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(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1对声波的各种现象，以下说法中正确的是()A在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共振现象B绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象C火车驶离远去时，音调变低D把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象解析：选BC.在空房子里讲话，声音特别响，是声音的反射现象，故选项A错；对选项D，把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，表明声波在固体中比在气体中传得快，故选项D错2(2010年临沂模拟)如图71所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移时间图象，下列有关该图象的说法正确的是()图71A该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置处B从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同解析：选ACD.从图象看出，小球振动方向是沿x轴的，故B错；平衡位置附近小球疏，表示运动快；小球密处表示运动慢，故D对3洗衣机脱水缸正常工作时，转速为2800 r/min，脱水后由切断电源到电动机停止转动的时间为16 s发现在切断电源后13 s左右时，洗衣机振动最为剧烈，若切断电源后，脱水缸转速是随时间均匀减小的，则洗衣机振动的固有频率大约是()A16 HzB9.5 HzC8.75 Hz D10.45 Hz解析：选C.洗衣机切断电源后脱水缸转速随时间均匀减小，至13 s时的转速为n(1613)3 r/s8.75 r/s故洗衣机的固有频率为8.75 Hz，应选C.4(2010年天津模拟)如图72所示，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中()图72A小球最大动能应等于mgAB弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变C弹簧最大弹性势能等于2mgAD小球在最低点时的弹力大于2mg解析：选C.设小球平衡时弹簧的压缩量为x0，有mgkx0，由题意知，x0A，弹簧振动到最低点时，弹簧的压缩量为2x02A，弹力为k2x02mg，D错误由动能定理知，小球由最高点到最低点的过程中，重力势能减少的mg2A全部转化为弹簧的弹性势能，C正确但在平衡位置时，动能最大，由最高点振动到平衡位置的过程中，重力势能减少的mgA有一部分转化为弹性势能，A不正确小球在振动过程中还有重力势能的变化，故B错误5(2010年中原油田一中模拟)如图73所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是()图73A甲、乙两摆的振幅之比为21Bt2 s时，甲摆的重力势能达到最大，乙摆的动能达到最大C甲、乙两摆的摆长之比为41D甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等解析：选A.由图知甲、乙两摆的振幅分别为2 cm、1 cm，故选项A对；t2 s时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，故选项B错；由单摆的周期公式，推出甲、乙两摆的摆长之比为14，故选项C错；因摆球摆动的最大偏角未知，故选项D错6一列简谐波某时刻的波形图如图74甲所示，图乙表示该波传播的介质中某个质点此后一段时间内的振动图象，则()图74A若波沿x轴正方向传播，振动图象为a点的振动图象B若波沿x轴正方向传播，振动图象为b点的振动图象C若波沿x轴负方向传播，振动图象为c点的振动图象D若波沿x轴负方向传播，振动图象为d点的振动图象解析：选BD.由振动图象看，质点在t0时刻是位于平衡位置的，则它描述的一定不是a点和c点，因为从波形图上可看到t0时a点处于波峰，c点处于波谷，A、C项错误；从振动图象看，质点在t0时刻质点是向上振动的，若波沿x轴正方向传播，则b点向上振动，d点向下振动，B项正确；若波沿x轴负方向传播，则d点向上振动，b点向下振动，D项正确故选BD项7一列沿x轴正方向传播的横波，t0时刻的波形如图75中实线所示，t0.2 s时刻的波形如图中的虚线所示，则()图75A质点P的运动方向向右B波的周期可能为0.27 sC波的频率可能为1.25 HzD波的传播速度可能为20 m/s解析：选C.因为横波沿x轴正方向传播，所以选项A错由图知24 m,0.2 s(n1/4)T，故T0.8/(4n1)s，n0,1,2.又f1/T，故f(4n1)/0.8 Hz，n0,1,2.v/T30(4n1)m/s，n0,1,2，故选项C对，B、D错8一列简谐横波沿x轴传播，图76甲、乙两图分别为传播方向上相距3 m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5 m，则波的传播方向和速度大小可能为()图76A沿x轴正方向，30 m/s B沿x轴负方向，15 m/sC沿x轴正方向，10 m/s D沿x轴负方向，6 m/s解析：选AC.由振动图象可见，质点的振动周期T0.2 s.再由两质点的振动图象可见，两质点的位置关系是n3 m，又由于1.5 m，可见16 m或者22 m，再由v得到v30 m/s，或者v10 m/s.综上，选AC.图779如图77所示表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷设这两列波的波源在O1、O2两点，振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.5 mC点是BE连线的中点，下列说法正确的是()AC、E两点都是保持静止不动B图示时刻A、B两点的竖直高度差是20 cmC图示时刻C点正处在平衡位置且垂直于水面向上运动D从图示的时刻起经0.25 s，B点通过的路程为20 cm解析：选BCD.A、B两点为振动加强点，振幅为A5 cm5 cm10 cm，故选项B对；图示时刻C点正处于平衡位置且位于“下坡”，故向上振，所以选项C对；由v/T，求出T0.5 s，故0.25 sT/2，所以B点通过的路程为2A20 cm.故选项D对图7810如图78所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图79中的()图79解析：选D.根据题意，由能量守恒可知kx2mg(hx)，其中k为弹簧劲度系数，h为物块下落处距O点的高度，x为弹簧压缩量当xx0时，物块速度为0，则kx0mgma，agggg，故正确答案为D.二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分把答案填在题中横线上)图71011(2009年高考广东卷)图710为声波干涉演示仪的原理图两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_的波当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_解析：由同一波源分成的两列波的频率相同，这符合两列机械波干涉的条件，当两波的路程差等于半波长的奇数倍时，振动减弱，当路程差等于波长的整数倍时，振动加强答案：相同减小增大12某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间为101.5 s则(1)他测得的重力加速度g_m/s2.(2)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，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将49次全振动数为50次(3)为了提高实验的精确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的l与T的数据，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k.则重力加速度g_.(用k表示)解析：(1)本次实验中的摆长llr101.00 cm1.00 cm1.0200 m.周期Tt/N101.5/50 s2.03 s，由公式g可以解得g9.77 m/s2.(2)根据公式g知，g偏小的原因可能是l的测量值偏小或T的测量值偏大而选项A中l的测量值偏大，选项B中则是实际的振动摆长大于测量值，所以选项A错、B对，而选项C、D中均是测得的周期偏小，所以选项C、D错故只有B正确(3)由公式T2得：T2l，它的图象是关于T2与l的一元一次函数(如ykx)，所以它的斜率是k42/g，所以g42/k.答案：(1)9.77(2)B(3)42/k三、计算题(本题包括4小题，共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)在火车车厢里用悬线吊一个小球，由于铁轨结合处的振动使球摆动，如果铁轨轨长为L12.5 m，单摆悬线长l40 cm，当单摆摆动振幅有较长时间最大时，则可估算火车在此时间内行驶速度为多大？(g取10 m/s2)解析：当摆球与火车发生共振时，球摆动的振幅最大，摆球做受迫振动，驱动力的频率即为火车与铁轨结合处相撞击的频率，由共振条件知：f驱f固即T驱T固而T驱又T固2所以2解得v10 m/s.答案：10 m/s14(10分)一列横波沿直线传播，在传播方向上有相距1.2 m的A、B两点，当波刚好到达其中一点开始计时，4 s内A点恰好完成了9次全振动，B点恰好完成了10次全振动，则(1)波的传播方向如何？(2)波长等于多少？(3)波速v等于多少？解析：(1)A点比B点完成的全振动次数少，说明B点先振动，故波从B传到A.(2)由题意知，A、B两点间相隔一个波长，故1.2 m.(3)由B点求出周期T4/10 s0.4 s，故波速v/T3 m/s.答案：(1)BA(2)1.2 m(3)3 m/s15(12分)如图711甲所示为一列简谐横波在t20 s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图象，根据两个图象计算回答：甲乙图711(1)介质中P、Q两点相比较，哪一个质点首先发生振动？(2)该波在P、Q两点间的传播时间是多少？该传播时间内质点M通过的路程是多少？解析：(1)由图甲得简谐横波的波长10 cm，由图乙得简谐横波中质点的振动周期T2 s，所以波中P点从t20 s10T时起的振动规律和从t0时起的振动规律相同，又因t20 s时P点正在平衡位置，振动方向沿y轴正方向，故波的传播方向沿x轴负方向，介质中P、Q两点相比较，Q点首先发生振动(2)因为简谐横波的传播速度v50 cm/s所以该波在P、Q两点间的传播时间t s11 s当波传播到P点时，质点M刚好已经振动了一个周期，所以质点M通过的路程为4A0.8 cm.答案：(1)Q点(2)11 s0.8 cm16.(12分)(2010年无锡模拟)一列横波上有相距4 m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2 m，如图712所示的是A、B两质点的振动图象，求这列波可能的波速图712解析：由振动图象得：质点振动周期T0.4 sB点比A点晚振动的时间tnTT(n1,2,3，)所以A、B间的距离为sk(k0,1,2,3，)则波长为因为2 m，所以k0,1当n0时，1 m，v1 m/s m/s当n1时，2m，v2 m/s m/s.答案： m/s或 m/s
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