人教版选择性必修第一册高二物理课后培优分级练3.6本章复习提升(原卷版+解析)

3.6本章复习提升课后培优练课后培优练级练1．下列关于机械波的说法中，正确的是（）A．发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C．在一个周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅D．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大2．(多选)受迫振动和共振的理解某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是（）A．当时，该振动系统的振幅随增大而减小B．当时，该振动系统的振幅随减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于D．当时，该振动系统一定发生共振3．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是（）A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同B．M点为振动加强点，其振幅为AC．N点始终处在平衡位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为04．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点b、d始终静止不动B．质点a、b、c、d、e始终静止不动C．质点a、c、e始终静止不动D．质点a、c、e以振幅A做简谐运动5．（多选）如图甲是一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，P是平衡位置距离原点1.5m的一个质点，Q是平衡位置距离原点2m的一个质点，图乙是质点Q的振动图像。则（）A．这列简谐波的波速为10m/sB．这列简谐波的传播方向为+x方向C．0.3s时P的速度正在增大，加速度正在减小D．t=0.4s到t=0.6s质点P通过的路程为4cm6．（多选）如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2m处），已知该波的周期为0.4s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中不正确的是（）A．质点a比质点b先回到平衡位置B．在t=0.4s时，质点b的速度方向沿y轴负方向C．在t=0.6s时，质点c的速度达到最大值D．在t=0.8s时，质点d的加速度达到沿y轴负方向最大值7．（多选）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．周期为1.2sB．波速为10m/sC．x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，则观察者接收到的频率变大8．（多选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20cm，在同一介质中传播，实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在图示区域相遇，则（）A．实线波与虚线波的周期之比为1：2B．实线波与虚线波的频率之比为1：2C．实线波与虚线波的波速之比为1：1D．两列波在相遇区域会发生干涉现象9．（多选）位于坐标原点的波源不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=40m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处，部分波形图如图所示，下列说法正确的是（）A．波源开始振动的方向沿y轴正方向B．t=0.45s时，x=9m处的质点的位移为零C．t=0.45s时，波刚好传播到x=18m处D．t=0.45s时，波刚好传播到x=31m处10．（多选）如图甲所示，一细线连接小球做的单摆小角度振动，不计空气阻力。从小球某次向右通过最低点开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。关于单摆的振动过程说法正确的是（

）A．单摆的摆长约为1mB．最大偏角约为C．在第1s末细线的拉力最小D．细线的张力大小变化周期为2s11．（多选）如图，BOC为放置于月球表面的半径为R的光滑弧形槽，O点是弧形槽的最低点。半径R远大于BOC弧长。一小球由静止开始从B点释放，小球在槽内做简谐运动。欲使小球运动的周期减小，下列采用的方法不正确的是（）A．让小球释放点更靠近O点B．让小球释放时有一个初速度C．换一个半径R小一些的弧形槽D．其他条件不变，将装置从月球拿至地球表面12．（多选）把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛子的振幅增大，则以下措施可行的是（

）A．增大电压，提高偏心轮转速B．降低电压，降低偏心轮转速C．增加筛子质量，增大筛子的固有周期D．减小筛子质量，减小筛子的固有周期13．如图所示，在x轴上有S、A、B三点，S是上、下振动的波源，振动的频率为10Hz。激起的简谐横波沿x轴向左、右传播，波速为40m/s。质点A、B到S的距离为xA=xB=38.4m，且都已经开始振动。若某时刻波源S正通过平衡位置向下振动，则该时刻质点A的运动方向_______，质点B的运动方向_______。（均填“向上”或“向下”）14．如图（a）所示，在固定的水平滑槽中，有一平台可左右滑动。平台下方竖直悬挂轻弹簧，两小球A、B间用细线连接，弹簧下端与小球A相连。现让平台与小球一起向右匀速运动，时剪断细线，小球A在竖直方向上做简谐运动。用频率为10Hz的频闪照相机记录小球A的位置，以剪断细线时小球A的位置为坐标原点，小球A的水平位移x为横坐标，小球A的竖直位移y为纵坐标。运动一段时间后，用平滑的曲线连接小球A的位置如图（b）所示。则平台向右运动的速度大小______m/s；时，小球A的加速度方向为_____；时，小球A的竖直位移大小为______cm。15．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量是乙的质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，甲的振幅_______（选填“大于”“等于”或“小于”）乙的振幅，甲的最大速度是乙的最大速度的_______倍，甲的振动周期是乙的振动周期的______倍。16．如图所示，一水平弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知物体的质量为M。（1）同一振动系统简谐运动的能量取决于___________，物体振动时动能和___________相互转化，总机械能___________。（2）物体在振动过程中，下列说法中不正确的是()A．物体在平衡位置，动能最大，弹性势能最小B．物体在最大位移处，弹性势能最大，动能最小C．物体在向平衡位置运动时，由于物体振幅减小，故总机械能减小D．在任意时刻，动能与弹性势能之和保持不变（3）若物体运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对滑动而一起运动，下列说法正确的是()A．振幅增大

B．振幅减小C．最大动能不变

D．最大动能减小17．如图为一单摆的共振曲线，则（，）（1）该单摆的摆长约为多少？（2）共振时单摆的振幅多大？（3）共振时摆球的最大回复加速度的大小为多少？（4）若单摆的摆长变短，共振曲线的峰将怎样移动？18．如图所示为一单摆的共振曲线，摆球的质量为0.1kg（g取9.8m/s2），求：（1）该单摆的摆长为多少？（2）摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？19．如图中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻的波形。（1）若这列波的周期T符合3T<t2－t1<4T，该波的波速多大？（2）若波速大小为74m/s，则波的传播方向如何？3.6本章复习提升课后培优练课后培优练级练1．下列关于机械波的说法中，正确的是（）A．发生干涉现象时，介质中振动加强点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C．在一个周期内，介质的质点所通过的路程等于振幅D．某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大【答案】A【详解】A．发生干涉现象时，介质中振动加强点振幅最大，减弱点振幅最小，若两列波的振幅相等，减弱点的振幅可能为零，故A正确；B．产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化，使观察者接收的频率发生了变化，但波源频率并不改变，故B错误；C．质点简谐振动时，一个周期内通过的路程是振幅的4倍，故C错误；D．波速由介质决定，频率由波源决定，当声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长变大，故D错误；故选A。2．(多选)受迫振动和共振的理解某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是（）A．当时，该振动系统的振幅随增大而减小B．当时，该振动系统的振幅随减小而增大C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于D．当时，该振动系统一定发生共振【答案】BD【详解】AB．振动系统做受迫振动的振幅随驱动力的频率变化的规律如图所示，则当时，该振动系统的振幅随增大而增大，当时，该振动系统的振幅随减小而增大，选项A错误，B正确；C．稳定时系统的频率等于驱动力的频率，选项C错误；D．根据共振产生的条件可知，当时，该振动系统一定发生共振，选项D正确。故选BD。3．处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是（）A．两个振源S1和S2的振动频率一定相同B．M点为振动加强点，其振幅为AC．N点始终处在平衡位置D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为0【答案】B【详解】A．因为振源S1和S2发出的两列波形成稳定的干涉图样，故两列波为相干波，两个振源S1和S2的振动频率一定相同，故A正确，不符合题意；B．M点为振动加强点，其振幅为2A，故B错误，符合题意；C．两列简谐横波的振幅均为A，且N点为振动减弱点，故N点始终处在平衡位置，故C正确，不符合题意；D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点均处在平衡位置，故竖直高度差为0，故D正确，不符合题意。故选B。4．两列振幅为A、波长相同的平面简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，如图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波，虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。两列波传播的过程中，下列说法中正确的是（）A．质点b、d始终静止不动B．质点a、b、c、d、e始终静止不动C．质点a、c、e始终静止不动D．质点a、c、e以振幅A做简谐运动【答案】A【详解】两列波波长相等，频率相同，为相干波，两列波相向传播，由题图可知，b、d为振动减弱点，两列波的振幅相同，这两点始终静止不动；a、c、e为振动加强点，两列波的振幅均为A，即质点a、c、e以振幅2A做简谐运动，A正确，B、C、D错误。故选A。5．（多选）如图甲是一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，P是平衡位置距离原点1.5m的一个质点，Q是平衡位置距离原点2m的一个质点，图乙是质点Q的振动图像。则（）A．这列简谐波的波速为10m/sB．这列简谐波的传播方向为+x方向C．0.3s时P的速度正在增大，加速度正在减小D．t=0.4s到t=0.6s质点P通过的路程为4cm【答案】AD【详解】A．由甲、乙两图可知T=0.4s，λ=4m，则由波速与波长、周期的关系可得v==10m/s故A正确；B．乙图为Q点的振动图像，由图可知，当t=0.2s时，Q点的振动方向沿着y轴的负方向，对甲图，由同侧法可知，这列简谐波的传播方向为-x方向，故B错误；C．与0.2s时相比，0.3s时这列波向左传播了x=vt=1m此时P点正在远离平衡位置向下振动，可知此时P点的速度在减小，加速度在增大，故C错误；D．从t=0.4s到t=0.6s，P点振动了半个周期，故P点通过的路程为s=2A=4cmD正确。故选AD。6．（多选）如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2m处），已知该波的周期为0.4s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中不正确的是（）A．质点a比质点b先回到平衡位置B．在t=0.4s时，质点b的速度方向沿y轴负方向C．在t=0.6s时，质点c的速度达到最大值D．在t=0.8s时，质点d的加速度达到沿y轴负方向最大值【答案】ABC【详解】A．波沿x轴正方向传播，则质点a、b的振动方向均沿y轴正方向，则质点b比质点a先回到平衡位置，故A错误，符合题意；B．在t=0.4s=T时，质点回到原来的位置，即b的速度方向沿y轴正方向，故B错误，符合题意；C．在t=0.6s=1T时，质点c到达波峰，速度为零，故C错误，符合题意；D．在t=0.8s=2T时，在t=0时刻的x=0.05m处的波峰恰传到d点，此时质点d在波峰位置，它的加速度达到沿y轴负方向最大值，故D正确，不符合题意。故选ABC。7．（多选）如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A．周期为1.2sB．波速为10m/sC．x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，则观察者接收到的频率变大【答案】BCD【详解】A．由题意知可得周期T=s知该简谐波的周期大于0.3s，则n取0，T=0.4s，故A错误；B．波速为故B正确；C．x=4m处的质点在t=0时位于平衡位置且向下振动，则它在时位于波峰处，故C正确；D．若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源，由于简谐横波沿x轴正方向传播，由多普勒效应规律可知观察者接收到的频率变大，故D正确。故选BCD。8．（多选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20cm，在同一介质中传播，实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播，某时刻两列波在图示区域相遇，则（）A．实线波与虚线波的周期之比为1：2B．实线波与虚线波的频率之比为1：2C．实线波与虚线波的波速之比为1：1D．两列波在相遇区域会发生干涉现象【答案】AC【详解】ABC．两列简谐横波在同一介质中传播，所以两列波的传播速度之比为1：1，由图可知，实线波与虚线波的波长之比为1：2，结合T=，可得实线波与虚线波的周期之比为1：2，频率之比为2：1，故AC正确，B错误。D．两列波的频率不同，不会发生干涉现象，D错误。故选AC。9．（多选）位于坐标原点的波源不断地产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=40m/s，已知t=0时刻波刚好传播到x=13m处，部分波形图如图所示，下列说法正确的是（）A．波源开始振动的方向沿y轴正方向B．t=0.45s时，x=9m处的质点的位移为零C．t=0.45s时，波刚好传播到x=18m处D．t=0.45s时，波刚好传播到x=31m处【答案】AD【详解】A．已知波沿x轴正方向传播，结合题中波形图可知，x=13m处质点的起振方向沿y轴正方向，所以波源开始振动的方向沿y轴正方向，故A正确；B．由题图可知，波长λ=8m，则周期根据波的传播方向可知，t=0时刻，x=9m处的质点正从平衡位置沿y轴负方向运动，经过t=0.45s，即2.25T时，该质点位于波谷，故B错误；CD．t=0.45s时，波刚好传播到x=13m＋vt=31m故C错误，D正确。故选AD。10．（多选）如图甲所示，一细线连接小球做的单摆小角度振动，不计空气阻力。从小球某次向右通过最低点开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。关于单摆的振动过程说法正确的是（

）A．单摆的摆长约为1mB．最大偏角约为C．在第1s末细线的拉力最小D．细线的张力大小变化周期为2s【答案】AB【详解】A．单摆的周期T=2s，根据可得摆长选项A正确；B．最大偏角约为选项B正确；C．在第1s末摆球在最低点，则此时细线的拉力最大，选项C错误；D．细线的张力大小变化周期为1s，选项D错误。故选AB。11．（多选）如图，BOC为放置于月球表面的半径为R的光滑弧形槽，O点是弧形槽的最低点。半径R远大于BOC弧长。一小球由静止开始从B点释放，小球在槽内做简谐运动。欲使小球运动的周期减小，下列采用的方法不正确的是（）A．让小球释放点更靠近O点B．让小球释放时有一个初速度C．换一个半径R小一些的弧形槽D．其他条件不变，将装置从月球拿至地球表面【答案】AB【详解】AB．小球的运动可以视为单摆模型，由单摆的周期公式可得可知，其周期只取决于等效摆长R和重力加速度g，与小球质量、摆动幅度（振幅）无关，而是否有初速度也只是间接的改变了振幅，因此和初速度也无关，AB错误，符合题意；C．换一个半径R小一些的弧形槽，可使小球运动的周期减小，C正确，不符合题意；D．其他条件不变，将装置从月球拿至地球表面，重力加速度g增大，可使小球运动的周期减小，D正确，不符合题意。故选AB。12．（多选）把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是54r/min。为了使筛子的振幅增大，则以下措施可行的是（

）A．增大电压，提高偏心轮转速B．降低电压，降低偏心轮转速C．增加筛子质量，增大筛子的固有周期D．减小筛子质量，减小筛子的固有周期【答案】BD【详解】当偏心轮的转速为54r/min时，其转动频率为由共振曲线可知，为了使筛子的振幅增大，可以降低电压，降低偏心轮转速，即降低转动频率，使其更接近0.8Hz；或者减小筛子质量，减小筛子的固有周期，即增大筛子的固有频率，使其固有频率更接近0.9Hz。故选BD。13．如图所示，在x轴上有S、A、B三点，S是上、下振动的波源，振动的频率为10Hz。激起的简谐横波沿x轴向左、右传播，波速为40m/s。质点A、B到S的距离为xA=xB=38.4m，且都已经开始振动。若某时刻波源S正通过平衡位置向下振动，则该时刻质点A的运动方向_______，质点B的运动方向_______。（均填“向上”或“向下”）【答案】

向上

向上【详解】[1][2]S是波源，激起的简谐横波沿x轴向左、右传播，由v=λf，可得λ==m=4mxB=38.4m=9λ即质点B的振动状态跟与波源S相距λ的质点B'的振动状态相同（如图所示）。由此可判断B在x轴下方，运动方向向上。A质点的平衡位置与B质点的平衡位置关于波源S对称，由对称性可知，A的运动情况与B相同，运动方向向上。14．如图（a）所示，在固定的水平滑槽中，有一平台可左右滑动。平台下方竖直悬挂轻弹簧，两小球A、B间用细线连接，弹簧下端与小球A相连。现让平台与小球一起向右匀速运动，时剪断细线，小球A在竖直方向上做简谐运动。用频率为10Hz的频闪照相机记录小球A的位置，以剪断细线时小球A的位置为坐标原点，小球A的水平位移x为横坐标，小球A的竖直位移y为纵坐标。运动一段时间后，用平滑的曲线连接小球A的位置如图（b）所示。则平台向右运动的速度大小______m/s；时，小球A的加速度方向为_____；时，小球A的竖直位移大小为______cm。【答案】

2

竖直向上

【详解】[1]小球A相邻位置的时间间隔为平台向右运动的速度大小为[2]由图（b）可知，小球A的振动周期为时，小球A处在平衡位置下方且向下振动，可知小球A的加速度方向竖直向上[3]设为原点，由图可知，振幅为10cm，则振动方程为时，得此时，小球A的竖直位移大小为15．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量是乙的质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，甲的振幅_______（选填“大于”“等于”或“小于”）乙的振幅，甲的最大速度是乙的最大速度的_______倍，甲的振动周期是乙的振动周期的______倍。【答案】

等于

2【详解】[1]细线断开前，两根弹簧上的弹力大小相同，弹簧的伸长量相同；细线断开后，两物块都开始做简谐运动，简谐运动的平衡位置都在弹簧原长位置，所以它们的振幅相等；[2]两物块做简谐运动时，动能和势能相互转化，总机械能保持不变，细线断开前，弹簧的弹性势能就是物块开始做简谐运动时的机械能，二者相等，根据机械能守恒可知，在振动过程中，它们的机械能相等，到达平衡位置时，它们的弹性势能为零，动能达到最大，二者动能相等，因为甲的质量是乙的质量的4倍，根据动能公式可知甲的最大速度是乙的最大速度的；[3]根据弹簧振子做简谐运动的周期公式可得，甲的质量是乙的质量的4倍，所以甲的振动周期是乙的振动周期的2倍。16．如图所示，一水平弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知物体的质量为M。（1）同一振动系统简谐运动的能量取决于___________，物体振动时动能和___________相互转化，总机械能___________。（2）物体在振动过程中，下列说法中不正确的是()A．物体在平衡位置，动能最大，弹性势能最小B．物体在最大位移处，弹性势能最大，动能最小C．物体在向平衡位置运动时，由于物体振幅减小，故总机械能减小D．在任意时刻，动能与弹性势能之和保持不变（3）若物体运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对滑动而一起运动，下列说法正确的是()A．振幅增大

B．振幅减小C．最大动能不变

D．最大动能减小【答案】

振幅

弹性势能

守恒

C

C【详解】（1）[1][2][3]简谐运动的能量取决于振幅，物体在振动过程中，只有弹簧弹力做功，故物体振动时只有动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。（2）[4]A．物体在平衡位置两侧往复运动，在平衡位置处速度达到最大，动能最大，弹性势能最小，故A正确，不符合题意；B．在最大位移处速度为零，动