高中物理五星题库 七、机械振动机械波.doc

七、机械振动 机械波 水平预测 双基型 ★1.简谐运动属于下列运动中的（ ）. （A）匀速直线运动 （B）匀加速直线运动 （C）匀变速直线运动 （D）非匀变速直线运动 答案：D（提示：作简谐运动物体的同复力与位移的大小成正比、方向与其相反，故其加速度时刻变化） ★2.机械波在介质中传播时，下列说法中正确的是（ ）. （A）各质点都在各自的平衡位置附近振动 （B）相邻质点间必自相互作用力 （C）前一质点的振动带动相邻后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点 （D）各质点也随波的传播而迁移 ★★3.两个弹簧振子甲的固有频率为f，乙的固有频率为10f，若它们均在频率为9f的策动力作用下受迫振动，则（ ） （A）振子甲的振幅较大，振动频率为f （B）振子乙的振幅较大，振动频率为9f （C）振子甲的振幅较大，振动频率为9f （D）振子乙的振幅较大，振动频率为10f 答案：B（提示：作受迫振动物体的振动频率一定等于策动力的频率，与固有频率无关） ★★4.如图所示为某一时刻简谐波的图像，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法中正确的是（ ）. （A）质点A、D的振幅相等 （B）在该时刻质点B、E的速度大小和方向相同 （C）在该时刻质点C、F的加速度为零 （D）在该时刻质点D正向下运动 答案：AD（提示：加速度与位移的大小成正比、方向相反;利用带动法判断各振动质点运动的方向） 纵向型 ★★★5.如图所示，一轻弹簧上端悬于顶壁，下端挂一物体，在AB之间作简谐运动，其中O点为它的平衡位置，物体在A时弹簧处于自然状态.若v、x、F、a、Ek、Ep分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能，则（ ）. （A）物体在从O点向A点运动过程中，v、Ep减小向而x、a增大 （B）物体在从B点向O点运动过程中，v、Ek增大而x、F、Ep减小 （C）当物体运动到平衡位置两侧的对称点时，v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同 （D）当物体运动到平衡位置两侧的对称点时，v、x、F、a、Ek的大小均相同，但Ep的大小不同 答案：BC（提示：简谐运动具有各量关于平衡位置对称、运动过程机械能守恒等特点，注意该题振子运动到某一位置的势能等于重力势能与弹性势能之和）. ★★★6.如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点，则图示时刻A、B两点的竖直高度差为______cm，图所示五点中振动加强的点是_____，振动减弱的点是_____，c点此时的振动方向_____（选填”向上”或”向下），从图示时刻再经过0.65s时，C点的位移为_____cm，O点经过的路程_____cm. 答案：40，A、B、C，D、E，向下，-20，260（提示：利用叠加原理画出各质点从图示时刻开始的振动图像） ★★★7.现提供秒表、较长的细线、小铁球等器材，请你没计一个能实际操作的实验，测出一棵大树树干的直径d，简要写出方案，测得直径的表达式，并注明你所用的符号的含义. 答案：7.取细线长度等于树干周长制作一个单摆，用秒表测出摆振动n次的时间t，则利用单摆周期公式可得树干直径 横向型 ★★★★8.一列横波在x轴上传播着，在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示.（1）由图中读出波的振幅和波长.（2）设周期大于（t2-t1），如果波向右传，波速多大?如果波向左传，波速又多大?（3）设周期小于（t2-t1].并且波速为6000m/s，求波的传播方向. 答案：（1）0.2m，8m（2）右传：在Δt时间内波传播距离2m，波速为400m/s;左传：在Δt时间内波传播距离6m，波速为1200m/s（3）由于Δt＞T，故若左传，则;若右传，则，且n＞1，由v=λ/T可得n值，计算结果右传时n为非整数，左传时n为整数，故该情况为左传. ★★★★9.在核物理中，研究核子与核子关联的最有效途径是”双电荷交换反应”，这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似，两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态，在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0向B球运动，如图所示.C与B发生碰撞并立即结成一个整体D，在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变，然后A球与挡板P发生碰撞，碰撞后A、B都静止不动，A与P接触而不粘连，过一段时间，弹簧突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失），已知A、B、C三球的质量均为m.试求：（1）弹簧长度刚被锁定后A球的速度.（2）在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能.（2000年全国高考试题） 答案：（1）设B、C碰撞形成D时速度为v1，锁定时速度为v2，P