知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

2．
一弹簧振子在水平面内做简谐运动，其表达式为\(x=10\sin (10πt+π)cm\)，该弹簧振子周期\(T=\) ______ \(s.\)从\(t=0\)时刻开始，经过 ______ 。弹簧振子第一次具有正向最大加速度。弹簧振子在第一个周期内，从 ______ \(s\) 到 ______ \(s\)沿正方向运动且弹性势能逐渐增大。

难度：较难

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3．

某处一单摆做简谐运动的振动方程为\(x=0.04\cos 3.14t(m)\)，关于该单摆的叙述下列说法正确的是 \((\)　　\()\)

A．该单摆的摆长约为\(1m\)

B．若该单摆被考察队携至珠穆朗玛峰的顶端，则其摆动变慢

C．在\(t=1.2s\)时摆球正沿正方向做加速运动，加速度正在减小

D．在\(0.25s\)时刻和\(1.25s\)时刻摆球沿相反方向经过同一位置

E．在\(0-4s\)内摆球通过的路程为\(0.32m\)，\(4s\)末的位移为零

难度：较难

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4．

下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大

B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关

C．火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高

D．当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长大的多时，将发生明显的衍射现象

E．用两束单色光\(A\)、\(B\)，分别在同一套装置上做干涉实验，若\(A\)光的条纹间距比\(B\)光的大，则说明\(A\)光波长大于\(B\)光波长

难度：较难

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5．一根竖直的轻弹簧，劲度系数为\(50N/m\)，弹簧的上端连接一个质量为\(2kg\)的小球，下端固定在质量为\(4kg\)的底座上，整个装置置于水平面上处于静止状态。现用力向上拉小球使弹簧伸长后释放，小球在竖直方向做简谐振动。振动过程中底座恰好不离开地面，已知\(g=10m/s^{2}\)，\(①\)试求底座对地面的最大压力。
\(②\)以刚释放小球时刻作为计时起点，试写出小球做简谐振动的振动方程

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6．

简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。

\((1)\)一个质点做机械振动，如果它的回复力与偏离平衡位置的位移大小成正比，而且方向与位移方向相反，就能判定它是简谐运动。如图\(1\)所示，将两个劲度系数分别为\(k_{1}\)和 \(k_{2}\)的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间接一质量为\(m\)的小球，此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以\(O\)为平衡位置往复运动。请你据此证明，小球所做的运动是简谐运动。

\((2)\)以上我们是以回复力与偏离平衡位置的位移关系来判断一个运动是否为简谐运动。但其实简谐运动也具有一些其他特征，如简谐运动质点的运动速度\(v\)与其偏离平衡位置的位移\(x\)之间的关系就都可以表示为\(v^{2}= v_{0}^{2}- ax^{2}\)，其中\(v_{0}\)为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，\(a\)为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。请你证明，图\(1\) 中小球的运动也满足上述关系，并说明其关系式中的\(a\)与哪些物理量有关。已知弹簧的弹性势能可以表达为\(\dfrac{1}{2}k{{x}^{2}}\)，其中\(k\)是弹簧的劲度系数，\(x\)是弹簧的形变量。

\((3)\)一质点以速度\(v_{0}\)做半径为\(R\)的匀速圆周运动，如图\(2\)所示。请结合第\((2)\)问中的信息，分析论证小球在\(x\)方向上的分运动是否符合简谐运动这一特征。

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7．

弹簧振子在光滑水平面上振动，其位移时间图象如图所示，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．\(10\)秒内振子的路程为\(2m\)

B．动能变化的周期为\(2.0s\)

C．在\(t=0.5s\)时，弹簧的弹力最大

D．在\(t=1.0s\)时，振子的速度反向

E．振动方程是\(x=0.10\sin πt(m)\)

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8．
【物理选修\(3—4\)】

\((1)\)如图甲所示，是一列沿\(x\)轴正方向传播的简谐横波在\(t = 0\)时刻的波形图，\(P\)是离原点\(x_{1}= 2 m\)的一个介质质点，\(Q\)是离原点\(x_{2} = 4 m\)的一个介质质点，此时离原点\(x_{3} = 6 m\)的介质质点刚刚要开始振动\(.\)图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像\((\)计时起点相同\().\)由此可知\((\)  \()\)



A.这列波的波长为\(λ = 4 m\)

B.这列波的周期为\(T = 3 s\)

C.这列波的传播速度为\(v = 2 m/s\)

D.这列波的波源起振方向为向下

E.乙图可能是图甲中质点\(P\)的振动图像

\((2)\)如图所示，\(AOB\)是由某种透明物质制成的四分之一圆柱体的横截面\((O\)为圆心\()\)。今有一束平行光以\(45^{\circ}\)的入射角射向柱体的\(OA\)平面，这些光线中有一部分不能从柱体的\(AB\)面上射出。凡射到\(OB\)面的光线全部被吸收，也不考虑\(OA\)面的反射，已知从\(O\)点射向透明物质的光线恰好从\(AB\)圆弧面上距离\(B\)点三分之一处射出，求



\((1)\)透明物质的折射率\((2)AB\)面上能射出光线的部分占\(AB\)表面的几分之几？

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9．

（2016•上海模拟）2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课．授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应．在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中．假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示．已知液滴振动的频率表达式为f=kr^αρ^βσ^γ，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m），α、β、γ是相应的待定常数．对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是（　　）

A．α=

，β=

，γ=-

B．α=-

，β=-

，γ=

C．α=-2，β=

，γ=-

D．α=-3，β=-1，γ=1

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10．（2011•金溪县校级模拟）（1）在以下各种说法中，正确的是
A．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
B．做简谐运动的物体，当物体的位移为负值时，速度一定为正值，加速度一定负值
C．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
D．地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
（2）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦sini=0.75．求：①光在棱镜中传播的速率；
②此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．

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