机械振动习题DOC.docx
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机械振动习题DOC.docx
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机械振动习题DOC
绝密★启用前
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
分卷I
分卷I注释
一、选择题(注释)
1.【题文】在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。
图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为()
A.2.06×10-7m
B.2.06×10-4m
C.1.68×10-4m
D.1.68×10-3m
答案:
【答案】C
【解析】
试题分析:
根据双缝干涉实验中相邻两明纹中心间距公式有:
Δx=
,解得:
d=
=
×589×
10-9m=1.68×10-4m,故选项C正确。
考点:
本题主要考查了对双缝干涉实验中相邻两明纹中心间距公式的理解与应用问题,属于中档题。
2.用包括红光、绿光、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验,所产生的干涉条纹中,离中央亮纹最近的干涉条纹是()
A.紫色条纹 B.绿色条纹 C.红色条纹 D.都一样近
答案:
解析:
本题考查干涉条纹与入射光波长之间的关系,由相邻两亮条纹间的距离
可知:
条纹间的间距与波长成正比,故A项正确.
答案:
A
3.为了使单摆做简谐运动的周期变长,可以使()
A.单摆的振幅适当加大 B.单摆的摆长适当加长
C.单摆从山下移到山上 D.单摆从北京移到南极
答案:
解析:
由单摆的周期公式T=2π
可以得到T与
成正比,与
成反比,即增加摆长t,周期变长;减小重力加速度g,周期变长,T与振幅无关.
答案:
BC
4.若把杨氏双缝干涉实验改在水中进行,其他条件不变,则得到的干涉条纹间距将如何变化()
A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定
答案:
解析:
光在水中的波长小于空气中波长,由条纹间距公式Δx=
λ知,Δx∝λ,B选项正确.
答案:
B
5.【题文】下列说法错误的是
A.水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹,是光的衍射现象
B.洗衣机切断电源后会经历一个剧烈振动阶段,是共振现象
C.戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉,是光的偏振现象
D.在站台上听到驶来的火车汽笛声音调变高,是声波的多普勒效应
答案:
【答案】A
【解析】
试题分析:
水面上的油膜在阳光下会呈现彩色花纹,是光的干涉现象,A错误;洗衣机切断电源,脱水缸的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明此时脱水缸转动的频率与洗衣机固有频率相同,发生了共振.此后脱水缸转速减慢,则驱动力频率小于固有频率,所以共振现象消失,洗衣机的振动幅度随之减弱,B正确;偏振片式立体电影技术的基本原理是光的偏振,C正确;当火车向你驶来的时候,笛的音调变高;当火车离开你向远处驶去时,音调在降低,只是当听者和声源之间发生相对运动时,听者感觉到频率的改变,这种现象称为多普勒效应.D正确
考点:
考查了光现象,多普勒效应,共振现象
6.在用双缝干涉测光的波长的实验中,屏上不能看到干涉图样,比较可能出现的操作问题是()
A.单缝设置过宽
B.光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上
C.光源亮度不够
D.单缝、双缝互相不平行
答案:
解析:
在用双缝干涉测光的波长的实验中,屏上不能看干涉图样,有可能光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上,B选项正确,也有可能单缝、双缝互相不平行,D选项正确.
答案:
BD
7.关于机械波,以下说法正确的是
A.振动的介质由波源向远处的传播过程,叫机械波
B.波源的频率增大时,波速将增大
C.波的传播速度由介质的特性决定,与波源的频率无关
D.波长由介质和振源共同决定
答案:
答案:
CD
解析:
波的传播速度由介质的特性决定,与波源频率无关,波的频率由波源决定,与介质无关.据
知,波长是由v、f决定的,即是由介质和波源决定的.
8.【题文】下列关于电磁场的说法中错误的是( )
A.只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场,从而形成电磁波
B.任何变化的电场周围一定有磁场
C.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场
D.电磁波的理论在先,实践证明在后
答案:
【答案】A
【解析】
试题分析:
如果是均匀变化的电场则产生恒定的磁场,而恒定的磁场不在产生电场,就不能由近向远传播,即不能形成电磁波,A错误;根据麦克斯韦电磁电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,如果电场和磁场不变化,则不能产生磁场和电场.B正确;电磁振荡就是由变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,C正确;麦克斯韦先预言了电磁波,赫兹后证明了电磁波的存在,D正确;
考点:
考查麦克斯韦电磁理论
9.一简谐运动的曲线如图11-2所示,则该振动的周期为()
图11-2
A.10sB.11sC.12s D.13s
答案:
解析:
振子完成一次全振动所需的时间为一个周期,如题图振子完成半个周期所需时间t=5-(-1)s=6s,则振动的周期T=2×6s=12s.
答案:
C
10.【题文】下列说法中正确的是
A.全息照相技术利用了光的干涉原理
B.超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波更容易发生衍射
C.电磁振荡的过程是电场能和磁场能交替转化的过程
D.狭义相对性原理认为,在任何参考系中物理规律都是相同的
答案:
【答案】AC
【解析】超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波直线性比较好,不易发生衍射现象,B错;狭义相对性原理认为,在不同参考系中物理规律是不同的,D错;
11.下列关于光的说法中正确的是( )
A.光纤通信利用了全反射的原理
B.无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉
C.人们眯起眼睛看灯丝,看到的彩色条纹是光的衍射图样
D.麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
答案:
解析:
由全反射、薄膜干涉和光的衍射的基本原理可知A、B、C正确;麦克斯韦提出光是一种电磁波,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故D错误.
答案:
ABC
12.下列哪组现象能说明光具有波粒二象性
A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射
C.光的衍射和光电效应 D.光的反射和光电效应
答案:
C
13.下图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6s时的波形图,波的周期T>0.6s,则( )
A.波的周期为2.4s
B.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动
C.经过0.4s,P点经过的路程为4m
D.在t=0.5s时,Q点到达波峰位置
答案:
解析:
根据题意应用平移法可知
T=0.6s,解得T=0.8s,A错;由图可知振幅A=0.2m、波长λ=8m,t=0.9s=1
T,此时P点沿y轴负方向运动,B错;0.4s=
T,运动路程为2A=0.4m,C错;t=0.5s=
T=
T+
T,波形图中Q正在向下振动,从平衡位置向下振动了
T,经
T到波谷,再过
T到波峰,D对。
答案:
D
14.下图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.6s时的波形图,波的周期T>0.6s,则( )
A.波的周期为2.4s
B.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动
C.经过0.4s,P点经过的路程为4m
D.在t=0.5s时,Q点到达波峰位置
答案:
解析:
根据题意应用平移法可知
T=0.6s,解得T=0.8s,A错;由图可知振幅A=0.2m、波长λ=8m,t=0.9s=1
T,此时P点沿y轴负方向运动,B错;0.4s=
T,运动路程为2A=0.4m,C错;t=0.5s=
T=
T+
T,波形图中Q正在向下振动,从平衡位置向下振动了
T,经
T到波谷,再过
T到波峰,D对。
答案:
D
15.(多选)如图所示是一列简谐横波t=0时刻的图象,经过Δt=1.2s时间,恰好第三次重复出现图示的波形,根据以上信息,下列各项中能确定的是( )
A.波的传播速度的大小
B.经过Δt=0.3s时间,质点P通过的路程
C.Δt=0.6s时刻,质点P的速度方向
D.Δt=1.0s时刻的波形图
答案:
解析:
从图象中可知波长λ=8m,经过Δt=1.2s时间,恰好第三次重复出现图示的波形,因此可知周期T=0.4s,从而确定波速,Δt=0.3s时间内质点P经过的路程为s=3A=30cm;Δt=0.6s时由于不知波的传播方向,因此无法确定质点P的振动方向;Δt=1.0s=2.5T,因此可以确定t=1.0s的波形图.本题答案为A、B、D.
答案:
ABD
16.【题文】转换电视频道,选择自己喜欢的电视节目,称为( )
A.调幅
B.调频
C.调制
D.调谐
答案:
【答案】D
【解析】
试题分析:
电视频道有许多种,它们各自的信号不相同,为了能选择自己喜欢的电视节目,必须对电视进行调谐.
解:
由于我们在选择电视节目,所以应该是调谐.调制是发射无线电波的过程,在发射过程中有调幅与调频两种方式.调幅是改变信号的振幅,调频是改变信号的频率.
故选:
D.
点评:
调制是无线电波发射过程,调谐是无线电波接收过程;调制中有调幅与调频.
17.一束单色光从空气射入玻璃中,则其
A.频率不变,波长变长B.频率变大,波长不变
C.频率不变,波长变短D.频率变小,波长不变
答案:
C
解析:
单色光从空气射入玻璃中,频率不变,波长变短.则C正确.
18.一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示,在t=1s时刻的波形如图中虚线所示.由此可以判定此波的
A.波长一定是4cmB.周期一定是4s
C.振幅一定是2cmD.传播速度一定是1cm/s
答案:
AC
19.传统雷达的工作波长属于微波波段,雷达最主要的功能是发现目标和测定目标的位置,这所利用电磁波的特性是
A.反射 B.折射 C.干涉 D.衍射
答案:
A
解析:
雷达的工作原理就是根据障碍物反射回的电磁波从而确定障碍物的具体位置.则A正确.
20.一个摆长为l1的单摆,在地面上做简谐运动,周期为T1,已知地球质量为M1、半径为R1,另一摆长为l2的单摆,在质量为M2、半径为R2的星球表面做简谐运动,周期为T2,若T1=2T2,l1=4l2,M1=4M2,则地球半径与星球半径之比R1∶R2为( )
A.2∶1 B.2∶3 C.1∶2 D.3∶2
答案:
解析:
在地球表面单摆的周期
①
在星球表面单摆的周期
②
又因为
③
④
①②③④联立得
。
答案:
A
21.如果表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v与时刻的对应关系,T是振动周期,则下列选项中正确的是( )
A.若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v
B.若丁表示位移x,则甲表示相应的速度v
C.若丙表示位移x,则甲表示相应的速度v
D.若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v
答案:
解析:
以弹簧振子为例,如图所示,当振子从平衡位置(t=0)向右(正方向)运动到正向最大位移处的过程中,其速度由正向最大值减小到零,故A正确。
当振子从平衡位置沿负方向运动到最大位移(B)处时,振子的速度由负向最大值逐渐减小为零,故D选项错误。
当振子由正向最大位移(C)处沿负方向运动到平衡位置的过程中,速度由零增大到负向最大,故选项C错误。
当振子从负向最大位移(B)处沿正方向运动至平衡位置的过程中,其速度从零逐渐增大到正方向最大值,故B选项正确。
答案:
AB
22.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,下述正确的是( ).
A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则Δt一定等于T/2的整数倍
B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的整数倍
C.若Δt=T/2,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等
D.若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等
答案:
D
解析:
如图所示,图中P与P1点振子运动速度的大小相等、方向相反,这时Δt不等于
的整数倍,故A错.P与P1、P2、P3点振子运动位移的大小相等、方向相同,而Δt不等于T的整数倍,故B错.当
时,振子可分别处于平衡位置的左右两侧,这时弹簧分别处于伸长和压缩状态,弹簧长度一定不同.当Δt=T时,相隔一个周期的两个时刻,加速度必相同,故D对.
23.用单色光做双缝干涉实验,下述说法中正确的是()
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大
D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
答案:
解析:
因为相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离
,其中d为缝间距离,l为缝到屏的距离,λ为光波波长.对于一单色光,干涉条纹间距相等,A正确,C错误.又因为λ红>λ蓝,所以Δx红>Δx蓝,故D错.干涉条纹各条纹的距离相等,且各条纹的亮度差不多,故B错.
答案:
A
24.【题文】首先用实验证明电磁波存在的科学家是
A.奥斯特
B.法拉第
C.麦克斯韦
D.赫兹
答案:
【答案】D
【解析】
试题分析:
奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,麦克斯韦提出了电磁理论,赫兹证明了电磁波的存在,故D正确
考点:
考查了物理学史
25.实验室里观察黄光双缝干涉图样时,看到屏上的干涉条纹过密,难以区分,使相邻亮(暗)纹变宽一些的办法是()
A.使光源变亮一些
B.使单缝到双缝的距离变大一些
C.使双缝到屏的距离变大一些
D.改用绿色光作光源
答案:
解析:
条纹间距公式Δx=
λ,若使相邻亮(暗)纹变宽一些,则双缝与屏之间的距离大一些,B选项错误,C选项正确,改用波长长一些的光源,D选项错误.
答案:
C
26.如下图所示,一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖,已知玻璃砖折射率n=1.5.下列说法中正确的是
A.只有圆心两侧2R/3范围内的光线不能通过玻璃砖
B.只有圆心两侧2R/3范围内的光线能通过玻璃砖
C.通过圆心的光线将直接穿出不发生折射
D.圆心两侧2R/3范围外的光线将在曲面上发生全反射
答案:
BCD
解析:
光线从直径边垂直进入玻璃砖内射向圆弧界面时,光有可能在圆弧界面上发生全反射(因为从光密介质射向光疏介质).由几何知识知,这些光在圆弧界面上各处的入射角i是不同的.设某光线距圆心O的距离为x,则
x/R=sini
当光线过圆心时的入射角i=0,故不发生偏折而直线穿过,C正确.
当入射角i等于临界角C时,有x/R=sinC=1/n=1/1.5=2/3,所以x=2R/3处的光线的入射角恰等于临界角,由几何知识知,x越大,光线的入射角i越大,故x>2R/3外的光线将在曲面上产生全反射,x
27.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ。
若在x=0处质点的振动图象如图所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为( )
答案:
解析:
由振动图象知:
在t=0时刻,x=0处的质点正在向y轴正方向运动,则知B图线是该波在t=0时刻的波形图,则该波在t=T/2时刻的波形与B图线关于x轴对称,A选项正确,B、C、D均错。
答案:
A
28.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是
A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象D.光的直线传播现象、光电效应现象
答案:
C
解析:
光的衍射现象、偏振现象表现出光具有波动性,则C正确.
29.某次实验中,测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10-2m,若双缝片间距为0.1mm,缝到屏的距离为L=4.0m,则光波的波长为()
A.8.0×10-8m B.5.0×10-7m C.1.5×10-8m D.1.6×10-8m
答案:
B
30.如图18-2-4所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波()
图18-2-4
答案:
解析:
能否产生电磁波,要看变化的电场和磁场是否能一直持续地再产生变化的磁场和电场,也就是说,所产生的磁场或电场必须是变化的,而不能是稳定的.图A表示的电场,其函数为E=Emsinωt,是一个按正弦规律变化的电场,是一种周期性的振荡电场,所以它要在周围空间产生同频率的振荡磁场,这个振荡磁场又会在其周围空间产生同频率的振荡电场,这样就形成了一个不可分割的变化的电场和变化的磁场组成的统一体,它向空间传播时就形成了电磁波,所以A正确.图B和图C表示的电场,其函数分别为E=kt,E=kt+E0,都是随时间均匀变化的,它们能在周围空间产生一个稳定的磁场,而这个稳定的磁场就不能再产生电场了.因此B、C不能产生电磁波.图D表示的电场,其函数为E=E0,是一个稳定的电场;它不能产生磁场,也就不能产生电磁波.
答案:
A
31.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是( )
A.波速 B.波长 C.频率 D.振幅
答案:
解析:
波由一种介质进入另一种介质即发生波的折射现象时,波的频率不变,因为它是由波源决定的,C正确。
答案:
C
32.下列说法中正确的是A.电磁波具有偏振现象,说明电磁波是纵波B.变化的磁场一定产生电场C.机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象,是因为它们都可以在真空中传播D.光速不变原理和时间间隔的相对性是狭义相对论的两个基本假设
答案:
B
试题分析:
只有横波才能发生偏振现象,选项A错误。
根据麦克斯韦的电磁理论,变化的磁场产生电场,选项B正确。
电磁波可以在真空中传播,而机械波不行,选项C错误。
狭义相对论的两个基本假设是狭义相对性原理和光速不变原理。
考点:
本题考查电磁波和相对论的知识。
33.根据电磁波谱选出下列各种电磁波波长顺序由短到长的是( )
A.微波,红外线,紫外线
B.γ射线,X射线,紫外线
C.红外线,可见光,紫外线
D.紫外线,X射线,γ射线
答案:
解析:
由电磁波波长由长到短的顺序依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,可见B项正确。
答案:
B
34.波长和()是描述电磁波的两个基本物理量.
A.波速B.频率C.能量D.折射率
答案:
B
35.电磁场理论是谁提出的( )
A.法拉第B.赫兹
C.麦克斯韦 D.安培
答案:
C
36.所有的电磁波在真空中具有相同的( ).
A.频率 B.波长
C.波速 D.能量
答案:
C
37.某同学要利用单摆测定重力加速度,但因无游标卡尺而没有办法测定摆球直径,他将摆球用不可伸长的细线悬挂起来后,改变摆线的长度测了两次周期,从而算出了重力加速度.则计算重力加速度的公式是( ).
A.
B.
C.
D.
答案:
B
解析:
设摆球重心到球与摆线连接点距离为d,两次测得摆长分别为l1和l2,对应周期为T1和T2.
则有
,
,两式联立可得
,B正确.
38.(多选)细长轻绳下端拴一个小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长的中点处有一个能挡住摆线的钉子A,如图所示.现将单摆向左拉开一个小角度,然后无初速释放.对于以后的运动,下列说法中正确的是( ).
A.摆球往复运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B.摆球在左、右两侧上升的最大高度相同
C.摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等
D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
答案:
AB
解析:
摆线与钉子相碰以后,摆长变短,设原来摆长为L,碰后摆长为L′,则碰前
,碰后
,则T>T′,故A对.摆球在摆动过程中机械能守恒,故上升的最大高度相同,B对.摆球的运动轨迹如图所示,由图知左、右两侧弧长不相等,C错.
与钉子碰后,设偏角为θ,碰前偏角为α,则θ=2β,又β<α,故θ<2α,D错.
39.(多选)用单摆测定重力加速度时,某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值,引起这一误差的可能原因是( ).
A.摆球在水平面内做圆周运动
B.测量摆长时,漏测摆球直径
C.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”,直到第30次通过平衡位置时止动秒表,读出经历时间t,得周期T=t/30,来进行计算
D.单摆的最大摆角大于10°
答案:
AC
解析:
摆球在水平面内做圆锥摆动时,周期T=2π,说明摆球做圆锥摆动时,它的周期小于同样摆长的单摆的周期,代入公式g=,因为T减小,g增大,故A正确.漏测摆球直径和摆角偏大时,都会使得g的测量值偏小,故B、D不对,而C的周期算错了,按C中方法T=,所以测量的周期偏小,也使g值偏大,C也正确.
40.利用单摆测重力加速度时,若测得g值偏大,则可能是因为( ).
A.单摆的摆锤质量偏大
B.测量摆长时,只考虑了悬线长,忽略了小球的半径
C.测量周期时,把n次全振动误认为是(n+1)次全振动
D.测量周期时,把n次全振动误认为是(n-1)次全振动
答案:
C
解析:
由单摆的周期可知:
,即周期与摆锤质量无关,只与摆长和当地重力加速度有关,即A错.测量摆长时,忽略小球的半径,则测得g值会偏小,B错.若把n次全振动误认为是(n+1)次全振动,则周期会变小,即重力加速度g会变大.
41.比较机械波与电磁波,正确说法是()
A.二者都传递能量
B.二者传播都需要介质
C.二者都既有横波又有纵波
D.二者都是振动或电磁振荡停止,波立即消失
答案:
解析:
机械波与电磁波都具有波的一般性质,如
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