简谐运动习题答案

1.如图所表示是一做简谐运动物体振动图象,以下说法正确是()A.振动周期是sB.第2个s内物体位移是-10cmC.物体振动频率为25HzD.物体振幅是10cm【解析】依照周期是完成一次全振动所用时间,在图象上是两相邻极大值间距离.所以周期是s,A项错误.又所以f=25Hz,则C项正确.正、负极大值表示物体振幅,所以振幅A=10cm,则D项正确.第2个s初位置是10cm,末位置是0,依照位移概念有s=-10cm,则B项正确.故B、C、D项正确.【答案】BCD2.弹簧振子在BC间做简谐运动,O为平衡位置,BC间距离是10cm运动时间是1s,则()A.振动周期是1s,振幅是10cmB.从振子做了一次全振动C.经过两次全振动,经过旅程是40cmD.从B开始经过3s,振子经过旅程是40cm【解析】振子从是半次全振动,故周期s=2s.振幅A=OB=BC/2=5cm.故A错.从是一次全振动.故B错.经过一次全振动,振子经过旅程是4A,两次全振动经过旅程是40cm,故C正确.t=3s即振子完成次全振动,旅程是s=4A+2A=30cm.故D不正确.【答案】C3.(上海单科,5)两个相同单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速、在竖直平面内做小角度摆动,它们频率与振幅分别为和则()A.B.C.D.【解析】单摆频率由摆长决定,摆长相等,则频率相等,选项A、B错误;由机械能守恒可知,小球在平衡位置速度越大,其振幅越大,选项C对D错.【答案】C6.(☆选做题)(上海卢湾区二模,17)一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,在O点有一个能测量绳拉力大小力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动,由传感器测出拉力F随时间t改变图象如图所表示,以下判断正确是()A.小球振动周期为2sB.小球速度改变周期为4sC.小球动能改变周期为2sD.小球重力势能改变周期为4s【解析】小球每次经过平衡位置(最低点)时,速度最大,拉力最大;从最低点开始一个周期经过三次最低点,由图可知,周期应为4s,选项B、C正确;重力势能改变为增大、减小,改变周期为2s,选项D错误.【答案】BC3.做简谐运动单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来4倍,摆球经过平衡位置时速度减小为原来1/2,则单摆振动()A.频率、振幅都不变B.频率、振幅都改变C.频率不变,振幅改变D.频率改变,振幅不变【解析】由单摆周期公式T=2知周期只与l、g关于,与m和v无关,周期不变频率不变.又因为没改变质量前,设单摆最低点与最高点高度差为h,最低点速度为v,mgh=.质量改变后:4mgh′可知h′振幅改变,故选C.【答案】C7.(上海杨浦区二模,5)如图所表示,一弹簧振子在B、C两点间做机械振动,B、C间距为12cm,O是平衡位置,振子每次从C运动到B时间均为0.5s,则以下说法中正确是()A.该弹簧振子振幅为12cmB.该弹簧振子周期为1sC.该弹簧振子频率为2HzD.振子从O点出发到再次回到O点过程就是一次全振动【解析】振幅指离开平衡位置最大距离,应为图中OB或OC,即6cm,选项A错误;周期应为一次全振动时间,即s,频率f=1/T=1Hz,选项B对C错;振子从O点出发到再次回到O点且振动状态相同过程才是一次全振动,选项D错误.【答案】B1.(重庆卷,14)一列简谐波在两时刻波形如图中实线和虚线所表示,由图可确定这列波()A.周期B.波速C.波长 D.频率【解析】只能确定波长,正确选项为C.题中未给出实线波形和虚线波形时刻,不知道时间差或波传输方向,所以无法确定波速、周期和频率.【答案】C4.(河北保定模拟,14)一列简谐横波以4m/s波速沿x轴正方向传输.已知t=0时波形如图所表示,以下说法正确是()A.波周期为1sB.x=0处质点在t=0时向y轴负向运动C.x=0处质点在s时速度为0D.x=0处质点从t=0到t=1.5s时间内,经过旅程是0.24m【解析】由题图可知波长m,则周期/v=1s,选项A正确;x=0处质点在s时,即向y轴负向运动T/4时,未达成负最大位移处,速度不为零,选项C错误;从t=0到t=1.5s时间内,经过旅程s=4A(t/..5m=0.24m,选项D正确.【答案】ABD5.如图所表示为一列沿x轴负方向传输简谐横波,实线为t=0时刻波形图,虚线为t=0.6s时波形图,波周期T>0.6s,则()A.波周期为2.4sB.在t=0.9s时,P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s,P点经过旅程为4mD.在t=0.5s时,Q点抵达波峰位置【解析】波向左传输且T<0.6s,可得波向左传输3/4周期,所以周期为0.8s,A项错误;在t=0.9s时,P点沿y轴负方向运动,所以B错误;经0.4s(半个周期),质点经过旅程为两个振幅,为0.4m,所以C项错误;波速=10m/s10.5m=5m,故经过0.5s恰好波峰传输到Q点,所以D正确.【答案】D6.如图所表示,波源S从平衡位置开始上、下(沿y轴方向)振动,产生简谐横波向右传输,经过0.1s后,沿波传输方向上距S为2mP点开始振劝。若以P点开始振动时刻作为计时起点,P点振动图象如图所表示,则以下说法中正确是()A.波源S最初是向上振动B.该简谐波波速为20m/sC.该波波长为m(n=0,1,2,…)D.该波经过宽度约为1m缝隙时,不能产生显著衍射现象【解析】依照P质点振动图象可知P质点起振方向向下,则波源开始振动方向也向下,选项A错误;依照m/s=20m/s,B项正确;由振动图象知,波周期为0.4s,而.4m=8m,则选项C错误;障碍物尺寸小于波波长,则能够观察到显著衍射现象,选项D错误.【答案】B7.一列简谐横波沿x轴传输,甲、乙两图分别为传输方向上相距3m两质点振动图象,假如波长大于1.5m,则波传输速度大小可能为()A.30m/sB.15m/sC.10m/s D.6m/s2.(山东理综,37(2))如图所表示,扇形AOB为透明柱状介质横截面,圆心角.一束平行于角平分线OM单色光由OA射入介质,经OA折射光线恰平行于OB.(1)求介质折射率;(2)折射光线中恰好射到M点光线(填”能”或”不能”)发生全反射.【解析】依题意作出光路图(1)由几何知识可知,入射角i=60°,折射角r=30°依照折射定律得代入数据解得.(2)光由介质射向空气发生全反射临界角,由几何关系可得射向M点光线入射角r′=60-r=30所以不能发生全反射.【答案】(2)不能1.(安徽理综,15)试验表明,可见光经过三棱镜时各色光折射率n随波长改变符合科西经验公式:其中A、B、C是正常量.太阳光进入三棱镜后发生色散情形如图所表示.则()A.屏上c处是紫光B.屏上d处是红光C.屏上b处是紫光D.屏上a处是红光【解析】依照知波长越长折射率越小,光线偏折越小.从图可知,d光偏折最厉害,折射率最大,应是紫光;a光偏折最轻,折射率最小,应是红光;选项D正确.【答案】D1.以下现象中能证实光是横波是()A.光色散B.光干涉C.光衍射 D.光偏振【解析】光色散说明白光是复色光,且同一个介质对不一样颜色光折射率不一样;干涉与衍射是波特征,说明光具备波动性,但不能证实光是横波;而偏振是横波特征,是区分横波和纵波依据,所以D选项正确.【答案】D1.声波和电磁波均可传递信息,且都具备波共同特征.以下说法正确是()A.声波传输速度小于电磁波传输速度B.声波和电磁波都能引发鼓膜振动C.电磁波都能被人看见,声波都能被人听见D.二胡演奏发出是声波,而电子琴演奏发出是电磁波【解析】声波属于机械波,其传输需要介质,传输速度小于电磁波传输速度;鼓膜振动是空气振动带动,人耳听不到电磁波;电磁波传输不需要介质,人眼看不到电磁波;二胡和电子琴发出都是声波.【答案】A2.在狭义相对论中,以下说法中哪些是正确()A.一切运动物体相对于观察者速度都不能大于真空中光速B.质量、长度、时间测量结果都是随物体与观察者相对运动状态而改变C.在一惯性系中发生于同一时刻、不一样地点两个事件在其余一切惯性系中也是同时发生D.惯性系中观察者观察一个与他做匀速相对运动时钟时,会看到这时钟比与他相对静止相同时钟走得慢些【解析】在任何参考系中观察,光速均为c,一切运动物体相对于观察者速度都不能大于真空中光速;质量、长度、时间都具备相对性,测量结果随物体与观察者相对运动状态而改变;”同时”是相正确,在一惯性系中发生于同一时刻、不一样地点两个事件在其余惯性系中不一定同时发生;依照时间相对性公式,惯性系中观察者观察一个与他做匀速相对运动时钟时,会看到这时钟比与他相对静止相同时钟走得慢些.【答案】ABD3.关于电磁波,以下说法正确是()A.雷达是用X光来测定物体位置设备B.使电磁波随各种信号而改变技术叫做解调C.用红外线照射时,大额现金上用荧光物质印刷文字会发出可见光D.改变电场能够产生改变磁场【解析】雷达是依照超声波测定物体位置,A错;使电磁波随各种信号而改变技术叫做调制,B错;用紫外线照射时大额现金上用荧光物质印刷文字会发出可见光,利用紫外线荧光效应,C错;依照麦克斯韦电磁场理论可知改变电场能够产生磁场、改变磁场产生电场,D对.【答案】D4.(天津理综,1)以下关于电磁波说法正确是()A.均匀改变磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传输速度相同C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传输【解析】依照麦克斯韦电磁场理论可知,均匀改变磁场能够在空间产生不变电场,不变电场不再产生磁场,因而不能形成电磁波,选项A对C错;电磁波在真空和介质中传输速度不相同,选项B错误;电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传输,选项D错误.【答案】A2.(北京理综,14)如图所表示双缝干涉试验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大干涉图样,能够()A.增大与间距B.减小双缝屏到光屏距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光【解析】依照知相邻条纹间距x变大,能够是减小与间距d,或者增大波长即将绿光换为红光.【答案】C3.在”用双缝干涉测光波长”试验中,将双缝干涉试验仪按要求安装在光具座上(如图甲),并选取缝间距d=0.20mm双缝屏.从仪器注明规格可知,像屏与双缝屏间距离L=700mm.然后,接通电源使光源正常工作.乙丙(1)以线状白炽灯为光源,对试验装置进行了调整并观察试验现象后,总结出以下几点,你认为正确是.A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹疏密程度与双缝宽度关于D.干涉条纹间距与光波长关于(2)已知测量头主尺最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头目镜看去,第1次映入眼帘干涉条纹如图乙(a)所表示,图(a)中数字是该同学给各暗纹编号,此时图乙(b)中游标尺上读数.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘干涉条纹如图丙(a)所表示,此时图丙(b)中游标尺上读数.(3)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间距离x=mm;这种色光波长nm.(4)假如测量头中分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如上图所表示.则在这种情况下测量干涉条纹间距x时,测量值实际值.(填”大于”“小于”或”等于”)【解析】(1)为使屏上干涉条纹清楚,灯丝与单缝和双缝必须平行放置,所得到干涉条纹与双缝平行;由可知,条纹疏密程度与双缝间距离、光波长关于,所以A、C、D选项正确.(2)主尺由零刻度线对齐处为1.5cm=15mm,副尺第一格与主尺对齐为0.02mm,故为15.02mm..02mm-1.16mm=13.86mm,共有6间隔,故mm=2.31mm.由公式得.nm.(4)测量头中分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,由几何知识可知测量头读数大于条纹间实际距离.【答案】(1)ACD(2)15.02mm(3)2.316.(4)大于4.一块玻璃砖有两个相互平行表面,其中一个表面是镀银(光线不能经过此表面).现要测定此玻璃折射率.给定器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚、、、、带有刻度直角三角板、量角器.试验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′,aa′表示镀银玻璃表面,bb′表示另一表面,如图所表示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针、位置如图).用、连线表示入射光线.(1)为了测量折射率,应怎样正确使用大头针、?.(试在题图中标出、位置)(2)然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中经过作图方法标出光线从空气到玻璃中入射角与折射角.简明写出作图步骤.(3)写出用、表示折射率公式为n=.【解析】(1)在bb′一侧观察、经bb′折射,aa′反射,再经bb′折射后)像,在适当位置插上使得与、像在一条直线上,即让挡住、像;再插上让它挡住或像和.、位置如图所表示.1.以下包括物理学史上四个重大发觉,其中说法正确是()A.卡文迪许经过扭秤试验,测定出了万有引力常量B.法拉第经过试验研究,发觉了电流周围存在磁场C.奥斯特经过试验研究,总结出电磁感应定律D.牛顿依照理想斜面试验,提出力不是维持物体运动原因【解析】法拉第经过试验研究,总结出电磁感应定律;奥斯特经过试验研究,发觉了电流周围存在磁场;理想斜面试验是伽利略做,不是牛顿做.【答案】A2.(广东广州一模,34)用下列图所表示试验装置来验证牛顿第二定律.①为消除摩擦力影响,试验前平衡摩擦力详细操作为:取下,把木板不带滑轮一端适当垫高并重复调整,直到轻推小车后,小车能沿木板做运动.②某次试验测得数据以下表所表示.依照这些数据在坐标图中描点并作出a-图线,从a-图线求得协力大小为N(计算结果保留两位有效数字).【答案】①砂桶匀速直线②描点,连线如图所表示0.30N3.在”探究加速度与力、质量关系”试验时,已提供了小车,一端附有定滑轮长木板、纸带、带小盘细线、刻度尺、天平、导线.为了完成试验,还须选取器材名称是_______________________________________________________________________________________(漏选或全选得零分);并分别写出所选器材作用.【解析】电磁打点计时器(电火花计时器)统计小车运动位置和时间;钩码用以改变小车质量;砝码用以改变小车受到拉力大小,还能够用于测量小车质量.假如选电磁打点计时器,则需要学生电源,假如选电火花计时器,则不需要学生电源.【答案】①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)统计小车运动位置和时间;钩码用以改变小车质量;砝码用以改变小车受到拉力大小,还能够用于测量小车质量.4.在”验证牛顿第二定律”试验中,打出纸带如图所表示,相邻计数点间时间间隔是t.(1)测出纸带各相邻计数点之间距离分别为、、、如图(a)所表示,为使由试验数据计算结果更精准一些,计算加速度平均值公式应为a=_______.(2)在该试验中,为验证小车质量M不变时,a与M成正比,小车质量M、砂及砂桶质量m分别选取以下四组值.A.M=500g,m分别为50g、70g、100g、125gB.M=500g,m分别为20g、30g、40g、50gC.M=200g,m分别为50g、70g、100g、125gD.M=200g,m分别为30g、40g、50g、60g若其余操作都正确,那么在选取_______组值测量时所画出a-F图象较准确.(3)有位同学经过测量,作出a-F图象,如图(b)所表示.试分析:①图象不经过原点原因是______________________________________________.②图象上部弯曲原因是________________________________________________.【解析】(1)逐差法处理试验数据,依照公式求解加速度.(2)满足砂和砂桶质量m远小于小车质量M条件,绳对小车拉力才近似等于砂和桶重力,故选B.(3)分析试验误差出现原因:①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够;②未满足砂和砂桶质量m远小于小车质量M.【答案】(2)B(3)①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够②未满足砂和砂桶质量m远小于小车质量M5.为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间改变规律,某同学采取了”加速度与物体质量、物体受力关系”试验装置(如图所表示).试验时,平衡小车与木板之间摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动阻力.(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车(选填”之前”或”之后”)接通打点