備戰(zhàn)2022屆高考物理二輪復習練：機械波 機械振動（含答案）

備戰(zhàn)2022屆高考物理（機械波機械振動）二輪題附答案一、選擇題。1、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T2－L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圖線所對應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，同樣可以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8cm2、（多選）圖甲為一列簡諧橫波在t=0時的波動圖象，圖乙為該波中x=2m處質點P的振動圖象，下列說法正確的()A.該波沿x軸負方向傳播B.波速為4m/sC.再過1.0s，質點P沿傳播方向移動4mD.t=2.5s時，質點P恰好通過平衡位置E.質點P的振動方程為：y=0.2sin2πt(cm)3、（多選）如圖甲所示的彈簧振子(以O點為平衡位置在B、C間振動)，取水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是()A．t＝0時，振子處在B位置B．振子運動的周期為4sC．t＝4s時振子對平衡位置的位移為10cmD．t＝2.5s時振子對平衡位置的位移為5cmE．如果振子的質量為0.5kg，彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則振子的最大加速度大小為400m/s24、(多選)關于受迫振動和共振，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，同一振幅對應的驅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)如圖所示，兩根完全相同的輕質彈簧和一根繃緊的輕質細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上。已知物塊甲的質量是物塊乙質量的4倍，彈簧振子做簡諧運動的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，式中m為振子的質量，k為彈簧的勁度系數(shù)。當細線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中，下列說法正確的是()A．物塊甲的振幅是物塊乙振幅的4倍B．物塊甲的振幅等于物塊乙的振幅C．物塊甲的最大速度是物塊乙最大速度的eq\f(1,2)D．物塊甲的振動周期是物塊乙振動周期的2倍E．物塊甲的振動頻率是物塊乙振動頻率的2倍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）一列簡諧橫波從左向右以v＝2m/s的速度傳播，某時刻的波形圖如圖所示，下列說法正確的是()A．A點再經(jīng)過一個周期將傳播到D點B．B點正在向上運動C．B點再經(jīng)過eq\f(1,8)T回到平衡位置D．該波的周期T＝0.05sE．C點再經(jīng)過eq\f(3,4)T將到達波峰的位置8、做簡諧運動的單擺擺長不變，若擺球質量減小為原來的eq\f(1,4)，擺球經(jīng)過平衡位置時速度增大為原來的2倍，則單擺振動的()A．頻率、振幅都不變B．頻率、振幅都改變C．頻率不變，振幅改變D．頻率改變，振幅不變9、(多選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播．波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s.已知介質中P、Q兩質點位于波源S的兩側，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兩質點運動的方向始終相同B．P、Q兩質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E．當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰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兩質點相距12m，當P質點完成100次全振動時，Q質點剛好完成98次。若以P點開始振動為零時刻，豎直向上為正方向，P質點振動方程為y＝4sin(10πt)cm，則()A．這列波的波長為4mB．Q質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質點開始振動時，其左側5m處質點正在減速運動11、（雙選）一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比()A．波速變大B．波速不變C．頻率變高D．頻率不變12、(多選)一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖所示，以下說法正確的是()A．t1時刻擺球速度為零，擺球的回復力最大B．t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C．t3時刻擺球速度為零，擺球的回復力最小D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大E．t1到t3擺球的回復力先減小后增大二、填空含實驗題。13、【實驗選擇題】（雙選）在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，由于擺球形狀不規(guī)則，無法準確測量擺長l，但擺線的長度l′可以準確測量．現(xiàn)使用同一擺球，多次改變擺線長度l′并測得每一次相應的擺動周期T.對于數(shù)據(jù)的處理方法，下列說法中正確的是()A．l′與T2不是直線關系B．擺長l可以利用l′-T2圖線求出C.l′與T2是直線關系，在理論上，l′-T2直線的斜率與l-T2直線的斜率相同D．l′與T2是直線關系，在理論上，l′-T2直線的斜率與l-T2直線的斜率不同14、如圖(a)所示，在xy平面內有兩個沿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)處質點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)，點C(0,0.5)處質點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)。(a)(b)(c)三、計算類解答題。15、（計算類綜合題）一質點做簡諧運動，其位移和時間關系如圖所示．(1)求t＝0.25×10－2s時的位移．(2)在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振動過程中，質點的位移、回復力、速度、動能、勢能如何變化？(3)在t＝0到8.5×10－2s這段時間內，質點的路程、位移各為多大？16、（計算類綜合題）如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0(實線)和t＝0.5s(虛線)時刻的波形圖。(1)若t＝0時刻，x＝2.5m處的質點正沿y軸負方向振動，求該質點第一次回到t＝0時刻的位置所經(jīng)過的最長時間；(2)若波動的周期T≤0.5s≤2T，則在1s內波形傳播的距離為多少？17、（計算題）一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻的波形如圖所示，已知該波的傳播速度為6.0m/s，求：(1)該列波的周期；(2)平衡位置在x＝4cm處的質點在0～0.045s時間內的位移和路程．備戰(zhàn)2022屆高考物理（機械波機械振動）二輪題附答案一、選擇題。1、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T2－L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圖線所對應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，同樣可以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8cm【答案】A2、（多選）圖甲為一列簡諧橫波在t=0時的波動圖象，圖乙為該波中x=2m處質點P的振動圖象，下列說法正確的()A.該波沿x軸負方向傳播B.波速為4m/sC.再過1.0s，質點P沿傳播方向移動4mD.t=2.5s時，質點P恰好通過平衡位置E.質點P的振動方程為：y=0.2sin2πt(cm)【答案】B、D、E3、（多選）如圖甲所示的彈簧振子(以O點為平衡位置在B、C間振動)，取水平向右的方向為振子離開平衡位置的位移的正方向，得到如圖乙所示的振動曲線，由曲線所給的信息可知，下列說法正確的是()A．t＝0時，振子處在B位置B．振子運動的周期為4sC．t＝4s時振子對平衡位置的位移為10cmD．t＝2.5s時振子對平衡位置的位移為5cmE．如果振子的質量為0.5kg，彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則振子的最大加速度大小為400m/s2【答案】ABE4、(多選)關于受迫振動和共振，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，同一振幅對應的驅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)如圖所示，兩根完全相同的輕質彈簧和一根繃緊的輕質細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上。已知物塊甲的質量是物塊乙質量的4倍，彈簧振子做簡諧運動的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，式中m為振子的質量，k為彈簧的勁度系數(shù)。當細線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中，下列說法正確的是()A．物塊甲的振幅是物塊乙振幅的4倍B．物塊甲的振幅等于物塊乙的振幅C．物塊甲的最大速度是物塊乙最大速度的eq\f(1,2)D．物塊甲的振動周期是物塊乙振動周期的2倍E．物塊甲的振動頻率是物塊乙振動頻率的2倍【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）一列簡諧橫波從左向右以v＝2m/s的速度傳播，某時刻的波形圖如圖所示，下列說法正確的是()A．A點再經(jīng)過一個周期將傳播到D點B．B點正在向上運動C．B點再經(jīng)過eq\f(1,8)T回到平衡位置D．該波的周期T＝0.05sE．C點再經(jīng)過eq\f(3,4)T將到達波峰的位置【答案】BDE8、做簡諧運動的單擺擺長不變，若擺球質量減小為原來的eq\f(1,4)，擺球經(jīng)過平衡位置時速度增大為原來的2倍，則單擺振動的()A．頻率、振幅都不變B．頻率、振幅都改變C．頻率不變，振幅改變D．頻率改變，振幅不變【答案】C9、(多選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播．波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s.已知介質中P、Q兩質點位于波源S的兩側，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兩質點運動的方向始終相同B．P、Q兩質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E．當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰【答案】BDE10、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兩質點相距12m，當P質點完成100次全振動時，Q質點剛好完成98次。若以P點開始振動為零時刻，豎直向上為正方向，P質點振動方程為y＝4sin(10πt)cm，則()A．這列波的波長為4mB．Q質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質點開始振動時，其左側5m處質點正在減速運動【答案】B11、（雙選）一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比()A．波速變大B．波速不變C．頻率變高D．頻率不變【答案】BC12、(多選)一單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖所示，以下說法正確的是()A．t1時刻擺球速度為零，擺球的回復力最大B．t2時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小C．t3時刻擺球速度為零，擺球的回復力最小D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大E．t1到t3擺球的回復力先減小后增大【答案】ADE二、填空含實驗題。13、【實驗選擇題】（雙選）在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，由于擺球形狀不規(guī)則，無法準確測量擺長l，但擺線的長度l′可以準確測量．現(xiàn)使用同一擺球，多次改變擺線長度l′并測得每一次相應的擺動周期T.對于數(shù)據(jù)的處理方法，下列說法中正確的是()A．l′與T2不是直線關系B．擺長l可以利用l′-T2圖線求出C.l′與T2是直線關系，在理論上，l′-T2直線的斜率與l-T2直線的斜率相同D．l′與T2是直線關系，在理論上，l′-T2直線的斜率與l-T2直線的斜率不同【答案】BC14、如圖(a)所示，在xy平面內有兩個沿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)處質點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)，點C(0,0.5)處質點的振動相互________(選填“加強”或“減弱”)。(a)(b)(c)【答案】2減弱加強【解析】波長λ＝vT＝2m，兩列波的波長相等。兩波源到A點的路程差Δx＝eq\r(62＋82)m－8m＝2m。兩波源到B點的路程差Δx′＝eq\r(32＋42)m－eq\r(32＋42)m＝0，初相相差π，B點為振動減弱點。兩波源到C點的路程差Δx″＝3.5m－2.5m＝1m＝eq\f(λ,2)，初相相差π，C點為振動加強點。三、計算類解答題。15、（計算類綜合題）一質點做簡諧運動，其位移和時間關系如圖所示．(1)求t＝0.25×10－2s時的位移．(2)在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振動過程中，質點的位移、回復力、速度、動能、勢能如何變化？(3)在t＝0到8.5×10－2s這段時間內，質點的路程、位移各為多大？【答案】(1)－eq\r(2)cm(2)位移變大，回復力變大，速度變小，動能變小，勢能變大(3)34cm2cm【解析】(1)由圖可知A＝2cm，T＝2×10－2s，則振動方程為x＝－2cos(100πt)cm，當t＝0.25×10－2s時，x＝－2coseq\f(π,4)cm＝－eq\r(2)cm.(2)由圖可知在1.5×10－2－2×10－2s內，質點的位移變大，回復力變大，速度變小，動能變小，勢能變大．(3)從t＝0到8.5×10－2s的時間內質點的路程為s＝17A＝34cm，位移為2cm.16、（計算類綜合題）如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t＝0(實線)和t＝0.5s(虛線)時刻的波形圖。(1)若t＝0時刻，x＝2.5m處的質點正沿y軸負方向振動，求該質點第一次回到t＝0時刻的位置所經(jīng)過的最長時間；(2)若波動的周期T≤0.5s≤2T，則在1s內波形傳播的距離為多少？【答案】(1)eq\f(1,6)s(2)10m或14m【解析】本題根據(jù)波動圖象和波形平移圖分析波的傳播問題。(1)已知在t＝0時刻，x＝2.5m處的質點沿y軸負方向運動，波形向左平移，