《(衡水萬卷)高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十八 機械振動1(含解析)-人教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(衡水萬卷)高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十八 機械振動1(含解析)-人教版高三物理試題(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、機械振動1
一 、單選題(本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的)
1.(2015天津高考真題)圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為和,圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象,下列說法正確的是
A、該波沿+x方向傳播,波速為1m/s
B、質(zhì)點a經(jīng)過4s振動的路程為4m
C、此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向
D、質(zhì)點a在t=2s時速度為零
2.(2015福建高考真題)簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速為v 。若某時刻在波的傳播方向上,位于平衡位置的兩質(zhì)點a、b相距為s,a、b之間只存在一個波谷,則從該時刻起,
2、下列四副波形中質(zhì)點a最早到達(dá)波谷的是( )
3.(2015北京高考真題)周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播,該波在某時刻的圖像如圖所示,此時質(zhì)點P沿y軸負(fù)方向運動,則該波( )
A、沿x軸正方向傳播,波速v=20m/s B、沿x軸正方向傳播,波速v=10m/s
C、沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=20m/s D、沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=10m/s
4. 如圖所示為一個豎直放置的彈簧振子物體沿豎直方向在A、B之間做簡諧運動,O點為平衡位置,A點位置恰好為彈簧的原長。物體由C點運動到D點(C、D兩點未在圖上標(biāo)出)的過程中,彈簧的彈性勢能增加了3.0J,重力勢
3、能減少了2.0J。對于這段過程有如下說法:?
①物體的動能增加1.0J
②C點的位置可能在平衡位置以上
③D點的位置可能在平衡位置以上
④物體經(jīng)過D點時的運動方向可能指向平衡位置
以上說法正確的是
A.②和④????B.②和③????C.①和③????D.只有④
二 、多選題(本大題共3小題 )
5.如圖所示,實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,質(zhì)點P恰在平衡位置,虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖.已知該波的波速是0.8m/s,則下列說法正確的是( ?。?
A.
這列波可能是沿x軸正方向傳播的
B.
t=0時,x=4cm處質(zhì)點P的
4、速度沿y軸負(fù)方向
C.
質(zhì)點P在0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程為0.32m
D.
質(zhì)點P在0.4s時刻速度方向與加速度方向相同
6.(2015?金山區(qū)一模)如圖,一列簡諧橫波向右傳播,質(zhì)點a和b的平衡位置相距0.5m.某時刻質(zhì)點a運動到波峰位置時,質(zhì)點b剛好處于平衡位置向上運動.這列波的波長可能是( )
A.
1m
B.
2m
C.
0.4m
D.
0.5m
7.(2015?奉賢區(qū)一模)一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播,振幅為A,在t與t+0.4s兩時刻在x軸上﹣3m到3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖同一條圖線所示,則正確的是( ?。?
5、A.
質(zhì)點振動的最大周期為0.4 s
B.
該波的最大波速為10 m/s
C.
從t時開始計時,x=2 m處的質(zhì)點比x=2.5 m處的質(zhì)點先回到平衡位置
D.
在t+0.2 s時,x=﹣2 m處的質(zhì)點位移一定為A
三 、簡答題(本大題共2小題 )
8. 彈簧振子以O(shè)點為平衡位置在B.C兩點之間做簡諧運動.B.C相距20 cm.某時刻振子處于B點.經(jīng)過0.5 s,振子首次到達(dá)C點.求:
(1)振動的周期和頻率;
(2)振子在5 s內(nèi)通過的路程及位移大?。?
(3)振子在B點的加速度大小跟它距
6、O點4 cm處P點的加速度大小的比值.
9. (1)一簡諧振子沿x軸振動,平衡位置在坐標(biāo)原點。時刻振子的位移;時刻;時刻。該振子的振幅和周期可能為( )
A.0. 1 m, B.0.1 m, 8s C.0.2 m, D.0.2 m,8s
(2) 如題圖所示,空氣中在一折射率為的玻璃柱體,其橫截面是圓心角為90°.半徑為R的扇形OAB,一束平行光平行于橫截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光,若只考慮首次入射到圓弧上的光,則上有光
7、透
出部分的弧長為多少?
0.2016萬卷作業(yè)卷(十八)答案解析
一 、單選題
1. 【答案】D
【解析】質(zhì)點b開始振動的方向向上,根據(jù)前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點的原理,該波沿x軸負(fù)方向傳播,選項A錯誤;4s是半個周期,質(zhì)點a經(jīng)過半個周期振動的路程是兩個振幅,即1 m,選項B錯誤;質(zhì)點a、b振動方向相反,此時刻質(zhì)點a的速度沿一y方向,選項C錯誤;在t=2 s時,質(zhì)點a在波谷,速度為零,選項D正確。
2. 【答案】:D
【解析】由圖A知,波長λ=2s,周期,由圖知質(zhì)點a向上振動,經(jīng)T第一次到達(dá)波谷,用時,B圖對應(yīng)波長λ=s,周期,由圖知質(zhì)點a向下振動,經(jīng)T第一次到
8、達(dá)波谷,用時,C圖對應(yīng)波長λ=s,周期由圖知質(zhì)點a向上振動,經(jīng)T第一次到達(dá)波谷,用時,D圖對應(yīng)波長λ=s,由圖知質(zhì)點a向下振動,經(jīng)T到達(dá)波谷,用時,所以D正確。
3. 【答案】B
【解析】根據(jù)前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點振動的原理,該波沿x軸正方向傳播;根據(jù)圖像,這列波的波長為20 m,所以波速v==10m/s,選項B正確。
4. 【答案】A
解:①由于系統(tǒng)機械能守恒,由彈簧的彈性勢能增加了3.0J,重力勢能減少了2.0J,則可知動能減少1.0J,故①錯誤。
②由于到D點的時候動能已經(jīng)減少了,故D之前到達(dá)了平衡位置,C也在D之前,故C可能在平衡位置以上,故②正確。
③由②的
9、分析知,D不能在平衡位置以上,故③錯誤。
④由于只知道D位置是在平衡位置以下,但是可能是速度減小到零,返回來又經(jīng)過D位置,故物體經(jīng)過D點的運動方向可能指向平衡位置,故④正確。
故選A.
二 、多選題
5. 【答案】BC
考點:
波長、頻率和波速的關(guān)系;橫波的圖象.
專題:
波的多解性.
分析:
由圖讀出波長λ,由v=求出周期T,由時間t=0.2s與T的關(guān)系,根據(jù)波形的平移,判斷波的傳播方向,即可判斷t=0時,x=4cm處質(zhì)點P的速度方向.由時間與周期的關(guān)系,求解質(zhì)點P在0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程,確定出質(zhì)點P在0.4s時刻的位置,分析速度方向與加速度方向的關(guān)系
10、.
解答:
解:A、由圖讀出波長λ=12cm,由v=得周期T==,t=0.2s=T,由圖看出,實線到虛線,波形向右平移了9cm﹣1cm=8cm=,向左平移了13cm﹣9cm=4cm=.故得知,波形應(yīng)向左平移,波沿x軸負(fù)方向傳播.故A錯誤.
B、波沿x軸負(fù)方向傳播,t=0時,x=4 cm處質(zhì)點P的速度沿y軸負(fù)方向.故B正確.
C、時間t=0.6s=4T,而每個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程是4A,則質(zhì)點P在0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程為S=4×4A=0.32m.故C正確.
D、質(zhì)點P在0.4s時刻與0.1s時刻狀態(tài)相同,而t=0.1s=,質(zhì)點P正從平衡位置向波谷運動,速度方向向下,而加速度方向向上,
11、故D錯誤.
故選BC
點評:
本題關(guān)鍵是時間t=0.2s與T的關(guān)系,利用波形的平移法判斷波的傳播方向.根據(jù)時間與周期的關(guān)系,分析質(zhì)點的運動狀態(tài).
6.【答案】BC
考點:
波長、頻率和波速的關(guān)系;橫波的圖象.
分析:
a質(zhì)點經(jīng)過平衡位置速度方向可能向上,也可能向下,結(jié)合波的周期性,得到波長的通項,再得到特殊值.
解答:
解:據(jù)題質(zhì)點a運動到波峰位置時,質(zhì)點b剛好處于平衡位置向上運動,則ab間距離與波長的關(guān)系為:xab=(n+)λ,n=0,1,2,3…
則得 λ===m
當(dāng)n=0時,λ=2m;
當(dāng)n=1時,λ=0.4m;
故選:BC.
點評:
本題關(guān)鍵抓住波的
12、空間周期性,得到波長的通項,考查運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力和分析波動形成過程的能力.
7.【答案】AC
考點:
波長、頻率和波速的關(guān)系;橫波的圖象.
分析:
根據(jù)波形圖的周期性,重復(fù)性,可列出在0.4秒內(nèi)的經(jīng)過N個周期,從而得出波速的通項式,并由此確定周期的最大值和波速的最小值.根據(jù)時間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點的位移.由波的傳播方向來確定質(zhì)點的振動方向,判斷回到平衡位置的先后.
解答:
解:A、B、由題意可知,t=0時刻與t=0.4s時刻在x軸上﹣3m至﹣3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示,則有 0.4s=NT(N=1,2,3…),所以當(dāng)N=1時,周期最大,為T=0.4s
13、,根據(jù)v=,當(dāng)N=1時,波速最小為lOm/s,故A正確,B錯誤;
C、橫波沿x軸正方向傳播,t=0時刻,x=2m處的質(zhì)點向下運動,x=2.5m處的質(zhì)點先向上運動再回到平衡位置,所以從t=0開始計時,x=2 m處的質(zhì)點比x=2.5m處的質(zhì)點先回到平衡位置,C正確;
D、在t+0.2 s時,x=﹣2 m處的質(zhì)點位移為零.D錯誤;
故選:AC.
點評:
此題關(guān)鍵要理解波的傳播周期性與重復(fù)性,列出周期的通項,掌握波速、頻率與波長的關(guān)系,理解質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向.
三 、簡答題
8.(1)設(shè)振幅為A,由題意BC=2A=20 cm,所以A=10 cm.
振子從B到C所用時間
14、t=0.5 s,為周期T的一半,所以T=1.0 s;f==1.0 Hz.
(2)振子在1個周期內(nèi)通過的路程為4A,故在t′=5 s=5T內(nèi)通過的路程s=×4A=200 cm.
5 s內(nèi)振子振動了5個周期,5 s末振子仍處在B點,所以它偏離平衡位置的位移大小為10 cm.
(3)振子加速度a=-x,a∝x.所以aB∶aP=xB∶xP=10∶4=5∶2.
9. (1) 【答案】AD
【解析】若振幅為0.1m,則,當(dāng)n=0時,解得,故選項A正確.B錯誤;若振幅為0.2m, 則,當(dāng)n=0時解得,T=8s,所以選項C錯誤.D正確。
(2)【答案】【解析】光路圖如圖所示,由光的折射定律可知;,解得;又,利用幾何關(guān)系可以求出透光的區(qū)域所對的圓心角是。