正确率40.0%如图甲所示,挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小幅度地摆动,即可用来拆卸混凝土建筑,可视为单摆模型,它对应的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.单摆振动的周期是$${{4}{s}}$$
B.$${{t}{=}{2}{s}}$$时,摆球的速度最大
C.摆球的质量增大,周期变小
D.该单摆的摆长约为$${{8}{m}}$$
2、['波的衍射现象', '波的形成和传播', '单摆', '简谐运动的回复力和能量问题', '波速、波长和频率(周期)的关系', '多普勒效应']正确率80.0%下列有关机械振动和机械波的说法错误的是$${{(}{)}}$$
A.做简谐运动的弹簧振子某两个时刻位移相同,则这两个时刻弹簧振子的速度也一定相同
B.轮船鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声的频率将比声源发声的频率高
C.单摆在周期性外力的作用下做受迫振动,达到稳定后,其振动周期与其自身摆长无关
D.在平静水面激起的水波,当水波经过的障碍物的尺寸与水波波长相差不大或比水波波长更小时,才能观察到明显的衍射现象
3、['描述简谐运动的物理量', '简谐运动的回复力和能量问题']正确率60.0%一质点做简谐运动,在$${{t}_{1}}$$和$${{t}_{2}}$$两个时刻加速度相同,则在这两个时刻下列物理量一定相同的有$${{(}{)}}$$
$${①}$$位移$${②}$$动能$${③}$$回复力$${④}$$速度
C
A.$${①{③}}$$
B.$${②{④}}$$
C.$${①{②}{③}}$$
D.$${②{③}{④}}$$
4、['相对论时空观及牛顿力学的成就与局限性', '电磁振荡的产生', '电磁波', '简谐运动的回复力和能量问题']正确率60.0%下列说法正确的是()
C
A.狭义相对论认为:动钟变慢,动棒变长
B.机械波和电磁波的传播特性相同
C.振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场
D.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关
5、['简谐运动的定义及特征', '简谐运动的回复力和能量问题']正确率60.0%简谐运动的物体每次经过平衡位置时$${{(}{)}}$$
D
A.位移为零,动能为零
B.动能最大,势能也最大
C.加速度最大,速度为零
D.速度最大,回复力为零
6、['简谐运动的定义及特征', '描述简谐运动的物理量', '简谐运动的回复力和能量问题']正确率60.0%关于简谐运动,以下说法正确的是()
A
A.简谐运动是非匀变速运动
B.物体做简谐运动时,系统的机械能可能不守恒
C.物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的
D.秒摆的周期正好是$${{1}{s}}$$
7、['描述简谐运动的物理量', '简谐运动的回复力和能量问题']正确率60.0%如图所示,弹簧振子沿$${{x}}$$轴在$${{B}{、}{C}}$$之间做简谐运动,$${{O}}$$为平衡位置,当振子从$${{B}}$$点向$${{O}}$$点运动经过点$${{P}}$$时()
A
A.振子的位移为负
B.振子的加速度为负
C.振子的速度为负
D.振子的回复力为负
8、['简谐运动的回复力和能量问题', '单摆的回复力']正确率40.0%将一个力电传感器接到计算机上,可以测量快速变化的力。用这种方法测得的某单摆摆动过程中悬线上拉力大小随时间变化的曲线如右图所示。由此图线做出下列判断,其中正确的是$${{(}{)}}$$
D
A.$${{t}_{1}}$$时刻摆球所受的合力等于零
B.$${{t}_{1}}$$时刻摆球正经过最高点
C.摆球摆动的周期等于$${{t}_{1}}$$
D.摆球摆动的周期等于$${{2}{{t}_{1}}}$$
9、['简谐运动振动图象', '简谐运动的回复力和能量问题']正确率80.0%某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为$$x=5 \operatorname{s i n} \frac{\pi} {4} t ( c m )$$,则下列关于质点运动的说法中正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.质点做简谐运动的振幅为$${{1}{0}{c}{m}}$$
B.质点做简谐运动的周期为$${{4}{s}}$$
C.在$${{t}{=}{4}{s}}$$时质点的速度最大
D.在$${{t}{=}{4}{s}}$$时质点的加速度最大
10、['波的干涉', '简谐运动的回复力和能量问题', '多普勒效应']正确率80.0%下列关于机械振动和机械波说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.火车鸣笛向我们驶来时,我们接收到的笛声频率将比声源发声的频率低
B.做简谐运动的小球,加速度的大小与位移成正比,方向与位移方向相同
C.任意两列机械波相遇都能发生干涉
D.在平静水面激起的水波波长与确碍物尺寸差不多或较大,才能发生明显衍射
1. 解析:
根据单摆模型和振动图像分析:
A. 由图乙可知,单摆周期为 $$4s$$,正确。
B. $$t=2s$$ 时摆球在平衡位置,速度最大,正确。
C. 单摆周期公式 $$T=2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$$ 与质量无关,错误。
D. 代入 $$T=4s$$ 得摆长 $$L \approx 4m$$,错误。
正确答案:A、B
2. 解析:
A. 简谐运动中位移相同时速度可能相反(如两端点),错误。
B. 根据多普勒效应,声源靠近时接收频率变高,正确。
C. 受迫振动稳定后周期等于驱动力周期,与摆长无关,正确。
D. 障碍物尺寸与波长相近或更小时衍射明显,正确。
错误选项:A
3. 解析:
简谐运动中加速度 $$a = -\omega^2 x$$,加速度相同则位移相同($$①$$),回复力 $$F = -kx$$ 也相同($$③$$)。但速度可能相反(如对称位置),动能相同($$②$$)。
正确答案:C($$①$$$$②$$$$③$$)
4. 解析:
A. 狭义相对论中动钟变慢,动棒缩短,错误。
B. 机械波需介质,电磁波不需,传播特性不同,错误。
C. 麦克斯韦理论指出振荡电场产生同频磁场,正确。
D. 简谐运动能量 $$E = \frac{1}{2}kA^2$$ 与振幅相关,错误。
正确答案:C
5. 解析:
平衡位置时位移为零,回复力为零,速度最大,动能最大,势能最小。
正确答案:D
6. 解析:
A. 简谐运动的加速度变化,是非匀变速运动,正确。
B. 简谐运动机械能守恒(无阻尼时),错误。
C. 回复力可能是合力或分力(如单摆),错误。
D. 秒摆周期为 $$2s$$,错误。
正确答案:A
7. 解析:
振子从 $$B$$ 向 $$O$$ 运动经过 $$P$$ 时:
A. 位移方向为 $$+x$$,数值为正,错误。
B. 加速度 $$a = -\omega^2 x$$ 为负,正确。
C. 速度方向为 $$-x$$,但题目未规定正方向,无法确定符号。
D. 回复力 $$F = -kx$$ 为负,正确。
最可能正确:B、D
8. 解析:
拉力曲线分析:
A. $$t_1$$ 时刻拉力最小,摆球在最高点,合力不为零(有回复力),错误。
B. $$t_1$$ 时刻摆球在最高点,正确。
C. 周期为相邻两次最低点(拉力最大)或最高点的时间差,即 $$T = 2t_1$$,错误。
D. 周期为 $$2t_1$$,正确。
正确答案:B、D
9. 解析:
由运动方程 $$x = 5\sin\left(\frac{\pi}{4}t\right)$$ 得:
A. 振幅为 $$5cm$$,错误。
B. 角频率 $$\omega = \frac{\pi}{4}$$,周期 $$T = \frac{2\pi}{\omega} = 8s$$,错误。
C. $$t=4s$$ 时相位为 $$\pi$$,位于平衡位置,速度最大,正确。
D. 平衡位置加速度为零,错误。
正确答案:C
10. 解析:
A. 根据多普勒效应,声源靠近时接收频率变高,错误。
B. 简谐运动加速度 $$a = -\omega^2 x$$,大小与位移成正比,方向相反,错误。
C. 干涉需频率相同且相位差恒定,错误。
D. 衍射明显条件为障碍物尺寸与波长相近或更小,正确。
正确答案:D