高考物理二輪復(fù)習(xí)精講精練專題11 機(jī)械振動和機(jī)械波（精練）（原卷版）

專題11機(jī)械振動和機(jī)械波（精練）一、單項選擇題1．如圖所示是某水平彈簧振子做簡諧運動的SKIPIF1<0圖像，M、P、N是圖像上的3個點，分別對應(yīng)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時刻。下列說法正確的是（）A．該振子的周期是0.2s，振幅是8cmB．在SKIPIF1<0時刻振子的速度方向就是圖像上P點的切線方向C．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程振子的速度先增大后減小D．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程振子的加速度逐漸減小2．如圖甲所示為以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點間運動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知下列說法中正確的是（

）A．在t＝0.2s時，彈簧振子的加速度為正向最大B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C．從t＝0到t＝0.2s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運動D．在t＝0.6s時，彈簧振子有最小的位移3．如圖所示，在傾角為α的斜面頂端固定一擺長為L的單擺，單擺在斜面上做小角度擺動，擺球經(jīng)過平衡位置時的速度為v，則以下判斷正確的是（）A．單擺在斜面上擺動的周期為SKIPIF1<0B．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時的合外力SKIPIF1<0C．若小球帶正電，并加一沿斜面向下的勻強(qiáng)電場，則單擺的振動周期將增大D．若斜面的傾角α增大，則單擺的振動周期將增大4．如圖，O點固定一個點電荷SKIPIF1<0，絕緣細(xì)線將另一帶電小球SKIPIF1<0懸掛于O點。將小球SKIPIF1<0輕輕拉至A點，由靜止釋放后，小球在A、B間做小幅擺動，不計空氣阻力。當(dāng)小球SKIPIF1<0向左經(jīng)過最低點C時，迅速移走點電荷SKIPIF1<0，則（）A．?dāng)[動周期減小B．小球仍能到達(dá)B點C．再次經(jīng)過C點時，小球的速度大于此前經(jīng)過C點時的速度D．再次經(jīng)過C點時，細(xì)線的張力大于此前經(jīng)過C點時的張力5．如圖所示，把兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為9Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動情況是（）A．甲的振幅較大，且振動頻率為18HzB．甲的振幅較大，且振動頻率為9HzC．乙的振幅較大，且振動頻率為9HzD．乙的振幅較大，且振動頻率為72Hz6．一列簡諧橫波沿SKIPIF1<0軸正方向傳播，波速為2.0cm/s。某時刻該波剛好傳播到SKIPIF1<0點，波形如圖所示。從此時刻開始計時（）A．SKIPIF1<0時質(zhì)點SKIPIF1<0正處于波峰B．經(jīng)過1.0s質(zhì)點SKIPIF1<0剛好完成一次全振動C．SKIPIF1<0時質(zhì)點S開始振動，且振動方向向下D．經(jīng)過2.0s，質(zhì)點SKIPIF1<0沿SKIPIF1<0軸正方向運動4cm7．一列簡諧橫波沿x軸傳播，SKIPIF1<0時刻的波形如圖甲所示，平衡位置在SKIPIF1<0的質(zhì)點P的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．該波的波長為SKIPIF1<0 B．該波的波源的振動頻率為SKIPIF1<0C．該波沿x軸正方向傳播 D．該波的波速為SKIPIF1<08．如圖所示，實線是一列正弦波在SKIPIF1<0時刻的波形圖，虛線是該列波在SKIPIF1<0s時的波形圖。質(zhì)點P（圖中未畫出）是平衡位置在SKIPIF1<0cm處的該列波上的一點，若SKIPIF1<0時刻P點向下振動，則下列說法正確的是（）A．這列波的最小波速是12m/sB．這列波頻率一定為SKIPIF1<0C．質(zhì)點P在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0s這段時間內(nèi)至少完成了1515次全振動D．若這列波能夠與另一列波發(fā)生干涉，則干涉后每個質(zhì)點的振幅變?yōu)?0cm9．A、B兩列簡諧橫波均沿x軸正向傳播，在某時刻的波形分別如圖甲、乙所示，經(jīng)過時間t（t小于A波的周期TA），這兩列簡諧橫波的波形分別變?yōu)閳D丙、丁所示，則A、B兩列波的波速vA、vB之比可能是（）A．1：3 B．2：3 C．2：1 D．3：110．2022年全國聲學(xué)大會即將在北京召開。本次大會致力于高端前沿學(xué)習(xí)活動，打造學(xué)習(xí)示范品牌。下列關(guān)于聲現(xiàn)象說法正確的是（??）A．具有主動降噪功能的耳機(jī)是利用了聲波的干涉原理B．觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變高C．校園內(nèi)喇叭播出的音樂，高音比低音更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．超聲波被血管中的血流反射后又被探測器接收，超聲波的頻率不會發(fā)生變化二、多項選擇題11．如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止?，F(xiàn)將小球向下拉動距離A后由靜止釋放，并開始計時，小球在豎直方向做簡諧運動，周期為T。則（）A．經(jīng)SKIPIF1<0時間，小球從最低點向上運動的距離大于SKIPIF1<0B．經(jīng)SKIPIF1<0時間，小球從最低點向上運動的距離小于SKIPIF1<0C．在SKIPIF1<0時刻，小球的動能最大D．在SKIPIF1<0時刻，小球的動能最小12．如圖所示為一款近期火爆的玩具“彈簧小人”，由頭部、彈簧及底部組成，頭部質(zhì)量為m，彈簧質(zhì)量不計，勁度系數(shù)為k，底部質(zhì)量為SKIPIF1<0，開始彈簧小人靜止于桌面上，現(xiàn)輕壓頭部后由靜止釋放，小人不停上下振動，已知當(dāng)彈簧形變量為x時，其彈性勢能SKIPIF1<0，不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列判斷中正確的是（）A．若剛釋放時頭部的加速度大小為g，則小人在振動過程中底部能離開桌面B．若剛釋放時頭部的加速度大小為g，則小人在運動過程中頭部的最大速度為SKIPIF1<0C．若小人在振動過程中底部恰好不能離開桌面，頭部在最高點的加速度為SKIPIF1<0D．若小人在振動過程中底部恰好不能離開桌面，則輕壓頭部釋放時彈簧的壓縮量為SKIPIF1<013．小吳和小智組成的小組用如圖所示實驗裝置研究沙擺小角度振動的規(guī)律。漏斗靜止時下端接近水平薄木板，擺動的豎直面與木板交線為SKIPIF1<0，木板中線SKIPIF1<0垂直于SKIPIF1<0。當(dāng)沿O'O勻速拉動薄木板時，漏斗中漏出的沙在板上形成特定形狀的曲線?？筛淖儐螖[的最大擺角、擺長、拉木板的速度進(jìn)行多次實驗。實驗中，沙漏重心位置的變化可以忽略。當(dāng)拉木板的速度為v時，在木板上長度為s的陰影區(qū)留下圖所示的實線a。同一木板另一次實驗得到的結(jié)果為如圖所示的實線b。在木板平面以O(shè)'O為橫軸，垂直O(jiān)'O建立縱軸，可以對圖線進(jìn)行研究。下列說法正確的是（）A．圖橫軸可以代表時間軸，其中的實線a對應(yīng)的陰影區(qū)表示的時長為SKIPIF1<0B．若圖中實線a為正弦曲線，則對應(yīng)的沙擺的運動可近似看作簡諧運動C．可判斷出圖中實線b對應(yīng)的沙擺最大擺角比實線a的小D．可判斷出圖中實線b對應(yīng)的沙擺擺長比實線a的短14．某實驗小組在研究單擺時改進(jìn)了實驗方案，將一力傳感器連接到計算機(jī)上。圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將擺球（可視為質(zhì)點）拉至A點，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)。由靜止釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于5°且大小未知，同時由計算機(jī)得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，如圖乙所示（圖中所標(biāo)字母均為已知量），且圖中t＝0時刻為擺球從A點開始運動的時刻。已知擺長為l，重力加速度為g。根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息，下列說法正確的是（）A．該單擺的周期為t2B．可求出擺球的質(zhì)量C．不能求出擺球在最低點B時的速度大小D．若在地球的兩極做該實驗，則測得單擺的周期最大E．若增加擺球的質(zhì)量，單擺的周期不變15．如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，則下列說法正確的是（）A．若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相同，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．若兩次受迫振動是在地球上同一地點進(jìn)行，則兩次擺長之比lⅠ∶lⅡ=25∶4C．圖線Ⅱ若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為1mD．圖線Ⅱ若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為0.5mE．若擺長均為1m，則圖線Ⅰ是在地面上完成的16．在某均勻介質(zhì)中，甲、乙兩波源分別位于O點和Q點，分別產(chǎn)生向右和向左傳播的同性質(zhì)簡諧橫波，某時刻兩波波形如圖中實線和虛線所示，此時，甲波傳播到x=24m處，乙波傳播到x=12m處，已知甲波波源的振動周期為0.4s，下列說法正確的是（）A．兩列波在相遇區(qū)會發(fā)生干涉現(xiàn)象B．兩列波起振的方向都是沿y軸正方向C．乙波波源比甲波波源早振動0.3sD．從圖示時刻開始再經(jīng)0.6s，x=12m處的質(zhì)點再次到達(dá)平衡位置17．x軸上一條長繩，其左端在坐標(biāo)原點，SKIPIF1<0時刻，某同學(xué)抓住繩左端在豎直方向做簡諧振動，經(jīng)過SKIPIF1<0所形成的波形如圖中實線所示，已知此列繩波傳播的速度為SKIPIF1<0時刻繩波的部分波形如圖中的虛線所示，下列說法正確的是（）A．該繩波的波長為12.5mB．該繩波的頻率為1HzC．在SKIPIF1<0時間內(nèi)，繩左端通過的路程為3.3mD．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0與周期T的關(guān)系式為SKIPIF1<0E．虛線波形所對應(yīng)的時刻可能為SKIPIF1<018．在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s，振幅為A.M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點，如圖所示。在t＝0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。則下列說法錯誤的是（）A．該波的周期為SKIPIF1<0sB．該波的周期為SKIPIF1<0sC．在t＝SKIPIF1<0s時，N的速度一定為2m/sD．從t＝0到t＝1s，M向右移動了2m19．一列簡諧橫波沿x軸傳播，振幅為SKIPIF1<0cm，波速為2m/s．在t=0時刻，平衡位置在x=1m處的質(zhì)點a位移為1cm，平衡位置在x=5m處的質(zhì)點b的位移為-1cm，兩質(zhì)點運動方向相反，其中質(zhì)點a沿y軸負(fù)方向運動，如圖所示，已知此時質(zhì)點a、b之間只有一個波谷，則下列說法正確的是（）A．該列簡諧橫波的波長可能為SKIPIF1<0mB．質(zhì)點b的振動周期可能為2sC．質(zhì)點a、b的速度在某一時刻可能相同D．當(dāng)t=0.5s時質(zhì)點a的速度可能最大也可能最小20．如圖所示，在同種介質(zhì)中放置兩個頻率相同的波源F1和F2，F(xiàn)1和F2恰在雙曲線SKIPIF1<0的兩個焦點上。C點坐標(biāo)為（0，8）。A、B為雙曲線上的兩點，其中A點恰在F1的正上方。F1的振動圖線如圖甲所示。t=2s時F2發(fā)出的波在x軸上形成的波形如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．t=4.25s時，C點沿振動的負(fù)方向運動B．F1和F2的連線上共有三個振動加強(qiáng)點C．B點可能是振動加強(qiáng)點也可能是振動減弱點D．在0-7.5s內(nèi)，A點走過的路程為16cm三、計算題21．如圖所示，SKIPIF1<0是一長為L的水平放置光滑弧形槽，弧形槽半徑R，R遠(yuǎn)大于AB的弧長，弧形槽的左端有一微小凹槽SKIPIF1<0，P為最低點?，F(xiàn)有一物理興趣小組進(jìn)行闖關(guān)比賽，比賽選手從E點（為圓弧SKIPIF1<0的最低點）沿EP方向給質(zhì)量為m的小球甲一個沖量I，同時從A點由靜止釋放小球乙，甲、乙兩小球在P點相碰可視為比賽選手過關(guān)，兩小球均視為質(zhì)點。求：（1）甲、乙兩球第1次到達(dá)P點時所用時間之比；（2）要想比賽過關(guān)，比賽選手在E點給小球甲的沖量大小需滿足的條件。22．某興趣小組研究彈簧振子，設(shè)計了如圖所示的裝置，一個輕彈簧豎直放置，一端固定于地面，另一端與質(zhì)量為m的物體B固連在一起，整個裝置被一個口徑略大且足夠長的光滑圓套約束（圖中未畫出）?，F(xiàn)將質(zhì)量也為m的物體A由B的正上方某一高度處自由釋放，A和B發(fā)生碰撞后兩者一起以相同的速度向下運動（但不粘連）。AB在以后的振動過程中恰好不會分離，彈簧的的勁度系數(shù)為k，整個振動過程彈簧處于彈性限度內(nèi)。忽略A、B的體積，不計空氣阻力。m、k、g為已知量。求：（1）AB一起振動過程中最大加速度的大??；（2）小組中的甲同學(xué)通過研究彈簧彈力做功，得出了彈簧的彈性勢能表達(dá)式SKIPIF1<0（x為彈簧形變量）。求A釋放前距B的高度；（3）小組中的乙同學(xué)通過課下自學(xué)了解到彈簧振子的周期與彈簧的勁度系數(shù)k及振子的質(zhì)量m有關(guān)，但是他記不清周期公式是SKIPIF1<0還是SKIPIF1<0，請根據(jù)所學(xué)知識直接選出正確的彈簧振子周期公式（不必寫出推導(dǎo)過程）：（4）以A與B碰撞為計時起點，求AB振動到最高點的時刻。23．水波是一種常見的波，相對于普通的機(jī)械波，水波的運動形式要復(fù)雜一些，有科研人員總結(jié)出水波的傳播規(guī)律，水波的周期為SKIPIF1<0式中h為水的深度，、β為復(fù)雜的系數(shù)。水的深度遠(yuǎn)大于波長時，稱為深水區(qū)，此時SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；反之水的深度遠(yuǎn)小于波長時稱為淺水區(qū)，此時SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。（g取10m/s2，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，SKIPIF1<0)（1）