2023高考物理二轮专题复习与测试专题强化练六机械振动机械波

这是一份2023高考物理二轮专题复习与测试专题强化练六机械振动机械波，共6页。
专题强化练(六)　机械振动　机械波1．某同学在海淀医院体检时做了一次心电图，输出纸带结果如图所示．他发现心电图仪器和打点计时器有类似之处，心电图仪器卷动纸带，匀速率输出纸带，速度大小为1.5 m/min.图中方格纸每小格长1 mm，则这位同学的心率最接近(　　)A．80次/min   B．70次/minC．60次/min   D．50次/min解析：由图读出相邻峰值之间的距离s＝42 mm－17 mm＝25 mm＝0.025 m，因为v＝1.5 m/min＝0.025 m/s.则心动周期T＝＝＝1 s，人的心率：f＝＝1次/s＝60次/min，C正确．答案：C2．如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置．振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　)A．振子在O点受到的弹簧弹力等于零B．振子在C点和D点的回复力相同C．t＝0.3 s时，振子的速度方向为竖直向上D．t＝0.75 s到t＝1.25 s的时间内，振子通过的路程为(6－) cm解析：振子在O点受到的合力等于零，弹簧弹力与其自身重力平衡，故A错误；由简谐运动的对称性可知，振子在C点和D点的回复力大小相同，方向相反，故B错误；由乙图可知，t＝0.3 s时，振子由D点向O点运动，其速度方向为竖直向上，故C正确；由乙图可知，t＝0.75 s到t＝1.25 s的时间内，振子通过的路程为s＝2×(3－3sin 45°) cm＝(6－3) cm，故D错误．故选C.答案：C3．如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全相反，S1和S2之间相距两个波长，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆，在该圆周的上半圆部分(S1和S2两波源除外)共有几个振动加强的点(　　)A．2个   B．3个  C．4个   D．5个解析：S1和S2两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全相反，则取圆上一点，到S1和S2两个波源分别为x1和x2，则当满足|x1－x2|＝(2n＋1)，则该点振动加强的点，由题意知波长为λ＝R，又因为三角形的两边之差小于第三边，故|x1－x2|<2R，联立得n＝0或n＝1，即x1－x2＝或x2－x1＝，和x1－x2＝或x2－x1＝.即该圆周的上半圆部分存在四个振动加强点．故选C.答案：C4．将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点．下列判断正确的是(　　)A．手的起振方向向下B．若减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化C．若增大手的振动频率，绳波的波长将增大D．若停止手的振动，绳中波形立即消失解析：根据“同侧法”可知，A点的起振方向为向上，由于A点的起振方向与手的起振方向相同，故手的起振方向向上，A错误；由于波的传播速度只与介质有关，故减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化，B正确；根据公式λ＝，可知，又波的传播速度只与介质有关，绳波的传播速度不发生变化，若增大手的振动频率，绳波的波长将减小，C错误；若停止手的振动，绳中波形会继续传播，不会立即消失，D错误．故选B.答案：B5．一列简谐波沿绳向右传播，P、Q是绳上两点，振动图像分别如图中实线和虚线所示．t＝5 s时，下列P、Q两点间的波形图可能正确的是(　　)A　　　　　　　　　　　BC  D解析：由振动图像可知，t＝5 s时，P处于正向位移最大处，Q处于平衡位置且向y轴正方向运动，波向右传播，结合同侧法可知A正确，B、C、D错误．故选A.答案：A6．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v＝10 m/s，t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t＝0.6 s时的波形(　　)解析：本题考查波的传播、波的图像及其理解。由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m，根据v＝，可知该列波的周期为T＝0.4 s，又因为t＝0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，当t＝0.6 s时经历了1.5T，所以此时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴负方向运动，根据振动与波动的关系可知B项正确。答案：B7．(多选)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则(　　)A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做正功解析：摇把匀速转动的频率f＝n＝ Hz＝4 Hz，周期T＝＝0.25 s，当振子稳定振动时，它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等，A错误，B正确；当转速减小时，其频率将更接近振子的固有频率2 Hz，弹簧振子的振幅将增大，C错误，外界对弹簧振子做正功，系统机械能增大，振幅增大，故D正确．答案：BD8．(多选)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图像如图所示．下列描述该波的图像可能的是(　　)A　　　 　　　　　　　BC  D解析：根据y-t图像可知，a、b两质点的距离为nλ＋λ或nλ＋λ，即nλ＋λ＝9 m或nλ＋λ＝9 m(n＝0，1，2，3，…)解得波长λ＝ m或λ＝ m(n＝0，1，2，3…)．即该波的波长λ＝36 m、7.2 m、4 m…或λ＝12 m、 m、 m…选项A、B、C、D的波长分别为4 m、8 m、12 m、16 m，故选项A、C正确，选项B、D错误．答案：AC9．(2022·茂名第二次综合测试)某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示．在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45 m和55 m．测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s．求这列简谐横波的波长．解析：A、B两点之间的位移sAB＝(55－45) m＝10 m，波从A点传到B点的时间t＝1.0 s，则波速v＝＝10 m/s，由图可知T＝2.0 s，波长λ＝vT，解得λ＝20 m.答案：20 m10．有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O，A、B分别是x轴上坐标为5 m和9 m的两个点．在t＝0时刻波刚好传到A点，此时波形图如图所示，在t1＝1.5 s时刻A质点刚好第4次出现波峰，求：(1)这列波的周期和传播速度大小；(2)从t＝0时刻开始计时，B点第4次出现波谷的时刻．解析：(1)根据带动法可判断0时刻A应向y轴负方向运动，A点刚好第4次出现波峰，需要t1＝1.5 s＝3T，解得周期：T＝0.4 s，由波形图可直接读出波长：λ＝4 m，根据v＝，得v＝ m/s＝10 m/s.(2)如图所示：0时刻波源位于波谷，根据波的传播规律，C点相位传播至B处时，B点第一次出现波谷，则波源的相位传播至B处时，B点第2次出现波谷，由Δx＝vΔt，得Δt＝＝ s＝0.9 s，再经过2个周期，B点第4次出现波谷，因此t2＝Δt＋2T＝0.9 s＋2×0.4 s＝1.7 s.答案：(1)0.4 s　(2)1.7 s.