高三物理一轮单元卷：第十六单元_机械振动与机械波_b卷 有答案

1、1 一轮单元训练金卷高三物理(B)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、一、 (本题共本题共 10 小题，每小题小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题题只有一项符合题 目要求，第目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的 ，摆球经过平衡位置时速度增大为 1 4 原来的 2 倍，则单摆振动的( ) A频率、振幅都不变 B频率、振幅

2、都改变 C频率不变、振幅改变 D频率改变、振幅不变 2图中，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。现将摆球 a 在两摆球线所在平面内向左 拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。以 ma、mb分别表示摆球 a、b 的质量， 则( ) A如果 ma mb，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧 B如果 ma mb，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧 C无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞可能在平衡位置左侧 D无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞一定在平衡位置 3如图甲所示，弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 A、B 两点之间做简谐运动。取向右为正方 向，振子的位移 x 随时间 t 的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是( ) 2 At0.8 s 时，振子的速度方向向左 Bt0.2 s 时，振子在 O 点右侧 6 cm 处 Ct0.4 s 和 t1.2 s 时，振子的加速度完全相同 Dt0.4 s 到 t0.8 s 的时间内，振子的速度逐渐减小 4如图所示，弹簧下面挂一质量为 m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为 A 的 简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度

3、内，则物体 在振动过程中( ) A弹簧的最大弹性势能等于 2mgA B弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C物体在最低点时的加速度大小应为 2g D物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为 mg 5如图是某时刻 t 两列波的叠加图，S1、S2是相干波源，它们的振动情况完全相同，发出两 列完全相同的水波，波峰、波谷分别用实线、虚线表示，下列说法错误的是（ ） A某时刻 B、D 质点也可能位于平衡位置 BC、E 连线的中点是振动减弱点 CB、D 连线的中点是振动加强点 D经过半个周期，B 质点变为波峰，D 质点变为波谷 6弹簧振子做简谐运动，O 为平衡位置，当它经过点 O 时开始计时，经过 0.3 s，第一次到达 点 M，再经过 0.2 s 第二次到达点 M，则弹簧振子的周期可能为( ) A0.53 s B1.4 s C1.6 s D2 s E3 s 7一列简谐波沿 x 轴传播，其波源位于坐标原点 O。质点 O 刚好完成一次全振动时，形成的 简谐横波波形如图所示，已知波速为 8 m/s，波源 O 简谐运动的周期为 0.4 s，B 是沿波传播方向上 介质中的一个质点，则( ) A图中 x 轴上 O

4、、A 之间的距离为 1.6 m B波源 O 的起振方向沿 y 轴正方向 C在一个周期时间质点 A 将向右运动一个波长 D图示时刻质点 B 所受的回复力方向沿 y 轴正方向 移，故 C 错误；图示时刻质点 B 所受的合外力方向指向平衡位置，即沿 y 轴正方向，故 D 正 3 确。 8有一个在 y 方向上做简谐运动的物体，其振动图像如图所示。下列关于图甲、乙、丙、丁 的判断不正确的是(选项中 v、F、a 分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( ) A甲可作为该物体的 vt 图像 B乙可作为该物体的 Ft 图像 C丙可作为该物体的 Ft 图像 D丁可作为该物体的 at 图像 9关于受迫振动和共振，下列说法正确的是( ) A火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振 B若驱动力的频率为 5 Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为 5 Hz C当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 D一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个 10一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到 P 点， t0.6 s 时刻的波形如图中

5、的虚线所示，a、b、c、P、Q 是介质中的质点，则下列说法正确的是( ) A这列波的波速可能是 50 m/s B质点 a 在这段时间内通过的路程一定小于 30 cm C质点 c 在这段时间内通过的路程可能为 60 cm D若周期 T0.8 s，则在 t0.8 s 时刻，质点 Q 速度 最大 二、二、(本题共本题共 4 小题，共小题，共 50 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。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 须明确写出数值和单位须明确写出数值和单位) 11(8 分)在用“单摆测重力加速度”的实验中： (1)有下列备选器材中，需选用哪些器材较好_。 A长 1 m 左右的粗一点结实棉线 B长 1 m 左右的细棉线 C带细孔的直径 2 cm 左右的铁球 D带细孔的直径 2 cm 左右的橡胶球 E时钟 F秒表 G学生用刻度尺 H最小刻度是毫米的米尺 4 (2)甲同学先用米尺

6、测得摆线长，再用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为_cm，然后用 秒表记录单摆完成 50 次全振动所用的时间，从图乙可读出时间为_s。 (3)实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，乙同学设计了一个巧妙的方法而不用 测量摆球的半径。具体作法如下： 第一次悬线长为 L1时，测得振动周期为 T1； 第二次增大悬线长为 L2时，测得振动周期为 T2； 根据单摆周期公式可求得重力加速度为 g =_。 （用题给符号表示） 12(14 分)如图所示，ACB 为光滑弧形槽，弧形槽半径为 R，C 为弧形槽最低 点，RA 。甲球从弧形槽的球心处自由下落，乙球从 A 点由静止释放，问： B (1)两球第 1 次到达 C 点的时间之比； (2)若在弧形槽的最低点 C 的正上方 h 处由静止释放甲球，让其自由下落，同时 将乙球从弧形槽左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在弧形槽最低点 C 处相遇，则甲球下落的高度 h 是多少？ 13(14 分)如图甲所示为一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t1 = 0.1 s 时的波形图，A、B 两点为简 谐波上平衡位置在 xA = 1.0 m、xB = 1.2 m 处的质点。图

7、乙为质点 A 的振动图象。求： 5 (1)该简谐横波的传播速度以及 A 点的振动方程； (2)从 t = 0.1 s 时开始计时，质点 B 回到平衡位置的时间。 14(14 分) 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： (1)t0 时刻的振动传到 S 处的时间差； (2)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(B)卷 6 第十六单元 机械振动与机械波 答 案 一、一、 (本题共本题共 10 小题，每小题小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题题只有一项符合题 目要求，第目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分

8、，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1 【答案】C 2 【答案】D 3 【答案】A 【解析】从 t0.8 s 时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故 t0.8 s 时，速度方向向左，A 正确；由题图乙得振子的位移 x12sin t cm，故 t0.2 s 时，x6 5 4 cm，故 B 错误；t0.4 s 和 t1.2 s 时，振子的位移方向相反，加速度方向相反，C 错误； 2 t0.4 s 到 t0.8 s 的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐变大，故 D 错误。 4 【答案】A 【解析】因物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，此时弹簧弹力等于零，物体的重力 mgF回kA，当物体在最低点时，弹簧的弹性势能最大等于 2mgA，A 对；在最低点，由 F回 mgma 知，C 错；由 F弹mgF回得 F弹2mg，D 错；由能量守恒知，弹簧的弹性势能和物 体的动能、重力势能三者的总和不变，B 错。 5 【答案】B 【解析】此时 B 质点处是两列波波谷与波谷相遇处，D 质点是波峰与波峰相遇处，是振动加 强点，但随着

9、时间推移，波峰与波谷位置在变化，即某时刻 B、D 质点也可能位于平衡位置，故 A 正确；质点 C 和质点 E 位置是两列波波峰与波谷叠加的地方，振动始终是最弱的，而 D、B 质 点处是两列波波峰与波峰、波谷与波谷，振动始终是最强的，B、D 连线上所有的点都是振动加强 点，故 B 错误，C 正确；从图示时刻开始，B 质点经过半个周期变为波峰，D 质点经过半个周期变 为波谷，故 D 正确。 6 【答案】A 【解析】如图甲所示，设 O 为平衡位置， 7 OB(OC)代表振幅，振子从 OC 所需时间为 。因为简谐运动具有对称性，所以振子从 MC 所用 T 4 时间和从 CM 所用时间相等，故 0.3 s0.4 s，解得 T1.6 s；如图乙所示，若振子一开 T 4 0.2 s 2 始从平衡位置向点 B 运动，设点 M与点 M 关于点 O 对称，则振子从点 M经过点 B 到点 M所用的 时间与振子从点 M 经过点 C 到点 M 所需时间相等，即 0.2 s。振子从点 O 到点 M、从点 M到点 O 及从点 O 到点 M 所需时间相等，为 s，故周期为 T0.5 s s0.53 s。 0.3 s0.2 s 3 1 30 1 30 7 【答案】AD 【解析】波长 = vT = 40.8 m =3.2 m，O、A 之间的距离为 /2 =1.6 m，故 A 错误；波源 O 开始振动时的运动方向与波前质点的起振方向相同，沿 y 轴负方向，故 B 错误；质点只是在平衡 位置附近上下振动，并不随波迁移，故 C 错误；图示时刻质点 B 所受的合外力方向指向平衡位置， 即沿 y 轴正方向，故 D 正确。 8 【答案】ABD 【解析】在简谐运动中，速度与位移是互余的关系，故图乙可

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