簡諧運動習題答案

1.如圖所表示是一做簡諧運動物體振動圖象,以下說法正確是()A.振動周期是sB.第2個s內(nèi)物體位移是-10cmC.物體振動頻率為25HzD.物體振幅是10cm【解析】依照周期是完成一次全振動所用時間,在圖象上是兩相鄰極大值間距離.所以周期是s,A項錯誤.又所以f=25Hz,則C項正確.正、負極大值表示物體振幅,所以振幅A=10cm,則D項正確.第2個s初位置是10cm,末位置是0,依照位移概念有s=-10cm,則B項正確.故B、C、D項正確.【答案】BCD2.彈簧振子在BC間做簡諧運動,O為平衡位置,BC間距離是10cm運動時間是1s,則()A.振動周期是1s,振幅是10cmB.從振子做了一次全振動C.經(jīng)過兩次全振動,經(jīng)過旅程是40cmD.從B開始經(jīng)過3s,振子經(jīng)過旅程是40cm【解析】振子從是半次全振動,故周期s=2s.振幅A=OB=BC/2=5cm.故A錯.從是一次全振動.故B錯.經(jīng)過一次全振動,振子經(jīng)過旅程是4A,兩次全振動經(jīng)過旅程是40cm,故C正確.t=3s即振子完成次全振動,旅程是s=4A+2A=30cm.故D不正確.【答案】C3.(上海單科,5)兩個相同單擺靜止于平衡位置,使擺球分別以水平初速、在豎直平面內(nèi)做小角度擺動,它們頻率與振幅分別為和則()A.B.C.D.【解析】單擺頻率由擺長決定,擺長相等,則頻率相等,選項A、B錯誤;由機械能守恒可知,小球在平衡位置速度越大,其振幅越大,選項C對D錯.【答案】C6.(☆選做題)(上海盧灣區(qū)二模,17)一根輕繩一端系一小球,另一端固定在O點,在O點有一個能測量繩拉力大小力傳感器,讓小球繞O點在豎直平面內(nèi)做簡諧振動,由傳感器測出拉力F隨時間t改變圖象如圖所表示,以下判斷正確是()A.小球振動周期為2sB.小球速度改變周期為4sC.小球動能改變周期為2sD.小球重力勢能改變周期為4s【解析】小球每次經(jīng)過平衡位置(最低點)時,速度最大,拉力最大;從最低點開始一個周期經(jīng)過三次最低點,由圖可知,周期應為4s,選項B、C正確;重力勢能改變?yōu)樵龃蟆p小,改變周期為2s,選項D錯誤.【答案】BC3.做簡諧運動單擺擺長不變,若擺球質(zhì)量增加為原來4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來1/2,則單擺振動()A.頻率、振幅都不變B.頻率、振幅都改變C.頻率不變,振幅改變D.頻率改變,振幅不變【解析】由單擺周期公式T=2知周期只與l、g關于,與m和v無關,周期不變頻率不變.又因為沒改變質(zhì)量前,設單擺最低點與最高點高度差為h,最低點速度為v,mgh=.質(zhì)量改變后:4mgh′可知h′振幅改變,故選C.【答案】C7.(上海楊浦區(qū)二模,5)如圖所表示,一彈簧振子在B、C兩點間做機械振動,B、C間距為12cm,O是平衡位置,振子每次從C運動到B時間均為0.5s,則以下說法中正確是()A.該彈簧振子振幅為12cmB.該彈簧振子周期為1sC.該彈簧振子頻率為2HzD.振子從O點出發(fā)到再次回到O點過程就是一次全振動【解析】振幅指離開平衡位置最大距離,應為圖中OB或OC,即6cm,選項A錯誤;周期應為一次全振動時間,即s,頻率f=1/T=1Hz,選項B對C錯;振子從O點出發(fā)到再次回到O點且振動狀態(tài)相同過程才是一次全振動,選項D錯誤.【答案】B1.(重慶卷,14)一列簡諧波在兩時刻波形如圖中實線和虛線所表示,由圖可確定這列波()A.周期B.波速C.波長 D.頻率【解析】只能確定波長,正確選項為C.題中未給出實線波形和虛線波形時刻,不知道時間差或波傳輸方向,所以無法確定波速、周期和頻率.【答案】C4.(河北保定模擬,14)一列簡諧橫波以4m/s波速沿x軸正方向傳輸.已知t=0時波形如圖所表示,以下說法正確是()A.波周期為1sB.x=0處質(zhì)點在t=0時向y軸負向運動C.x=0處質(zhì)點在s時速度為0D.x=0處質(zhì)點從t=0到t=1.5s時間內(nèi),經(jīng)過旅程是0.24m【解析】由題圖可知波長m,則周期/v=1s,選項A正確;x=0處質(zhì)點在s時,即向y軸負向運動T/4時,未達成負最大位移處,速度不為零,選項C錯誤;從t=0到t=1.5s時間內(nèi),經(jīng)過旅程s=4A(t/..5m=0.24m,選項D正確.【答案】ABD5.如圖所表示為一列沿x軸負方向傳輸簡諧橫波,實線為t=0時刻波形圖,虛線為t=0.6s時波形圖,波周期T>0.6s,則()A.波周期為2.4sB.在t=0.9s時,P點沿y軸正方向運動C.經(jīng)過0.4s,P點經(jīng)過旅程為4mD.在t=0.5s時,Q點抵達波峰位置【解析】波向左傳輸且T<0.6s,可得波向左傳輸3/4周期,所以周期為0.8s,A項錯誤;在t=0.9s時,P點沿y軸負方向運動,所以B錯誤;經(jīng)0.4s(半個周期),質(zhì)點經(jīng)過旅程為兩個振幅,為0.4m,所以C項錯誤;波速=10m/s10.5m=5m,故經(jīng)過0.5s恰好波峰傳輸?shù)絈點,所以D正確.【答案】D6.如圖所表示,波源S從平衡位置開始上、下(沿y軸方向)振動,產(chǎn)生簡諧橫波向右傳輸,經(jīng)過0.1s后,沿波傳輸方向上距S為2mP點開始振勸。若以P點開始振動時刻作為計時起點,P點振動圖象如圖所表示,則以下說法中正確是()A.波源S最初是向上振動B.該簡諧波波速為20m/sC.該波波長為m(n=0,1,2,…)D.該波經(jīng)過寬度約為1m縫隙時,不能產(chǎn)生顯著衍射現(xiàn)象【解析】依照P質(zhì)點振動圖象可知P質(zhì)點起振方向向下,則波源開始振動方向也向下,選項A錯誤;依照m/s=20m/s,B項正確;由振動圖象知,波周期為0.4s,而.4m=8m,則選項C錯誤;障礙物尺寸小于波波長,則能夠觀察到顯著衍射現(xiàn)象,選項D錯誤.【答案】B7.一列簡諧橫波沿x軸傳輸,甲、乙兩圖分別為傳輸方向上相距3m兩質(zhì)點振動圖象,假如波長大于1.5m,則波傳輸速度大小可能為()A.30m/sB.15m/sC.10m/s D.6m/s2.(山東理綜,37(2))如圖所表示,扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)橫截面,圓心角.一束平行于角平分線OM單色光由OA射入介質(zhì),經(jīng)OA折射光線恰平行于OB.(1)求介質(zhì)折射率;(2)折射光線中恰好射到M點光線(填”能”或”不能”)發(fā)生全反射.【解析】依題意作出光路圖(1)由幾何知識可知,入射角i=60°,折射角r=30°依照折射定律得代入數(shù)據(jù)解得.(2)光由介質(zhì)射向空氣發(fā)生全反射臨界角,由幾何關系可得射向M點光線入射角r′=60-r=30所以不能發(fā)生全反射.【答案】(2)不能1.(安徽理綜,15)試驗表明,可見光經(jīng)過三棱鏡時各色光折射率n隨波長改變符合科西經(jīng)驗公式:其中A、B、C是正常量.太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散情形如圖所表示.則()A.屏上c處是紫光B.屏上d處是紅光C.屏上b處是紫光D.屏上a處是紅光【解析】依照知波長越長折射率越小,光線偏折越小.從圖可知,d光偏折最厲害,折射率最大,應是紫光;a光偏折最輕,折射率最小,應是紅光;選項D正確.【答案】D1.以下現(xiàn)象中能證實光是橫波是()A.光色散B.光干涉C.光衍射 D.光偏振【解析】光色散說明白光是復色光,且同一個介質(zhì)對不一樣顏色光折射率不一樣;干涉與衍射是波特征,說明光具備波動性,但不能證實光是橫波;而偏振是橫波特征,是區(qū)分橫波和縱波依據(jù),所以D選項正確.【答案】D1.聲波和電磁波均可傳遞信息,且都具備波共同特征.以下說法正確是()A.聲波傳輸速度小于電磁波傳輸速度B.聲波和電磁波都能引發(fā)鼓膜振動C.電磁波都能被人看見,聲波都能被人聽見D.二胡演奏發(fā)出是聲波,而電子琴演奏發(fā)出是電磁波【解析】聲波屬于機械波,其傳輸需要介質(zhì),傳輸速度小于電磁波傳輸速度;鼓膜振動是空氣振動帶動,人耳聽不到電磁波;電磁波傳輸不需要介質(zhì),人眼看不到電磁波;二胡和電子琴發(fā)出都是聲波.【答案】A2.在狹義相對論中,以下說法中哪些是正確()A.一切運動物體相對于觀察者速度都不能大于真空中光速B.質(zhì)量、長度、時間測量結果都是隨物體與觀察者相對運動狀態(tài)而改變C.在一慣性系中發(fā)生于同一時刻、不一樣地點兩個事件在其余一切慣性系中也是同時發(fā)生D.慣性系中觀察者觀察一個與他做勻速相對運動時鐘時,會看到這時鐘比與他相對靜止相同時鐘走得慢些【解析】在任何參考系中觀察,光速均為c,一切運動物體相對于觀察者速度都不能大于真空中光速;質(zhì)量、長度、時間都具備相對性,測量結果隨物體與觀察者相對運動狀態(tài)而改變;”同時”是相正確,在一慣性系中發(fā)生于同一時刻、不一樣地點兩個事件在其余慣性系中不一定同時發(fā)生;依照時間相對性公式,慣性系中觀察者觀察一個與他做勻速相對運動時鐘時,會看到這時鐘比與他相對靜止相同時鐘走得慢些.【答案】ABD3.關于電磁波,以下說法正確是()A.雷達是用X光來測定物體位置設備B.使電磁波隨各種信號而改變技術叫做解調(diào)C.用紅外線照射時,大額現(xiàn)金上用熒光物質(zhì)印刷文字會發(fā)出可見光D.改變電場能夠產(chǎn)生改變磁場【解析】雷達是依照超聲波測定物體位置,A錯;使電磁波隨各種信號而改變技術叫做調(diào)制,B錯;用紫外線照射時大額現(xiàn)金上用熒光物質(zhì)印刷文字會發(fā)出可見光,利用紫外線熒光效應,C錯;依照麥克斯韋電磁場理論可知改變電場能夠產(chǎn)生磁場、改變磁場產(chǎn)生電場,D對.【答案】D4.(天津理綜,1)以下關于電磁波說法正確是()A.均勻改變磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳輸速度相同C.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳輸【解析】依照麥克斯韋電磁場理論可知,均勻改變磁場能夠在空間產(chǎn)生不變電場,不變電場不再產(chǎn)生磁場,因而不能形成電磁波,選項A對C錯;電磁波在真空和介質(zhì)中傳輸速度不相同,選項B錯誤;電磁波在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線傳輸,選項D錯誤.【答案】A2.(北京理綜,14)如圖所表示雙縫干涉試驗,用綠光照射單縫S時,在光屏P上觀察到干涉條紋.要得到相鄰條紋間距更大干涉圖樣,能夠()A.增大與間距B.減小雙縫屏到光屏距離C.將綠光換為紅光D.將綠光換為紫光【解析】依照知相鄰條紋間距x變大,能夠是減小與間距d,或者增大波長即將綠光換為紅光.【答案】C3.在”用雙縫干涉測光波長”試驗中,將雙縫干涉試驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲),并選取縫間距d=0.20mm雙縫屏.從儀器注明規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間距離L=700mm.然后,接通電源使光源正常工作.乙丙(1)以線狀白熾燈為光源,對試驗裝置進行了調(diào)整并觀察試驗現(xiàn)象后,總結出以下幾點,你認為正確是.A.燈絲和單縫及雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度關于D.干涉條紋間距與光波長關于(2)已知測量頭主尺最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同學調(diào)整手輪后,從測量頭目鏡看去,第1次映入眼簾干涉條紋如圖乙(a)所表示,圖(a)中數(shù)字是該同學給各暗紋編號,此時圖乙(b)中游標尺上讀數(shù).16mm;接著再轉動手輪,映入眼簾干涉條紋如圖丙(a)所表示,此時圖丙(b)中游標尺上讀數(shù).(3)利用上述測量結果,經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間距離x=mm;這種色光波長nm.(4)假如測量頭中分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如上圖所表示.則在這種情況下測量干涉條紋間距x時,測量值實際值.(填”大于”“小于”或”等于”)【解析】(1)為使屏上干涉條紋清楚,燈絲與單縫和雙縫必須平行放置,所得到干涉條紋與雙縫平行;由可知,條紋疏密程度與雙縫間距離、光波長關于,所以A、C、D選項正確.(2)主尺由零刻度線對齊處為1.5cm=15mm,副尺第一格與主尺對齊為0.02mm,故為15.02mm..02mm-1.16mm=13.86mm,共有6間隔,故mm=2.31mm.由公式得.nm.(4)測量頭中分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,由幾何知識可知測量頭讀數(shù)大于條紋間實際距離.【答案】(1)ACD(2)15.02mm(3)2.316.(4)大于4.一塊玻璃磚有兩個相互平行表面,其中一個表面是鍍銀(光線不能經(jīng)過此表面).現(xiàn)要測定此玻璃折射率.給定器材還有:白紙、鉛筆、大頭針4枚、、、、帶有刻度直角三角板、量角器.試驗時,先將玻璃磚放到白紙上,使上述兩個相互平行表面與紙面垂直.在紙上畫出直線aa′和bb′,aa′表示鍍銀玻璃表面,bb′表示另一表面,如圖所表示.然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針、位置如圖).用、連線表示入射光線.(1)為了測量折射率,應怎樣正確使用大頭針、?.(試在題圖中標出、位置)(2)然后,移去玻璃磚與大頭針.試在題圖中經(jīng)過作圖方法標出光線從空氣到玻璃中入射角與折射角.簡明寫出作圖步驟.(3)寫出用、表示折射率公式為n=.【解析】(1)在bb′一側觀察、經(jīng)bb′折射,aa′反射,再經(jīng)bb′折射后)像,在適當位置插上使得與、像在一條直線上,即讓擋住、像;再插上讓它擋住或像和.、位置如圖所表示.1.以下包括物理學史上四個重大發(fā)覺,其中說法正確是()A.卡文迪許經(jīng)過扭秤試驗,測定出了萬有引力常量B.法拉第經(jīng)過試驗研究,發(fā)覺了電流周圍存在磁場C.奧斯特經(jīng)過試驗研究,總結出電磁感應定律D.牛頓依照理想斜面試驗,提出力不是維持物體運動原因【解析】法拉第經(jīng)過試驗研究,總結出電磁感應定律;奧斯特經(jīng)過試驗研究,發(fā)覺了電流周圍存在磁場;理想斜面試驗是伽利略做,不是牛頓做.【答案】A2.(廣東廣州一模,34)用下列圖所表示試驗裝置來驗證牛頓第二定律.①為消除摩擦力影響,試驗前平衡摩擦力詳細操作為:取下,把木板不帶滑輪一端適當墊高并重復調(diào)整,直到輕推小車后,小車能沿木板做運動.②某次試驗測得數(shù)據(jù)以下表所表示.依照這些數(shù)據(jù)在坐標圖中描點并作出a-圖線,從a-圖線求得協(xié)力大小為N(計算結果保留兩位有效數(shù)字).【答案】①砂桶勻速直線②描點,連線如圖所表示0.30N3.在”探究加速度與力、質(zhì)量關系”試驗時,已提供了小車,一端附有定滑輪長木板、紙帶、帶小盤細線、刻度尺、天平、導線.為了完成試驗,還須選取器材名稱是_______________________________________________________________________________________(漏選或全選得零分);并分別寫出所選器材作用.【解析】電磁打點計時器(電火花計時器)統(tǒng)計小車運動位置和時間;鉤碼用以改變小車質(zhì)量;砝碼用以改變小車受到拉力大小,還能夠用于測量小車質(zhì)量.假如選電磁打點計時器,則需要學生電源,假如選電火花計時器,則不需要學生電源.【答案】①學生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼或電火花計時器、鉤碼、砝碼②學生電源為電磁打點計時器提供交流電源;電磁打點計時器(電火花計時器)統(tǒng)計小車運動位置和時間;鉤碼用以改變小車質(zhì)量;砝碼用以改變小車受到拉力大小,還能夠用于測量小車質(zhì)量.4.在”驗證牛頓第二定律”試驗中,打出紙帶如圖所表示,相鄰計數(shù)點間時間間隔是t.(1)測出紙帶各相鄰計數(shù)點之間距離分別為、、、如圖(a)所表示,為使由試驗數(shù)據(jù)計算結果更精準一些,計算加速度平均值公式應為a=_______.(2)在該試驗中,為驗證小車質(zhì)量M不變時,a與M成正比,小車質(zhì)量M、砂及砂桶質(zhì)量m分別選取以下四組值.A.M=500g,m分別為50g、70g、100g、125gB.M=500g,m分別為20g、30g、40g、50gC.M=200g,m分別為50g、70g、100g、125gD.M=200g,m分別為30g、40g、50g、60g若其余操作都正確,那么在選取_______組值測量時所畫出a-F圖象較準確.(3)有位同學經(jīng)過測量,作出a-F圖象,如圖(b)所表示.試分析:①圖象不經(jīng)過原點原因是______________________________________________.②圖象上部彎曲原因是________________________________________________.【解析】(1)逐差法處理試驗數(shù)據(jù),依照公式求解加速度.(2)滿足砂和砂桶質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M條件,繩對小車拉力才近似等于砂和桶重力,故選B.(3)分析試驗誤差出現(xiàn)原因:①沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠;②未滿足砂和砂桶質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M.【答案】(2)B(3)①沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠②未滿足砂和砂桶質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M5.為了探究受到空氣阻力時,物體運動速度隨時間改變規(guī)律,某同學采取了”加速度與物體質(zhì)量、物體受力關系”試驗裝置(如圖所表示).試驗時,平衡小車與木板之間摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對小車運動阻力.(1)往砝碼盤中加入一小砝碼,在釋放小車(選填”之前”或”之后”)接通打點