机械振动和机械波（1）.docx

绝密★启用前
2018-2019学年度???学校8月月考卷
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明

一、单选题
1．风云二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的具有接收云层辐射的红外线感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的( )
A．穿透性 B．热效应
C．不可见性 D．化学效应
【答案】B
【解析】红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错。它的波长大频率低，穿透能力较弱，A错．它的主要作用是热效应，由于物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一作用得到大气层的遥感图，故B对D错．
2．一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，则( )
A．相邻亮条纹或暗条纹的间距不等
B．将双缝中某一缝挡住，屏上的亮、暗条纹位置不变，但亮度减半
C．将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等的亮、暗条纹
D．将双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出现一亮点
【答案】C
【解析】双缝干涉实验表明，亮、暗条纹是等间距的，若挡住一缝则变成单缝衍射，此时中央条纹最宽最亮，是不等间距的，故C是最符合要求的．
3．在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，在屏上看到的现象是( )
A．先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗
B．先是圆形亮环，最后完全黑暗
C．先是圆形亮区，最后完全黑暗
D．先是圆形亮环，然后圆形亮区，最后完全黑暗
【答案】A
【解析】当孔由大变小时，屏上先是出现由光妁直线传播所照亮的圆形亮区，然后屏上出现小孔成像，当光的波长大于等于孔的直径时发生衍射，屏上出现圆形亮环、直到黑暗(此时圆孔完全封闭)．[点拨]随着孔的尺寸的变化，屏上会出现不同的光现象。
4．如图是用干涉法检查平面的平整程度的示意图。其中AB是透明的样板，CD是被检查的平面。用单色光从上面竖直地照射下来，观察两束反射光线叠加后的结果。这里的两束反射光分别是指从以下哪两个表面反射的光

A．从AB的上表面和AB的下表面
B．从AB的上表面和CD的上表面
C．从AB的下表面和CD的上表面
D．从AB的下表面和CD的下表面
【答案】C
【解析】AB是等厚的透明样板，CD是不透明的，发生干涉的是两者之间的空气膜。这里看到的亮纹（暗纹）实际上是下方空气膜的等厚线。如果亮纹是均匀分布的直线，说明被检测平面是平整的；如果某些亮纹（暗纹）向左端弯曲，说明该处有凹陷；向右端弯曲，说明该处有突起。
5．用太阳光照射竖直放置的肥皂膜，观察肥皂膜的反射光，将会看到彩色条纹。关于这些彩色条纹的说法中正确的有
A．所看到的彩色条纹是光的色散形成的
B．所看到的彩色条纹的每一条亮线都是竖直线
C．每一组完整的彩色亮线中，都是紫光在最上方
D．每一组完整的彩色亮线中，都是红光在最上方
【答案】C
【解析】这是光的干涉现象，不是由色散引起的；竖直放置的肥皂膜从上到下厚度逐渐增大，在同一水平高度，膜的厚度是相同的，因此每一条亮线都是水平的；薄膜干涉出现亮纹的条件是同一束入射光在薄膜前后两个表面分别反射后的光程差δ等于波长λ的整数倍。在入射光接近垂直于薄膜表面入射的情况下，光程差是由薄膜的厚度决定的，竖直放置的肥皂膜从上到下厚度逐渐增大，光程差也逐渐增大。由于紫光波长最短，因此每一组亮线中总是紫光的光程差先达到波长整数倍，也就是紫光的亮线在最上方。
6．在做双缝干涉实验时，常用激光做光源，这主要是应用了激光的( )
A．平行性好的特性 B．单色性好的特性
C．亮度高的特性 D．方向性好的特性
【答案】B
【解析】要发生双缝干涉必须满足相干条件，而激光由于频率相同．振动状态(方向等)完全相同，所以满足条件
7．对于光的衍射现象，下述定性分析中错误的是( )
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲的传播现象
B．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．衍射花纹图样是光波相互叠加的结果
【答案】B
【解析】当障碍物或孔的尺寸小于光的波长或可以跟波长相比拟时，发生明显衍射现象，光的直线传播是障碍物或孔的尺寸远大于光的波长时表现出的现象，者并不矛盾，都是光在不同条件下的行为，所以A
对D错。衍射也是波动性的特征，是光的叠加，故C、D都是正确的．[
8．某高层建筑物外墙大量使用的幕墙玻璃，在白天时外面的人看不清室内的物体．而室内的人却能较清楚地看到外面的景物，其主要原因是( )
A．在玻璃的外表面涂有增透膜
B．在玻璃外表面涂有高反膜(即对光的反射率远大于透射率的物质)
C．在玻璃的外表面涂有大量能吸收光的物质
D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜
【答案】B
【解析】高反膜的原理与增透膜原理相反，它使从膜前后表面反射出来的光叠加增强，这样由能量守知透射光必减弱，在白天室内光线本身就弱，所以透射出来的就更少，外面就看不清室内的物体，而室外光线很强，所以能透射一部分光线，室内的人能较清楚地看见外面的景物。
9．劈尖干涉是一种薄膜干涉，具装置如图20-1-6所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成—个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图20-1-7所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(1)任意相邻明条纹或明条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )

A．变疏 B．变密
C．不变 D．消失
【答案】A
【解析】撤去一张纸片后，劈形空气薄膜的劈势(即倾斜程度)减缓，相同水平距离上，劈势厚度变化减小，以致于干涉时路程差变化减小，条纹变宽，条纹数量变少(变疏)，故A正确．

甲
图
乙

【答案】B
【解析】b光的干涉条纹间距比a光小，由可知b光的波长比a光短，频率比a光高，光子能量比a光大，因此若a光子能使处于基态的氢原子电离，则b光子一定能电离处于基态的氢原子，A错；原子核外层电子受激发产生的光子能量比内层电子受激发发生的光子能量小，B正确CD错。
照相底片感光不同于用眼睛直接观察，既可以用可见光来做干涉实验，也可以用不可见光如红外线、紫外线、X射线和射线等来做；原子发光从核外到核内，依次是：核外层电子→红外线、可见光和紫外线；内层电子→X射线；原子核→射线。氢原子从高能级跃迁到的能级放出紫外线，因此能量较大的紫外线以及能量更大的X射线、都可以使处于基态的氢原子电离。
11． 两个处于同一激发态的氢原子A和B，A自能级n1跃迁到n2能级辐射出光子a，B自n1能级跃迁到n3能级辐射出光子b，已知单色光a在水中的波长与单色光b在真空中的波长相等，则由此可知( )
A n1n2间的能级差大于n1n3间的能级差
B 若单色光a能使某金属发生光电效应，则单色光b也一定能。
C a光子的粒子性强于b光子。
D 单色光a比单色光b更容易观察到光的衍射现象。
【答案】BD
【解析】单色由真空进入介质，波速变小，、频率不变，所以波长变短，由此可知，单色光A在真空中的波长比B的长，所以单色光A的频率比B的小，光子A的能量小于光子B的能量，所以A项错误。而B项正确；频率越大，粒子性越强，所以C项错误，波长越长，波动性越明显，越容易观察到衍射现象，所以D项正确。
12．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使在被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（ ）
A．λ B．λ C．λ D．λ
【答案】B
【解析】为减小反射的热效应显著的红外线,则要求红外线在薄膜的前后表面反射后叠加作用减弱,即光程差为半波长的奇数倍,故膜的最小厚度为红外线在该膜中波长的.
13．不同的电磁波产生机理不一定相同,在下列四组电磁波中,产生机理相同的是（ ）
A．红外线、紫外线、可见光
B．微波、X射线、γ射线
C．无线电、微波、红外线
D．红外线、紫外线、伦琴射线
【答案】A
【解析】根据电磁波的产生机理可知只有A正确.
14．如图所示，（a）表示单缝，（b）表示双缝.用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹），如图（c）（d）所示.下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是（ ）

A．图（c）表示单缝衍射条纹，图（d）表示双缝干涉条纹
B．单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C．双缝间距离越短，对应条纹间距越大
D．照射双缝的单色光波长越短，对应条纹间距越大
【答案】C
【解析】由单缝衍射条纹中间条纹宽、两侧条纹窄可知，图（d）表示单缝衍射条纹，故选项A是错误的.由公式Δx=lλ/d可知，选项C正确,D错误.根据衍射的条件判断出选项B是错误的.
15．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为1×10-18 J,已知可见光的平均波长为0.6 μm,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则下列说法中正确的是( )
①要引起人的视觉,进入人眼的光子数目至少为3个 ②要引起人的视觉,进入人眼的光子数目至少为30个 ③人眼相当于一个焦距可变的凸透镜 ④人形成视觉的部位在视网膜
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【答案】A
【解析】由
E0=hν0=hc/λ0=3.315×10-19 J.
n===3(个).
由生物知识可知③正确.
16．下面是四种与光有关的事实，能说明同一个介质对不同单色光的折射率不同的是
A．用光导纤维传播信号
B．用透明的标准板和单色光检查平面的平整
C．水面上的油膜呈现彩色光
D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带
【答案】D
【解析】光导纤维利用全反射；用透明的标准板和单色光检查平面的平整利用光的干涉，凸起使等厚点向薄膜薄的一方移动，造成干涉条纹向顶点弯曲；水面上的油膜呈现彩色光也是薄膜干涉；只有D是光的色散，是由于同一个介质对不同单色光的折射率不同形成的。答案D。

17．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图4所示，一细束白光斜射向水面，经水折射后射向平面镜，被平面镜反射再经水面折射后照在墙上．该同学可在墙上看到（）
A．上紫下红的彩色光带　　B．上红下紫的彩色光带　
C．外红内紫的环状光带　　D．一片白光

【答案】B
【解析】某一单色光的光路如图，由三角关系知在水面的折射角大，在平面镜反射时的入射角小，光线在墙上的光点高。红光的折射率最小，在水面的折射角最大，在墙上的光点最高，形成上红下紫的彩色光带。答案B。

18．研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为v1和v2的两种光光电管阴极K时，才有光电子产生。在光电管的两极K、A之间加反向电压时，光电子从阴极K发射出来后向阳极A做减速运动。当电流表G读数为零时，电压表V的读数称为反向截止电压。在光电管K、A之间加正向电压时，光电子从阴极K发射出来向阳极A做加速运动，当电流表G的读数为最大时，称为饱和光电流。由电压表V和电流表G的读数，可画出两种光照射时光电管的伏安特性曲线如图乙所示。以下说法正确的是

U
O
I
乙
甲

A．两种光分别照射光电管时，阴极K的极限频率不同
B．两种光分别照射光电管时，光电子从阴极K表面逸出时间的长短不同
C．两种光的频率不同
D．两种光的强度不同
【答案】D
【解析】阴极K的极限频率与其材料，与入射光无关，A错；光电效应发生的时间极短，且与入射光无关，B错；由图乙可知，两种光照射时，光电管的反向截止电压相同，则光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功，由可知，这两种光实际是同频率的光，C错；图乙显示饱和光电流不同，表示入射光强度不同，D正确。
19．人眼对绿光最敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光能量子射入瞳孔，眼睛就能觉察，普朗克常数为6.63×10﹣34J•s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（ ）
A．2.3×10﹣18 W B．3.8×10﹣19 W C．7.0×10﹣10 W D．1.2×10﹣18 W
【答案】A
【解析】解：绿光光子能量：E=hν==3.8×10﹣19J．
每秒钟最少由6个绿光的光子射入瞳孔，
所以：P==2.3×10﹣18W
故A正确，BCD错误．
故选：A．
【点评】本题主要考查了光子能量公式的直接应用，难度不大，属于基础题．
20．有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2s时，摆球
A． 正在做加速运动，加速度正在增大 B． 正在做减速运动，加速度正在增大
C． 正在做加速运动，加速度正在减小 D． 正在做减速运动，加速度正在减小
【答案】B
【解析】
【详解】
秒摆的周期为2s，则摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2秒时，摆球从平衡位置向右方最远处做减速运动；由于位移在变大，根据a=-kx/m可知，加速度也在变大。故选B。
21．一洗衣机正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是
①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大
②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小
③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
A． ① ④ B． 只有①
C． 只有③ D． ② ④
【答案】A
【解析】
【详解】
洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振。所以正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；此后波轮转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，所以①④正确。故选A。
【点睛】
本类题目抓住关键点：频率相等时发生共振现象，振幅最大．
22．下列说法中正确的是
A． 作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定
B． 产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
C． 在干涉图样中，振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移
D． 在干涉图样中的振动加强点上各质点的振动位移总是最大
【答案】C
【解析】
【详解】
作受迫振动的物体的频率由驱动力的频率来决定，与它的固有频率无关，选项A错误；产生多普勒效应的原因是观察者接收到的波源的频率发生了变化，而波源频率并没有发生变化，选项B错误；在干涉图样中，振动加强点上质点的振幅大于振动减弱点质点的振幅，但是振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移，选项C正确；在干涉图样中的振动加强点上各质点的振幅最大，但是振动位移并不是总最大，选项D错误；故选C.
【点睛】
解答本题时要注意：频率相同的波在叠加时．当加强点时，质点的振幅最大，但质点的位置不是始终处于最大位置处，是随着时间不断变化．
23．关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型(如图甲、乙所示)，都采用了类比推理的方法．下列事实中，主要采用类比推理的是(　　)

A． 人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型
B． 伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律
C． 库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律
D． 托马斯·杨通过双缝干涉实验证实光是一种波
【答案】C
【解析】
【详解】
质点属于理想模型，A错误；伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律，即通过实验观察发现了规律，B错误；库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律，两者都是根据距离的平放成反比，用到了类比法，C正确；托马斯•杨通过双缝干涉实验证实光是一种波，是利用了实验方法，D错误．
24．如图甲所示，一均匀介质中沿x轴有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为0.75m，在x=10m处有一接收器(图中未画出)。t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向一直振动，并产生沿x轴正方向传播的波,O质点的振动图象如图乙所示。当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动。则( )

A． 质点Q的起振方向为y轴负方向
B． 这列波传播的速度为0.25m/s
C． 若该波在传播过程中若遇到0.5m的障碍物，不能发生明显衍射现象
D． 若波源O向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为0.2 Hz
【答案】B
【解析】
【分析】
根据波源的起振方向判断质点Q的起振方向．根据题干条件，分析O、P两质点之间的距离与波长的关系，求出波长，由振动图象读出周期，并求出波速．障碍物的尺寸与波长差不多时能产生明显的衍射现象，当波源与观察者距离减小时，接收到的频率增大．
【详解】
由振动图象，质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向，A错误；当O质点第一次达到负向最大位移时，P质点刚开始振动，OP距离是34波长，则波长λ=1m，由振动图象T=4s，则波速v=λT=14=0.25m/s，B正确；因该波的波长为1m＞0.5m，所以遇到宽0.5m的障碍物能发生较明显的衍射现象，C错误；该波的频率f=1T=0.25Hz，若波源从O点沿x轴正向运动，根据多普勒效应可知，接收器接收到的波的频率将大于0.25Hz，D错误．
25．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A． 电磁波和机械波都需要通过介质传播
B． 电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C． 雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
D． 根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
【答案】D
【解析】
【详解】
电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质。故A错误。当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，选项D正确；故选D.
26．图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法不正确的是（ ）

A． 波速为0.5m/s B． 波的传播方向向左
C． 当t=7s时，P恰好回到平衡位置 D． 0~2s时间内，P向y轴正方向运动
【答案】D
【解析】A、由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为v=λT=24=0.5m/s，故A正确；B、根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B正确。C、当t=7s时，Δt=7−2=5s=114T，P恰好回平衡位置，故C正确；D、由于该波向左传播，由图（a）可知t=2s时，质点P已经在波谷，所以可知0～2s时间内，P向y轴负方向运动，故D错误；本题选择不正确的故选D。
【点睛】熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向、利用周期表示时间，求质点的路程、注意时间和空间周期性的对应．
27．如图所示表示t=0时刻两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且图示的范围内振幅不变，两列水波的波速和波长都相同且分别为1m/s和0.2m，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是( )

A． 从图示时刻再经过0.65s时,C点经过的路程130cm
B． C点和D点都保持静止不动
C． 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
D． 随着时间的推移，E质点将向C点移动，经过四分之一周期，C点到达波峰
【答案】A
【解析】A、波的周期T=λv=0.21s=0.2s，从图示时刻起经0.65s=3T+T4，B是振动加强点其振幅为A=10cm，则通过的路程为3×4A+A=130cm，故A正确。B、则A、E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，C是平衡位置相遇处，它们均属于振动加强区，振幅均为10cm；而D是波峰与波谷相遇处，属于振动减弱点，振幅为0而静止不动，故B错误。C、A点在波峰相遇处离平衡位置10cm，B为波谷相遇处离平衡位置10cm，故两点的高度差为20cm，C错误。D、再经过四分之一个周期，E点在上下振动到平衡位置，C点振动到达波峰，但质点并不会迁移，只是波形会移动，故D错误。故选A。
【点睛】注意此题是波动与振动的结合，注意二者之间的区别与联系，运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差．
28．一列简谐横波沿直线传播。以波源O为平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O与A的平衡位置相距1.2m，以下判断正确的是（ ）。

A． 波长为1.2m
B． 波源起振方向沿y轴正方向
C． 波速大小为0.3m/s
D． 质点A的动能在t=4s时最大
【答案】B
【解析】（1）由图象可知，A质点比波源晚振动3s，其周期为4s，所以波速v=st=1.23m/s=0.4m/s，又根据波速公式得：λ=vT=0.4×4m=1.6m，故AC错误；
（2）根据波传播的特点，各质点的起振的方向和波源的起振方向相同，由振动图象可知，A质点的起振方向沿y轴正方向，故该波源的起振方向沿y轴正方向，B正确；
（3）根据图象，在t=4s时，质点A正处于正的最大位移处，其动能为零，D错误。
故本题选B
【点睛】首先明确其图象是振动图象，根据位移除以时间得到波速，根据λ=vT求解波长；质点起振方向和振源相同；根据t=4s时质点A所处的位置，可判断动能大小。
29．如图所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面挂一个质量为m的物体，物体在竖直方向做简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中（ ）。

A． 物体在最低点时受的弹力大小为mg B． 弹簧的最大弹性势能等于2m2g2k
C． 弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变 D． 物体的最大动能应等子2m2g2k
【答案】B
【解析】小球从最高点先向下加速，到达平衡位置时速度达到最大，此后继续向下做减速运动；
平衡位置，有mg=kx，故最低点弹力k（2x）=2mg，A错误；小球到最低点时，动能减为零，由系统机械能守恒定律得到，弹性势能最大，重力势能减小量等于弹性势能的增加量，等于mg2x=mg(2mgk)=2m2g2k，B正确；小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒，C错误；当物体运动到平衡位置时，动能最大，根据系统机械能守恒定律，有mgx=Ep+Ek，mg=kx，故Ek<m2g2k，D错误；
【点睛】本题为竖直方向的弹簧振子，重力势能、动能和弹性势能三者间相互转化，机械能总量保持不变．本题关键是要根据小球和弹簧系统机械能守恒列式分析，特别要注意小球机械能不守恒．
30．如图所示，有一直角三角形场地ABC，∠A=60°，∠C=30°，A、B间距离为6   m。现在A、B两点各安装一个声源，两个声源同时不断向外发出波长为2   m的完全相同的声波，如果一个人沿直线从A点走到C点，那么在此过程中听不到声音的区域共有( )

A． 6个 B． 5个 C． 4个 D． 3个
【答案】A
【解析】分析题意可知，在AC上听不到声音的区域应满足关系：0<2n+1<6，
故n的取值可能为：-3，-2，-1，0，1，2
所以听不到声音的区域应为6个
故本题选A
【点睛】根据两波源到减弱点的波程差是半波长奇数被的特点，可以找到波程差的取值范围，从而确定减弱区的个数。
31．如图所示，单摆摆长为L，做小角度摆动时，周期为T1。如果在悬点正下方L4处固定个钉子，再让摆球做小角度摆动，其周期为T2，则T1与T2的比值为（ ）

A． 43 B． 42+3 C． 22+3 D． 34
【答案】B
【解析】
根据单摆周期公式T=2πlg得：T1T2=2πLgπLg+π1−14Lg=42+3，
故本题选B
【点睛】固定钉子之前，单摆摆长恒定，固定钉子之后，摆长在发生变化，前半个周期摆长为L，后半个周期摆长为34L，来回交替，周期应为两次过程总时间。
32．下列说法正确的是（ ）
A． 声波在空气中传播时是一种横波
B． 波形曲线表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移
C． 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围产生变化的磁场
D． 由爱因斯坦的狭义相对论可知，真空中的光速对于任何惯性参考系都相同
【答案】D
【解析】（1）声波属于纵波，故A错误；
（2）波形曲线表示在同一时刻，介质中所有质点偏移平衡位置的位移矢量末端的连线，B错误；
（3）根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，周期性的变化的电场产生周期性变化的磁场，C错误；
（4）光速不变原理，是爱因斯坦狭义相对论的基本原理，即光速对于任何惯性参考系都相同，D正确
故本题选D
33．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab=bc,某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（　　）

A． a处质点的位移始终为2A
B． c处质点的位移始终为-2A
C． b处质点的振幅为0
D． c处质点的振幅为2A
【答案】D
【解析】
【详解】
AB：S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A；某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点；再经过T4，a是平衡位置相遇点，c是平衡位置相遇点；因此a、c处质点的位移是不断变化的。故AB两项错误。
CD：S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，这三点的振幅均为2A。故C项错误，D项正确。
34．关于波速公式v=λf，下面哪几句话是正确的（　　）
A． V是质点在波传播方向的速度
B． 对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变
C． 一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f都会发生变化
D． 波长2 m的声音比波长1 m的声音的传播速度大一倍
【答案】B
【解析】
【详解】
A：波速公式v=λf，v是波在介质中的传播速度，与质点的振动速度不同。故A项错误。
B：对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变。故B项正确。
C：一列机械波通过不同介质时，频率f不变，波长λ会发生变化。故C项错误。
D：不同波长的声音在同一介质中传播时，速度相同。故D项错误。
【点睛】
机械波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，波长、波速均变化。
35．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下述正确的是（　　）

A． 质点振动周期为4s。
B． 在10s内质点经过的路程是10cm
C． 在5s末，速度最大，加速度最大
D． t=1.5s时质点的位移大小是 2 cm
【答案】A
【解析】由图象知，质点振动周期为4s，故A正确。10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是2.5×4A=10A=20cm，选项B错误；在5s末，质点位移最大，则速度为零，加速度最大，故C错误。t=1.5s时质点不在位移最大的位置，则位移大小小于 2 cm，选项D错误；故选A.
点睛：质点做简谐运动时通过的路程，一般根据时间与周期的关系，求出路程是多少倍的振幅．质点在任意时刻的位移，可由振动方程求解．
36．下列振动中是简谐运动的是：（　　）
A． 手拍乒乓球的运动
B． 思考中的人来回走动
C． 轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统
D． 从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动
【答案】C
【解析】手拍乒乓球的运动和思考中的人来回走动没有规律，不是简谐运动，故AB错误；轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统，钢球以受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动，C正确；从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动过程为自由落体，不是简谐运动，故D错误；故选C。
37．如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则( )

A． 该波向上传播 B． 该波向下传播
C． 该波向左传播 D． 该波向右传播
【答案】C
【解析】由波形图可知，根据“同侧法”可知，该波向左传播，故选C.
38．图(甲)所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图(乙)为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是( )

A． 在t=0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置
B． 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C． 从t =0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D． 在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同
【答案】A
【解析】
【详解】
A、由图知，若从平衡位置计时，则在t=0.2s时，弹簧振子运动到B位置。故A正确。
B、在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反。故B错误。
C、从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的位移越来越大，弹簧的弹性势能越来越大，其动能越来越小，故C错误。
D、在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度大小相等，方向相反。故D错误。
故选A。
【点睛】
本题考查了振幅和周期的概念，要能结合x-t图象进行分析：周期是振子完成一次全振动的时间，振幅是振子离开平衡位置的最大距离；由图象直接读出周期和振幅．根据振子的位置分析其速度和加速度大小．振子处于平衡位置时速度最大，在最大位移处时，加速度最大．
39．某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=5sinπ4t(cm) ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )
A． 质点做简谐运动的振幅为 10cm B． 质点做简谐运动的周期为 4s
C． 在 t=4s 时质点的加速度最大 D． 在 t=4s 时质点的速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】
A、由位移的表达式x=5sinπ4t(cm)，可知质点做简谐运动的振幅为5cm。故A错误。
B、由位移的表达式读出角频率ω=π4rad/s，则周期为T=2πω=8s，故B错误。
C、在t=4s时质点的位移x=5sin(π4×4)(cm)=0，说明物体通过平衡位置，加速度最小；故C错误。
D、在t=4s时质点通过平衡位置，加速度最小而速度最大；故D正确。
故选D。
【点睛】
本题知道简谐运动位移的解析式，读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力．
40．下列说法止确的是（ ）
A． 在纵波中,质点运动方向与波传播方向一致
B． 在电磁振荡电路中,电容器带电量最多时,线圈中电流最大
C． 同一辆汽车鸣笛而来,笛声尖锐;鸣笛而去,笛声低沉:这种现象属于多普勒效应
D． 做受迫振动的物体,其频率与驱动力的频率有关,其振幅与驱动力的频率无关
【答案】C
【解析】横波，质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。而纵波，质点振动的方向与波传播的方向在同一直线上，A错误；在电磁振荡电路中，电能和磁场能相互转化，带电量最多时，电能最大，磁场能向电场能转化完毕，故电路中的电流为零，B错误；同一辆汽车鸣笛而来，笛声尖锐；鸣笛而去，笛声低沉:这种现象属于多普勒效应，C正确；做受迫振动的物体，振动频率与驱动力的频率相等，与物体的固有频率无关，当固有频率和驱动力频率相等时，振幅最大，D错误．
41．如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量。当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中（ ）

A． 甲的最大速度大于乙的最大速度
B． 甲的最大速度小于乙的最大速度
C． 甲的振幅大于乙的振幅
D． 甲的振幅小于乙的振幅
【答案】A
【解析】线刚断开时，弹力最大，故加速度最大，由于甲的质量小，故根据牛顿第二定律，其加速度大，A正确；当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后，甲乙的最大动能相同，由于甲的质量小于乙的质量，由Ek=12mv2知道，甲的最大速度一定大于乙的最大速度，B错误；线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，即振幅一定相同，CD错误．
【点睛】线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，则振幅一定相同．当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后弹簧转化为动能，甲乙最大动能相同，根据质量关系，分析最大速度关系．
42．振源以原点O为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在x轴上沿正、负两个方向传播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示．在原点的左方有一质点P，从图示时刻开始，经过1/8周期，质点P所在的位置以及振动方向为(　　)

A． x轴下方，向上运动
B． x轴下方，向下运动
C． x轴上方，向上运动
D． x轴上方，向下运动
【答案】A
【解析】因为波源在O点，向左向右传播，距离波源距离相等的点振动情况一致，知此时P点处于波谷，经过1/8周期，质点处于x轴下方，向上运动。故A项正确，BCD三项错误。
点睛：本题关键是抓住对称性分析，波源在O点，左右两侧相对于y轴距离相等的点，振动总是相同。

二、多选题
43．下列说法中正确的是_________
A．同种介质中，光的波长越短，传播速度越快
B．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说
C．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，其他操作正确，则测出的周期偏小
D．静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向接近光速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短
【答案】CD
【解析】
【详解】
A、同种介质中，光的波长越短，频率越高，传播速度越慢；故A错误。
B、泊松亮斑是由于光的衍射产生的，所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说；故B错误。
C、某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，由T=tn得到，测出的周期偏小；故C正确。
D、根据爱因斯坦相对论得知，静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短；故D正确。
故选CD。
【点睛】
考查波动学和光学的基本概念：机械波的速度由介质和光的频率决定；泊松亮斑和