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1、高二物理選修3-4模塊試卷
1.一簡諧橫波在x軸上傳播,在某時刻的波形如圖3—1所示。已知此時質(zhì)點F的運動方向向下,則 ( )
A.此波沿x軸負(fù)方向傳播
B.質(zhì)點D此時向下運動
C.質(zhì)點B將比質(zhì)點C先回到平衡位置
D.質(zhì)點E振幅為零
2.勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子,它的振動圖
象如圖所示,在圖中A點對應(yīng)的時刻( )
A.振子所受的彈力大小為5N,方向指向x軸
的負(fù)方向
B.振子的速度方向指向x軸的正方向
C.在0~4s內(nèi)振子作了1.75次全振動
D.在0~4s內(nèi)振子通過的路程為0.35
2、cm,位移為0
3.在波的傳播方向上,距離一定的P與Q點之間只有一個波谷的四種情況,如圖A、B、C、D所示。已知這四列波在同一種介質(zhì)中均向右傳播,則質(zhì)點P能首先達(dá)到波谷的是( )
4.如圖所示,是物體做簡諧運動的x-t圖象,以下說法正確的是( )
t/s
x/cm
1
0
-2
2
3
2
A.物體振幅在-2cm到2cm之間變化
B.1s末物體速度方向沿x軸負(fù)方向
C.1.5s時物體的位移最大加速度最大
D.2s末物體的速度最大,動能最大
5.一彈簧振子做簡諧運動,周期為T則以下說法正確的是( )
A.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動位移
3、的大小相等,方向相反,則Δt一定是T的整數(shù)倍
B.若t時刻和(t+Δt)時刻振子速度的大小相等、方向相反,則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍
C.若Δt=T,則在t時刻和(t+Δt)時刻振子的加速度一定相等
D.若Δt=T/2,則在t時刻和(t+Δt)時刻彈簧的長度一定相同
6.下列說法中正確的是( )
A.機械波的傳播方向就是波中各質(zhì)點的振動方向
B.機械波的傳播方向就是振動能量傳遞的方向
C.機械波傳播的是振動這種運動形式,質(zhì)點并不隨波遷移
D.波不但能傳遞能量也能傳遞信息
7.橫波和縱波的區(qū)別是( )
A.橫波中的質(zhì)點做的是振動,縱
4、波中的質(zhì)點是沿波傳播的方向運動
B.橫波的傳播速度一定比縱波慢
C.橫波形成波峰和波谷,縱波形成疏部和密部
D.橫波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一條直線上,縱波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直
8.一列橫波沿繩子向右傳播,某時刻繩子形成如圖所示的形狀,對此繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點( )
A.它們的振幅相同
B.質(zhì)點D和F的速度方向相同
C.質(zhì)點A和C的速度方向相同
D.從此時刻算起,質(zhì)點B比C先回到平衡位置
9.聲波在鋼軌中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度,則當(dāng)聲音由空氣傳到鋼軌中時( )
A.
5、頻率變小,波長變大
B.波長變小,頻率變大
C.頻率不變,波長變大
D.頻率不變,波長變小
a
·
·
·
o
c
b
圖24-A-4
10.如圖24-A-4所示,彈簧振子在光滑桿上做簡諧運動,往返于a-o-b之間,o是平衡位置,則下列說法中正確的是( )
A.振子由a→o運動時,彈力的沖量方向與振子加速度方向相反
B.振子由o→b運動時,振子克服彈力做功
C.振子由o→b運動時,加速度越來越大
圖25-A-4
D.振子由ob的中點c經(jīng)b回到c的運動所用時間為周期的1/4
11.如圖25-A-4,曲軸上掛一
6、彈簧振子,轉(zhuǎn)動搖把,曲軸可以帶動彈簧振子上下振動。開始時不轉(zhuǎn)動搖把,讓振子上下自由振動,測得振動頻率為2HZ,然后勻速轉(zhuǎn)動搖把,轉(zhuǎn)速為240 rad/min,當(dāng)振子振動穩(wěn)定后它的振動周期為( )
A.0.5s B.0.25s C.2s D.4s
12.一列簡諧橫波,在t=0時刻的波形如圖26-A-5所示,且自右向左傳播,已知在t1=0.7s時P點第二次出現(xiàn)波峰,Q點的坐標(biāo)是(-7m,0),則以下判斷正確的是( )
A.質(zhì)點A和質(zhì)點B在t=0時刻的位移相同
B.在t=0時刻,質(zhì)點C向上運動
C.在t2=0.9s末,Q點第一次出現(xiàn)波峰
7、D.在t3=1.26s末,Q點第一次出現(xiàn)波峰
13.一列橫波沿彈性繩傳播,某時刻繩上質(zhì)點A向上運動到振幅位置時,在其右方相距0.3m的質(zhì)點剛好向下運動到最大位移處,已知此波長大于0.15m,則該波的波長可能是( )
A.0.6m B.0.1m C.0.2m D.0.3m
14.如圖26-B-6,S是上下振動的波源,頻率為10Hz,所激起的波沿x軸向左向右傳播,波速為20m/s,質(zhì)點M、N到S的距離SM=42.8m,SN=13.3m,M、N已經(jīng)振動,若某時刻S正通過平衡位置向上運動,則該時刻( )
·
·
·
S
N
M
↑
圖26-B-
8、6
A.N位于x軸上方,運動方向向下
B.N位于x軸下方,運動方向向上
C.M位于x軸上方,運動方向向上
x
y
0
·
·
P
Q
圖26-B-8
D.M位于x軸上方,運動方向向下
15.如圖26-B-8所示,在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧波,波速為1m/s,振幅為4cm,頻率為2.5Hz。在t=0時刻,P點位于平衡位置上方最大位移處,則距P點0.2m的Q點( )
A.在0.1s時位移是4cm B.在0.1s時速度最大
·
x
y
0
·
·
·
·
·
·
A
B
C
D
E
F
G
圖26-B-1
9、C.在0.1s時速度方向向下 D.在0到0.1s時間內(nèi)的位移是4cm
16.圖26-B-1為一列橫波某一時刻的波形圖象,以下說法正確的是( )
A.B、D兩質(zhì)點此刻的速度方向相同
B.A、G兩質(zhì)點的振動步調(diào)相同
C.A、E兩質(zhì)點的位移相同
D.E、F之間的距離是波長的1/4
·
·
C
B
D
E
·
·
·
·
S1
S2
圖27-B-1
17.如圖27-B-1是某時刻t兩列波的疊加圖,S1、S2是相干波源,它們的振動情況完全相同,發(fā)出兩列完全相同的水波,波峰、波谷分別用實線、虛線表示,下列說法正確的是( )
A.B質(zhì)點始終位于波谷處,
10、D質(zhì)點始終位于波峰處
B.經(jīng)過半個周期,B質(zhì)點變?yōu)椴ǚ?,D質(zhì)點變?yōu)椴ü?
C.只有D質(zhì)點振動始終加強
D.C、E兩質(zhì)點振動始終減弱
18.飛機在空中由遠(yuǎn)處飛來,又逐漸遠(yuǎn)去,對于一觀察者而言,他聽到飛機的轟鳴聲音頻率的變化是( )
A.聲音變得越來越低
B.聲音變得越來越尖銳刺耳 K^S*5U.C
C.音調(diào)先變高后變低 K^S*5U.C
D.音調(diào)先變低后變高
19.在學(xué)到《機械振動與機械波》時,四位同學(xué)就自己看到的現(xiàn)象,發(fā)表自己的觀點。
小張說:醫(yī)生用聽診器是利用了固體可以傳遞機械波
小王說:軍隊過橋時不能齊步走,就是因為怕產(chǎn)生共振,損壞了橋,火車過橋
11、時要減速,也是同樣的道理
小趙說:樹葉在水面上下振動說明,介質(zhì)并不隨機械波向外傳遞
小李說:我家的木板門,春夏季聽不到響聲,一到秋冬季節(jié),就開始嘭嘭作響,這是風(fēng)吹振動的
讓你從物理學(xué)的角度來看,你認(rèn)為誰說的對?( )
A.小張說的對 B.小王說的對
C.小趙說的對 D.小李說的對
20.我們經(jīng)??梢钥吹?,在路邊施工處總掛著紅色的電燈,這除了紅色光容易引起人的視覺注意外,還有一個重要原因,這一原因是紅色光( )
A.比其他色光容易發(fā)生衍射
12、 B.比其他色光的光子能量大
C.比其他色光容易發(fā)生干涉 D.比其他色光更容易發(fā)生光電效應(yīng)
二、填空、實驗題
21.用單擺測重力加速度時
(1)擺球應(yīng)采用直徑較小,密度盡可能_____的球,擺線長度要在1米以上,用細(xì)而不易______的尼龍線
(2)擺線偏離豎直方向的角度θ應(yīng)_______
(3)要在擺球通過________位置時開始計時,擺線每經(jīng)過此位置______次才完成一次全振動
(4)擺球應(yīng)在________面內(nèi)擺動,每次計時時間內(nèi),擺球完成全振動次數(shù)一般選為___ ____次。利用單擺測重力加速度的實驗中,擺長的測量應(yīng)在擺球自然下垂
13、的狀況下從懸點量至 。某同學(xué)組裝了如圖所示的單擺,并用圖示的L作為擺長,這樣測得的g值將偏 。(填“大”或“小”)
22.(1)某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實驗中,先測得擺線長為97.50cm;擺球直徑為2.00 cm;然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為99.9s.則
①該擺擺長為_______cm,周期為 s
②如果他測得的g值偏小,可能的原因是 [ ]
A.測擺線長時擺線拉得過緊
B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
C.開始計時,秒表過遲按下 D.實驗中
14、誤將49次全振動數(shù)為50次
(2)在一次用單擺測定加速度的實驗中,圖A的O點是擺線的懸掛點,a、b點分別是球的上沿和球心,擺長L= m. 秒表讀數(shù)__________。
為了提高測量精度,需多次改變L的值并測得相應(yīng)的T值.現(xiàn)測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以L為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖中用“”表示的點。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)點作出T2與L的關(guān)系圖線
三、計算題(本題4小題)
23.某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f=3×103MHZ,屏幕上尖形波顯示,從發(fā)射到接受經(jīng)歷時間Δt=0.4ms,那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為多少千
15、米?該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長為多少米? K^S*5U.C
24.一列橫波在x軸上傳播,t1=0和t2=0.005s時的波形,如圖8所示的實線和虛線,求:
(1) 設(shè)周期大于,求波速;
(2) 設(shè)周期小于,并且波速為6000m/s,求波速的傳播方向。
圖8
x/m
16
12
8
4
-0.2
0.2
y/m
O
25.如圖9所示,輕彈簧的下端系著A、B兩球,mA=100g,mB=500g,
系統(tǒng)靜止時彈簧伸長x=15cm,未超出彈性限度。若剪斷A、B間的細(xì)繩,則
A在豎直方向做簡諧運動,求:
A
B
圖9
16、
(1)A的振幅多大?
(2)A球的最大加速度多大?(g取10m/s2)
26. 將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力。如圖10甲表示小滑塊(可視為質(zhì)點)沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A、之間來回滑動。A、點與O點連線與豎直方向之間夾角相等且都為θ,均小于10o,圖10乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間t變化的曲線,且圖中t=0為滑塊從A點開始運動的時刻。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息,求小滑塊的質(zhì)量、容器的半徑及滑塊運動過程中的機械能。
圖10
A
B
Aˊ
O
θ
θ
甲
F/N
0.
17、510
0.495
0
1
2
3
乙
(g取10m/s2) K^S*5U.C
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
AB
AB
B
BCD
C
BCD
C
AD
C
BC
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
BC
AC
A
BD
AB
BD
C
ABC
A
21 大,伸縮, 小于10度 平衡 2 豎直 30-50 球心 大
22 98.50 1.998 0.9905 100.4
23.解:由s=
18、cΔt=1.2×105m=120km。這是電磁波往返的路程,所以目標(biāo)到雷達(dá)的距離為60km。由c= fλ可得λ= 0.1m
24題(1)因,所以波傳播的距離小于一個波長,可以直接由圖讀出。
因為波向右傳播,則在0.005s內(nèi)傳播了2m,故波速為: K^S*5U.C
(5分)
(2)因,所以波傳播的距離小于一個波長,可以直接由圖讀出。
因為波向左傳播,則在0.005s內(nèi)傳播了6m,故波速為:
(5分)
(3)因,所以傳播的距離大于一個波長,在內(nèi)傳播的距離為
即
因此,可得波的傳播方向沿x 軸的負(fù)方向。
19、 (6分)
25題。(16分)
(1)只掛A球時彈簧伸長量由得·········① (2分)
掛A、B兩球時有 得
········② (2分)
由①②式可得 (2分)
所以,A的振幅 (2分)
(2)剪斷細(xì)繩瞬間,A受到最大的彈力,合力最大,加速度最大,則
得 (4分)
最大加速度為:
(4分)
26題.(18分)
滑塊做簡諧運動,與單擺類似。由乙圖得小滑塊在
20、A、之間做簡諧運動的周期···········① (3分)
由單擺振動周期公式 得球形容器半徑
帶入數(shù)據(jù),得R=0.1m···········② (4分)
在最高點A,有·········③ (2分)
在最低點B,有·········④ (2分)
從A到B過程中,滑塊機械能守恒,則有
·········⑤ (2分)
由②③④⑤解得:,則m=0.05kg (3分)
滑塊機械能 (2分)
從以上分析可求出小滑塊質(zhì)量m=0.05kg,容器的半徑R=0.1m,滑塊運動的機械能為