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- 2021-06-01 发布
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机械波 单元测试题
一、本题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确。有的小题有多个选项正确.全部选对的得3分。选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.一质点作简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图7—1所示.由图可知,在t =4s时,质点的 ( )
A.速度为正的最大值,加速度为零
B.速度为负的最大值,加速度为零
C.速度为零,加速度为正的最大值
D.速度为零,加速度为负的最大值
2.一列横波沿水平方向传播,某一时刻的波形如图7—2所示,则图
中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是 ( )
A.a和c B.a和d C.b和c D.b和d
3.如图7 - 3所示,一列横波沿x轴传播,实线和虚线分别是t1时刻和
t2时刻波的图像.已知t2 = t1+1/8s,振动周期是0.5s,则波的传播方
向与传播距离是 ( )
A.向x轴正方向,9m B.向x轴负方向,3m
C.向x轴正方向,3m D.向x轴负方向,9m
4.部队经过桥梁时,规定不许齐步走,主要原因是 ( )
A.减轻对桥的压力 B.减小对桥的冲量
C.避免使桥发生共振 D.使桥受到的压力更为均匀
5.两列频率相同的波发生干涉时,若两列波的波峰在某质点P位置相遇,则有 ( )
A.质点P的振动始终加强,P点振幅最大
B.质点P的振动始终加强,P点位移始终最大
C.质点P的振动有时加强,有时减弱,振幅随时间周期性变化
D.质点P的振动有时加强,有时减弱,因为P点的位移随时间作周期性变化
6.关于波的干涉和衍射,下列说法中正确的是 ( )
A.只有横波才能产生干涉,纵波不能产生干涉
B.只要是两列波叠加,都能产生稳定的干涉图样
C.只要是波,都能产生衍射
D.波长很小的波可以产生衍射,不能产生干涉
7.如图7 - 4所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B间作简谐
运动,A、B间距为10cm.振子从O点运动到P点历时0.2s,经A
点再回到P点又历时0.4s下列说法正确的是 ( )
A.它的振幅为10cm B.它的周期为1.6s
C.它的频率为0.5Hz D.它由P点经O点运动到B历时0.8s
8.有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10Hz。振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点,由此可知波速和传播方向可能是 ( )
A.8m/s,向右传播 B.8 m/s,向左传播
C.24 m/s,向右传播 D.24 m /s.向左传播
9.已知一列简谐波在x轴上传播,原点O的振动图线如图7—5(a)所示,t时刻的波形图线如图7—5(b)所示,则t′=t+0.5s时刻的波形图线可能是图7—6中的 ( )
10.如图7—7所示,光滑圆槽的半径R远大于小球运动的弧长,今有
两个小球(可视为质点)同时由静上释放,其中A球开始时离圆槽最
低点O较远些,则它们第一次相碰的地点在 ( )
A.O点 B.O点偏左
C.O点偏右 D.无法判断
11.一列简谐横波在图7—8中沿x轴传播,a、b是其中相距为 0.3m的两点.在某时刻,a质点位于平衡位置向上运动,b质点恰好运动到下方最大位移处,已知横波的传播度为60m/s,波长大于0.3m
( )
A. 该波沿负x轴方向传播,则频率为150Hz
B.若该波沿负x轴方向传播,则频率为100 Hz
C.若该波沿正x轴方向传播,则频率为75 Hz
D.若该波沿正x轴方向传播,则频率为50 Hz
12.图7—9所示为一列简谐横波在t=20秒时的波形图,图7—10是这列波中P点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是 ( )
A.υ:25cm/s,向左传播 B.υ=50cm/s,向左传播
C.υ:25cm/s,向右传播 D.υ=50cm/s,向左传播
答 题 卡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、本题共3小题。每小题5分。共15分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.
13.下列现象属于声波的干涉、衍射、反射中的哪一种?
(1)夏13里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝,这是声波的 现象.
(2)“闻其声而不见其人”这是声波的 现象.
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,这是声波的 现象.
14.当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到的汽笛声的音调 ,这是因
为声源的振动频率 ,而耳膜振动的频率 。(填变高、变低或不变)
15.一位同学用单摆做测量重力加速度的实验,他将摆挂起后,进行了如下步骤:
A.测摆长L.用米尺量出摆线的长度.
B.测周期T.将摆球拉起,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按下秒表停止计时,读出这段时间t,算出单摆的周期T=
C.所测得的L和T代人单摆的周期公式 ,算出g将它作为实验的最后结
果写入报告中去.
指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正.
三、本题共5小题,共计49分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
16.(9分)如图7—11所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是0.2s后的波形图线.
(1)若波向左传播,求它传播的最小距离;
(2)若波向右传播,求它的最大周期;
(3)若波速为35m/s,求波的传播方向.
17.(9分)如图7—12所示,实线表示简谐波在t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.5s时的波形图.
(1)若T<(t2—t1)<2T,波向右传播的速度多大?
(2)若2T<(t2—t1)<3T,波向左传播的速度多大?
18.(9分)一列简谐横波在t1=0时刻的波形图如图7-13所示,已知该波沿x轴正方向传播,在t2=0.7s末时,质点P刚好出现第二次波峰,试求:
(1)波速υ.
(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=?
19.(10分)如图7-14所示,质量为m的木块放在轻弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时,物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍,则物体对弹簧的最小弹力是多大?要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大。
20.(12分)一列横波沿一直线在空间传播,某一时刻直线上相距为S的A、B两点均处于平衡位置,且AB之间仅有一个波峰,如图7-15所示,若经过时间t,B恰好第一次达到波峰,则该列波可能的波速为多大?
S
A B
图7-15
参考答案
1.D 2.BC 3.C 4.C 5.A 6.C 7.B 8.BC 9.CD 10.A 11.AD 12.B
13.反射,衍射,干涉 14.变高 不变 变高
15.A.要用卡尺测摆球直径d,摆长L摆线长度加上 ,B. C.应多测量几次g,然后取g的平均值为实验最后结果。
16.解:(1)△x=3m(2)T=λ/υ,当υ最小时,T最大,此时波向右“平移”最小。△x=1m
υmin=△x/△t=5m/sTmin=4/5=0.8(s) (3)△x=υ·△t=35×0.2=7(m)=4+3(m).向左.
17.△t时间内波传播的距离△x=υ·△t
(1)T<△t<2T时,λ<△x<2λ即 △x=λ+ =14(m) υ右=△x/△t=14/0.5=28(m/s)
(2)2T<△t<3T时。2λ<△x<3λ即时△x=λ+ =18(m) υ左=△x/△t=18/0.5=36(m/s)
18.(1)设该波周期为T,当图中波形向右传播 ,即经 后,P点第一次出现波峰,以后每隔一个周期T,P点出一次波峰。
即, T=0.4(s)故υ=λ/T=2/0.4=5(m/s)
(2)当t=0时刻,x坐标为2m处在波谷平移到Q点时,Q点第一次出现波欲。t3=△x/υ=4/5=0.8(s)
19.解:当木块运动到最低点时,对弹簧弹力最大,此时加度a方向向上,Fmmg=ma
因为m=1.5mg所以
当木块运动到的最高点时,对弹簧弹力最小,此时加速度方向向下,有mg-F小=ma
由于位移大小相等,加速度大小相等,即时 代入求得F小
由 ,可以求得弹簧劲度系数k.∵kA= ∴
物体的下降过程中不会离开弹簧,只有上升过程中才能,要使物体的振动中刚好不离开弹簧,必须使振动到最高点,速度a恰为g.此时压力F= 0。
回复力刚好等于重力.mg=kÁ所以振幅
20.A、B间可能波形如图答图7-1所示。
图(a)中,若波向右传播υ1=
若波向左传播υ2=
图(b)中,若波向右传播υ3=
若波向左传播υ4=
图(c)中,若波向右传播υ5=
若波向左传播 υ6=
图(d)中,若波向右传播υ7=
若波向左传播υ8=
总之,有几下几种速度:s/6t,s/4t,s/2t,3s/4t,3s/2t.
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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