“機械振動 機械波”單元檢測題

一#65380;選擇題

1.圖1表示產生機械波的波源O做勻速運動的情況，圖中的圓表示波峰，下列說法中正確的是:()

A.該圖表示的是衍射現象#65377;

B.該圖表示的是多普勒效應#65377;

C.該圖表示的情況顯示波源正在向著A點方向移動#65377;

D.觀察者在圖中的A點接收到的機械波頻率最低#65377;

2.細長輕繩的下端拴一小球構成單擺(圖2)，在懸點正下方12 擺長處有一個能擋住擺線的釘子A#65377;現將單擺向左方拉開一小角度后無初速釋放，對于其后的運動，下列說法中正確的是:()

A.擺球往返一次的周期比無釘子的單擺周期小#65377;

B.擺球在左#65380;右兩側上升的最大高度一樣#65377;

C.擺球在平衡位置左#65380;右兩側走過的最大弧長相等#65377;

D.擺線在平衡位置右側的最大擺角是左側的2倍#65377;

3.一列簡諧橫波沿X軸傳播，其波長為λ#65377;圖3中P1#65380;P2是X軸上的兩質點，相距ΔX，則:()

A#65380;若某時刻P1#65380;P2對平衡位置的位移大小相等#65380;方向相同，則ΔX一定是λ的整數倍#65377;

B#65380;若某時刻P1#65380;P2的速度大小相等#65380;方向相反，則ΔX一定是λ2 的奇數倍#65377;

C#65380;若ΔX=λ，則P1#65380;P2在每一時刻都具有相同的速度#65377;

D#65380;若ΔX=λ2，則P1#65380;P2在每一時刻都具有相同的動能#65377;

4.設地球半徑為R1#65380;質量為M1;月球半徑為R2#65380;質量為M2#65377;一單擺在地球上做簡諧運動時，每分鐘振動N次;現將它放到月球上，則該單擺在月球上做簡諧運動時，每分鐘振動的次數應為:()

A.NR1R2M2M1

B.NR2R1M1M2

C.NR1R2M1M2

D.NR2R1M2M1

5.從入口S處送入某一頻率的聲音，通過左右兩條管道路徑SAT和SBT將聲音傳到了出口T處，并可以從T處監聽聲音，右側的B管可以拉出或推入以改變B管的長度#65377;開始時左右兩側管道關于S#65380;T對稱，從S處送入某一頻率的聲音后，將B管逐漸拉出，當拉出的長度為L時，第一次聽到最小的聲音，設聲速為V，則該聲音的頻率為:()

A.V8LB.V4L

C.V2LD.VL

6.如圖5所示，a#65380;b#65380;c三點是某一時刻簡諧波圖像上的一條與X軸平行直線上的三個質點，下列關于這三個質點運動情況的說法中正確的是:()

A.在該時刻這三個質點具有相同的速度和加速度#65377;

B.這三個質點在任何時刻的速率都相同#65377;

C.經過半個周期，這三個質點的位移一定相同#65377;

D.這三個質點的振動情況始終相同#65377;

7.甲#65380;乙兩列平面波是振幅相同的相干波，甲波沿X軸正方向傳播，乙波沿Y軸正方向傳播，圖6中實線表示某一時刻波峰的位置，虛線表示波谷的位置，對于圖中a#65380;b#65380;c#65380;d四點的振動情況，正確的判斷是:()

A.a#65380;b點振動加強，c#65380;d點振動減弱#65377;

B.a#65380;c點振動加強，b#65380;d點振動減弱#65377;

C.a#65380;d點振動加強，b#65380;c點振動減弱#65377;

D.a#65380;b#65380;c#65380;d的振動都加強#65377;

8.質量為m的物體A和質量為M的物體B用細線捆在一起時(細線始終保持水平)，B 與豎直懸掛的輕彈簧相連，兩者一起在豎直方向上做簡諧運動，在振動過程中兩物塊的接觸面總在豎直平面內.設彈簧的勁度系數為k，當物塊組通過平衡位置時，A#65380;B之間的靜摩擦力大小為f0，當它們向下運動離開平衡位置的位移為X時，A#65380;B 之間的靜摩擦力大小為fX，則:()

A.f0=0#65377;

B.f0=(M-m)g#65377;

C.fX=mg+mM+m kX#65377;

D.fX= mM+m kX -mg#65377;

9.一列沿X軸方向傳播的簡諧波，波速V=8m/s，圖8中實線和虛線分別表示前后兩時刻t1和t2的波形，下列說法中正確的是:()

A.若質點a的速度正在增加，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

B.若質點a的加速度正在增加，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

C.若Δt=t2-t1=1.375s，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

D.若在Δt=t2-t1時間內，b質點通過10cm的路程 ，則這列波沿X軸正向傳播#65377;

10#65380;一彈簧振子沿X軸振動，振幅為4cm，振子的平衡位置位于X軸上的O點，圖9中的a#65380;b#65380;c#65380;d為四個不同的振動狀態:黑點表示振子的位置，黑點上的箭頭表示運動方向，圖給出的①②③④四條振動圖線，可用于表示振子的振動圖象，則:()

A.若規定狀態a時t=0，則圖像為①#65377;

B.若規定狀態b時t=0，則圖像為②#65377;

C.規定狀態c時t=0，則圖像為③#65377;

D.若規定狀態d時t=0，則圖像為④#65377;

11.圖10為演示簡諧運動圖像的沙擺裝置，使長木板沿直線OO′做勻加速直線運動，擺動著的漏斗中漏出的砂在木板上顯示的曲線如右圖所示，圖中A#65380;B#65380;C#65380;D均為OO′軸上的點，測得AB=S1，BC=S2，擺長L可視作不變，擺角小于10°，則木板的加速度大小約為:()

A.(S2-S1)g4π2L#65377;

B.(S2-S1)gπ2L#65377;

C.4(S2-S1)g9π2L#65377;

D.(S2+S1)g2π2L#65377;

12.如圖11所示，波源S1在繩的左端發出頻率為f1#65380;振幅為A1的半個波形a;同時另一波源S2在繩的右端發出頻率為f2#65380;振幅為A2的半個波形b(f1

A.這兩列波將同時到達P點#65377;

B.這兩列波在P點疊加時P點的位移最大可達A1+A2#65377;

C.a的波峰到達S2時，b的波峰還沒有到達S1#65377;

D.這兩列波相遇時，繩上位移可達A1+A2的點只有一個，此點在P點的左側#65377;

二#65380;填空題:

13.從A點發出頻率為50Hz的聲波，以330m/s的速度向B點傳播，A#65380;B兩點間的距離等于這列聲波波長λ的n倍;當溫度升高Δt=20℃時重復這個實驗，發現在AB距離上的波數是(n-2)個.已知溫度每升高1℃時聲速增加0.5m/s，則A#65380;B兩點間的距離為m#65377;

14.如圖12所示，在均勻介質中，各質點的平衡位置在同一直線上，相鄰兩質點間的距離為a，振動由質點1向右傳播，質點1開始振動的速度方向豎直向上，經過時間t，前13個質點第一次形成圖示的波形，則該波的周期為波長為#65377;

15.某同學采用雙線擺和光電計數器測量重力加速度，已知兩根懸線的長度均為L0，兩懸點間的距離為S，金屬小球的半徑為r，AB為光電計數器.現將小球垂直于紙面向外拉動，使懸線偏離豎直方向一個較小的角度并由靜止釋放，同時啟動光電計數器，當小球第一次經過圖13中虛線(光束)的位置O時，由A射向B的光束被擋住，計數器計數一次，顯示為“1”，同時由零開始計時;而后每當小球經過A點時，計數器都要計數一次#65377;當計數器顯示的計數次數為n次時，計時時間為t，由此可知雙線擺的振動周期T為，計算重力加速度g時，雙線擺的等效擺長L為;最后依據公式g=，代入周期T和等效擺長L的值，即可求出重力加速度#65377;

16.圖14所示為某一單擺的振動曲線，根據圖像可以計算出此單擺的擺長約為m，共振時此單擺的振幅約為m，在發生共振時擺球的最大加速度約為m/s2，最大速度約為m/s#65377;

17.設想可用圖15所示的彈簧振子來測量物體的質量:P是質量為M的帶有固定裝置的標準金屬塊，若P與AB的接觸面可視為光滑的水平面，k為輕質彈簧的勁度系數，該彈簧振子做簡諧運動的周期T=2mk0 ，其中m為振子的質量，k0為與輕質彈簧勁度系數有關的常數.現測得僅有P時，振子的振動周期為T1;將待測物體Q固定在P上之后，振子的振動周期為T2，則待測物體的質量為M′=，這種測量物體質量方法的優點是#65377;

三#65380;實驗題:

18#65380;在“用單擺測定重力加速度”實驗中:

①使用20分度的游標卡尺測擺球直徑，(圖16)其讀數是cm#65377;

②甲同學對不同擺長的單擺測定其周期后，作出T2—L圖線如圖17所示，求出該圖線的斜率為k，則g=#65377;

③乙同學在實驗中誤將單擺在t時間內的N次全振動記錄為(N-1)次，他測出的重力加速度值與準確值相比較將(填偏大#65380;偏小或不變)#65377;

④丙同學的刻度尺只有15cm，不宜用來直接測量擺線的長度，于是他做了兩個擺長不等的單擺，用這把刻度尺量出了兩擺的擺長之差為a(a<15cm)，分別測出擺長較長的擺的周期為T1，擺長較短的擺的周期為T2，則當地的重力加速度g=#65377;

四#65380;計算題:

19.圖18為用頻閃照像的方法拍到的一個水平放置的彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置時的照片，乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20mm處，放手后振子向右運動14 周期內的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，求:

①相鄰兩次閃光的時間間隔t0#65377;

②彈簧振子的振動周期T#65377;

③若振子的質量為200g，彈簧的勁度系數為50N/m，則振子的最大加速度是多少?

20.A#65380;B兩點相距6m，A處有一個做簡諧運動的振源#65377;當空間充有某種介質時，A點的振動要經過0.5s傳到B點，此后A#65380;B兩點的振動情況始終相反;當空間充有另一種介質時，A點的振動要經過0.6s傳到B點，此后A#65380;B兩點的振動情況始終相同;求這個振源做簡諧運動的最小頻率#65377;

21.將一“力傳感器”連接到計算機上就可以測量快速變化的力#65377;圖19—甲表示小滑塊(可視為質點)沿固定的光滑半球內壁在豎直面的A#65380;A′之間來回滑動，A#65380;A′點與O點連線和豎直方向的夾角相等且均為θ(θ<10°);圖19—乙表示滑塊對器壁的壓力F的大小隨時間t變化的曲線，且圖中t=0時刻為滑塊從A點開始運動的時刻.根據力學規律和題中(包括圖中)所提供的信息，求小滑塊的質量#65380;容器的半徑及滑動過程中的守恒量#65377;(g=10m/s2)

22.一列簡諧橫波以V=24m/s的速度沿水平方向向右傳播，該橫波在t1#65380;t2兩時刻的波形如圖20所示，以T表示質點的振動周期，若5T

《機械振動#65380;機械波》檢測題參考答案

1.BC 2.AB 3.CD 4.A 5.B 6.C

7.B 8.C 9.BC 10.AD 11.B 12.AD

13.448.8 14.t2 ，8a

15.2tn-1 ，L02-S24 +r，4π2LT2

16.1m，8cm，0.8m/s2，0.25m/s

17.M·T22-T12T12 ，可以在完全失重的情況下對質量進行測量

18.2.420cm，4π2k ，偏小，4π2a T12-T22

19.0.1s，1.2s，5.0m/s2

20.5Hz，由V=St 可知，在某種介質中V1=12m/s，A#65380;B兩點為反相點，S=(2n-1)·λ12;在另一種介質中V2=10m/s，A#65380;B兩點為同相點，S=m·λ2，由于頻率不變，因此在等式m=3(2n-1)5 中，m=3，n=3是最小的一組整數解，即fmin=5Hz

21.m=0.05kg，R=0.1m，滑塊機械能E=12 mV2=5×104J#65377;滑塊(槽擺)做簡諧運動的周期t=π5 s;其擺長R=gT24π2 =0.1m#65377;在最高點A(或A′)，Fmin=mgcosθ=0.495N;從A到

B滑塊機械能守恒:12 mV2=mgR(1-cosθ)，∴在最低點B，Fmax=mg+mV2R =mg(3-2cosθ)=0.510N

22.T=0.25s，根據波的傳播距離與波速#65380;傳播時間的關系可知:5T+Δt=3124s①，將5T<3124s<6T寫成3531T<724s<4231T的形式后可以看出，波向右傳播7m的時間應大于T而小于2T，再把T+Δt=724s②，與①聯立后，便可解得T=0.25s#65377;

注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文