（衡水萬卷）高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十八 機械振動1（含解析）-人教版高三物理試題

機械振動1一 、單選題（本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的）1.（2015天津高考真題）圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為和，圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象，下列說法正確的是A、該波沿+x方向傳播，波速為1m/sB、質(zhì)點a經(jīng)過4s振動的路程為4mC、此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向D、質(zhì)點a在t=2s時速度為零2.（2015福建高考真題）簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v 。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻起，下列四副波形中質(zhì)點a最早到達波谷的是（ ）3.（2015北京高考真題）周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖像如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，則該波（ ）A、沿x軸正方向傳播，波速v=20m/s B、沿x軸正方向傳播，波速v=10m/sC、沿x軸負方向傳播，波速v=20m/s D、沿x軸負方向傳播，波速v=10m/s4. 如圖所示為一個豎直放置的彈簧振子物體沿豎直方向在A、B之間做簡諧運動，O點為平衡位置，A點位置恰好為彈簧的原長。物體由C點運動到D點（C、D兩點未在圖上標出）的過程中，彈簧的彈性勢能增加了3.0J，重力勢能減少了2.0J。對于這段過程有如下說法： 物體的動能增加1.0JC點的位置可能在平衡位置以上D點的位置可能在平衡位置以上物體經(jīng)過D點時的運動方向可能指向平衡位置以上說法正確的是A和    B和    C和    D只有二 、多選題（本大題共3小題 ）5.如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，質(zhì)點P恰在平衡位置，虛線是這列波在t=0.2s時刻的波形圖已知該波的波速是0.8m/s，則下列說法正確的是（）A這列波可能是沿x軸正方向傳播的Bt=0時，x=4cm處質(zhì)點P的速度沿y軸負方向C質(zhì)點P在0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程為0.32mD質(zhì)點P在0.4s時刻速度方向與加速度方向相同6.（2015金山區(qū)一模）如圖，一列簡諧橫波向右傳播，質(zhì)點a和b的平衡位置相距0.5m某時刻質(zhì)點a運動到波峰位置時，質(zhì)點b剛好處于平衡位置向上運動這列波的波長可能是（）A1mB2mC0.4mD0.5m7.（2015奉賢區(qū)一模）一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，振幅為A，在t與t+0.4s兩時刻在x軸上3m到3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖同一條圖線所示，則正確的是（）A質(zhì)點振動的最大周期為0.4 sB該波的最大波速為10 m/sC從t時開始計時，x=2 m處的質(zhì)點比x=2.5 m處的質(zhì)點先回到平衡位置D在t+0.2 s時，x=2 m處的質(zhì)點位移一定為A三 、簡答題（本大題共2小題 ）8. 彈簧振子以O(shè)點為平衡位置在B.C兩點之間做簡諧運動.B.C相距20 cm.某時刻振子處于B點.經(jīng)過0.5 s，振子首次到達C點.求：（1）振動的周期和頻率；（2）振子在5 s內(nèi)通過的路程及位移大??；（3）振子在B點的加速度大小跟它距O點4 cm處P點的加速度大小的比值.9. (1)一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點。時刻振子的位移；時刻；時刻。該振子的振幅和周期可能為（ ） A.0. 1 m， B.0.1 m, 8s C.0.2 m， D.0.2 m，8s (2) 如題圖所示，空氣中在一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°.半徑為R的扇形OAB，一束平行光平行于橫截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考慮首次入射到圓弧上的光，則上有光透出部分的弧長為多少？0.2016萬卷作業(yè)卷（十八）答案解析一 、單選題1. 【答案】D【解析】質(zhì)點b開始振動的方向向上，根據(jù)前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點的原理，該波沿x軸負方向傳播，選項A錯誤；4s是半個周期，質(zhì)點a經(jīng)過半個周期振動的路程是兩個振幅，即1 m，選項B錯誤；質(zhì)點a、b振動方向相反，此時刻質(zhì)點a的速度沿一y方向，選項C錯誤；在t=2 s時，質(zhì)點a在波谷，速度為零，選項D正確。2. 【答案】：D【解析】由圖A知，波長=2s，周期，由圖知質(zhì)點a向上振動，經(jīng)T第一次到達波谷，用時，B圖對應(yīng)波長=s，周期，由圖知質(zhì)點a向下振動，經(jīng)T第一次到達波谷，用時，C圖對應(yīng)波長=s，周期由圖知質(zhì)點a向上振動，經(jīng)T第一次到達波谷，用時，D圖對應(yīng)波長=s，由圖知質(zhì)點a向下振動，經(jīng)T到達波谷，用時，所以D正確。3. 【答案】B【解析】根據(jù)前一質(zhì)點帶動后一質(zhì)點振動的原理，該波沿x軸正方向傳播；根據(jù)圖像，這列波的波長為20 m，所以波速v=10ms，選項B正確。4. 【答案】A解：由于系統(tǒng)機械能守恒，由彈簧的彈性勢能增加了3.0J，重力勢能減少了2.0J，則可知動能減少1.0J，故錯誤。 由于到D點的時候動能已經(jīng)減少了，故D之前到達了平衡位置，C也在D之前，故C可能在平衡位置以上，故正確。 由的分析知，D不能在平衡位置以上，故錯誤。 由于只知道D位置是在平衡位置以下，但是可能是速度減小到零，返回來又經(jīng)過D位置，故物體經(jīng)過D點的運動方向可能指向平衡位置，故正確。故選A.二 、多選題5. 【答案】BC考點：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象專題：波的多解性分析：由圖讀出波長，由v=求出周期T，由時間t=0.2s與T的關(guān)系，根據(jù)波形的平移，判斷波的傳播方向，即可判斷t=0時，x=4cm處質(zhì)點P的速度方向由時間與周期的關(guān)系，求解質(zhì)點P在0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程，確定出質(zhì)點P在0.4s時刻的位置，分析速度方向與加速度方向的關(guān)系解答：解：A、由圖讀出波長=12cm，由v=得周期T=，t=0.2s=T，由圖看出，實線到虛線，波形向右平移了9cm1cm=8cm=，向左平移了13cm9cm=4cm=故得知，波形應(yīng)向左平移，波沿x軸負方向傳播故A錯誤B、波沿x軸負方向傳播，t=0時，x=4 cm處質(zhì)點P的速度沿y軸負方向故B正確C、時間t=0.6s=4T，而每個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程是4A，則質(zhì)點P在0.6s時間內(nèi)經(jīng)過的路程為S=4×4A=0.32m故C正確D、質(zhì)點P在0.4s時刻與0.1s時刻狀態(tài)相同，而t=0.1s=，質(zhì)點P正從平衡位置向波谷運動，速度方向向下，而加速度方向向上，故D錯誤故選BC點評：本題關(guān)鍵是時間t=0.2s與T的關(guān)系，利用波形的平移法判斷波的傳播方向根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點的運動狀態(tài)6.【答案】BC考點：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象分析：a質(zhì)點經(jīng)過平衡位置速度方向可能向上，也可能向下，結(jié)合波的周期性，得到波長的通項，再得到特殊值解答：解：據(jù)題質(zhì)點a運動到波峰位置時，質(zhì)點b剛好處于平衡位置向上運動，則ab間距離與波長的關(guān)系為：xab=（n+），n=0，1，2，3則得 =m當n=0時，=2m；當n=1時，=0.4m；故選：BC點評：本題關(guān)鍵抓住波的空間周期性，得到波長的通項，考查運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力和分析波動形成過程的能力7.【答案】AC考點：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象分析：根據(jù)波形圖的周期性，重復(fù)性，可列出在0.4秒內(nèi)的經(jīng)過N個周期，從而得出波速的通項式，并由此確定周期的最大值和波速的最小值根據(jù)時間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點的位移由波的傳播方向來確定質(zhì)點的振動方向，判斷回到平衡位置的先后解答：解：A、B、由題意可知，t=0時刻與t=0.4s時刻在x軸上3m至3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示，則有 0.4s=NT（N=1，2，3），所以當N=1時，周期最大，為T=0.4s，根據(jù)v=，當N=1時，波速最小為lOm/s，故A正確，B錯誤；C、橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻，x=2m處的質(zhì)點向下運動，x=2.5m處的質(zhì)點先向上運動再回到平衡位置，所以從t=0開始計時，x=2 m處的質(zhì)點比x=2.5m處的質(zhì)點先回到平衡位置，C正確；D、在t+0.2 s時，x=2 m處的質(zhì)點位移為零D錯誤；故選：AC點評：此題關(guān)鍵要理解波的傳播周期性與重復(fù)性，列出周期的通項，掌握波速、頻率與波長的關(guān)系，理解質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向三 、簡答題8.（1）設(shè)振幅為A，由題意BC2A20 cm，所以A10 cm.振子從B到C所用時間t0.5 s，為周期T的一半，所以T=1.0 s；f=1.0 Hz.（2）振子在1個周期內(nèi)通過的路程為4A，故在t=5 s=5T內(nèi)通過的路程s=×4A=200 cm.5 s內(nèi)振子振動了5個周期，5 s末振子仍處在B點，所以它偏離平衡位置的位移大小為10 cm.（3）振子加速度a=-x,ax.所以aBaP=xBxP=104=52.9. (1) 【答案】AD【解析】若振幅為0.1m,則，當n=0時，解得,故選項A正確.B錯誤；若振幅為0.2m, 則,當n=0時解得，T=8s,所以選項C錯誤.D正確。 (2)【答案】【解析】光路圖如圖所示，由光的折射定律可知；，解得；又，利用幾何關(guān)系可以求出透光的區(qū)域所對的圓心角是。