下學期高二物理周末作業(yè)-單擺、機械波的形成與傳播

高二級物理周末作業(yè)——單擺、機械波的形成與傳播1．某質(zhì)點的振動圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．1s和3s時刻，質(zhì)點的速度相同B．1s到2s時間內(nèi)，質(zhì)點的速度與加速度方向相同C．簡諧運動的表達式為y＝2sin(0.5πt＋1.5π)cmD．簡諧運動的表達式為y＝2sin(0.5πt＋0.5π)cm2．（多選）擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點高度相同，其振動圖像如圖所示．選懸掛點所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知()A．甲、乙兩單擺的擺長之比是eq\f(4,9)B．ta時刻甲、乙兩單擺的擺角相等C．tb時刻甲、乙兩單擺的勢能差最大D．tc時刻甲、乙兩單擺的速率相等3．某小組利用頻閃照相的方法研究單擺的運動過程，即用在同一張底片上多次曝光的方法．從擺球離開左側(cè)最高點A時開始，每隔相同時間曝光一次，得到了一張記錄擺球從A位置由靜止運動到右側(cè)最高點B的照片，如圖所示，其中擺球運動到最低點O時擺線被一把刻度尺擋?。畬φ掌M行分析可知()A．擺球在A點所受的合力等于在B點所受的合力B．左側(cè)擺線與右側(cè)擺線長度之比為9∶4C．擺球經(jīng)過O點前后瞬間擺線上的拉力大小不變D．從A點到O點的過程中，重力對擺球做功的功率不斷變大4．（多選）如圖所示為兩個單擺做受迫振動的共振曲線，則下列說法正確的是()A．若兩個受迫振動分別在月球上和地球上進行，且擺長相同，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．若兩個受迫振動是在地球上同一地點進行，則兩個擺長之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4C．若擺長均約為1m，則圖線Ⅰ是在地面上完成的D．若兩個單擺在同一地點均發(fā)生共振，圖線Ⅱ表示的單擺的能量一定大于圖線Ⅰ表示的單擺的能量5．如圖所示，用輕質(zhì)絲線與小鐵球（可看作質(zhì)點）組成單擺甲，將擺球拉開一個微小的角度后由靜止釋b放，不計空氣阻力，擺球到達最低點B時的動能為Ek、加速度為a，第一次到達B點所用的時間為t。將此單擺與其他幾個單擺拴在一條張緊的水平繩上，發(fā)現(xiàn)在甲擺動后其他單擺也跟著擺動起來，其中乙的擺動幅度最大。下列說法中正確的是（

）A．甲單擺的絲線長度為B．甲單擺動能的變化周期為4tC．甲單擺在B點的加速度為零D．乙單擺的擺球質(zhì)量和甲單擺的擺球質(zhì)量相等6．在一條軟繩上選18個等間距的質(zhì)點，質(zhì)點1在外力作用下首先向上振動，其余質(zhì)點在相互作用力的帶動下依次振動，從而形成簡諧波，由波的形成及圖示可知，下列說法中正確的是()A．每個質(zhì)點均在其平衡位置附近自由振動B．每個質(zhì)點開始運動后，均在水平方向做勻速運動，在豎直方向做簡諧運動C．繩上的每一個質(zhì)點開始振動時，方向都向上，振動周期都相同D．繩上波的傳播過程也是能量的傳遞過程，每個質(zhì)點均做等幅振動，故每個質(zhì)點的機械能守恒7．一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點，下列說法正確的是()A．質(zhì)點B向右運動B．質(zhì)點D和質(zhì)點F的速度方向相同C．質(zhì)點A和質(zhì)點C的速度方向相同D．從此時算起，質(zhì)點B比質(zhì)點C先回到平衡位置8．一列機械波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)點，a正在向上運動．由此可知()A．該波沿x軸負方向傳播B．該時刻，c正在向上運動C．該時刻以后，b比c先到達平衡位置D．該時刻，b的速率比c的速率大9．一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播，如圖所示為此波在某一時刻的波形圖，并且此時振動還只發(fā)生在M、N之間，已知此波的周期為T，Q質(zhì)點的速度方向在波形圖中是向下的，下列說法正確的是()A．波源是M，由波源起振開始計時，P質(zhì)點已經(jīng)振動時間TB．波源是N，由波源起振開始計時，P質(zhì)點已經(jīng)振動時間eq\f(3T,4)C．波源是N，由波源起振開始計時，P質(zhì)點已經(jīng)振動時間eq\f(T,4)D．波源是M，由波源起振開始計時，P質(zhì)點已經(jīng)振動時間eq\f(T,4)1【答案】D【解析】y－t圖像上某點的切線的斜率表示速度；1s和3s時刻，質(zhì)點的速度大小相等，方向相反，故A錯誤；1s到2s時間內(nèi)，質(zhì)點做減速運動，故加速度與速度反向，故B錯誤；振幅為2cm，周期為4s，ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,4)rad/s＝0.5πrad/s，t＝0時，y＝2cm，則φ＝0.5π，故簡諧運動的表達式為y＝Asin(ωt＋φ)＝2sin(0.5πt＋0.5π)cm，故C錯誤，D正確．2【答案】AC【解析】由題圖可知eq\f(T甲,T乙)＝eq\f(8×\f(2,3),8)＝eq\f(2,3)，又因為T＝2πeq\r(\f(l,g))，所以擺長之比為eq\f(4,9)，A正確；由于兩擺線長度不同，在ta時刻離開平衡位置位移相等的位置，兩個單擺的擺角不相等，B錯誤；因為甲的擺線短、擺幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的，在tb時刻，乙在平衡位置(最低處)，而甲在最高處，因此兩者的勢能差是最大的，C正確；由于甲偏離平衡位置高度差大于乙的，所以甲經(jīng)過平衡位置時的速度大于乙的，所以D錯誤．3【答案】B【解析】擺球在A點和B點受到的合力是重力沿切線方向的分力，等于mgsinθ，擺球在A點和B點時，擺線與豎直方向夾角不同，所以合力大小不相等，故A錯誤；根據(jù)題圖可知，擺球從A到O運動時間tA＝9t0(t0是曝光的時間間隔)，從O到B運動時間tB＝6t0，而tA＝eq\f(TA,4)，tB＝eq\f(TB,4)，所以eq\f(TA,TB)＝eq\f(3,2)，由單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可得，左側(cè)與右側(cè)擺線長之比為eq\f(L左,L右)＝eq\f(TA2,TB2)＝eq\f(9,4)，故B正確；擺球經(jīng)過O點時速度不變，但擺線長變短，由向心力公式可知，擺線上的拉力變大，故C錯誤；擺球在A點速度為零，所以在A點重力的功率為零，擺球在C的速度與重力垂直，重力的功率也為零，所以從A點到O點的過程中，重力對擺球做功的功率先變大后變小，故D錯誤．4【答案】AB【解析】題圖圖線中振幅最大處對應的頻率應與做受迫振動的單擺的固有頻率相等，從圖線上可以看出，兩擺的固有頻率fⅠ＝0.2Hz，fⅡ＝0.5Hz.當兩擺在月球和地球上分別做受迫振動且擺長相等時，根據(jù)公式f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,L))可知，g越大，f越大，所以gⅡ>gⅠ，又因為g地>g月，因此可推知圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，A正確；若在地球上同一地點進行兩次受迫振動，g相同，擺長長的f小，且有eq\f(fⅠ,fⅡ)＝eq\f(0.2,0.5)，所以eq\f(LⅠ,LⅡ)＝eq\f(25,4)，B正確；因為fⅡ＝0.5Hz，若圖線Ⅱ是在地面上完成的，根據(jù)f＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,L))，可計算出LⅡ約為1m，C錯誤；單擺的能量除與振幅有關(guān)，還與擺球質(zhì)量有關(guān)，D錯誤．5【答案】A【解析】A．由題意可知單擺的振動周期為4t，由單擺周期公式有解得A正確；B．單擺的振動周期為4t，但能量的變化周期是振動周期的一半，所以動能的變化周期是2t，B錯誤；C．單擺通過最低點時切向加速度為零，但有向心加速度，所以加速度不為零，C錯誤；D．由題意可知單擺乙與單擺甲發(fā)生了共振，而共振的條件是周期相同，所以應該是兩個單擺的擺長相同，D錯誤。故選A。6【答案C】【解析】每個質(zhì)點開始振動后，只在豎直方向做簡諧運動，水平方向上不隨波遷移，B錯誤；波的傳播過程也是能量的傳遞過程，每個質(zhì)點均做受迫振動，所受合力不為零，故每個質(zhì)點的機械能并不守恒，A、D錯誤；繩子上每一個質(zhì)點的起振方向都相同，振動周期等于波源振動周期，C正確．7【答案D】【解析】波傳播時，離波源遠的質(zhì)點的振動落后于離波源近的質(zhì)點的振動，并跟隨著離波源近的質(zhì)點振動，由此可知，A向下運動，B、C、D向上運動，E、F向下運動，故質(zhì)點A和質(zhì)點C的速度方向相反，質(zhì)點D和質(zhì)點F的速度方向相反，選項A、B、C錯誤；由于此時B和C都向上運動，所以B比C先到達最大位移處，并先回到平衡位置，選項D正確．8【答案C】【解析】在題圖所示時刻，a正在向上振動，比左側(cè)的波峰振動滯后，可知波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；根據(jù)波形和波的傳播方向可判斷出c正在向下運動，故B錯誤；由于b向上振動、c向下振動，所以