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机械振动机械波

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物理试卷 2012.4

一．单项选择（本大题共6题，每题4分，共24分）

1．做简谐运动的物体，振动周期为2s，下列说法正确的是

A．运动经过平衡位置时开始计时，那么当t=1.2s时，物体正在做加速运动，加速度的值正在增大

B．运动经过平衡位置时开始计时，那么当t=1.2s时，正在做减速运动，加速度的值正在减小

C．在1s时间内，物体发生的路程一定是2A

D．在0.5s内，物体发生的路程一定是A

2．一列横波，某时刻的波形图如图所示。若此时只有M、N之间的质点在振动，周期为T，其中Q点向下运动，则下列说法正确的是

A．波源是M，由波源起振时刻开始计时，P点已振动了3T/4

B．波源是M，由波源起振时刻开始计时，P点已振动了T/4

C．波源是N，由波源起振时刻开始计时，P点已振动了T/4

D．波源是N，由波源起振时刻开始计时，P点已振动了T/4

3．如图所示，固定曲面AC是一段半径为4.0米的光滑圆弧形成的，圆弧与水平方向相切于A点，AB=10cm，现将一小物体先后从斜面顶端C和斜面圆弧部分中点D处由静止释放，到达斜曲面低端时速度分别为v1和v2，所需时间为t1和t2，以下说法正确的是

A．v1 > v2 ，t1 = t2 B．v1 > v2 ，t1 > t2

C．v1 < v2 ，t1 = t2 D．v1 < v2 ，t1 > t2

4．有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化，现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片，如右图所示，(悬点和小钉未被摄入)，P为摆动中的最低点。已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为

A．L/4 B．L/2 C．3L/4 D．无法确定

5．有一简谐横波沿x轴正方向传播，若选x轴上相隔1m的连续质点来观察，O是波源。依次为A、B、C、D等质点,如图所示，当t=0s时，波源从原点沿y轴开始向上运动，经0.1s第一次达到向上最大位移处，且此时B质点开始从x轴向上运动，则下面的说法错误的是

A．该波波长为8m，频率为2.5Hz

B．该波的波速为20m/s，周期为0.4s

C．在0.3s末，D质点第一次达到向上的最大位移

D．在0.4s末，D质点开始向上振动

6．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声.干涉型消声器的结构及气流运行如图所示。产生的波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到削弱噪声的目的.若△r = r2 - r1，则△r等于

A．波长λ的整数倍 B．波长λ的奇数倍

C．半波长λ/2的奇数倍 D．半波长λ/2的偶数倍

二．多项选择（本大题共6题，每题4分，共24分）

7. 下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是[来源:]

A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。

B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。

C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长。

D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。

8．如图所示,是一演示波的衍射的装置，S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以移动，两板中有一狭缝，此时测得图中A处水没有振动，为了使A处的水也能发生振动，下列措施可行的是

A．使波源的振动频率增大 B．使波源的振动频率减小

C．移动N板使狭缝的间距增大 D．移动N板使狭缝的间距减小

9．在张紧的绳子上挂了a、b、c、d四个单摆，摆长关系为Lc > Lb = Ld > La，如图所示，先让d摆动起来(摆角不超过10°，d摆球的质量远大于其它摆球)则下列说法正确的是

A．b摆发生振动其余摆均不动 B．所有的摆均以的周期振动

C．所有的摆均以相同摆角振动 D．a、b、c中b摆振动幅度最大

10．如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现将重球（视为质点）从图示c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d。以下关于重球运动过程的正确说法应是

A．重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球做减速运动

B．由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重

力势能减少量[来源:]

C．重球下落至d处获得最大加速度a>g

D．要使重球在接下去的运动中不脱离弹簧，小球释放的位置的高度不能超过a点的高度

11．已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图甲所示，在t时刻的波形图如图乙所示，则t’=t+0.5s时刻的波形图线可能是图丙中的

12．如图所示，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01s，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s，经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述S、P、Q三点振动情况的是

A．甲为Q点的振动图象 B．乙为振源S点的振动图象

C．丙为P点的振动图象 D．丁为P点的振动图象

三．填空题（本大题共2题，共20分）

13．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示。

（1）用毫米刻度尺测量摆线的长时，将摆线平放，如图 (A)所示，刻度尺读数是 cm ，

用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图(B)所示，可知摆球直径是 __cm，

如图所示测出的摆长（偏大，偏小），正确的测量方法是。

（2）该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图C所示，则秒表所示读数为 s。单摆的周期是 s。（保留三位有效数字）

（3）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标为纵坐标，将所得数据连成直线如图D所示，与L的关系式=_ _，利用图线可求出图线的斜率k=_ __，再由k可求出g=_ __。

(4) 如果他测得的g值偏小，可能的原因是

A．未挂小球就测量绳长，然后与小球半径相加作为摆长

B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C．开始计时，秒表过迟按下

D．实验中误将29次全振动数记为30次

四．计算题（本大题共3题，共52分）

14．如图所示，在O点系着一细绳，细绳穿过小球B的通过直径的小球，使B球能一直顺着绳子滑下来。在O点正下方有一直径为R的光滑弧形轨道，圆心位置恰好在O点，弧形轨道的最低点为O′。在接近O′处有另一小球A，令A、B两球同时开始无初速度释放。假如A球到达平衡位置时正好能够和B球相碰，则（1）B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是多少？（2）比值的最小值为多少？

15．如图所示，实线为简谐波在t时刻的图线，虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线

（1）若波向左传播，求它可能传播的距离？

（2）若波向右传播，求它的最大周期？

（3）若波速为500 m／s，指出简谐波的传播方向

16．将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲表示小滑块（可视为质点）沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、之间来回滑动，点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为，很小。图乙表示滑块对器壁的压力F随时间变化的曲线，且图中为滑块从A点开始运动的时刻，试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息，求：（1）容器的半径；（2）小滑块的质量；（3）滑块运动过程中的最大速度。

物理答案

一．单项选择题；二．多项选择题

题号

答案

题号

答案

BCD

三．填空题（本大题共2题，共20分）

13．（1）99.00，1.940，偏小，将系小球的摆线悬挂后测量

（2）57.1，1.90

（3），4，9.86

（4）AB

四．计算题（本大题共3题，共52分）

14．（1）（n=0，1，2……）；（2）即0.19

15．（1）向左传播时，△x1=3+4n （n=0，1，2……）

（2）向右传播时，T=0.04/(4n+1) （n=0，1，2……）

当n=0时，T有最大值0.04s

（3）向右传播时，△x2=4n+1 （n=0，1，2……）

x=vt=5 m，当n=1时满足。故波向右传播

16．（1）0.1m （2）0.05kg （3）0.141m/s

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