初相位 综上所述，x=4m处的质点的振动方程为：或 试卷第2页，共14页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八章 机械振动与机械波 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、单选题：每小题4分，共32分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B A B D C C A C 二、多选题：每小题5分，共10分。 题号 9 10 答案 BC AC 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11．（8分） 【答案】(1)丙 (2)A (3) 等于 【详解】（1）图丙中摆线被夹持得更牢固，悬点位置不易改变，摆长较稳定；图乙的绕线支承在摆动时容易发生相对滑动或形变。因此丙的悬挂方式较好。 （2）A．图A的振幅为，摆长约为，振幅与摆长之比为，小于对应的正弦值，所以最大偏角小于，满足单摆周期测量的小角度条件；从平衡位置同向经过开始和结束计时，摆球速度较大，起止时刻容易判定，故A正确； B．图B的振幅同样满足小角度条件，但从最大位移处开始和结束计时，摆球在端点速度为零，端点附近位置变化缓慢，起止时刻不易准确判定，计时误差较大，故B错误； C．图C的振幅为，摆长约为，振幅与摆长之比为，大于对应的正弦值，所以最大偏角超过，不能满足小角度条件，故C错误； D．图D的振幅同图C一样过大，且只计时一个周期，计时的相对误差较大，故D错误。 故选A。 （3）[1]设摆球重心到悬点的实际距离为，其中是与摆线长无关的常量。单摆周期公式为 平方后得 所以图像的斜率为 代入图中两点得 由图线斜率与重力加速度的关系，代入得重力加速度为 [2]只改变图线的横轴截距，不改变斜率，因此用斜率求出的重力加速度不受重心位置未知的影响，故等于真实值。 12．（8分） 【答案】(1)2.045 (2) 【详解】（1）小球的直径 （2）[1]小铁球静止时，力传感器的示数为，即细线的拉力为，可知小铁球的重力为 [2]小铁球在经过最低点时细线的拉力最大，且一个周期内两次经过最低点，所以小铁球做单摆运动的周期 [3]由单摆周期公式可知 解得 13．（12分） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩，根据平衡条件可得 解得 开始释放时振子处在最大位移处，故振幅为 （2）由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，故弹性势能相等。从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律可得 解得 （3）根据简谐运动的对称性可知，当盒子振动到最低点时，弹簧的压缩量为 此时弹簧的弹力大小为 对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 对B，根据牛顿第二定律可得 解得 14．（14分） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由P点的振动图像可知时，，故有 知时，，故有 联立解得 则周期 （2）时波源O点（x=0）向上起振，因此P点向上起振，时，P点振动了，则P点起振时刻为 所以波速为 （3）设Q点起振时刻为，根据 可得，即 由Q点的振动图像可知时，，运动方向向上。 可得 在范围内k取2，所以 根据 可得Q点平衡位置的横坐标 15．（16分） 【答案】(1)20m/s或10m/s (2)方向 (3) 或 【详解】（1）由图可知，波长，，所以传播的距离小于一个波长 如果波向方向传播，则， 如果波向方向传播，则， （2）如果波向方向传播，则， 时， 故波向方向传播 （3）如果波向方向传播，则， 可见时，波速 故波向方向传播 则 解得， 由图像可知 t＝0时刻波x=4m处的质点y=0且向下运动，所以初相位 综上所述，x=4m处的质点的振动方程为：或 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八章 机械振动与机械波 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：物理选择性必修一第2章~第3章 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。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1．某学生自制简谐运动轨迹描绘装置如图甲所示，滑块在弹簧作用下水平振动，画笔在匀速移动的纸面绘制轨迹如图乙所示（A、B为最左端位置，C为最右端位置）。纸张竖直向上匀速移动，A、C竖直距离为8.00cm，下列说法正确的是（      ） A．画笔经过A点时，滑块速度最大 B．画笔从A画到B经历了一个周期 C．滑块振幅为8.00cm D．画笔从A画到C的过程中滑块的加速度先变大再变小 2．如图所示，轻质弹簧下端挂重为30N的物体A，弹簧伸长了3cm，再挂重为20N的物体B时又伸长了2cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确的是（　　） A．振幅是2cm B．振幅是3cm C．最大回复力为30N D．最大回复力为50N 3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为和。图示简易地震仪由竖直弹簧振子和水平弹簧振子组成。在一次地震中，震源地位于地震仪正下方，观察到两振子相差开始振动，则（      ） A．先开始振动，震源距地震仪约 B．先开始振动，震源距地震仪约 C．先开始振动，震源距地震仪约 D．先开始振动，震源距地震仪约 4．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为。现匀速转动摇把，转速为，则（　　） A．当振子稳定振动时，它的振动周期是 B．当振子稳定振动时，它的振动频率是 C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D．当转速减小时，弹簧振子的振幅可能增大 5．位于淄博和广州的两位同学，分别探究了单摆周期和摆长的关系，然后通过网络交流实验数据，并用计算机绘制了图像、，如图甲所示。另外，淄博的同学还利用计算机绘制了、两个单摆的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是（      ） A．甲图中淄博的同学所测得的实验结果对应的是图线A B．甲图中图线A对应的所在位置的重力加速度大小为 C．由乙图可知，两单摆频率之比为 D．由乙图可知，时球振动方向沿轴正方向 6．在金沙湾海滨浴场，某同学测得一波源位于O处的海水水波（视为简谐横波），某时刻沿轴正方向传播到处，此时轴上处的质点已振动，质点P离O处，如图所示，取该时刻为，下列说法正确的是（      ） A．质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向 B．该波的传播速度为 C．经过，质点P第一次到达波谷 D．在时间内，处的质点振动的速度逐渐增大 7．如图所示，两个振动步调一致的相干波源、发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇，波长为5cm。图中实线表示某时刻波峰，虚线表示该时刻波谷，、、三点均位于、连线的中垂线上，其中点是、连线的中点。下列说法中正确的是（　　） A．图示时刻e点的振动速度方向为垂直于图示平面向下 B．若波源的振幅为2cm，的振幅为4cm，不考虑振动能量的衰减，则图示点的位移始终小于c点的位移 C．若将波源的振动频率提高而波源保持不变，若两波源的振幅相同，不考虑振动能量的衰减，则d点的位移始终为零 D．图示时刻点既不是波峰与波峰相遇处，也不是波谷与波谷相遇处，所以不是振动加强点 8．如图所示，M沿边长为L的正方形ABCD的边AB做匀速率往复运动，M运动的周期为T，沿边运动的位移满足，M、N都从A点出发，P在正方形ABCD平面内，且始终有、，则P的轨迹可能是（      ） A． B． C． D． 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.8 s时刻的波形如图甲所示，A、P和Q是介质中的三个质点，质点A的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（      ） A．该波的传播速度是2.5 m/s B．该波沿x轴负方向传播 C．在0.8 s~1.0 s内，质点Q通过的路程为2 m D．从t=1.6 s时刻开始，质点P比质点Q先回到平衡位置 10．如图所示，均匀介质中的三个质点S、P、Q分别位于平面直角坐标系内的、和处。位于O点的波源在时刻开始从平衡位置垂直xOy平面振动，产生简谐横波，振动频率为2 Hz，质点S在1 s后开始振动，则（      ） A．该波的波速大小为 B．时，P位于波峰 C．质点P、Q开始运动的时间差为0.5 s D．Q开始振动以后，P、Q的位移方向始终相反 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11．（8分）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。 (1)实验过程中，分别用图乙、图丙的两种不同方式悬挂小球，你认为________（选填“乙”或“丙”）的悬挂方式较好。 (2)下列振动图像真实地描述了摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四组信息。图中横坐标原点表示计时起点，图A、B、C、D为单摆全振动的图像，符合实验要求且误差最小的是（     ）。（已知sin5°=0.087，sin15°=0.26） A． B． C． D． (3)如果在实验时用的摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置。该同学测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出的关系图像如图丁所示，根据图中数据可算出重力加速度为________m/s2（取，结果保留三位有效数字），仅考虑该数据处理方法，他得到的重力加速度________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 12．（8分）请完成下列实验操作和计算。 (1)在“练习使用游标卡尺和螺旋测微器的实验中”，用游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为_______cm。 (2)某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下： a．按图乙所示固定力传感器； b．取一根不可伸长的轻质细线，一端连接一小铁球，另一端固定在力传感器上； c．让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力读数为； d．让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示，其中是拉力的最大值，是拉力的最小值。 ①小铁球的重力为________（用题中所给字母表示）。 ②该同学想在此基础上继续测定当地的重力加速度，首先根据图丙可知单摆的周期为________；然后用游标卡尺测出小铁球的直径D，还测得该单摆的摆线长为L，则重力加速度的表达式为________（用物理量、L、D表示）。 13．（12分）一轻质弹簧直立在地面上，其劲度系数为，弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装物体B，B的上、下表面恰与盒子接触，如图所示。A和B的质量，g取，不计阻力。先将A向上抬高使弹簧伸长后从静止释放，A和B一起沿竖直方向做简谐运动。已知弹簧的弹性势能取决于弹簧的形变大小，问： (1)盒子的振幅A是多少？ (2)盒子的最大速率是多少？ (3)当盒子振动到最低点时，A对B的支持力多大？ 14．（14分）一列振幅为1cm的机械横波沿x轴正方向传播，t=0时波源O点（x=0）向上起振，平衡位置在xP=4m的P点和平衡位置在xQ的Q点的部分时间段的振动图像如下所示。已知。求： (1)该波的周期T； (2)该波的波速v； (3)Q点平衡位置的横坐标xQ。 15．（16分）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图中实线所示，虚线为t＝0.4 s后的波形， (1)如果波源振动的周期，则波传播的波速可能是多少？ (2)如果波速，问波向还是方向传播？ (3)如果波速，写出处的质点的振动方程。 试卷第2页，共14页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $