高考物理二輪習題：機械波機械振動（word含答案）

2022屆二輪高考物理習題：機械波機械振動（含）答案一、選擇題。1、(雙選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播．波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8m、14.6m．P、Q開始振動后，下列判斷正確的是()A．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C．當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D．當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰2、(多選)下列說法正確的是 ()A.“聞其聲不見其人”說明聲波能發(fā)生衍射而光不能發(fā)生衍射B.干涉是波所特有的現(xiàn)象，水波、聲波、電磁波等一切波都能發(fā)生干涉C.幾列波相遇時每列波都能保持各自的波長、頻率不變，不因其他波的存在而受影響D.當警車從遠處駛來時人們會感覺到警笛的音調(diào)變高，這是因為警笛發(fā)聲的頻率變大E.比較來自星球與地球上相同元素光譜的頻率，就可以判斷出星球在靠近或遠離地球3、（多選）甲、乙兩位同學利用假期分別在兩個地方做“用單擺測重力加速度的實驗”，回來后共同繪制了T2L圖象，如圖甲中A、B所示，此外甲同學還順便利用其實驗的單擺探究了受迫振動，并繪制了單擺的共振曲線，如圖乙所示，那么下列說法中正確的是()A．單擺的固有周期由擺長和所處環(huán)境的重力加速度共同決定B．由圖甲分析可知A圖象所對應(yīng)的實驗地點重力加速度較大C．若將單擺放入繞地穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中，則無法利用單擺測出飛船軌道處的引力加速度D．由圖乙可知，甲同學探究受迫振動的單擺擺長為8cmE．如果甲同學增大擺長，他得到的共振曲線的峰值將向左移動4、(多選)關(guān)于受迫振動和共振，下列說法正確的是()A．火車過橋時限制速度是為了防止火車發(fā)生共振B．若驅(qū)動力的頻率為5Hz，則受迫振動穩(wěn)定后的振動頻率一定為5HzC．當驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大D．一個受迫振動系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時，同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力頻率一定有兩個E．受迫振動系統(tǒng)的機械能守恒5、(多選)一個質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列敘述正確的是()A．質(zhì)點的振動頻率為4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．在5s末，速度為零，加速度最大D．在t＝1.5s和t＝4.5s兩時刻質(zhì)點的位移大小相等E．在t＝1.5s和t＝4.5s兩時刻質(zhì)點的速度相同6、(多選)一列頻率為40Hz的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的波形如圖所示，此時M點恰好開始振動。已知波源的平衡位置在O點，則下列判斷正確的是()A．該波波長為3mB．該波的傳播速度為80m/sC．t＝0時刻，平衡位置在x＝1.8m的質(zhì)點向下振動D．M點的振動方程為y＝0.05sin80πt(m)E．N點起振后總是和O點同時到達波峰7、（多選）圖甲為某一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0.5s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的質(zhì)點M的振動圖象，則下列說法正確的是()甲乙A．該簡諧波的傳播速度為4m/sB．這列波的傳播方向沿x軸正方向C．t＝2.0s時M質(zhì)點的振動速度小于Q質(zhì)點的振動速度D．t＝2.0s時P質(zhì)點的位移為2cmE．從t＝0時刻開始P質(zhì)點的振動方程為y＝2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2πt－\f(π,2)))(cm)8、如圖所示，彈簧振子在a、b兩點間做簡諧振動，當振子從平衡位置O向a運動過程中()A．加速度和速度均不斷減小B．加速度和速度均不斷增大C．加速度不斷增大，速度不斷減小D．加速度不斷減小，速度不斷增大9、(多選)如圖所示，空間同一平面內(nèi)有A、B、C三點，AB＝5m，BC＝4m，AC＝3m．A、C兩點處有完全相同的波源做簡諧振動，振動頻率為1360Hz，波速為340m/s.下列說法正確的是()A．B點的位移總是最大B．A、B間有7個振動加強的點C．兩列波的波長均為0.25mD．B、C間有8個振動減弱的點E．振動減弱點的位移總是為零10、如圖所示，一列簡諧橫波正沿直線由左向右傳播，傳播方向上P、Q兩質(zhì)點相距12m，當P質(zhì)點完成100次全振動時，Q質(zhì)點剛好完成98次。若以P點開始振動為零時刻，豎直向上為正方向，P質(zhì)點振動方程為y＝4sin(10πt)cm，則()A．這列波的波長為4mB．Q質(zhì)點開始振動方向豎直向上C．這列簡諧橫波的速度為20m/sD．Q質(zhì)點開始振動時，其左側(cè)5m處質(zhì)點正在減速運動11、某同學漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s。下列說法正確的是()A．水面波是一種機械波B．該水面波的頻率為6HzC．該水面波的波長為3mD．水面波沒有將該同學推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去E．水面波沒有將該同學推向岸邊，是因為波傳播時振動的質(zhì)點并不隨波遷移12、如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向，物塊做簡諧運動的表達式為x=0.1sin2.5πt(m)。t=0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下，t=0.6s時，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判斷正確的是()A.h=1.7mB.簡諧運動的周期是0.4sC.0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2mD.t=0.4s時，物塊與小球運動方向相反二、填空含實驗題。13、有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長l的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2-l圖象，如圖甲所示，去北大的同學所測實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是(選填“A”或“B”)．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了a、b兩個擺球的振動圖象(如圖乙所示)，由圖可知，兩單擺擺長之比eq\f(la,lb)＝eq\f(4,9).在t＝1s時，b球振動的方向是。．14、如圖(a)所示，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1(0,4)和S2(0，－2)。兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳播到點A(8，－2)的路程差為________m，兩列波引起的點B(4,1)處質(zhì)點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)，點C(0,0.5)處質(zhì)點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)。(a)(b)(c)三、解答題。15、（計算類綜合題）彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在B、C兩點間做簡諧運動，在t＝0時刻，振子從O、B間的P點以速度v向B點運動；在t＝0.2s時，振子速度第一次變?yōu)椋璿；在t＝0.5s時，振子速度第二次變?yōu)椋璿.(1)求彈簧振子振動周期T；(2)若B、C之間的距離為25cm，求振子在4.0s內(nèi)通過的路程；(3)若B、C之間的距離為25cm，從平衡位置計時，寫出彈簧振子位移表達式，并畫出彈簧振子的振動圖象．16、（計算類綜合題）一列簡諧橫波在t＝eq\f(1,3)s時的波形圖如圖甲所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象。求：甲乙(1)波速及波的傳播方向；(2)質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標。思路點撥：解此題可按以下思路(1)根據(jù)波的圖象讀出波長，根據(jù)振動圖象讀出周期，進而根據(jù)v＝eq\f(λ,T)計算波速。(2)根據(jù)同側(cè)法、微平移法等判斷波的傳播方向或質(zhì)點的振動方向。(3)根據(jù)振動圖象寫出質(zhì)點振動的一般方程y＝Asinωt，判斷質(zhì)點的位置。17、（計算類題）如圖所示，ACB為光滑弧形槽，弧形槽半徑為R，C為弧形槽最低點，R?eq\a\vs4\al().甲球從弧形槽的圓心處自由下落，乙球從A點由靜止釋放，問：(1)兩球第1次到達C點的時間之比；(2)若在弧形槽的最低點C的正上方h處由靜止釋放甲球，讓其自由下落，同時將乙球從弧形槽左側(cè)由靜止釋放，欲使甲、乙兩球在弧形槽最低點C處相遇，則甲球下落的高度h是多少？2022屆二輪高考物理習題：機械波機械振動（含）答案一、選擇題。1、(雙選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播．波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8m、14.6m．P、Q開始振動后，下列判斷正確的是()A．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C．當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D．當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰【答案】BD2、(多選)下列說法正確的是 ()A.“聞其聲不見其人”說明聲波能發(fā)生衍射而光不能發(fā)生衍射B.干涉是波所特有的現(xiàn)象，水波、聲波、電磁波等一切波都能發(fā)生干涉C.幾列波相遇時每列波都能保持各自的波長、頻率不變，不因其他波的存在而受影響D.當警車從遠處駛來時人們會感覺到警笛的音調(diào)變高，這是因為警笛發(fā)聲的頻率變大E.比較來自星球與地球上相同元素光譜的頻率，就可以判斷出星球在靠近或遠離地球【答案】B、C、E3、（多選）甲、乙兩位同學利用假期分別在兩個地方做“用單擺測重力加速度的實驗”，回來后共同繪制了T2L圖象，如圖甲中A、B所示，此外甲同學還順便利用其實驗的單擺探究了受迫振動，并繪制了單擺的共振曲線，如圖乙所示，那么下列說法中正確的是()A．單擺的固有周期由擺長和所處環(huán)境的重力加速度共同決定B．由圖甲分析可知A圖象所對應(yīng)的實驗地點重力加速度較大C．若將單擺放入繞地穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中，則無法利用單擺測出飛船軌道處的引力加速度D．由圖乙可知，甲同學探究受迫振動的單擺擺長為8cmE．如果甲同學增大擺長，他得到的共振曲線的峰值將向左移動【答案】ACE4、(多選)關(guān)于受迫振動和共振，下列說法正確的是()A．火車過橋時限制速度是為了防止火車發(fā)生共振B．若驅(qū)動力的頻率為5Hz，則受迫振動穩(wěn)定后的振動頻率一定為5HzC．當驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大D．一個受迫振動系統(tǒng)在非共振狀態(tài)時，同一振幅對應(yīng)的驅(qū)動力頻率一定有兩個E．受迫振動系統(tǒng)的機械能守恒【答案】BCD5、(多選)一個質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列敘述正確的是()A．質(zhì)點的振動頻率為4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．在5s末，速度為零，加速度最大D．在t＝1.5s和t＝4.5s兩時刻質(zhì)點的位移大小相等E．在t＝1.5s和t＝4.5s兩時刻質(zhì)點的速度相同【答案】BCD6、(多選)一列頻率為40Hz的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的波形如圖所示，此時M點恰好開始振動。已知波源的平衡位置在O點，則下列判斷正確的是()A．該波波長為3mB．該波的傳播速度為80m/sC．t＝0時刻，平衡位置在x＝1.8m的質(zhì)點向下振動D．M點的振動方程為y＝0.05sin80πt(m)E．N點起振后總是和O點同時到達波峰【答案】BCD7、（多選）圖甲為某一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0.5s時刻的波形圖，圖乙為參與波動的質(zhì)點M的振動圖象，則下列說法正確的是()甲乙A．該簡諧波的傳播速度為4m/sB．這列波的傳播方向沿x軸正方向C．t＝2.0s時M質(zhì)點的振動速度小于Q質(zhì)點的振動速度D．t＝2.0s時P質(zhì)點的位移為2cmE．從t＝0時刻開始P質(zhì)點的振動方程為y＝2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2πt－\f(π,2)))(cm)【答案】ABE8、如圖所示，彈簧振子在a、b兩點間做簡諧振動，當振子從平衡位置O向a運動過程中()A．加速度和速度均不斷減小B．加速度和速度均不斷增大C．加速度不斷增大，速度不斷減小D．加速度不斷減小，速度不斷增大【答案】C9、(多選)如圖所示，空間同一平面內(nèi)有A、B、C三點，AB＝5m，BC＝4m，AC＝3m．A、C兩點處有完全相同的波源做簡諧振動，振動頻率為1360Hz，波速為340m/s.下列說法正確的是()A．B點的位移總是最大B．A、B間有7個振動加強的點C．兩列波的波長均為0.25mD．B、C間有8個振動減弱的點E．振動減弱點的位移總是為零【答案】CDE10、如圖所示，一列簡諧橫波正沿直線由左向右傳播，傳播方向上P、Q兩質(zhì)點相距12m，當P質(zhì)點完成100次全振動時，Q質(zhì)點剛好完成98次。若以P點開始振動為零時刻，豎直向上為正方向，P質(zhì)點振動方程為y＝4sin(10πt)cm，則()A．這列波的波長為4mB．Q質(zhì)點開始振動方向豎直向上C．這列簡諧橫波的速度為20m/sD．Q質(zhì)點開始振動時，其左側(cè)5m處質(zhì)點正在減速運動【答案】B11、某同學漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s。下列說法正確的是()A．水面波是一種機械波B．該水面波的頻率為6HzC．該水面波的波長為3mD．水面波沒有將該同學推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去E．水面波沒有將該同學推向岸邊，是因為波傳播時振動的質(zhì)點并不隨波遷移【答案】ACE12、如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向，物塊做簡諧運動的表達式為x=0.1sin2.5πt(m)。t=0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下，t=0.6s時，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判斷正確的是()A.h=1.7mB.簡諧運動的周期是0.4sC.0.6s內(nèi)物塊運動的路程是0.2mD.t=0.4s時，物塊與小球運動方向相反【答案】A二、填空含實驗題。13、有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長l的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2-l圖象，如圖甲所示，去北大的同學所測實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是(選填“A”或“B”)．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了a、b兩個擺球的振動圖象(如圖乙所示)，由圖可知，兩單擺擺長之比eq\f(la,lb)＝eq\f(4,9).在t＝1s時，b球振動的方向是。．【答案】B沿y軸負方向14、如圖(a)所示，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1(0,4)和S2(0，－2)。兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳播到點A(8，－2)的路程差為________m，兩列波引起的點B(4,1)處質(zhì)點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)，點C(0,0.5)處質(zhì)點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)。(a)(b)(c)【答案】2減弱加強三、解答題。15、（計算類綜合題）彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在B、C兩點間做簡諧運動，在t＝0時刻，振子從O、B間的P點以速度v向B點運動；在t＝0.2s時，振子速度第一次變?yōu)椋璿；在t＝0.5s時，振子速度第二次變?yōu)椋璿.(1)求彈簧振子振動周期T；(2)若B、C之間的距離為25cm，求振子在4.0s內(nèi)通過的路程；(3)若B、C之間的距離為25cm，從平衡位置計時，寫出彈簧振子位移表達式，并畫出彈簧振子的振動圖象．【答案】(1)1.0s(2)200cm(3)x＝12.5sin2πt(cm)圖象見解析圖【解析】(1)彈簧振子簡諧運動示意圖如圖54－10所示，由對稱性可得T＝0.5×2s＝1.0s.(2)若B、C之間距離為25cm，則振幅A＝eq\f(1,2)×25cm＝12.5cm，振子4.0s內(nèi)通過的路程s＝eq\f(4,T)×4×12.5cm＝200cm.(3)根據(jù)x＝Asinωt，A＝12.5cm，ω＝eq\f(2π,T)＝2πrad/s得x＝12.5sin2πt(cm)．振動圖象為16、（計算類綜合題）一列簡諧橫波在t＝eq\f(1,3)s時的波形圖如圖甲所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象。求：甲乙(1)波速及波的傳播方向；(2)質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標。思路點撥：解此題可按以下思路(1)根據(jù)波的圖象讀出波長，根據(jù)振動圖象讀出周期，進而根據(jù)v＝eq\f(λ,T)計算波速。(2)根據(jù)同側(cè)法、微平移法等判斷波的傳播方向或質(zhì)點的振動方向。(3)根據(jù)振動圖象寫出質(zhì)點振動的一般方程y＝Asinωt，判斷質(zhì)點的位置?！敬鸢浮?1)0.18m/s波沿x軸負方向傳播(2)9cm【解析】(1)由圖甲可以看出，該波的波長為λ＝36cm ①由圖乙可以看出，周期為T＝2s ②波速為v＝eq\f(λ,T)＝0.18m/s ③由圖乙知，當t＝eq\f(1,3)s時，Q點向上運動，結(jié)合圖甲可得，波沿x軸負方向傳播。(2)設(shè)質(zhì)點P、Q平衡位置的x坐標分別為xP、xQ。由圖甲知，x＝0處y＝－eq\f(A,2)＝Asin(－3