1、45分钟单元能力训练卷(十一)考查范围：第十一单元分值：120分一、选择题(每小题6分，共42分)1将一秒摆(周期为2 s)置于沿圆形轨道绕地球运动的人造地球卫星中，如果卫星的轨道半径为地球半径的2倍，则秒摆的周期变为()A4 sB2 sC. s D无限大2一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0时，波传播到x轴上的质点B，在它左边的质点A正在负的最大位移处，如图D111所示，在t0.6 s时，质点A第二次出现在正的最大位移处，则()图D111A设简谐波的波速等于10 m/sBt0.6 s时，质点C在平衡位置处且向上运动Ct0.6 s时，质点C在平衡位置处且向下运动D当质点E第一次出现在正的最大位
2、移处时，质点B恰好在平衡位置且向下运动3两个振动情况完全一样的波源S1、S2相距6 m，它们在空间产生的干涉图样如图D112所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域，下列说法正确的是()图D112A两波源的振动频率一定不相同B虚线一定是波谷与波谷相遇处C两列波的波长都为2 m D两列波的波长都为1 m 图D1134一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播，t0时刻这列波的波形如图D113所示，则A质点的振动图象为图D114中的() ABCD图D1145关于多普勒效应的叙述，下列说法正确的是()A产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B产生多普勒效应的原因是观察者和波源
3、之间发生了相对运动C甲、乙两列火车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他所听到的乙车笛声频率D哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去6如图D115所示为两列简谐横波沿同一绳传播在t0时刻的波形图，已知甲波向左传播，乙波向右传播请根据图中信息判断以下说法正确的是()图D115A由于两波振幅不等，故两列波相遇时不会发生干涉现象B两列波同时传到坐标原点Cx0.2 cm处的质点开始振动时的方向沿y轴的负方向D两列波相遇时会发生干涉且x
4、0.5 cm处为振动加强的点7如图D116甲所示为一根弹性绳，O、A、B为绳上三点，OA2 m，OB5 m，t0时O点和B点同时开始向上振动且振动图象相同，如图乙所示(取向上为正方向)已知振动在绳上传播的速度为5 m/s，则()甲乙图D116At0.6 s时，质点A的速度为负向最大Bt0.7 s时，质点A的速度为零，位移为2A0Ct0.75 s时，质点A的速度为零，位移也为零D00.8 s时间内，质点A通过的路程为2A0二、填空题(共16分)8(8分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量得悬点到小球的距离为96.60 cm，用游标卡尺量得小球直径是5.260 cm，测量周期有3次，每
5、次都在摆球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，接着一直数到计时终止，结果如下表：123数的次数618171时间(s)60.4079.8070.60这个单摆振动周期的测定值是_s，当地重力加速度的值是_m/s2(取三位有效数字)9(8分)某实验小组拟用如图D117甲所示的装置研究滑块的运动实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置(1)在图乙的三条纸带中，_(选填“A”、“B”或“C”)纸带对应
6、的滑块运动的加速度方向与其速度方向相同(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：(写出2个即可)_、_. 甲乙 图D117三、计算题(共62分)10(16分)如图D118所示，实线为某时刻的波形图，虚线是0.2 s后的波形图(1)若波向左传播，请在实线波形图上标出此时刻图中P点的振动方向；(2)若波向右传播，求它的最大周期；(3)若波速是35 m/s，求波的传播方向图D11811(22分)(1)如图D119所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，波的传播速度v2 m/s.写出x4 m处质点的振动函数表达式x5 m处质点在04.5 s内通过的路程为多少？图D119(2)如图D
7、1110所示是一列横波上A、B两质点的振动图象，该波由A传向B，两质点沿波的传播方向上的距离x4.0 m，波长大于3.0 m，求这列波的波速图D111012(24分)一列简谐横波在x轴线上传播，在t10和t20.005 s时的波形曲线如图D1111所示(1)波长是多大？振幅是多大？ (2)设周期大于(t2t1)，如果波向左传播，波速是多大？ (3)设周期小于(t2t1)，且波速为6800 m/s，求波的传播方向图D111145分钟单元能力训练卷（十一）1D解析 单摆的周期公式T2中的g应该是等效重力加速度单摆在沿圆形轨道绕地球运动的人造地球卫星中，处于完全失重状态，不受回复力作用(等效重力加速
8、度为零)，不能做简谐振动，所以周期无限大，选项D正确2B解析 从t0到t0.6 s，质点A第二次出现在正的最大位移处，因此振动周期为T s0.4 s，波速为v m/s5 m/s，A选项错误；C点起振方向与B点起振方向相同，t0.6 s时，质点C恰好振动了一个周期，因此是经过平衡位置且向上运动，B选项正确；质点B、E相距，当质点E第一次出现在正的最大位移处时，质点B到达负的最大位移处，D选项错误3C解析 只有频率相同的两列波相遇，才能产生干涉图样，选项A错误；波谷与波谷相遇点为加强点，而图中虚线为振动减弱区域，选项B错误；如图所示的该时刻相邻两实线间的距离为半个波长，由此可知3 6 m，即2 m
9、，选项C正确、D错误4D解析 根据题中给出的信息可以求得简谐横波的周期T0.4 s，t0时刻A质点的运动方向是沿y轴负方向，所以选项D正确5BD解析 由产生多普勒效应的原因可知，选项A错误、B正确；观察者和波源靠近，则他所听到的频率变大，故选项C错误；由vf知，波长变长，则频率变小，由多普勒效应，说明该星系正在远离我们而去，故选项D正确6BD解析 两列波的波速、波长相同，所以周期、频率相同，相遇时能够发生干涉现象，选项A错误；在同一介质中波的传播速度相同，故传播相同距离所用时间相同，即同时传播到坐标原点，选项B正确；由图线甲可知x0.5 cm处的质点向上运动，可知甲波传播过程中引起各点的起振方
10、向向上，选项C错误；乙波再经过1 cm传播到x0.5 cm处，引起该点向下振动，而甲波也正好引起该点向下振动，所以x0.5 cm处为振动加强点，选项D正确7CD解析 O点振动激起的波传至A点历时tO s0.4 s，B点振动激起的波传到A点历时tB s0.6 s，所以t0.6 s时，O波在A点引起的位移为零，速度为负的最大，B波在A点引起的位移也为零，速度为正的最大由波的叠加原理知此时A点的位移、速度均为零，故A选项错误；t0.7 sT时，O波在A点引起的位移为负向最大，速度为零，B波在A点引起的位移为正向最大，速度为零，此时A点的实际位移、速度均为零，B选项错误；如上同样分析可知C选项正确；经
11、以上分析知，两列波都传至A后，A即停止了振动，其振动的时间是在O波传到之后至B波传到之前那段时间，即A振动的时间ttBtO0.2 s，故A点共通过了2A0的路程，D选项正确82.019.69解析 由图表可知，单摆的周期T1 s2.013 s，T2 s1.995 s，T3 s2.017 s，则周期T2.01 s摆长ll0.966 m0.0526 m0.9923 m由单摆的周期公式T2得，重力加速度g m/s29.69 m/s2.9(1)B(2)摆长的测量误差、漏斗重心变化、痕迹的长度、阻力变化等(填2条即可)解析 纸带从右向左运动，当纸带加速度与速度方向相同时，纸带做加速运动，所以符合条件的应该
12、是B.该方法测量滑块加速度的误差的主要来源是痕迹的长度和单摆的周期不准确，摆长的测量引起的周期的测量误差、重心高度变化会引起的周期测量误差，另外运动中阻力变化也会引起误差10(1)如图所示(2)0.8 s(3)向左传播解析 (1)波向左传播时，图示时刻P点向y轴正方向振动(竖直向上)，如图所示(2)当波向右传播时，由图可知：tnTT(n0,1,2,3，)，则T，当n0时，T最大，此时T4t0.8 s(3)当v35 m/s时，波传播的位移：xvt350.2 m7 m，所以波向左传播11(1)x0.05sin(t) m(或x0.05sint m)0.45 m(2)40 m/s或8 m/s解析 (1
13、)由图象知，振幅A5 cm，波长4 m，图示时刻(t0时)x4 m处质点的振动方向为y轴负方向，所以振动周期T2 s， rad/s，初相位，振动函数表达式为xAsin(t)0.05sin(t) m(或x0.05sint m)由2.25，故s9A0.45m.(2)由振动图象可知，质点振动周期T0.4 s取t0时刻分析，质点A经平衡位置向上振动，质点B处于波谷，设波长为，则xn(n0,1,2,3)所以该波波长为 m因为有3.0 m的条件，所以n0,1当n0时，116 m，波速v140 m/s当n1时，23.2 m，波速v28.0 m/s因此该列波的波速为40 m/s或者8 m/s12(1)8 m0.2 cm(2)1200 m/s(3)x轴正方向解析 (1)由图知振幅A0.2 cm，波长8 m.(2)波向左传播tT，其中n为自然数 解得T当n0时，T1 s；当n1时，T1 s0.005 s(舍去)所以向左传播的波速v1200 m/s(3)T s4即波传了个波长，结合波形曲线可知波的传播方向沿x轴正方向
