第八章机械振动和机械波时间:50分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共48分)1.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是()A.位移B.速度C.加速度D.回复力答案B做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,位移、回复力和加速度是确定不变的,而速度的方向可能不同,故A、C、D错误,B正确。2.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asint,则质点()A.第1s末与第2s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同答案D由x=Asint知周期T=8s。第1s、第3s、第5s间分别相差2s,恰好是个周期,根据简谐运动图像中的对称性可知D选项正确。3.如图为某弹簧振子在0~5s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是()A.振动周期为5s,振幅为8cmB.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答案C由图可知,弹簧振子的周期为4s,A错误;弹簧振子的位移方向与加速度方向相反,第2s末振子的加速度为正向的最大值,B错误;弹簧振子的位移为0时,速度最大,C正确;从第1s末到第2s末振子在做减速运动,D错误。4.如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像,以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向,从t=0时刻起,当甲第一次到达右方最大位移处时()A.乙在平衡位置的左方,正向右运动B.乙在平衡位置的左方,正向左运动C.乙在平衡位置的右方,正向右运动D.乙在平衡位置的右方,正向左运动答案D当甲第一次到达正向最大位移处时是在1.5s末,从图像可以看出,此时乙的位移为正,即乙在平衡位置右侧;另外,位移图像斜率表示速度,此时乙的斜率为负,即表示乙在向左运动。5.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则()A.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动答案B由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz,则固有周期为2s;再由T=2π,得此单摆的摆长约为1m;若摆长增大,单摆的固有周期增大,固有频率减小,则共振曲线的峰将向左移动。6.一列简谐波沿x轴正方向传播,某时刻波形图如图甲所示,a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置。如再过个周期,其中某质点继续振动的图像如图乙所示,则该质点是()A.a处质点B.b处质点C.c处质点D.d处质点答案D再过个周期,质点经平衡位置向上振动,从而可以判断出只有d处质点符合要求。7.根据多普勒效应,下列说法中正确的有()A.多普勒效应只适用于声波B.当波源和观察者同向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低C.当波源和观察者相向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高D.当波源和观察者反向运动时,观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高答案C当波源与观察者相互接近,观察者接收到的频率比波源的频率高,反之则低。故C正确。8.如图所示,有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,图中实线和虚线分别是该波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,则()A.该波的波速可能是10m/sB.该波的频率可能是25HzC.t=0时,x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m答案B由题意可知,波沿x轴正方向传播,在0.03s内沿x轴正方向传播的位移x=λ(n=0,1,2,3…),波速v==×1.2m/s=(40n+30)m/s(n=0,1,2,3…),选项A错误;频率f==Hz,将25Hz代入得n=0,选项B正确;t=0时,x=1.4m处质点在x轴上方,回复力指向平衡位置,此处的质点的加速度方向沿y轴负方向,选项C错误;各质点在平衡位置附近振动并不随波迁移,选项D错误。二、非选择题(共52分)9.(12分)在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中,图甲中的O点是摆线的悬点,a、b两点分别是摆球的上沿和下沿,则该单摆的摆长l=m。乙图为测量周期用的秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共30个小格,每小格30s。该单摆全振动n=50次时,表盘指针的位置如图乙所示,所用时间t=s。用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=(不必代入具体数值)。答案0.9160(0.9159~0.9161)96.3解析摆长l=L+,由题图得摆线长L=0.9080m,直径D=0.0160m,所以l=0.9160m。所用时间t应为小表盘读数1.5分钟(90秒)与大表...
