新高考物理大一轮复习第14单元机械振动与机械波作业手册.docx

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新高考物理大一轮复习第14单元机械振动与机械波作业手册

新高考物理大一轮复习第14单元机械振动与机械波作业手册

课时作业（三十五）　第35讲　机械振动　用单摆测定重力加速度

时间/40分钟

基础巩固

1.（多选）如图K35-1所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像,则下列说法中正确的是（　　）

图K35-1

A.振动周期为4s,振幅为8cm

B.第2s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值

C.第3s末振子的速度为正向的最大值

D.从第1s末到第2s末振子在做加速运动

E.第1s末和第3s末两个时刻振子的振动方向相反

2.（多选）一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s,则（　　）

A.弹簧振子的振幅为0.1m

B.弹簧振子的周期为0.8s

C.在t=0.2s时,振子的运动速度最大

D.在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m

E.在任意0.8s时间内,振子的路程均为0.4m

3.（多选）一列简谐横波在t=0时的波形如图K35-2甲所示,介质中x=2m处质点P沿y轴方向做简谐振动的图像如图乙所示,下列说法正确的是（　　）

图K35-2

A.振源振动的频率是4Hz

B.波沿x轴正方向传播

C.波的传播速度大小为1m/s

D.t=2s时,质点P到达x=4m处

E.质点P经4s振动的路程为0.4m

4.（多选）一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列说法正确的是（　　）

A.若t和（t+Δt）时刻振子运动速度的大小相等、方向相同,则Δt一定是的整数倍

B.若t和（t+Δt）时刻振子运动位移的大小相等、方向相反,则Δt一定是的整数倍

C.若Δt=T,则t和（t+Δt）时刻振子运动的加速度一定相等

D.若Δt=,则t和（t+Δt）时刻弹簧的形变量一定相等

E.若Δt=,则t和（t+Δt）时刻弹簧的长度一定不相等

5.（多选）[2017·太原模拟]如图K35-3甲所示,弹簧振子以点O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的变化如图乙所示.下列说法正确的是（　　）

图K35-3

A.t=0.8s时,振子的速度方向向左

B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处

C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同

D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐增大

E.t=0.8s到t=1.2s的时间内,振子的加速度逐渐增大

6.（多选）一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图K35-4所示,已知该弹簧的劲度系数为20N/cm,则（　　）

图K35-4

A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N,方向指向x轴的负方向

B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向

C.在0~4s内振子做了1.75次全振动

D.在0~4s内振子通过的路程为3.5cm

E.在0~4s内振子通过的路程为4cm

7.（多选）[2017·浙江温州八校联考]如图K35-5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点由静止释放,那么下列说法正确的是（　　）

图K35-5

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.小球仍然做简谐运动

D.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

E.小球在运动过程中机械能不守恒

8.（多选）[2017·湖北三校联考]如图K35-6所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法中正确的是（　　）

图K35-6

A.甲、乙两单摆的摆长相等

B.甲摆的振幅比乙摆的大

C.甲摆球的机械能比乙摆球的大

D.在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆球

E.在t=1.0s时,乙摆球速度为零,甲摆球速度最大

9.（多选）[2018·河北唐山一中月考]某同学想在家里做“用单摆测当地重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为3cm、外形不规则的大理石代替小球,他设计的实验步骤是:

图K35-7

A.如图K35-7所示,将石块和细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点;

B.用刻度尺测量O、M间尼龙线的长度L作为摆长;

C.将石块拉开大约θ=5°的角度,然后由静止释放;

D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出全振动30次的总时间t,由T=求周期;

E.改变O、M间尼龙线的长度再做几次实验,记下每次相应的L和T;

F.求出多次实验中测得的L和T的平均值,代入公式g=L,求得重力加速度.

（1）该同学设计的以上实验步骤中有重大错误的是　　　　　. 

（2）该同学用OM的长度作为摆长,这样做将使g的测量值比真实值偏大还是偏小?

你有什么方法可解决摆长无法准确测量的困难?

10.[2017·合肥模拟]

（1）在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中,除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外,还必须选用的器材有　　　　　. 

A.约1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小铁球

B.约0.1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小铁球

C.约0.1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小塑料球

D.约1m的不可伸长的细线,半径约1cm的小塑料球

（2）如图K35-8所示,测量小球直径时游标卡尺的示数为　　　　cm. 

图K35-8

图K35-9

（3）某同学在处理数据时,以（L为摆长）为纵坐标,以周期T为横坐标,作出如图K35-9所示的图像,已知该图线的斜率为k=0.500,则重力加速度为　　　　m/s2.（结果保留三位有效数字,π=3.14） 

11.一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm,O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移为y=4cm,质点A处于波峰位置;t=s时,质点O第一次回到平衡位置;t=1s时,质点A第一次回到平衡位置.求:

（1）简谐波的周期、波速和波长;

（2）质点O的位移随时间变化的关系式.

课时作业（三十六）　第36讲　机械波

时间/40分钟

基础巩固

1.（多选）如图K36-1所示,实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰相遇点,两列波的振幅均为A,下列说法中正确的是（　　）

图K36-1

A.该时刻位于O点的质点正处于平衡位置

B.位于P、N两点的质点始终处在平衡位置

C.随着时间的推移,位于M点的质点将向位于O点的质点处移动

D.从该时刻起,经过四分之一周期,位于M点的质点到达平衡位置,此时位移为零

E.O、M连线的中点是振动加强的点,其振幅为2A

2.（多选）一列简谐横波在t=0.6s时刻的图像如图K36-2甲所示,此时,P、Q两质点的位移均为-1cm,波上质点A的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是（　　）

图K36-2

A.这列波沿x轴负方向传播

B.这列波的波速是m/s

C.从t=0.6s开始,紧接着的Δt=0.6s时间内,质点A通过的路程是4m

D.从t=0.6s开始,质点P比质点Q先回到平衡位置

E.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为30m的障碍物,则能发生明显衍射现象

3.（多选）如图K36-3所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的速度均为v=0.4m/s,两波源的振幅均为A=2cm.图示为t=0时刻两列波的图像（传播方向如图所示）,此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置在x=0.5m处.关于各质点的运动情况,下列判断正确的是（　　）

图K36-3

A.两列波相遇后振幅仍然均为2cm

B.t=1s时刻,质点M的位移为-4cm

C.t=1s时刻,质点M的位移为+4cm

D.t=0.75s时刻,质点P、Q都运动到质点M所处的位置

E.质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向

4.（多选）一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图K36-4所示,质点A与质点B相距1m,A点速度沿y轴正方向,t=0.02s时,质点A第一次到达正方向最大位移处.由此可知（　　）

图K36-4

A.此波沿x轴负方向传播

B.此波的传播速度为25m/s

C.从t=0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1m

D.在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向

E.能与该波发生干涉的横波的频率一定为25Hz

5.（多选）一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,传播过程中无能量损失.一段时间后,该振动传播至某质点P.关于质点P的振动情况,下列说法正确的是（　　）

A.振幅一定为A

B.周期一定为T

C.速度的最大值一定为v

D.开始振动的方向沿y轴正方向或负方向取决于它离波源的距离

E.若P点与波源距离s=vT,则质点P的位移与波源的相同

6.（多选）[2017·黑龙江牡丹江一中期末]一列简谐横波沿x轴正向传播,振幅为2cm,周期为T.已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负方向运动,如图K36-5所示.下列说法正确的是（　　）

图K36-5

A.该列简谐横波波长可能为37.5cm

B.该列简谐横波波长可能为12cm

C.质点a与质点b的速度在某一时刻可以相同

D.当质点b的位移为+2cm时,质点a的位移为负

E.质点b在t=时刻速度最大

7.（多选）[2017·开封一模]如图K36-6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ab=6m,ac=8m.在t1=0时刻a、b同时开始振动,振动图像均如图乙所示,所形成的机械波在水平面内传播.在t2=4s时c开始振动,则（　　）

图K36-6

A.两机械波的传播速度大小为2m/s

B.c的振动频率先与a的相同,两列波相遇后c点的振动频率增大

C.两列波的波长是2m

D.两列波相遇后,c振动加强

E.两列波相遇后,c振动先加强后减弱

8.（多选）如图K36-7甲所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q'、P'、O、P、Q五个质点,相邻两质点间距离均为1m.t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如图乙所示.当O第一次到达正方向最大位移处时,P点刚开始振动,则（　　）

图K36-7

A.P'、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反

B.当Q'点振动第一次到达负向最大位移时,O质点已经通过了25cm路程

C.当波在绳中传播时,波速为1m/s

D.若O质点振动加快,波的传播速度变大

E.波的传播速度与O质点振动的快慢无关

9.[2017·成都模拟]如图K36-8所示是一列简谐横波上A、B两质点的振动图像,该波由A向B传播,两质点沿波的传播方向上的距离Δx=4.0m,波长大于3.0m,求这列波的波速.

图K36-8

10.一列简谐横波某时刻的波形图如图K36-9甲所示,从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示.

（1）从该时刻起经过Δt=0.4s,质点P的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少?

（2）若t=0时振动刚刚传到A点,则从该时刻起横坐