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1、習(xí)題(一)
1. 下列關(guān)于簡諧振動和簡諧機械波的說法正確的是( )
A.簡諧振動的平衡位置一定是物體所受合外力為零的位置。
B.橫波在介質(zhì)中的傳播速度由波源本身的性質(zhì)決定。
C.當(dāng)人向一個固定的聲源跑去,人聽到的音調(diào)變低了。
D.當(dāng)聲波從空氣進入水中時,聲波的頻率不變,波長變長。
2. 如圖所示,在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個單擺,四個單擺的擺長關(guān)系為lc>lb=ld>la,先讓d擺擺動起來(擺角不超過5),則下列說法中正確的是 ( ).
A.b擺發(fā)生振動,其余擺均不動
B.所有擺均以相同擺角振動
C.?dāng)[動過程中,b擺的振幅最大
D.?dāng)[動過程
2、中,c擺的周期最大
3. 某質(zhì)點做簡諧運動,其位移隨時間變化的關(guān)系式為x=5sin(cm),則下列關(guān)于質(zhì)點運動的說法中正確的是 ( )
A.質(zhì)點做簡諧運動的振幅為10cm B.質(zhì)點做簡諧運動的周期為4s
C.在t = 4 s時質(zhì)點的速度最大 D.在t = 4 s時質(zhì)點的加速度最大
4. 一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示,下列說法正確的是 ( )
A.質(zhì)點振動頻率是4 Hz
B.在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20 cm
C.第4 s末質(zhì)點的速度是零
D.在t=1 s和t=3 s兩時刻,質(zhì)點位移大小相等、方向相同
3、5.振源以原點O為平衡位置,沿y軸方向做簡諧運動,它激發(fā)的簡諧波在x軸上沿正、負(fù)兩個方向傳播,在某一時刻沿x軸正向傳播的波形如圖所示,x軸負(fù)方向的波形未畫出。在原點的左方有一質(zhì)元P,從圖示波形時刻開始,經(jīng)過1/8周期,質(zhì)元P所在的位置以及振動方向為 ( )
A.x軸下方,向上運動 B.x軸下方,向下運動
C.x軸上方,向上運動 D.x軸上方,向下運動
6.一彈簧振子做簡諧振動,周期為T,則( )
A.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍
B.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動的速
4、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)時刻振子運動的加速度一定相等
D.若Δt=T/2,則在t時刻和(t+Δt)時刻彈簧的長度一定相等
7.如圖所示,沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為200 m/s,下列說法中正確的是( )
A.從圖示時刻開始,經(jīng)過0.01 s質(zhì)點a通過的路程為0.4 m
B.從圖示時刻開始,質(zhì)點b比質(zhì)點a先到平衡位置
C.若此波遇到另一列波并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋,則另一列波的頻率為50 Hz
D.若該波在傳播中遇到寬約3.999 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
8.如圖
5、所示,S1、S2是振幅均為A的兩個水波波源,某時刻它們形成的波峰和波谷分別由實線和虛線表示.則下列說法中正確的是( )
A.兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉
B.兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)發(fā)生疊加
C.此時各點的位移是:xA=0,xB=-2A,xC=2A
D.A處振動始終減弱,B、C處振動始終加強
9.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,虛線是這列波在t=0.2 s時刻的波形圖.已知該波的波速是0.8 m/s,則下列說法正確的是 ( )
A.這列波的波長是14 cm
B.這列波的周期是0.125 s
C.這列波可能是沿x軸正方向傳播的
D.t=0時,
6、x=4 cm處的質(zhì)點速度沿y軸負(fù)方向
10.如圖均勻小球做單擺運動,平衡位置為O點,AB為最大位移處,MN關(guān)于O點對稱。則下列說法錯誤的是( )
O
A
B
M
N
A. 小球受重力、繩子拉力和回復(fù)力。
B. 小球所受的合外力就是單擺的回復(fù)力
C. 小球在O點時合外力為0
D. 小球經(jīng)過M點的振幅與小球在N的振幅
大小相等、方向相反。
E. 小球在AB兩點不受繩子拉力。
11.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某一時刻的波形圖如圖所示,此時質(zhì)點P、S跟質(zhì)點Q、R的振動位移大小相等、方向相反.由圖可知,在此后的任一時刻( )
A.質(zhì)點P和S的振動加速度大小和方向總
7、相同
B.質(zhì)點P和Q的振動位移大小總相同、方向總相反
C.質(zhì)點P和S的振動速度大小和方向總相同
D.質(zhì)點P和R的振動加速度大小總相同、方向總相反
12.如圖所示為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,波速為2 m/s.則以下說法正確的是( )
A.質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸負(fù)方向
B.P點振幅比Q點振幅小
C.經(jīng)過Δt=4 s,質(zhì)點P將向右移動8 m
D.經(jīng)過Δt=4 s,質(zhì)點Q通過的路程是0.4 m
13. 介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播,對于其中某個振動質(zhì)點( )
A.它的振動速度等于波的傳播速度
B.它的振動方向一定垂直于波的傳播方向
C.
8、它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長
D.它的振動頻率等于波源的振動頻率
14.振源A帶動細(xì)繩上各點上下做簡諧運動,t=0時刻繩上形成的波形如圖所示.規(guī)定繩上質(zhì)點向上運動的方向為x軸的正方向,則P點的振動圖象是圖中的( )
A B C D
15.如左圖所示,一條水平張緊的彈性長繩上有等間距的Q′、P′、O、P、Q質(zhì)點,相鄰兩質(zhì)點間距離為1 m, t=0時刻質(zhì)點O從平衡位置開始沿y軸正方向振動,并產(chǎn)生分別向左向右傳播的簡諧橫波,質(zhì)點O振動圖象如右圖所示,當(dāng)質(zhì)點O第一次達(dá)到正方向最大位移時刻,質(zhì)點P剛開始振動,則下列說法正確
9、的是( )
A.這列波的波長為2 m,傳播速度為2 m/s
B.當(dāng)質(zhì)點Q′第二次達(dá)到正向最大位移時,質(zhì)點O已經(jīng)走過35 cm路程
C.t=3 s時,質(zhì)點P、P′均在平衡位置且向上運動
D.t=2 s時,質(zhì)點P位于波峰,質(zhì)點P′則位于波谷
16. 一列簡諧橫波沿x軸傳播,如圖X28-7甲、乙所示分別為傳播方向上相距3 m的兩質(zhì)點的振動圖象,則波的傳播速度大小可能為( )
A.30 m/s B.20 m/s
C.15 m/s D.5 m/s
17.簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示,從該時刻開始計時,波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所
10、示.
(1)若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則該波所遇到的波的頻率為多少?
(2)若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則該波所遇到的障礙物尺寸應(yīng)滿足什么條件?
(3)從該時刻起,再經(jīng)過Δt=0.4 s,P質(zhì)點通過的路程和波傳播的距離分別為多少?
(4)若t=0時振動剛剛傳到A點,從該時刻起再經(jīng)多長時間圖甲中橫坐標(biāo)為45 m的質(zhì)點(未畫出)第二次位于波峰?
1. [2011江蘇物理卷] 將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,下端系上質(zhì)量為m的物塊.將物塊向下拉離平衡位置后松開,物塊上下做簡諧運動,其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期.請由單擺的周
11、期公式推算出該物塊做簡諧運動的周期T.
【解析】 單擺周期公式T=2π,且kl=mg
解得T=2π
2.[2011課標(biāo)全國卷] G2(1)振動周期為T、振幅為A、位于x=0點的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動.該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播,波速為v,傳播過程中無能量損失.一段時間后,該振動傳播至某質(zhì)點P,關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是___ ABE _____.
A.振幅一定為 B.周期一定為T
C.速度的最大值一定為v D.開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離
E.若P點與
12、波源距離s=vT,則質(zhì)點P的位移與波源的相同
3. [2011四川卷] 如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形圖,當(dāng)Q點在t=0時的振動狀態(tài)傳到P點時,則( B )
A.1 cm<x<3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負(fù)方向運動
B.Q處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向
C.Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置
D.Q處的質(zhì)點此時運動到P處
4. [2011全國卷] 一列簡諧橫波沿x軸傳播,波長為1.2 m,振幅為A.當(dāng)坐標(biāo)為x=0處質(zhì)元的位移為-A且向y軸負(fù)方向運動時,坐標(biāo)為x=0.4 m處質(zhì)元的位移為A.當(dāng)坐標(biāo)為x=0.2 m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運動時,x=0.
13、4 m處質(zhì)元的位移和運動方向分別為( C)
A.-A、沿y軸正方向 B.-A、沿y軸負(fù)方向
C.-A、沿y軸正方向 D.-A、沿y軸負(fù)方向
【解析】 C 根據(jù)題意,畫出此時坐標(biāo)為波形圖,可以看到,此時坐標(biāo)為x=0.2 m處的質(zhì)元正在平衡位置且向y軸負(fù)方向運動.再經(jīng)過半個周期,坐標(biāo)為x=0.2 m處的質(zhì)元回到平衡位置且向y軸正方向運動,在這半個周期當(dāng)中,坐標(biāo)為x=0.4 m處的質(zhì)元已經(jīng)過了波谷且正在向著平衡位置運動,根據(jù)簡諧運動的對稱性,此時的位移與半個周期之前的位移大小相等.所以C正確.
5.[2011山東卷](1)如圖1-20所示,一列簡諧橫波沿x軸傳播,實線為
14、t1=0時的波形圖,此時P質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動,虛線為t2=0.01 s時的波形圖.已知周期T>0.01 s.
①波沿x軸________(填“正”或“負(fù)”)方向傳播.
②求波速.
【解析】 ①沿著波的傳播方向,質(zhì)點處在上坡的位置的則向下運動,處在下坡位置的則向上運動.P點向下運動,所以波向正方向傳播.
②由題意知,λ=8 m
t2-t1=T①
v=②
聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)解得
v=100 m/s
6.[2011天津卷] 位于坐標(biāo)原點處的波源A沿y軸做簡諧運動.A剛好完成一次全振動時,在介質(zhì)中形成簡諧橫波的波形如圖所示.B是沿波傳播方向上介質(zhì)的一個質(zhì)點,則( ABD)
A.波源A開始振動時的運動方向沿y軸負(fù)方向
B.此后的周期內(nèi)回復(fù)力對波源A一直做負(fù)功
C.經(jīng)半個周期時間質(zhì)點B將向右遷移半個波長
D.在一個周期時間內(nèi)A所受回復(fù)力的沖量為零