16机械振动与机械波 高考物理一轮复习定基础汇编试题含解析

这是一份16机械振动与机械波 高考物理一轮复习定基础汇编试题含解析，共63页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
专题16 机械振动与机械波
一、单选题
1．有一个正在摆动的秒摆（），若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当时，以下对摆球的运动情况及其切向加速度变化情况的正确的是（ ）
A. 正在向左做减速运动，加速度正在增大
B. 正在向右做减速运动，加速度正在增大
C. 正在向右做加速运动，加速度正在减小
D. 正在向左做加速运动，加速度正在减小
【答案】 D

【点睛】明确秒摆的周期为2s，根据时间判断摆球所在的位置，再根据简谐运动的知识可得速度及加速度的变化情况。
2．P、Q、M是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播，振源的周期为0.4s。在t=0时刻的波形如图所示，则在t=0.2s时，（  ）。

A. 质点P处于波谷
B. 质点Q处于波峰
C. 质点P处于平衡位置且向上运动
D. 质点M处于平衡位置且向上运动
【答案】 C
【解析】简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻质点P的速度向下，t=0.2s=，P点经过平衡位置向上运动．故A错误，C正确．波从P传到Q的时间为T=0.1s，t=0.2s时，质点Q已经振动了0.1s=，而质点Q的起振方向向下，则在t=0.2s时质点Q处于波谷．故B错误．在t=0.2s时波传到M点，此时M点的振动方向向下，选项D错误；故选C.
3．一个质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系图线如图所示，在t=4s时，质点的（　　）

A. 速度为正的最大值，加速度为零 B. 速度为负的最大值，加速度为零
C. 速度为零，加速度为正的最大值 D. 速度为零，加速度为负的最大值
【答案】 B
【解析】由图象可知，在t=4s时，质点位于平衡位置在向负方向运动，此时速度为负的最大值，加速度为零；故ACD错误B正确。
4．某单摆由1m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，关于单摆周期，下列说法中正确的是（　　）
A. 用大球替代小球，单摆的周期不变 x.kw
B. 摆角从5°改为3°，单摆的周期会变小
C. 用等大的铜球替代铁球，单摆的周期不变
D. 将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大
【答案】 C
【解析】用大球替代小球，单摆摆长变长，由单摆周期公式T=2π可知，单摆的周期变大，故A错误；由单摆周期公式T=2π可知，在小摆角情况下，单摆做简谐运动的周期与摆角无关，摆角从5°改为3°时，单摆周期不变，故B错误；用等大球替代，单摆摆长不变，由单摆周期公式T=2π可知，单摆的周期不变，故C正确；将单摆从赤道移到北极，重力加速度g变大，由单摆周期公式T=2π可知，单摆周期变小，故D错误；故选C．
5．对所有的机械波和电磁波，正确的是
A. 都能产生干涉、衍射现象 B. 在同一介质中传播速度相同
C. 都能在真空中传播 D. 传播都不依靠别的介质
【答案】 A
【解析】干涉、衍射是一切波特有的现象，故A正确；机械波与电磁波是两种不同种类的波，在同一种介质中传播速度截然不同，故B错误；电磁波在真空中传播速度最大，而机械能的传播需要介质，机械波不能在真空中传播，故C错误；电磁波的传播不需要介质，故D错误。所以A正确，BCD错误。
6．下列关于波的说法中，正确的是（　　）
A. 次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象
B. 海啸发生后尚未到达海岸边，沿海渔民没有反应，但狗显得烦噪不安，这是因为次声波传播速度比超声波大
C. 当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低
D. 发生多普勒效应的原因是因为声源的频率发生了变化
【答案】 A
【解析】波长越长越容易发生衍射，次声波的波长比超声波的波长长，故次声波比超声波更容易发生明显的衍射现象，故A正确．海啸发生时，发出很强的次声波，狗能接受到次声波，但人无法接受次声波，故B错误．根据多普勒效应，当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音的音调变低，故C错误．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动，声源的频率没有变化，是接受到的频率发生了变化，故D错误；故选A．
点睛：本题要注意多普勒效应现象的特点、适用范围，对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；即高亢表示远离，低沉表示靠近．
7．图中的实线表示t时刻的一列简谐横波的图像，虚线则表示(t+△t)时刻该波的图像。设T为该波的周期，则△t的取值(其中n=0，1，2，3…)：

A. 若波沿x轴正方向传播，△t=(n+)T B. 若波沿x轴负方向传播，△t=(n+)T
C. 若波沿x轴正方向传播，△t=(n+)T D. 若波沿x轴负方向传播，△t=(n+1)T
【答案】 C
【解析】若波沿x轴正方向传播，则经过△t传播的距离为(n+)λ，对应的时间是(n+)T；选项C正确，A错误；若波沿x轴负方向传播，则经过△t传播的距离为(n+)λ，对应的时间是(n+)T；选项BD错误；故选C.
8．下图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知()

A. 两摆球质量相等
B. 两单摆的摆长相等
C. 两单摆相位相差π
D. 在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s甲=2s乙
【答案】 B

9．下列叙述中正确的有(　 　)
A. 在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是不相同的
B. 两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
C. 光的偏振现象说明光波是纵波 x.kw
D. 当观察者向波源靠近时，接收到的波的频率增大，但波源自身的频率不变
【答案】 D
【解析】试题分析：根据光速不变原理，判断在不同参考系中，光在真空中的速度．两列波相叠加产生干涉现象，形成稳定的加强区和减弱区．光的偏转现象说明光是横波．热物体红外辐射比冷物体红外辐射强，夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射．
根据光速不变原理，在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的，A错误；两列波相叠加产生干涉现象，加强区始终是加强区，减弱区始终是减弱区，B错误；光的偏振现象说明光波是横波，C错误；夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，故D正确．
10．秋千的吊绳有些磨损，在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千：
A. 在下摆过程中 B. 在上摆过程中
C. 摆到最高点时 D. 摆到最低点时
【答案】 D
【解析】试题分析：单摆在摆动的过程中，靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律分析哪个位置拉力最大．
因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为θ，则有：T﹣mgcosθ=m，因为最低点时，速度最大，θ最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂．故D正确，A、B、C错误．故选：D．
11．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（）

A. B.
C. D.
【答案】 A
【解析】试题分析：由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项．
解：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A项正确．
故选A．
【点评】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向．
12．在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为2 m/s，振幅为A。M、N是平衡位置相距2 m的两个质点，如图所示。在t=0时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于1 s。则()

A. 该波的周期为 s
B. 在t=s时，N的速度一定为2 m/s
C. 从t=0到t=1 s，M向右移动了2 m
D. 从t=s到t=s，M的动能逐渐增大
【答案】 D

13．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期 开始计时，则图2描述的是()

A. a处质点的振动图象
B. b处质点的振动图象
C. c处质点的振动图象
D. d处质点的振动图象
【答案】 B
【解析】由题图1可以判断此时质点a向上振动，质点b处于波谷位置，质点c向下振动，质点d处于波峰位置，经过周期后，质点a处于波峰，质点b处于平衡位置且正向下振动，质点c处于波谷位置，质点d处于平衡位置且正向下振动，可以判断题图2表示b质点的振动图象，选项B正确。
14．频率一定的声源在空气中沿背离静止的接收器的方向匀速运动，设声源的速度为u，声波的速度为v，且ug乙,将摆长缩短
B. g甲