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上海市建平中学高三物理试题 机械振动和机械波（2019.10.20 ） 、单项选择题（共 16 分，每小題 2 分，每小题只有一个正确选项） 1、如图是波遇到小孔或障碍物后的 图象，图中每两条实线间的距离表示一一 个波长，其中正确的图象是（ ） 2、关于机械波的说法正确的是 （ ） A 当波从一种媒介进入另一种媒介，保持不变的是波长 B 两个振动情况完全相同的质点间的距离是一个波长 C.振源振动一个周期，波就向前推移一个波长的距离 D 当两列波相遇时总是能够发生稳定的干涉现象 3、如右图为波源开始振动经过一个周期 T 后，在介质中形成 的波形图。正确的是（ ） A .若 N 点是波源，则该时刻 P 点的速度最大 B .若 N 点是波源，则 P 点已振动了 T/4 C.若 M 点是波源，则 P 点已振动了 3T/4 D .若 M 点是波源，则 M 点开始振动的方向向下 4、如图为一简谐横波的图像，波沿 x 轴正方向传播，正确的是（ ） A .质点 A、D 的振幅相等 B .该时刻质点 C、F 的加速度为零 C. 该时刻质点 B、E 的速度方向相同 D. 该时刻质点 D 正向上运动 5、 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播， 某时刻的波 形曲线见以下说法正确的是（ ） A .声波在水中波长较大， b 是水中声波的波形曲线。 B .声波在空气中波长较大， b 是空气中声波的波形曲线 C.水中质点振动频率较高，a 是水中声波的波形曲线 D .空气中质点振动频率较高， a 是空气中声波的波形曲线 6、有两部手机 A 和 B , A 的号码为 12345672003 , B 的号码为 12345672019 .当用手机 A （或 B）拨打 B （或 A ）的号码时，既能听到手机 B （或 A）的叫声，又能看到 B （或 A ） 的显示屏上显示出 A （或 B）的号码.现把手机 A 放到一个透明玻璃罩内，并抽成真空， 再用手机 B拨打号码 12345672003，以下说法正确的是 （ ） A .既能听到 A 的叫声，又能看到 A 显示屏上显示出 12345672008 B. 能听到 A 的叫声，但不能看到 A 显示屏上显示出 12345672008 C. 不能听到 A 的叫声，但能看到 A 显示屏上显示出 12345672008 D. 既不能听到 A 的叫声，又不能看到 A 显示屏显示出号码 7、如图所示，物体 A 放在物体 B 上,B 与弹簧相连，它们 在光滑水平面上一起做简谐运动。 当弹簧伸长到最长时开始记 时（t = 0），取向右为正方向，A 所受静摩擦力 f 随时间 t 变化 的图象正确的是 (ci A D 、单项选择题.（共 24 分，每小题 3 分，每小题只有一个正确选项） 9、某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s, 种简易地震仪 由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成（如图），在一次地震中，震源在地震仪下方, 8、如图所示，放在光滑水平面上弹簧振子 ，振子质量为 m,振 子以 0 为平衡位置，在 B 和 C 之间振动,设振子经平衡位置时的速 率为v,则它在由 OBTOC 的整个运动过程中，弹簧弹力对 振子所做功的大小为 （A. 2mv2 2 B. mv 2 2 C. 2 mv 2 察到两振子相差 5s 开始振动，则（ A. P 先开始振动 ，震源距地震仪36 km B P 先开始振动 ，震源距地震仪约 25 km C. H 先开始振动 ，震源距地震仪约 36 km D. H 先开始振动 ，震源距地震仪25 km 10、消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题， 内燃机、通风机等在排放各种高速 气流的过程中都发出噪声， 干涉型消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。 干涉型消声器 的结构及气流运行如图所示， 产生的波长为 入的声波沿水平管道自左向右传播。 在声波到达 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过 的目b 处相遇，即可达到消弱噪声 11、如图所示，为一列简谐横波的图象，在此时刻，质点 的速度仍为 v，且该 0.1s 内，P 的速度方向未发生改变；再过 P 的速度方向改变，速度大小还是 V,从而可以断定（ A .波向左传播，频率为 5Hz B .波向右传播，频率为 C.波向左传播，波速为 10m/s D .波向右传播，波速为 12、如图所示，波源 S 在 t = 0 时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的 简谐横波，已知波的传播速度大小为 1m/s。S、a、b、c、d、e 和 a、b、c 是沿波传播方向 上的间距为 1m 的 9 个质点，t= 0 时刻均静止于平衡位置， 当 t= 1s 时波源 S 第一次到达最高点，则在 t = 4s 至 U t = 4.6s 总 卜 上 g二 这段时间内，下列说法中正确的是（ ） A .质点 c 的加速度正在增大 B .质点 a 的速度正在减小 C.质点 b 的运动方向向上 D.质点 c的位移正在减小 13、如图所示，地面上叠放着两个中间连有一轻质弹簧的物体 m 和 M , 竖直向上的力 F 作用在 m 上，两物体保持静止， mgF（m+M）g。某一时 刻力 F+F A. (M+m)g+F C. (M+3m)g+F B. (M+2m)g+F D . (M+m)g 14、 一列沿 x轴正方向传播的简谐横波， 周期为0.50 s 某一 时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为 Pi ,F2,P3. 已知 P!和 P2之间的距离为 20 cm, P2和 P3之间的距离为 80 cm, 则 Pi的振动传到 A. 0.50 s C. 0.10 s 15、 如图所示，实线和虚线分别为某种波在 标分别为 d 和 3d 的两个质点 的是（ A .任一时刻，如果质点 点C 一定向下运动 B .任一时刻，如果质点 质点 C 的速度也为零 6 At 13 x 轴负方向传播，波速 v=4 m/s.已知坐标原点（x=0）处质点的振动 t=0.15 s 时波形图是（ ） 三、多项选择题（共 16 分，每小题 4 分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得 4 分，选对但不全的，得 2 分，有选错或不答的，得 0 分） 17、图为用频闪照相拍摄的一张沿 x 轴正方向传播的机 械波的照片，如果频闪时间间隔为 -s，且小于波的周期， 2 分析照片可知，下列波的周期值符合条件的是（ ） 4 2 18、 一列简谐横波沿直线传播，该直线上的 4.42 m.图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在 处P2所需的时间为( B. 0.13 s D. 0.20 s C.如果波是向右传播的 D .如果波是向左传播的 ，则波的周期可能3 3 2 A. - s B. 2s C. s D. s PL t 时刻和 t+At 时刻的波形曲线.B 和 C 是横坐 16、一列简谐横波沿 图象如下图所示.在下列四幅图中能够正确表示 C 质点的振动曲线.从图示可知（ ） A .此列波的频率- -定是 10 Hz B .此列波的波长一定是 0m C. 此列波的传播速度可能是 34 m/s D. a 点一定比 b 点距波源近 19、 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分 别为 m1和 m2的两物块 A、B 相连，并静止在光滑的水平地面上， 现使 A 以 3 m/s 的速度向 B 运动压缩弹簧，速度图象如图乙，则有（ ） A 在 ti、t3时刻两物块达到共同速度 1 m/s，且弹簧都是处于压缩状态 B 从 t3到 t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长 C.两物体的质量之比为 mi : m2=l : 2 D .在 t2时刻 A 与 B 的动能之比为 EKI : EK2=1 : 8 20、如图，一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，振幅为 播方向上两质点 a、b 的平衡位置相距 0.4m （小于一个波长） 点 b 在 x 轴下方与 x 轴相距 1cm 的位置。则（ ） A 此波的周期可能为 1.2s B .此波的周期可能为 0.6s C.从此时刻起经过 0.5s, b 点可能在波谷位置 D .从此时刻起经过 0.5s, b 点可能在波峰位置 四、填空题.（共 20 分，每小题 4 分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置） 21、如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的 B、C 两点间做简谐运动，O 为平衡 位置。已知振子由完全相同的 P、Q 两部分组成，彼此栓接在一起。当振子运动到 B 点的瞬 间，将 P 拿走，则以后 Q 的运动和拿走 P 之前相比 Q 的振幅 （填增大”不变”减小”）；Q 通过 O 点时的 速率 （填“增大”、“不变”、“减小”）。 _ （填“增大”、“不变”、“减小”）；已知地球半径为 摆的周期变为 _ 。 23、弹性绳沿 x 轴放置，左端位于坐标原点，用手 握住绳的左端，当 t= 0 时使其开始沿 y 轴做振幅为 8cm 的简谐振动，在 t = 0.25s 时，绳上形成如图所示的波形， 则该波的波速为 cm/s, t= 时， 位于 x2= 45cm 的质点 N 恰好第一次沿 y 轴正向通过平衡位置。 24、如图真空中有甲、乙、丙三个完全相同的单 摆，摆球都带正电，摆线绝缘。乙的悬点有带正电的 小球，丙所在空间有竖直向下的匀强电场，则甲、 乙、丙振动的周期 T1、T2、T3的大小关系为 _ ;从相同高度由静止开始释放，三者运动到 最低点的动能EK1、EK2、EK3的大小关系为 O 25、下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中 时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况， 给出的图，确定飞机飞行速度最大 的是 _ （填 a、b、c）,并用刻 度尺等工具估测 c 图中飞机的速度 2cm，波速为 2m/s。在波的传 ，当质点 a 在波峰位置时，质 b - fir - H 0.4m COB 22、一T,当将单摆放在离地面高为 8ykw. 1 I 1 1 II -.忙 0-8 J 10 20 30 40 x/dn （不考虑空气的流动）水平飞行 A 点表示飞机的位置。请你利用 H 的地方其周期将 R,若为 _ m/s。已知声波在空气中的速度为 340m/s。 (a) (c) (b) 上海市建平中学高三物理试题 （2010.10.20） 班级 _ 生名 _ 号 _ 得分 第I卷（共76分） 、单项选择题（共 16 分，每小題 2 分，每小题只有一个正确选项） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 、单项选择题（共 24 分，每小题 3 分，每小题只有一个正确选项） 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 22、 24、 25、 第II卷（共74 分） 26、 （多选题）将一单摆向左拉至水平标志线上 ，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆 线碰到障碍物，摆球继续向右摆动用频闪照相机拍到如图所示 的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是（ ） A 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为 9: 4 B 摆线碰到障碍物前后的摆长之比为 3 : 2 C 摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大 D 摆线经过最低点时 角速度变大，半径减小，摆线张力不变大 27、 （多选题）如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷。 此刻 M 是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 （ A该时刻质点 O 正处于平衡位置 B P、N 两质点始终处在平衡位置 C.随着时间的推移，质点 M 将向 O 点处移动 D 从该时刻起，经过四分之一周期，质点 M 到达平衡位置题号 17 18 19 20 答案 三、多项选择题（共 16 分，每小题 4 分，每小题有二个或三个正确选项，全选对的，得 4 分，选对但不全的，得 2 分，有选错或不答的，得 0 分） 每小题 4 分.答案写在题中横线上的空白处或指定位置） 填空题.（共 20 分, 四23、 五、 实验题（共 24 分, 答案写在题中横线上的空白处或括号内。 ） 28、在做 用单摆测重力加速度”的实验中， （1）某同学的操作步骤为： a.取一根细线，下端系住直径为 d 的金属小球，上端固定在铁架台上； b.用米尺量 得细线长度 L ； c.在摆线偏离竖直方向 5。位置释放小球；d 用秒表记录小球完成 n 次全 以上方法得出的重力加速度值与实际值相比 _ （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 （2）某同学实验时，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方他仍将从悬点到球心 的距离当作摆长 L,通过改变摆线的长度， 测得 6 组 L 和对应的周期 T , 画出 L T2图线，然后在图线，然后选取 A、B 两个点.坐标如图所示。 他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为 g = _ 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心 处的情况相比，将 _ 。（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 29、学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生 了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块 （如一把米尺）做成的摆 （这 种摆被称为复摆），如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动， C 点为重心，板长为 L , 周期用 T 表示。 . 甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关。 乙同学猜想：复摆的 摆长应该是悬点到重心的距离 L/2。丙同学猜想：复摆的摆长应该大于 L/2。 理由是：若 oc 段看成细线线栓在 C 处，C 点以下部分的重心离 o 点的距 - 离显然大于 L/2。 为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索: （1）把两个相同的木板完全重叠在一起， 用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期, 发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是 与测量的数据如表格所示。由表格可知，复摆的等效摆长 “小于”或“等于”）。 （2）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对 数据进行处理。请在坐标纸上作出 T-To图，并根据图象中 振动的总时间 t，得到周期 T = t/n； e.用公式 g = 4.2L T2 计算重力加速度。 _ _ 的 （选填“正确”或错 误”。 换快L cm 25 50 80 100 120 150 周期计負值L乞 0.?0 1.00 1.27 U1 1.55 -W * 1.j 周期测垦值I 0.81 1.47 L64 1.SQ 2.01 L/2 单摆的周期计算值（ 用 T 表示板长为 L 复摆的实际周期测量值。计算 旳 1（2 ）用 T 0表示板长 为 L 的复摆看成摆长为 To=2 二 L 笙 反映出的规律求出 = _ （结果保留三位有 vL/2 效数字，其中 L等是板长为 L 时的等效摆长 T=2 二.L等 ）。/Lf （L/2 ）iin 六、计算题（共 50 分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤 .只写出最后 答案，而未写出主要演算过程的，不能得分 .有关物理量的数值计算问题， 答案中必须明确 写出数值和单位） 30、一列横波在 x 轴上沿正方向传播，A、B 为 x 轴上相距为 20 m 两点，A 在波峰时, B 恰在平衡位置，经过.：t=5s，且 TAtT3 ； Ek1= Ek 2 Ek 3 25、 C;约为 860m/s 第II卷（共74分） 五、 实验题（共 24 分，答案写在题中横线上的空白处或括号内。 ） 26、 AC 27、BD 28、 （1）偏小； 1 q | A （2） 4 2 2 相同 28、（ 1）错误；（2） 大于；1.18:图略 TB -TA 六、计算题（共 50分, 要求写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤 .只写出最后 答案， 而未写出主要演算过程的， 不能得分 .有关物理量的数值计算冋题， 答案中必须明确 写出数值和单位） 30、（ 1） 80 （n=1、 2、3 ） （2） 3 24 / 一 2、3） 2n+1 10 （3） （ n=1、 2n 1 31、 （1） 0.4 二； 0.4m （2） 0.126m/s （3） 0.499N 32、（ 1） 0.18m （2） 1.64s 33、（ 1） 6m/s2 （2） 168N、 72N