高考物理力學知識點之機械振動與機械波難題匯編及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高考物理力學知識點之機械振動與機械波難題匯編及答案一、選擇題1某質(zhì)點做簡諧運動的振幅為A,周期為T,則質(zhì)點在時間內(nèi)的最大路程是A1.5ABAC0.5AD0.2A2做簡諧運動的物體，下列說法正確的是A當它每次經(jīng)過同一位置時，位移可能不同B當它每次經(jīng)過同一位置時，速度可能不同C在一次全振動中通過的路程不一定為振幅的四倍D在四分之一周期內(nèi)通過的路程一定為一倍的振幅3目前雷達發(fā)出的電磁波頻率多在200MHz1000 MHz的范圍內(nèi)，下列關于雷達和電磁波的說法正確的是 （ ）A真空中，上述頻率范圍的電磁波的波長在30m150m之間B電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C波長越短

2、的電磁波，越容易繞過障礙物，便于遠距離傳播D測出從發(fā)射無線電波到接收反射回來的無線電波的時間，就可以確定障礙物的距離4在簡諧運動中，振子每次經(jīng)過同一位置時，下列各組描述振動的物理量總是相同的是A速度、加速度、動能B動能、冋復力、對平衡位置的位移C加速度、速度、勢能D速度、動能、回復力5在天花板O點處通過細長輕繩栓一小球構成單擺，在O點正下方A點有一個能擋住擺線的釘子，OA的距離是單擺擺長的一半，如圖所示?，F(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角度（5°），然后無初速度地釋放，關于單擺以后的運動，下列說法正確的是（）A擺球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小B擺球在平衡位置右側(cè)上升的最大高度大于

3、在平衡位置左側(cè)上 升的最大高度C擺球在平衡位置左、右兩側(cè)走過的最大弧長相等D擺球向左經(jīng)過最低點的速度大于向右經(jīng)過最低點的速度6一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻的波形如圖所示，質(zhì)點a、b均處于平衡位置，質(zhì)點a正向上運動則下列說法正確的是A波沿x 軸負方向傳播B該時刻質(zhì)點b正向上運動C該時刻質(zhì)點a、b的速度相同D質(zhì)點a、b的振動周期相同7一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，該質(zhì)點在t=3.5s時刻( )A速度為正、加速度為正B速度為負、加速度為負C速度為負、加速度為正D速度為正、加速度為負8一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖所示則從圖中可以看出（ ）A這列波的波長為5mB波中的每個質(zhì)點的振動周

4、期為4sC若已知波沿x軸正向傳播，則此時質(zhì)點a向下振動D若已知質(zhì)點b此時向上振動，則波是沿x軸負向傳播的9一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2 s時刻的波形如圖中的虛線所示，則A質(zhì)點P的運動方向向右B波的周期可能為0.27 sC波的頻率可能為1.25 HzD波的傳播速度可能為20 m/s10如圖所示，MN為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分，把小球A放在MN的圓心處，再把另一小球B放在MN上離最低點C很近的B處，今使兩球同時自由釋放，則在不計空氣阻力時有（ ）AA球先到達C點BB球先到達C點C兩球同時到達C點D無法確定哪一個球先到達C點11一條繩子可以分成一個

5、個小段，每小段都可以看做一個質(zhì)點，這些質(zhì)點之間存在著相互作用。如圖所示，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，會帶動2、3、4各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳向右端。質(zhì)點1的振動周期為T。t = 0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動。下列判斷正確的是 A質(zhì)點1與質(zhì)點20間相距一個波長B質(zhì)點20開始振動時運動方向向下C時質(zhì)點5的加速度方向向上D時質(zhì)點12的運動方向向上12如圖所示，S是x軸上的上下振動的波源，振動頻率為10Hz.激起的橫波沿x軸向左右傳播，波速為20m/s.質(zhì)點a、b與S的距離分別為36.

6、8m和17.2m，已知a和b已經(jīng)振動.若某時刻波源S正通過平衡位置向上振動，則該時刻下列判斷中正確的是Ab位于x軸上方，運動方向向下Bb位于x軸下方，運動方向向上Ca位于x軸上方,運動方向向上Da位于x軸下方，運動方向向上13如圖所示，彈簧振子在A、B之間做簡諧運動以平衡位置O為原點，建立Ox軸向右為x軸的正方向若振子位于B點時開始計時，則其振動圖像為（ ）ABCD14如圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4Hz.現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1Hz.則把手轉(zhuǎn)動的頻率為A1HzB3HzC4HzD5Hz15如圖所小，一輕質(zhì)彈簧下端系一質(zhì)量為m的書寫式

7、激光筆，組成一彈簧振子，并將其懸掛于教室內(nèi)一體機白板的前方。使彈簧振子沿豎直方向上下自由振動，白板以速率v水平向左勻速運動，激光筆在白板上留下如圖所示的書寫印跡，圖中相鄰豎直虛線的間隔均為x0（未標出），印跡上P、Q兩點的縱坐標為y0和-y0.忽略空氣阻力，重力加速度為g，則（）A該彈簧振子的振幅為2y0B該彈簧振子的振動周期為C激光筆在留下P、Q兩點時加速度相同D激光筆在留下PQ段印跡的過程中，彈簧彈力對激光筆做功為-2 mgy016如圖所示，擺球質(zhì)量相同的四個擺的擺長分別為Ll=2m，L2=1.5m，L3=lm，L4=0.5m，懸于同一根繃緊的橫線上，用一周期為2s的驅(qū)動力作用在

8、橫線上，使它們做受迫振動，穩(wěn)定時 A擺1的周期最長B擺2的振幅最大C擺3的振幅最大D四個擺的周期不同，但振幅相等17一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t秒與(t+0.2)秒兩個時刻，在x軸上(3m，3m)區(qū)間的波形完全相同，如圖所示。并且圖中M，N兩質(zhì)點在t秒時位移均為，下列說法中正確的是（）A該波的最大波速為20m/sB(t+0.1)秒時刻，x=2m處的質(zhì)點位移一定是aC從t秒時刻起，x=2m處的質(zhì)點比x=2.5m的質(zhì)點先回到平衡位置D從t秒時刻起，在質(zhì)點M第一次到達平衡位置時，質(zhì)點N恰好到達波峰18懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T=2s，從最低點位置向上運動時刻開始計時，在一個周期內(nèi)的振動

9、圖象如圖所示，關于這個圖象，下列哪些說法是正確的是（   ）At=1.25s時，振子的加速度為正，速度也為正Bt=1.7s時，振子的加速度為負，速度也為負Ct=1.0s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值Dt=1.5s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值19一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是( )A質(zhì)點振動頻率是4 HzB在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20 cmC第4 s末質(zhì)點的速度為零Dt1 s和t3 s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等，方向相同20如圖所示，兩個波源在水面上傳播并產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，其中實線和虛線分別表示振幅均為A的兩列波的波峰和波谷，時刻M是波峰與波

10、峰相遇的點，下列說法正確的是（）A質(zhì)點O、M的振動頻率相等B質(zhì)點P振動的振幅為AC質(zhì)點M振動的振幅為AD若質(zhì)點M振動的頻率為2.5Hz，則從圖示時刻起經(jīng)1.7s后質(zhì)點M的運動方向豎直向上21如圖甲所示彈簧振子的平衡位置為O點，在B、C兩點之間做簡諧運動。規(guī)定水平向右為正方向，圖乙是彈簧振子的簡諧運動圖像，由圖可知，下列說法正確的是（）At=0s時刻振子從B點釋放B彈簧振子的振幅是0.2mC彈簧振子從B點經(jīng)過O點再運動到C點為一次全振動D簡諧運動圖像中的P點速度方向與加速度方向都沿正方向22一彈簧振子作簡諧運動，下列說法正確的是（ ）A若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B振子通過

11、平衡位置時，速度為零，加速度最大C振子每次通過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同D振子每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同23發(fā)生下列哪一種情況時，單擺周期會增大()A增大擺球質(zhì)量 B縮短擺長C減小單擺振幅 D將單擺由山下移至山頂24公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板一段時間內(nèi)貨物在豎直方向的振動可視為簡諧運動，周期為T取豎直向上為正方向，以t0時刻作為計時起點，其振動圖像如圖所示，則AtT時，貨物對車廂底板的壓力最大BtT時，貨物對車廂底板的壓力最小CtT時，貨物對車廂底板的壓力最大DtT時，貨物對車廂底板的壓力最小25如右圖甲所示，水

12、平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O點為平衡位置，在a、b兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示由振動圖象可以得知( ) A振子的振動周期等于t1B在t0時刻，振子的位置在a點C在tt1時刻，振子的速度為零D從t1到t2，振子正從O點向b點運動【參考答案】*試卷處理標記，請不要刪除一、選擇題1B解析：B【解析】【分析】本題考查機械振動中質(zhì)點的振動路程的計算?！驹斀狻抠|(zhì)點振動速度越大，在時間內(nèi)的振動路程越大，已知質(zhì)點在平衡位置處速度最大，所以質(zhì)點在該時間內(nèi)路程最大，需要在平衡位置上下方個振動時間，B正確，ACD錯誤；故選B。2B解析：B【解析】A、振動質(zhì)點的位移是指離開位置的位移，做簡諧運動的物

13、體，每次通過同一位置時，位移一定相同，則A錯誤B、做簡諧運動的物體，每次通過同一位置時，速度可能有兩種方向，而速度是矢量，所以速度不一定相同，故B正確C、簡諧運動一次全振動是在一個周期內(nèi)，物體通過的路程一定為振幅的4倍，故C錯誤D、簡諧振動物體在四分之一周期內(nèi)的路程不一定等于一個振幅，要看開始時的位置，故D錯誤故選B【點睛】掌握簡諧運動的物體的受力特點和運動特點，經(jīng)過同一位置時這三個量一定相同：位移、加速度和回復力簡諧振動物體在四分之一周期內(nèi)的路程不一定等于一個振幅，在半個周期內(nèi)，物體通過的路程一定為振幅的2倍，所以在四分之三個周期內(nèi)，物體通過的路程不一定為振幅的3倍，一個周期的路程一定為振幅

14、的4倍3D解析：D【解析】【分析】【詳解】試題分析：根據(jù)公式可得上述頻率范圍的電磁波的波長在03m15m之間，A錯誤；均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，穩(wěn)定的電磁場不會產(chǎn)生電磁波，B錯誤；根據(jù)波的衍射規(guī)律可知波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，越容易發(fā)生，C錯誤；根據(jù)可得障礙物的位置，D正確；考點：考查了對電磁波的理解【名師點睛】本題易錯點為：有些同學錯誤認為磁場產(chǎn)生電場，電場產(chǎn)生磁場，注意麥克斯韋的電磁場理論是電磁波產(chǎn)生的理論基礎，要加強理解與應用同時注意測障礙物的距離時，其值等于由來回時間求出距離的一半4B解析：B【解析】試題分析：簡諧運動有對稱性、往復性、周期性特點，在振

15、動過程中振子和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒當振子每次經(jīng)過同一位置時，相對于平衡位置的位移必定相同；則振子的回復力：，回復力必定相同；當振子每次經(jīng)過同一位置時，回復力為定值，由牛頓第二定律得，加速度必定相同當振子每次經(jīng)過同一位置時，速度大小相同，所以動能必定相等，但速度的方向可能相反，動能相同，則勢能一定相同，故B正確；5A解析：A【解析】【詳解】擺線被釘子擋住后，繞A點做單擺運動，擺長發(fā)生變化，則周期也要發(fā)生變化。以前往返一次的周期為：T2擋住后，往返一次的周期為故A正確。根據(jù)機械能守恒定律，擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣。故B錯誤。由幾何關系得，右邊的弧長小于左邊的弧長，故C錯誤。擺球擺動的

16、過程中機械能守恒，所以擺球向左經(jīng)過最低點的速度等于向右經(jīng)過最低點的速度。故D錯誤。6D解析：D【解析】【分析】【詳解】A由于a點向上運動，因此波向x 軸正方向傳播，A錯誤；B波向右傳播，此時質(zhì)點b向下運動，B錯誤；C此時a、b兩點速度大小相等，但方向相反，因此C錯誤；D質(zhì)點a、b兩點的振動周期都等于波向前傳播的周期，因此振動周期相等，D正確7D解析：D【解析】根據(jù)圖中信息可得，該質(zhì)點在3.5s時位于x軸正方向并向正向最大振幅處運動，所以該質(zhì)點的速度方向為正，加速度為負，選D8C解析：C【解析】分析：由波的圖象由直接讀出波長根據(jù)波的傳播方向可以判斷的質(zhì)點振動方向，也可以由質(zhì)點的振動方向判斷波的傳

17、播方向解：A、由波的圖象讀出波長為4m故A錯誤B、波速不知，周期無法算出故B錯誤C、若波沿x軸正向傳播，a點比x=2m的質(zhì)點振動遲，則a向下振動故C正確D、若質(zhì)點b向上振動，則x=4m質(zhì)點比b質(zhì)點振動早，波應沿x軸正向傳播，故D錯誤故選C點評：判斷質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向間關系的方法通常有：1、質(zhì)點振動法，比較質(zhì)點振動先后2、上下坡法3、波形平移法9C解析：C【解析】【詳解】由圖可知此列波=24 m，波沿x軸正向傳播，質(zhì)點P沿y軸正向運動，選項A錯誤經(jīng)t=0.2 s，此波向前傳播s=(n+6) m，其中n=0，1，2，···則v=30(4n+1) m/s，T=

18、 s，f= Hz，當n=0時，f=1.25 Hz，由以上幾項可知，選項C正確，BD均不正確故選C.10A解析：A【解析】【詳解】小球A做自由落體運動，由解得小球B做簡諧運動，簡諧運動的周期為到達C點的時間為故，A球先到達C點，A正確，BCD錯誤。11D解析：D【解析】【詳解】A由題意可知，第1到第5個質(zhì)點之間為，則質(zhì)點1與質(zhì)點17間相距一個波長，選項A錯誤；B因為質(zhì)點1開始起振的方向向上，則質(zhì)點20開始振動時運動方向也向上，選項B錯誤；C在時刻質(zhì)點5開始向上振動，在時質(zhì)點5到達最高點，其加速度方向向下，選項C錯誤；D時質(zhì)點13剛開始起振，此時質(zhì)點12已經(jīng)振動了，則運動方向向上，選項D正確；故選

19、D.12A解析：A【解析】【詳解】橫波沿x軸向左右傳播，波源S正通過平衡位置向上振動時，S點的兩側(cè)都是波谷.由v=f得，波長.AB.bS=17.2m=8.6，相當于0.6，波源S正通過平衡位置向上振動，b位于x軸上方，運動方向向下；故A正確，B錯誤.CD.由題aS=36.8m=18.4，相當于0.4，波源S正通過平衡位置向上振動，a位于x軸下方，運動方向向下；故C，D均錯誤.13A解析：A【解析】【詳解】由題意：設向右為x正方向，振子運動到N點時，振子具有正方向最大位移，所以振子運動到N點時開始計時振動圖象應是余弦曲線，故A正確14A解析：A【解析】振子做受迫振動，其振動頻率等于驅(qū)動力頻率，則

20、把手的轉(zhuǎn)動頻率為1Hz，選項A正確15D解析：D【解析】【詳解】AB記錄紙勻速運動，振子振動的周期等于記錄紙運動位移2x0所用的時間，則周期T=，振幅為A=y0，AB錯誤。C加速度是矢量，激光筆在留下P、Q兩點時加速度大小相等，方向相反，C錯誤。D在激光筆留下PQ段印跡的過程中，根據(jù)動能定理可知，合外力做功為零，但重力做正功為2mgy0，故彈力對物塊做負功，為-2mgy0，D正確。故選D。16C解析：C【解析】【詳解】根據(jù)單擺的周期公式可知，將四個單擺的擺長代入公式，分別求得它們的周期是、由于四個擺的擺長不同，所以四個擺的固有周期不同，但四個擺振動起來后，策動力使得擺做受迫振動，振動的周期都等

21、于2s。所以各擺振動的振動周期都相等；由于擺3的固有周期與策動力的周期相等，故擺3發(fā)生共振，振幅最大，而擺1的振幅較小。故選C。17C解析：C【解析】【分析】【詳解】A由題意知波長=4m，由于兩個時刻的波形相同，經(jīng)過了整數(shù)倍周期的時間，則得0.2s=nT(n=0，1，2)傳播速度(n=0，1，2)所以該波的最小波速為20m/s，故A錯誤；B由于周期不確定，時間0.1s不一定等于半個周期，則(t+0.1)秒時刻，x=-2m處的質(zhì)點不一定到達波峰，位移就不一定是a，故B錯誤；C由t時刻波形圖知，x=2m處的質(zhì)點在波谷向上振動，x=2.5m的質(zhì)點向下運動，所以x=2m處的質(zhì)點先回到平衡位置，故C正確

22、；D根據(jù)數(shù)學知識得知質(zhì)點M和N之間的距離等于，由波形得知，質(zhì)點M第一次到達平衡位置時，質(zhì)點N不在波峰，故D錯誤。故選C。18C解析：C【解析】【分析】【詳解】t=1.25s時，位移為正，加速度為負；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為負，A錯誤；t=1.7s時，位移為負，加速度為正；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為負，B錯誤；t=1.0s時，位移為正，加速度為負；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為零，C正確；t=1.5s時，位移為零，故加速度為零；x-t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為負向最大，D錯誤19B解析：B【解析】試題分析：由圖讀出質(zhì)點振動的周期T=4s，則頻率故A錯誤質(zhì)點做簡諧運動，在一個周期內(nèi)通過的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是故B正確在第4s末，質(zhì)點的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大故C錯誤由圖知在t=1s和t=3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反，故D錯誤考點：簡諧運動的振動圖象；簡諧運動的振幅、周期和頻率20A解析：A【解析】【分析】【詳解】A質(zhì)點O和M的振動頻率都等于波源的振動頻率，所以A正確；B質(zhì)點P是波峰和波谷相遇，總振幅為兩列波分別引起振幅的差，故為0，所以B錯誤；C質(zhì)點M為