高三物理一轮单元卷：第十六单元_机械振动与机械波_a卷 有答案

1 一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷 第十六单元 机械振动与机械波 注注意意事事项项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码 粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿 纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 5 分。分。选对选对 1 个得个得 2 分，选对分，选对 2 个得个得 4 分，选对分，选对 3 个得个得 5 分。每选错分。每选错 1 个扣个扣 3 分，最低得分为分，最低得分为 0 分。分。 1(2018·江西重点中学联考)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 2 Hz.现匀速转动摇把，转速 为 240 r/min.则( ) A当振子稳定振动时，它的振动周期是 0.5 s B当振子稳定振动时，它的振动频率是 4 Hz C当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D当转速减小时，弹簧振子的振幅增大 E振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做正功 2(2018·兰州一中高三质检)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正 确的是( ) A甲、乙两单摆的摆长相等 2 B甲摆的振幅比乙摆大 C甲摆的机械能比乙摆大 D甲摆的周期比乙摆大 E在 t0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆 3.如图，a、b、c、d 是均匀媒质中 x 轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和 6 m一列简谐横波以 2 m/s 的波速沿 x 轴正向传播，在 t0 时刻到达质点 a 处，质点 a 由平衡位置 开始竖直向下运动，t3 s 时 a 第一次到达最高点下列说法正确的是( ) A在 t6 s 时刻波恰好传到质点 d 处 B在 t5 s 时刻质点 c 恰好到达最高点 C质点 b 开始振动后，其振动周期为 4 s D在 4 st6 s 的时间间隔内质点 c 向上运动 E当质点 d 向下运动时，质点 b 一定向上运动 4如图甲所示为以 O 点为平衡位置，在 A、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹 簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是( ) A在 t0.2 s 时，弹簧振子的加速度为正向最大 B在 t0.1 s 与 t0.3 s 两个时刻，弹簧振子在同一位置 C从 t0 到 t0.2 s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D在 t0.6 s 时，弹簧振子有最小的弹性势能 E在 t0.2 s 与 t0.6 s 两个时刻，振子速度都为零 3 5(2018·温州八校联考)如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平 向右的匀强电场中，小球在 O 点时，弹簧处于原长，A、B 为关于 O 对称的两个位置，现在使小球 带上负电，并让小球从 B 点静止释放，那么下列说法不正确的是( ) A小球仍然能在 A、B 间做简谐运动，O 点是其平衡位置 B小球从 B 运动到 A 的过程中，动能一定先增大后减小 C小球仍然能做简谐运动，但其平衡位置不在 O 点 D小球不可能再做简谐运动 E小球从 B 点运动到 A 点，其动能的增加量一定等于电势能的减少量 6(2018·湖北襄阳四中模拟)如图甲所示为一弹簧振子自由振动(即做简谐运动)时的位移随时 间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下 列说法中正确的是( ) A由图甲可知该弹簧振子的固有周期为 4 s B由图乙可知弹簧振子的固有周期为 8 s C由图乙可知外力的周期为 8 s D如果改变外力的周期，在接近 4 s 的附近该弹簧振子的振幅较大 E如果改变外力的周期，在接近 8 s 的附近该弹簧振子的振幅较大 7(2018·济南月考)甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知( ) 4 A两弹簧振子完全相同 B两弹簧振子所受回复力最大值之比 F甲F乙21 C振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D两振子的振动频率之比 f甲f乙12 E振子甲加速度为零时，振子乙速度最大 8如图甲所示，在水平面内，有三个质点 a、b、c 分别位于直角三角形的三个顶点上，已知 ab6 m，ac8 m在 t10 时刻 a、b 同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波 在水平面内传播，在 t24 s 时 c 点开始振动，则( ) A该机械波的传播速度大小为 2 m/s Bc 点的振动频率先是与 a 点相同，两列波相遇后 c 点的振动频率增大 C该列波的波长是 2 m D两列波相遇后，c 点振动加强 E两列波相遇后，c 点振动先加强后减弱 9(2018·河北石家庄调研)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中 x2 m 处的质点 P 以此时刻为计时起点的振动图象下列说法正确的是( ) 5 A这列波的传播方向是沿 x 轴正方向 B这列波的传播速度是 20 m/s C经过 0.15 s，质点 P 沿 x 轴的正方向传播了 3 m D经过 0.1 s，质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向 E经过 0.35 s, 质点 Q 距平衡位置的距离小于质点 P 距平衡位置的距离 10. (2015·高考海南卷)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形如图所示，质点 P 的 x 坐标为 3 m已知任意振动质点连续 2 次经过平衡位置的时间间隔为 0.4 s，下列说法正确的 是( ) A波速为 4 m/s B波的频率为 1.25 Hz Cx 坐标为 15 m 的质点在 t0.6 s 时恰好位于波谷 Dx 坐标为 22 m 的质点在 t0.2 s 时恰好位于波峰 E当质点 P 位于波峰时，x 坐标为 17 m 的质点恰好位于波谷 二、非选择题：本大题共二、非选择题：本大题共 4 小题，共小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、 方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值 和单位。和单位。 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 T2l 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 6 “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)，由 图可知，两单摆摆长之比_在 t1 s 时，b 球振动的方向是_ la lb 12(2015·高考江苏卷)(1)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回 来的超声波与发出的超声波相比_ A波速变大 B波速不变 C频率变高 D频率不变 (2)用 2×106 Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为 2 250 m/s 和 1 500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的_倍用超声波检查胆结石是因为超声波 的波长较短，遇到结石时_(选填“容易”或“不容易”)发生衍射 13实线和虚线分别是沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t10 和 t20.06 s 时刻的波形图已知 在 t0 时刻，x1.5 m 处的质点向 y 轴正方向运动 (1)判断该波的传播方向； (2)求该波的最小频率； (3)若 3T0.06 s4T，求该波的波速大小 7 14. 在某种均匀介质中，S1、S2处有相距 4 m 的两个波源，沿垂直纸面方向做简谐运动，其周 期分别为 T10.8 s 和 T20.4 s，振幅分别为 A12 cm 和 A21 cm，在该介质中形成的简谐波的 波速 v5 m/s，S 处有一质点，它到 S1的距离为 3 m，且 SS1S1S2.在 t0 时刻，两波源同时开始 垂直纸面向外振动，则求： t0 时刻的振动传到 S 处的时间差； t10 s 时，S 处质点离开平衡位置的位移大小 一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷 第十六单元 机械振动与机械波 答答 案案 1.【答案】BDE 【解析】选 BDE.摇把匀速转动的频率 fn Hz4 Hz，周期 T 0.25 s，当振子稳定 240 60 1 f 振动时，它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等，A 错误，B 正确当转速减小时，其 频率将更接近振子的固有频率 2 Hz，弹簧振子的振幅将增大，C 错误，D 正确外界对弹簧振子 8 做正功，系统机械能增大，振幅增大，故 E 正确 2.【答案】ABE 【解析】选 ABE.可从题图上看出甲摆振幅大，B 正确；由题图知两摆周期相等，则摆长相等， 因两摆球质量关系不明确，无法比较它们的机械能的大小，A 正确，C、D 错误；t0.5 s 时乙摆 球在负的最大位移处，故有正向最大加速度，E 正确 3.【答案】ACD 【解析】选 ACD.由波的传播知 t6 s 时波传播的距离 svt2×6 m12 m，即传到 d 点， 选项 A 正确；t0 时 a 由平衡位置开始向下振动，t3 s 时第一次到达最高点，则 T3 s，得 3 4 T4 s；各质点振动周期相同，选项 C 正确；波传到 c 点所需时间 t s3 s，此时 c 点由平衡 s v 6 2 位置开始向下振动，1 s 后到达最低点，所以 4 st6 s 内质点 c 向上运动，选项 D 正确；5 s 时 c 点正在平衡位置，选项 B 错误；由 v 得 vT2×4 m8 m，bd 间距 x10 m1 ，其振 T 1 4 动方向并不始终相反，选项 E 错误 4.【答案】BCE 【解析】选 BCE.t0.2 s 时，弹簧振子的位移为正向最大值，而弹簧振子的加速度与位移大 小成正比，方向与位移方向相反，A 错误；在 t0.1 s 与 t0.3 s 两个时刻，弹簧振子的位移相同， B 正确；从 t0 到 t0.2 s 时间内，弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动，位移逐渐增大，加 速度逐渐增大，加速度方向与速度方向相反，弹簧振子做加速度增大的减速运动，C 正确；在 t0.6 s 时，弹簧振子的位移为负向最大值，即弹簧的形变量最大，弹簧振子的弹性势能最大，D 错误；t0.2 s 与 t0.6 s，振子在最大位移处，速度为零，E 正确 5.【答案】ABD 【解析】选 ABD.小球在匀强电场中受到水平向左的电场力，设该电场力大小为 F0，小球合 力为零的位置应该在 O 点左侧，设为 O1，设 O1、O 点的间距为 x0，弹簧劲度系数为 k，则 F0kx0；取水平向右为正方向，当小球从 O1点向右运动的位移为 x 时，回复力 FF0k(x0x) kx，所以小球会以 O1点为平衡位置做简谐运动，选项 A、D 错误，C 正确；因为不知道 A 点 与平衡位置 O1点的位置关系，所以不能确定小球从 B 运动到 A 的过程中，动能如何变化，选项 B 9 错误；小球做简谐运动的过程中，小球的动能和电势能及弹簧的弹性势能之和守恒，小球从 B 点 运动到 A 点，弹簧的弹性势能不变，所以小球动能的