2022届高考物理二轮复习专题训练机械振动与机械波

机械振动与机械波

一、单选题

1．一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距21m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，则

A．该波的振幅是20cm

B．该波的波长可能是12m

C．该波的波速可能是10 m/s

D．该波由a传播到b最短历时3.5s

2．图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像，由图可知，在t=4s 时刻，质点的（ ）

A．速度为零，位移为正的最大值

B．速度为零，位移为负的最大值

C．速度为正的最大值，位移为零

D．速度为负的最大值，位移为零

3．如图所示，、是同一个水槽内的两个波源，它们在水槽中分别激起水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的波长分别为、，且，某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇。下列说法中正确的是（）

A．P质点的振动始终是加强的

B．经过半个周期，P质点恰好是两列波的波谷叠加

C．由于两列波的波长不同，因此P点的振动不遵从波的叠加原理

D．P点的振动仍遵从波的叠加原理，但并非始终加强

4．如图所示，某同学利用平底水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是（　　）

A．甲图是观察水波穿过狭缝后的情景，此时水波没有发生衍射现象

B．甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象

C．乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同

D．乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱

5．一列简谐横波沿x轴的正方向传播，某时刻的波形如图所示，下列说法正确的是

A．该时刻P质点正向下振动

B．该波波长为5m

C．再经过一个周期质点P移动到M点

D．P、N两质点的振动情况总是相同

6．一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=0时刻的波形图，图乙是x=3m处质点的振动图像，下列说法正确的是（ ）

A．该波的波长为5m B．该波的周期为1s

C．该波向x轴负方向传播 D．该波的波速为2m/s

7．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速率，水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计。、、、为纸上印迹的已知位置坐标（　　）

A．振子平衡位置的纵坐标是

B．该弹簧振子的振动周期为

C．振子在坐标位置时加速度最大

D．匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，振子振动的周期变为原来的

8．如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断中正确的是(　　)

A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小不相等

B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等

C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同

D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置

二、多选题

9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（　 　）

A．这列波的波速可能为50m/s

B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm

C．若有另一周期为0.16s的简谐横波与此波相遇，能产生稳定的干涉现象

D．若=0.8s，当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同

E．若=0.8s，从t+0.4s时刻开始计时，质点c的振动方程为y=0.1sin cm

10．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的速度均为v＝0.4m/s，两列波的振幅均为A＝2cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x＝0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是()

A．t＝1s时刻，质点M的位移为－4cm

B．t＝1s时刻，质点M的位移为4cm

C．t＝0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点

D．质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向

11．下列说法正确的是（　　）

A．做简谐运动的物体，振动的周期越大，振动系统的能量越大

B．弹簧振子的振动方程为，在时刻，振子的速度为零

C．根据多普勒效应，比较接收与发射的超声波频率的变化，可测量心脏血液的流速

D．在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可利用光的干涉检查平面的平整程度

E．5G信号和4G信号的频率不同，若把通信用的5G信号和4G信号叠加，可以产生稳定的干涉现象

12．下列说法正确的是()

A．只有受迫振动才能发生共振现象

B．一切振动都能发生共振现象

C．只要振动受到阻力，它一定做阻尼振动

D．若振动受到阻力，它也可能做无阻尼振动

三、实验题

13．用单摆测定重力加速度的实验中：

（1）应选用下列器材中的(         )

（A）半径 1cm 的木球（B）半径 1cm 的实心钢球（C）1m 左右的细线

（D）30cm 左右的细线（E）秒表、三角板、米尺

（2）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是(         )

A．适当加长摆线

B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大

C．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的

D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

（3）一端固定在房顶的一根细线垂到三楼窗沿下，某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度， 在线的下端系了一小球，发现当小球静止时，细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触．打开窗子，让小球在垂直于窗口的竖直平面内摆动，如图所示．

①为了测小球摆动的周期，他打开手机里的计时器，在某次小球从窗外向内运动到达最低点时数 1，同时开始计时，随后每次小球从外向内运动到最低点依次数 2、3、4…，数到 n 时， 手机上显示的时间为 t，则小球摆动的周期 T 为_______；

②该同学用钢卷尺测量出摆动中小球球心到窗上沿的距离，测得 50cm.又测出小球摆动的周期是 4.5s，当地的重力加速度为 9.8m/s2，则窗的上沿到房顶的高度约为_______.

14．“用单摆测量重力加速度的大小”实验中：

（1）安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长l，再用游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图所示，则___________mm。

（2）释放摆球，摆动稳定后，从最低点开始计时，此后摆球每次经过最低点依次计数，当数到第60次时停表。此时秒表如图所示，其读数为___________s，该单摆的周期为___________s；

（3）计算重力加速度的表达式为___________（用T、l、d表示），若测量值小于真实值，可能原因是___________。

A．少计了摆球经过最低点的次数

B．开始计时，启动秒表滞后

C．测量悬点到小球顶点的距离作为摆长

D．测量摆线长和球的直径之和作为摆长

四、解答题

15．如图所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是后的波形图线．

（1）求波速．

（2）若波速为，求波的传播方向．

16．如图所示，图甲是一列简谐横波在时刻的波形图，点是此时处在平衡位置的一个质点，图乙是质点的振动图像。

（1）判断这列波的传播方向；

（2）求这列波的波速；

（3）经过，波向前传播的距离。

17．在探究单摆振动周期的过程中，你是怎样测量单摆周期的？为什么要这样测量？

18．如图所示，两木块的质量为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：

（1）m振动的振幅的最大值；

（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力．

参考答案：

1．B

2．A

3．D

4．B

5．A

6．D

7．C

8．D

9．ACD

10．AD

11．BCD

12．AD

13．     BCE     AB          13.8m

14．     18.4     67.5     2.25          AC

15．（1）如波向右传播，波速20n+5. m/s；如波向左传播，波速20n+15m/s；（2）向右传播

16．（1）这列波沿轴正方向传播；（2）；（3）

17．见解析

18．（1）m振动的振幅的最大值是；（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力是Mg+2mg．