1、机械运动与机械波精炼（5）1.下列说法中正确的是( )A.医学上检查人体内部器官的“CT”,使用的是射线B.雨后公路积水表面漂浮的油膜在阳光下呈现彩色，这是光的折射现象C.利用多普勒效应原理,可以测量运动物体的速度D.考虑相对论效应,静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆长2.一列简谐横波沿x轴负方向传播,周期为0.2 s,时的部分波形如图所示.下列说法不正确的是( )A.该波的传播速度为4.0 m/sB.时,平衡位置在处的质点的振幅为6.0 cmC.时,平衡位置在处的质点向y轴正方向运动D.时,平衡位置在处的质点加速度向上最大3.一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图甲所示是时的波形
2、图，如图乙所示是波中某质点从时刻开始的振动图像，则图乙振动图像可能是图甲中( )A.处的质点B.处的质点C.处的质点D.处的质点4.甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距，距离墙均为，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为( )A.听不到B.甲开枪后C.甲开枪后D.甲开枪后5.直角坐标系的y轴为两种均匀介质I、的分界线,位于坐标原点处的波源发出的两列机械波同时在介质、中传播,某时刻的波形图如图所示,是此时刻a波传到的最远点,下列说法正确的是( )A.两列波的频率关系为B.此时刻b波传到C.波源的起振方向沿y轴正方向D.平衡位置距处1.5 m的两质点中,质点Q先到
3、达最大位移处6.如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为时刻的波形图,虚线为时刻的波形图,则( )A.该波的周期可能为0.8 sB.在时,P点沿y轴正方向运动C.经过0.4 s,P点经过的路程为0.4 mD.若该波的周期,在时,Q点到达波峰位置7.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，质点P的平衡位置在处，从该时刻起，经过时间，第一次又出现图示的波形，则( )A.观察者从处开始沿x轴负方向运动时，接收到该波的频率小于5 HzB.该波传播途中遇到宽度为8 cm的障碍物时，能发生明显的衍射现象C.从时刻起，经过0.05 s时间，质点P通过的路程为3 cmD.从时刻起，经过
4、0.125 s时间，P点刚好处在平衡位置处8.一列简谐横波在某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图像如图乙所示.则( )A.这列波的波速是25 m/sB.这列波沿x轴负方向传播C.质点A在任意的1 s内所通过的路程都是0.4 mD.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为0.8 Hz9.在“用单摆测定重力加速度”的实验中。（1）提供的器材有：铁架台、铁夹、细线、有孔的小铁球、刻度尺、秒表（停表）和天平，其中多余的器材是_，尚需补充的器材是_。（2）测周期时，当摆球经过_位置时开始计时并数1次，测出经过该位置n次（约80100次）的时间为t，则周期为_。（3
5、）测摆长时，测得摆线长为97.50 cm，球的直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间（如图1），则：该摆的摆长为_cm，秒表的读数为_s。如果他测得的g值偏小，可能的原因是_。A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动使摆线长度增加了C.开始计时时，秒表过迟按下D.实验中将49次全振动误数为50次为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L与T的数据，再以L为横轴，为纵轴将所得数据点连成直线（如图2），并求得该直线的斜率为k，则重力加速度_（用k表示）。10.如图所示，图甲为一列简谐横波在时的图象，为处
6、的质点，为处的质点，图乙为质点的振动图象。(1)求质点的振动方程及该波的传播速度;(2)后经过多长时间点位于波峰?答案以及解析1.答案：C解析：医学上检查人体内部器官的“CT”,使用的是X射线，选项A错误;雨后公路积水表面漂浮的油膜在阳光下呈现彩色,这是光的干涉现象,选项B错误;利用多普勒效应原理,可以测量运动物体的速度,选项C正确;考虑相对论尺缩效应,静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆短,选项D错误.2.答案：C解析：根据题图可知,波长,所以波速,故A正确;根据题图可知,所有质点的振幅都相同,都等于6.0 cm,故B正确;根据波沿x轴负方向传播可知,时刻平衡位置在处的质点向y
7、轴正方向运动,而,所以时刻该质点位于平衡位置且向y轴负方向运动,故C错误;因为,所以处的质点的振动状态和处的质点的振动状态相同,时处的质点处于波峰,所以与处的质点在0时刻处于波谷,具有向上的最大加速度,故D正确.3.答案：A解析：由题图乙振动图像可知，时质点经过平衡位置向y轴负方向运动，由波的图像以及波沿x轴负方向传播可知，处的质点向y轴负方向运动，处的质点处于波谷，处的质点向y轴正方向运动，处的质点处于波峰，故A正确，B、C、D错误.4.答案：C解析：乙听到的第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到乙的耳中，故。甲、乙二人及墙的位置如图所示，乙听到的第二声枪响必然是墙反射的枪声，由反射定律可知，
8、波线如图中和，由几何关系可得，故第二声枪响传到乙的耳中的时间为，故C正确。5.答案：BD解析：由题意可知,这两列波是由同一波源引起的,故两列波的频率关系为,故A错误;由题图可知,a波的波长,b波的波长,根据公式可知,又,整理可得,则,故B正确;由题意可知,此时刻处的质点刚刚开始振动,根据质点的传播方向和振动方向的关系可知,该质点此时刻沿y轴负方向振动,说明波源开始振动的方向也沿y轴负方向,故C错误;根据传播方向可知,此时刻两质点均沿y轴正方向振动,质点P经过个周期到达最大位移处,而质点Q在小于个周期的时间内就能到达最大位移处,则质点Q先到达最大位移处,故D正确.6.答案：AD解析：因为该波沿x
9、轴负方向传播,所以在时刻处的质点沿y轴向上振动,要想变成虚线所示波形图,则波至少传播了,故,解得，当时,故该波的周期可能为0.8 s，A正确;由于该波沿x轴负方向传播,故时P点正通过平衡位置沿y轴负方向运动,若周期为0.8 s,则0.9 s时P点沿y轴负方向运动,B错误;若周期为0.8 s,则在一个周期内P点完成一个全振动,即其经过的路程为,故经过0.4 s，P点经过的路程为,但n若取其他值,则振动得更快,则P点经过的路程大于0.4 m，C错误;若,则,由题意可知,波长,则波速,在时Q点的横坐标为5 m,由于波沿y轴负方向运动,故在的时间内该波沿x轴负方向传播的距离,故在时,Q点振动情况和平衡
10、位置在处的质点时的振动情况相同,故在时,Q点到达波峰位置,D正确.7.答案：BD解析：从该时刻起，经过时间，第一次又出现题图所示的波形，则该波的周期为，频率为5 Hz，根据多普勒效应可知，观察者从处开始沿x轴负方向运动时，接收到该波的频率大于5 Hz，A错误；该波的波长为8 cm，则传播途中遇到宽度为8 cm的障碍物时，能发生明显的衍射现象，B正确；从时刻起，经过的时间，由于质点P是从图示位置向上振动，可知质点P通过的路程大于，C错误；波速，从时刻起，经过0.125 s时间，波沿x轴正方向传播的距离，则此时P点刚好处在平衡位置处，D正确.8.答案：AB解析：由题图甲读出这列波的波长为，由题图乙
11、读出这列波的周期为，则波速为，故A正确；由题图乙知，时刻质点A向上振动，根据波形平移法可知这列波沿x轴负方向传播，故B正确；质点在一个周期内通过的路程为，周期，则，若质点A的计时起点在平衡位置或最大位移处，在1 s内的路程应为，若质点A的计时起点不在平衡位置或最大位移处，在1 s内所通过的路程就不是0.4 m，故C错误；这列波的频率为，根据发生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相同，知若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25 Hz，故D错误.9.答案：（1）天平；游标卡尺（2）平衡；（3）98.50；99.8B解析：（1）根据实验原理可知，不需要天平，但需要游标卡尺测量球
12、的直径。（2）当摆球经过平衡位置时开始计时，摆球连续两次经过最低点的时间间隔是半个周期，所以摆球通过最低点作为第1次，秒表开始计时到一直数到摆球第n次通过最低点，摆球经过了个半个周期，所以该单摆的周期。（3）单摆的摆长是从悬点到摆球的球心的距离，；小表盘表针超过了半刻线，故。测摆长时将线拉得过紧导致测量值偏大，由公式，可知g值偏大，故A错误；摆线上端未牢固地系于悬点，摆动中出现松动，使摆线长度增加，周期变大，但运算时选用的L仍为开始所测得的值，将导致g值偏小，故B正确；开始计时时，秒表过迟按下，将使所测周期偏小，由上式可知，g值将偏大，故C错误；实验中将49次全振动误数为50次，由知，周期偏小，g值偏大，故D错误。由单摆周期表达式可得。故以L为横轴、为纵轴得到的图像的斜率为，整理得。10.答案：(1)由图乙知，则则质点的振动方程为由图甲可知波长为由解得由图乙可知时质点经过平衡位置向上振动，由图甲可知该简谐横波沿轴负方向传播(2)设从后经时间点位于波峰能传播到质点位置的波峰与点沿平衡位置的距离为有由得