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高考物理一轮复习过关练习第七章机械振动和机械波 (含解析)
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这是一份高考物理一轮复习过关练习第七章机械振动和机械波 (含解析)，共4页。
1．[2022·浙江1月]图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动．若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是( )
A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
2．[2021·浙江1月]两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48 m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形．已知频闪时间间隔为0.12 s，下列说法正确的是( )
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m
B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m
3．[2021·浙江1月](多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示．则 ( )
A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
4．[2021·天津卷]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( )
5．[2021·北京卷]一列简谐横波某时刻的波形图如图所示．此后K质点比L质点先回到平衡位置．下列判断正确的是( )
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．此时K质点沿y轴正方向运动
C．此时K质点的速度比L质点的小
D．此时K质点的加速度比L质点的小
6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t＝0时的波形如图所示．t＝ eq \f(T,4) 时( )
A．质点a速度方向沿y轴负方向
B．质点b沿x轴正方向迁移了1 m
C．质点c的加速度为零
D．质点d的位移为－5 cm
第七章 机械振动和机械波
做真题 明方向
1．B 水平面内的弹簧振子由弹簧弹力提供回复力，与失重无关，所以在空间站内弹簧振子仍然可以振动，A错误，B正确；单摆是由重力的分力提供回复力，处于完全失重状态时，小球不再振动，当由静止(相对空间站)释放后，小球相对空间站依然静止，C、D错误．
2．D 由题图可知，简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48 m，A错误；从波形1到波形5经历的时间为 eq \f(T,2)， eq \f(T,2)＝0.48 s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96 s，B错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C错误；由题图可知A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为 eq \f(λ,2)(2n＋1)和 eq \f(λ,2)(2n－1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(λ,2)（2n＋1）－\f(λ,2)（2n－1）))＝λ＝0.48 m，D正确．
3．AD 根据发生共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，B错误；打击杆对不同粗细的树干打击结束后，树干按固有频率振动，所以树干的振动频率不一定相同，C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以稳定后，不同粗细的树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确．
4．B 由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m，根据v＝ eq \f(λ,T)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1.5 T，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，结合图像可知B正确．
5．D 由题知K质点比L质点先回到平衡位置，则K质点应向下振，再根据“上坡、下坡”法可知，该波应沿x轴正方向传播，A、B错误；由A、B选项可知K质点应向下振，而L质点在波谷处，则L质点的速度为0，故此时K质点的速度比L质点的大，C错误；由于质点在竖直方向做机械振动，根据F＝－ky，F＝ma，结合波图像可看出yL>yK，则此时K质点的加速度比L质点的小，D正确．
6．C 经过 eq \f(T,4)周期，波向右传播了 eq \f(λ,4)，波形如图所示
由图可知，质点a恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；质点b只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；质点d的位移为5 cm，D错误．
1．[2022·浙江1月]图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动．若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是( )
A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
2．[2021·浙江1月]两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48 m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形．已知频闪时间间隔为0.12 s，下列说法正确的是( )
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m
B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m
3．[2021·浙江1月](多选)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示．则 ( )
A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同
B.随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C.打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同
D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同
4．[2021·天津卷]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( )
5．[2021·北京卷]一列简谐横波某时刻的波形图如图所示．此后K质点比L质点先回到平衡位置．下列判断正确的是( )
A．该简谐横波沿x轴负方向传播
B．此时K质点沿y轴正方向运动
C．此时K质点的速度比L质点的小
D．此时K质点的加速度比L质点的小
6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t＝0时的波形如图所示．t＝ eq \f(T,4) 时( )
A．质点a速度方向沿y轴负方向
B．质点b沿x轴正方向迁移了1 m
C．质点c的加速度为零
D．质点d的位移为－5 cm
第七章 机械振动和机械波
做真题 明方向
1．B 水平面内的弹簧振子由弹簧弹力提供回复力，与失重无关，所以在空间站内弹簧振子仍然可以振动，A错误，B正确；单摆是由重力的分力提供回复力，处于完全失重状态时，小球不再振动，当由静止(相对空间站)释放后，小球相对空间站依然静止，C、D错误．
2．D 由题图可知，简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48 m，A错误；从波形1到波形5经历的时间为 eq \f(T,2)， eq \f(T,2)＝0.48 s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96 s，B错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C错误；由题图可知A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为 eq \f(λ,2)(2n＋1)和 eq \f(λ,2)(2n－1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(λ,2)（2n＋1）－\f(λ,2)（2n－1）))＝λ＝0.48 m，D正确．
3．AD 根据发生共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，B错误；打击杆对不同粗细的树干打击结束后，树干按固有频率振动，所以树干的振动频率不一定相同，C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以稳定后，不同粗细的树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确．
4．B 由图中可以看出该波的波长为λ＝4 m，根据v＝ eq \f(λ,T)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1.5 T，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，结合图像可知B正确．
5．D 由题知K质点比L质点先回到平衡位置，则K质点应向下振，再根据“上坡、下坡”法可知，该波应沿x轴正方向传播，A、B错误；由A、B选项可知K质点应向下振，而L质点在波谷处，则L质点的速度为0，故此时K质点的速度比L质点的大，C错误；由于质点在竖直方向做机械振动，根据F＝－ky，F＝ma，结合波图像可看出yL>yK，则此时K质点的加速度比L质点的小，D正确．
6．C 经过 eq \f(T,4)周期，波向右传播了 eq \f(λ,4)，波形如图所示
由图可知，质点a恰好运动到平衡位置且沿着y轴正方向运动，A错误；质点b只在竖直方向上运动不会随波迁移，B错误；质点c恰好运动到平衡，速度最大，加速度为零，C正确；质点d的位移为5 cm，D错误．
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