（浙江專用）備戰(zhàn)2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二部分 選擇題部分 精練3 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波

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1、（浙江專用）備戰(zhàn)2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二部分 選擇題部分 精練3 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 1.加試題 下列關(guān)于簡諧振動(dòng)的說法正確的是(　　) A．速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程為一次全振動(dòng) B．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C．一個(gè)全振動(dòng)指的是動(dòng)能或勢能第一次恢復(fù)為原來的大小所經(jīng)歷的過程 D．位移減小時(shí)，加速度減小，速度增大 2.加試題 (2018·浙江4月選考·16)兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波P、Q分別沿＋x和－x軸方向在同一介質(zhì)中傳播，兩列波的振動(dòng)方向均沿y軸．某時(shí)刻兩波的波面如圖1所示，實(shí)線表示P波的波峰、Q波的波谷；虛線

2、表示P波的波谷、Q波的波峰．a(chǎn)、b、c為三個(gè)等距的質(zhì)點(diǎn)，d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn)．下列判斷正確的是(　　) 圖1 A．質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2A B．質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動(dòng) C．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0 D．圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿－y軸 3.加試題 如圖2所示，彈簧振子的小球在A、B間振動(dòng)，O為平衡位置，已知A、B間距離為4 cm，小球從A第一次運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為2 s，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．小球振動(dòng)的周期為4 s B．小球振動(dòng)的頻率為0.5 Hz C．小球在1 s內(nèi)發(fā)生的位移可以大于2 cm D．小球的加速度最大時(shí)動(dòng)能可能最大 4.加試題 如圖3甲所示，在曲

3、軸A上懸掛一個(gè)彈簧振子，如果轉(zhuǎn)動(dòng)把手，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)．若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖乙所示．當(dāng)把手以某一速率勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖線如圖丙所示．若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則(　　) 圖3 A．由圖線可知T0＝8 s B．由圖線可知T0＝4 s C．當(dāng)T在8 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8 s小得多或大得多時(shí)，Y很小 D．當(dāng)T在4 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4 s小得多或大得多時(shí)，Y很小 5.加試題 如圖4所示為一單擺的共振曲線，由圖象信

4、息，以下說法正確的是(g取10 m/s2)(　　) 圖4 A．此單擺的擺長約為1.6 m B．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.4 Hz時(shí)發(fā)生共振 C．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.6 Hz時(shí)振幅為25 cm D．若擺長增大，共振曲線最大值的橫坐標(biāo)將增大 6.加試題 (2017·寧波市諾丁漢大學(xué)附中高三上期中)將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動(dòng)．用頻閃照相機(jī)拍到如圖5所示的單擺運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片，以下說法正確的是(　　) 圖5 A．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長之比為9∶4 B．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長之比為3∶2 C．?dāng)[線經(jīng)過最低點(diǎn)

5、時(shí)，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大 D．?dāng)[線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變 7.加試題 (2017·寧波市九校高二上期末)夏天的河上，有幾名熟悉水性的青年將繩子掛在橋下蕩秋千，抓住繩子來回蕩幾次后跳入河中，現(xiàn)把秋千看成單擺模型，圖6為小明在蕩秋千時(shí)的振動(dòng)圖象，已知小王的體重比小明的大，重力加速度g取10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) 圖6 A．小王蕩秋千時(shí)，其周期大于6.28 s B．圖中a點(diǎn)對應(yīng)蕩秋千時(shí)的最高點(diǎn)，此時(shí)回復(fù)力為零 C．小明蕩到圖中對應(yīng)的b點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大 D．該秋千的繩子長度約為10 m(人可視為質(zhì)點(diǎn)) 8.加試題 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為

6、中心做簡諧運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間變化的圖象如圖7所示．a(chǎn)、b、c、d表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的相應(yīng)位置，且b、d關(guān)于平衡位置對稱，則下列說法中正確的是(　　) 圖7 A．質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的方程為x＝Asin t B．質(zhì)點(diǎn)在位置b與位置d時(shí)速度大小相同，方向不同 C．質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時(shí)間相等 D．質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從b到c的平均速度相等 9.加試題 如圖8甲所示，在水平面內(nèi)，有三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c分別位于直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知ab＝6 m，ac＝8 m．在t1＝0時(shí)刻a、b同時(shí)開始振動(dòng)，振動(dòng)圖象均如圖乙所示，所形成的機(jī)械波在水平面內(nèi)傳播，在t2＝4 s時(shí)c點(diǎn)開始振動(dòng)，則(

7、　　) 圖8 A．該機(jī)械波的傳播速度大小為2 m/s B．c點(diǎn)的振動(dòng)頻率先是與a點(diǎn)相同，兩列波相遇后c點(diǎn)的振動(dòng)頻率增大 C．該列波的波長是2 m D．兩列波相遇后，c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng) 10.加試題 在同一地點(diǎn)有兩個(gè)靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2.在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，如圖9所示為某時(shí)刻這兩列波的圖象，則下列說法中正確的是(　　) 圖9 A．波1速度比波2速度大 B．這兩列波的頻率相同 C．在這兩列波傳播方向上，不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 D．相對于同一障礙物，波1比波2發(fā)生衍射現(xiàn)象更明顯 11.加試題 如圖10所示為一列在均勻介質(zhì)中傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形

8、圖，波速為2 m/s，此時(shí)P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則(　　) 圖10 A．該波傳播的方向沿x軸正方向 B．P點(diǎn)的振幅比Q點(diǎn)的小 C．經(jīng)過Δt＝4 s，質(zhì)點(diǎn)P將向右移動(dòng)8 m D．經(jīng)過Δt＝4 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程是0.4 m 12.加試題 如圖11所示，一列向右傳播的簡諧橫波，波速大小為0.6 m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x＝1.2 m．從圖中狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，則下列說法正確的是(　　) 圖11 A．簡諧橫波的頻率為2.5 Hz B．經(jīng)過1.6 s，P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷 C．P點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向沿y軸負(fù)方向 D．直到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)，x＝0.06 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為

9、95 cm 13.加試題 一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)，兩端P、Q同時(shí)開始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖12所示，對于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是(　　) 圖12 A．兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)M B．兩列波波速之比為1∶2 C．中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的 D．M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零 14.加試題 (2018·慈溪市期末)兩列相干水波的疊加情況如圖13所示，圖中的實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．設(shè)兩列波的振幅均為5 cm，且在圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1 m/s和1 m．C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn)，下列說法中正確的是(　　) 圖13 A．F、

10、Q兩點(diǎn)始終保持靜止不動(dòng) B．圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為10 cm C．從圖示時(shí)刻起經(jīng)0.5 s后，B點(diǎn)通過的路程為20 cm D．圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處在平衡位置且向下運(yùn)動(dòng) 15.加試題 在同一實(shí)驗(yàn)室中，甲、乙兩水平彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖14所示，則可知(　　) 圖14 A．振子甲速度為零時(shí)，振子乙速度最大 B．兩振子的振動(dòng)頻率之比f甲∶f乙＝2∶1 C．若將振子乙的振幅也增為10 cm，則甲、乙振子的振動(dòng)周期會(huì)相等 D．任意2 s內(nèi)，甲、乙兩振子通過的路程相等 16.加試題 (2018·諸暨市牌頭中學(xué)期中)如圖15所示，甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，乙為介質(zhì)中x

11、＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置位于x＝3.5 m處，下列說法正確的是(　　) 圖15 A．這列波沿x軸正方向傳播 B．在0.3 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P向右移動(dòng)了3 m C．t＝0.1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度大于質(zhì)點(diǎn)Q的加速度 D．t＝0.25 s時(shí)，x＝3.5 m處的質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰位置 答案精析 1．AD　[根據(jù)a＝－，加速度相同說明位移相同，經(jīng)過同一位置速度有兩個(gè)不同的方向，故一次全振動(dòng)過程是速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程，故A正確；位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向可能相同也可能相反，故B錯(cuò)誤；一次全振動(dòng)時(shí)，

12、動(dòng)能和勢能均會(huì)有多次恢復(fù)為原來的大小，故C錯(cuò)誤；位移減小時(shí)，物體向平衡位置移動(dòng)，加速度減小，速度增大，故D正確．] 2．CD　[由題可得兩列波頻率、波長相等，實(shí)線表示P波的波峰、Q波的波谷；虛線表示P波的波谷、Q波的波峰，故a、c兩點(diǎn)為減弱點(diǎn)，b為加強(qiáng)點(diǎn)．由于振幅均為A，所以a、c兩點(diǎn)始終靜止不動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；此時(shí)d點(diǎn)處P波向下運(yùn)動(dòng)，Q波向下運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)d沿－y軸方向振動(dòng)，D正確．] 3．AC　[從A到B，小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是半個(gè)周期，所以小球運(yùn)動(dòng)的周期：T＝2t＝2×2 s＝4 s，故A正確；小球振動(dòng)的頻率：f＝＝ Hz，故B錯(cuò)誤；小球在做簡諧振動(dòng)的過程中，接近平衡位置處的速度大

13、，所以小球在1 s(T)內(nèi)發(fā)生的位移可以大于2 cm，故C正確；小球的加速度最大時(shí)，小球位于最大位移處，此時(shí)小球的速度是0，動(dòng)能為零，故D錯(cuò)誤．] 4．BD　[題圖乙是彈簧振子自由振動(dòng)時(shí)的周期，故由題圖乙可知，彈簧振子的固有頻率為T0＝4 s，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于彈簧振子的固有頻率時(shí)，物體的振動(dòng)達(dá)到最強(qiáng)，故當(dāng)T在4 s附近時(shí)振幅顯著增大，當(dāng)T比4 s小得多或大得多時(shí)，Y很小，故C錯(cuò)誤，D正確．] 5．ABC　[由題圖可知，當(dāng)頻率為0.4 Hz時(shí)發(fā)生共振，當(dāng)頻率為0.6 Hz時(shí)，振幅為25 cm，B、C正確；由單擺的周期公式T＝2π知，當(dāng)擺長增大時(shí)，周期變長，共振頻率減小，D

14、錯(cuò)誤；l＝g＝≈1.6 m，A正確．] 6．AC　[由單擺的周期公式T＝2π可知，l∝T2，由于是頻閃照片，圖中相鄰兩小球的影像的時(shí)間間隔是相同的，所以周期之比是9∶6，周期平方比是9∶4，即擺長之比為9∶4，A正確，B錯(cuò)誤．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，擺線經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，擺球線速度不變，由FT－mg＝m可知，r減小，擺線張力FT變大，故C正確，D錯(cuò)誤．] 7．CD　[由單擺的周期公式T＝2π，可知單擺的周期與質(zhì)量無關(guān)，故A錯(cuò)誤．題圖中a點(diǎn)對應(yīng)蕩秋千時(shí)的最高點(diǎn)，此時(shí)回復(fù)力等于重力沿圓弧的切線方向的分力，故B錯(cuò)誤．小明蕩到題圖中對應(yīng)的b點(diǎn)，即在平衡位置時(shí)，對應(yīng)的速度最大，所以動(dòng)能最大，故C正確．由單擺

15、的周期公式T＝2π知，l＝＝ m≈10 m，故D正確．] 8．AC　[由題給的質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的圖象可知，振幅為A，周期T＝8 s，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的方程為x＝Asint＝Asint，選項(xiàng)A正確；根據(jù)對稱性可知質(zhì)點(diǎn)在位置b與位置d時(shí)速度相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)從位置a到c與從位置b到d所用時(shí)間均為2 s，選項(xiàng)C正確；質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從b到c的時(shí)間都為1 s，時(shí)間相等，位移不等，所以平均速度不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 9．ACD　[由于兩列波的波速相同，則a處振動(dòng)先到達(dá)c點(diǎn)，所以波速為v＝＝ m/s＝2 m/s，故A正確．由于兩列波在同種介質(zhì)中傳播，且周期相同，所以兩列波的頻率相同，能夠產(chǎn)生干涉

16、現(xiàn)象，兩列波相遇后c點(diǎn)的振動(dòng)頻率不變，故B錯(cuò)誤．由題圖知T＝1 s，v＝2 m/s，則波長為λ＝vT＝2 m，c點(diǎn)到a、b兩點(diǎn)的路程差為Δs＝bc－ac＝2 m＝λ，故兩列波相遇后，c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，故C、D正確．] 10．CD　[在同一種介質(zhì)中，各種頻率的聲波傳播的速度相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從題圖中可以看出波1的波長大于波2的波長，由公式v＝fλ可得，波1的頻率小于波2的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于兩列波的頻率不同，所以兩列波不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；相對于同一障礙物，波長越大衍射越明顯，選項(xiàng)D正確．] 11．AD　[此時(shí)P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，由波形平移法可知該波傳播的方向沿x軸正方向，

17、故A正確；均勻介質(zhì)中傳播的簡諧橫波各點(diǎn)振幅相同，故B錯(cuò)誤；各質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；T＝＝2 s，Δt＝4 s＝2T，則經(jīng)過Δt＝4 s，質(zhì)點(diǎn)Q通過的路程s＝8A＝0.4 m，故D正確．] 12．ACD　[由題圖讀出波長λ＝0.24 m，由v＝λf得：該波的頻率為f＝＝ Hz＝2.5 Hz，故A正確；當(dāng)圖中波谷傳到P點(diǎn)，P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，所用時(shí)間t＝＝ s＝1.7 s，即經(jīng)過1.7 s，P點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，故B錯(cuò)誤；P點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向與圖示時(shí)刻x＝0.24 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同，沿y軸負(fù)方向，故C正確；當(dāng)圖中波峰傳到P點(diǎn)時(shí)，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，所用時(shí)間t

18、＝＝ s＝1.9 s，即經(jīng)過1.9 s，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰．該波的周期為T＝＝0.4 s，由于t＝1.9 s＝4.75T，所以直到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)，x＝0.06 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為s＝4.75×4A＝4.75×4×5 cm＝95 cm，故D正確．] 13．AD　[由題意可知，波在同種介質(zhì)傳播，所以波速相同，由于距離相同，所以兩波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤．由于頻率不同，因此在M點(diǎn)相遇時(shí)，并不總是加強(qiáng)或減弱；當(dāng)兩波剛傳到M點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刻位移為零，所以M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，故C錯(cuò)誤，D正確．] 14．AC 15．AD　[由題圖可知甲、乙兩個(gè)振子的周期分別為T甲＝2.0 s

19、，T乙＝1.0 s，振子甲每一次位于最大位移處時(shí)，乙都經(jīng)過平衡位置，所以振子甲速度為零時(shí)，振子乙速度最大，故A正確；甲、乙兩個(gè)振子的周期分別為T甲＝2.0 s，T乙＝1.0 s，甲、乙兩個(gè)振子的周期之比為2∶1，又：f＝，所以甲、乙振子的振動(dòng)頻率之比f甲∶f乙＝1∶2，故B錯(cuò)誤；彈簧振子振動(dòng)的周期與振幅無關(guān)，故C錯(cuò)誤；甲、乙兩個(gè)振子的周期分別為T甲＝2.0 s，T乙＝1.0 s，則在任意2 s內(nèi)，甲通過的路程為4A甲＝4×10 cm＝40 cm，乙通過的路程為：8A乙＝8×5 cm＝40 cm，甲、乙兩振子通過的路程相等，故D正確．] 16．ACD　[由題圖乙讀出，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度向上，則由波形的平移法可知，這列波沿x軸正方向傳播，由題圖知：λ＝4 m，T＝0.4 s，則波速v＝＝ m/s＝10 m/s，故A正確；據(jù)波的傳播特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)t＝0.1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于最大位移處，據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，此時(shí)加速度最大；而質(zhì)點(diǎn)Q此時(shí)不在最大位移處，所以質(zhì)點(diǎn)P的加速度大于質(zhì)點(diǎn)Q的加速度，故C正確；由波形的平移法可知，經(jīng)過0.25 s，位于x＝1 m的波峰恰好傳播到Q點(diǎn)，所以t＝0.25 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q處于波峰，故D正確．]