（浙江專用）備戰(zhàn)2022高考物理一輪復習 第二部分 選擇題部分 精練3 機械振動和機械波

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1、（浙江專用）備戰(zhàn)2022高考物理一輪復習 第二部分 選擇題部分 精練3 機械振動和機械波 1.加試題 下列關于簡諧振動的說法正確的是(　　) A．速度和加速度第一次同時恢復為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程為一次全振動 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．一個全振動指的是動能或勢能第一次恢復為原來的大小所經(jīng)歷的過程 D．位移減小時，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，兩列波的振動方向均沿y軸．某時刻兩波的波面如圖1所示，實線表示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為三個等距的質(zhì)點，d為b、c中間的質(zhì)點．下列判斷正確的是(　　) 圖1 A．質(zhì)點a的振幅為2A B．質(zhì)點b始終靜止不動 C．圖示時刻質(zhì)點c的位移為0 D．圖示時刻質(zhì)點d的振動方向沿－y軸 3.加試題 如圖2所示，彈簧振子的小球在A、B間振動，O為平衡位置，已知A、B間距離為4 cm，小球從A第一次運動到B的時間為2 s，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．小球振動的周期為4 s B．小球振動的頻率為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動能可能最大 4.加試題 如圖3甲所示，在曲

3、軸A上懸掛一個彈簧振子，如果轉(zhuǎn)動把手，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動．若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖乙所示．當把手以某一速率勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖線如圖丙所示．若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則(　　) 圖3 A．由圖線可知T0＝8 s B．由圖線可知T0＝4 s C．當T在8 s附近時，Y顯著增大；當T比8 s小得多或大得多時，Y很小 D．當T在4 s附近時，Y顯著增大；當T比4 s小得多或大得多時，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．當驅(qū)動力的頻率為0.4 Hz時發(fā)生共振 C．當驅(qū)動力的頻率為0.6 Hz時振幅為25 cm D．若擺長增大，共振曲線最大值的橫坐標將增大 6.加試題 (2017·寧波市諾丁漢大學附中高三上期中)將一單擺向左拉至水平標志線上，從靜止釋放，當擺球運動到最低點時，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動．用頻閃照相機拍到如圖5所示的單擺運動過程的頻閃照片，以下說法正確的是(　　) 圖5 A．擺線碰到障礙物前后的擺長之比為9∶4 B．擺線碰到障礙物前后的擺長之比為3∶2 C．擺線經(jīng)過最低點

5、時，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大 D．擺線經(jīng)過最低點時，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為小明在蕩秋千時的振動圖象，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，其周期大于6.28 s B．圖中a點對應蕩秋千時的最高點，此時回復力為零 C．小明蕩到圖中對應的b點時，動能最大 D．該秋千的繩子長度約為10 m(人可視為質(zhì)點) 8.加試題 一個質(zhì)點以O為

6、中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖象如圖7所示．a(chǎn)、b、c、d表示質(zhì)點在不同時刻的相應位置，且b、d關于平衡位置對稱，則下列說法中正確的是(　　) 圖7 A．質(zhì)點做簡諧運動的方程為x＝Asin t B．質(zhì)點在位置b與位置d時速度大小相同，方向不同 C．質(zhì)點從位置a到c和從位置b到d所用時間相等 D．質(zhì)點從位置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)，有三個質(zhì)點a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上，已知ab＝6 m，ac＝8 m．在t1＝0時刻a、b同時開始振動，振動圖象均如圖乙所示，所形成的機械波在水平面內(nèi)傳播，在t2＝4 s時c點開始振動，則(

7、　　) 圖8 A．該機械波的傳播速度大小為2 m/s B．c點的振動頻率先是與a點相同，兩列波相遇后c點的振動頻率增大 C．該列波的波長是2 m D．兩列波相遇后，c點振動加強 10.加試題 在同一地點有兩個靜止的聲源，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刻的波形

8、圖，波速為2 m/s，此時P點振動方向沿y軸負方向，則(　　) 圖10 A．該波傳播的方向沿x軸正方向 B．P點的振幅比Q點的小 C．經(jīng)過Δt＝4 s，質(zhì)點P將向右移動8 m D．經(jīng)過Δt＝4 s，質(zhì)點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)點的橫坐標x＝1.2 m．從圖中狀態(tài)開始計時，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點第一次達到波谷 C．P點剛開始振動的方向沿y軸負方向 D．直到P點第一次到達波峰時，x＝0.06 m處的質(zhì)點經(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，兩端P、Q同時開始上下振動，一小段時間后產(chǎn)生的波形如圖12所示，對于其后繩上各點的振動情況，以下判斷正確的是(　　) 圖12 A．兩列波將同時到達中點M B．兩列波波速之比為1∶2 C．中點M的振動總是加強的 D．M點的位移大小在某時刻可能為零 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，圖中的實線表示波峰，虛線表示波谷．設兩列波的振幅均為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點是BE連線的中點，下列說法中正確的是(　　) 圖13 A．F、

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

11、＝2 m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象，質(zhì)點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時間內(nèi)，質(zhì)點P向右移動了3 m C．t＝0.1 s時，質(zhì)點P的加速度大于質(zhì)點Q的加速度 D．t＝0.25 s時，x＝3.5 m處的質(zhì)點Q到達波峰位置 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不同的方向，故一次全振動過程是速度和加速度第一次同時恢復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錯誤；一次全振動時，

12、動能和勢能均會有多次恢復為原來的大小，故C錯誤；位移減小時，物體向平衡位置移動，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兩點為減弱點，b為加強點．由于振幅均為A，所以a、c兩點始終靜止不動，故A、B錯誤，C正確；此時d點處P波向下運動，Q波向下運動，所以質(zhì)點d沿－y軸方向振動，D正確．] 3．AC　[從A到B，小球運動的時間是半個周期，所以小球運動的周期：T＝2t＝2×2 s＝4 s，故A正確；小球振動的頻率：f＝＝ Hz，故B錯誤；小球在做簡諧振動的過程中，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，小球位于最大位移處，此時小球的速度是0，動能為零，故D錯誤．] 4．BD　[題圖乙是彈簧振子自由振動時的周期，故由題圖乙可知，彈簧振子的固有頻率為T0＝4 s，故A錯誤，B正確；當驅(qū)動力的頻率等于彈簧振子的固有頻率時，物體的振動達到最強，故當T在4 s附近時振幅顯著增大，當T比4 s小得多或大得多時，Y很小，故C錯誤，D正確．] 5．ABC　[由題圖可知，當頻率為0.4 Hz時發(fā)生共振，當頻率為0.6 Hz時，振幅為25 cm，B、C正確；由單擺的周期公式T＝2π知，當擺長增大時，周期變長，共振頻率減小，D

14、錯誤；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錯誤．根據(jù)機械能守恒定律，擺線經(jīng)過最低點時，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，故A錯誤．題圖中a點對應蕩秋千時的最高點，此時回復力等于重力沿圓弧的切線方向的分力，故B錯誤．小明蕩到題圖中對應的b點，即在平衡位置時，對應的速度最大，所以動能最大，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)點位移隨時間變化的圖象可知，振幅為A，周期T＝8 s，質(zhì)點做簡諧運動的方程為x＝Asint＝Asint，選項A正確；根據(jù)對稱性可知質(zhì)點在位置b與位置d時速度相同，選項B錯誤；質(zhì)點從位置a到c與從位置b到d所用時間均為2 s，選項C正確；質(zhì)點從位置a到b和從b到c的時間都為1 s，時間相等，位移不等，所以平均速度不相等，選項D錯誤．] 9．ACD　[由于兩列波的波速相同，則a處振動先到達c點，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點的振動頻率不變，故B錯誤．由題圖知T＝1 s，v＝2 m/s，則波長為λ＝vT＝2 m，c點到a、b兩點的路程差為Δs＝bc－ac＝2 m＝λ，故兩列波相遇后，c點振動加強，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A錯誤；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B錯誤；由于兩列波的頻率不同，所以兩列波不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項C正確；相對于同一障礙物，波長越大衍射越明顯，選項D正確．] 11．AD　[此時P點振動方向沿y軸負方向，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振幅相同，故B錯誤；各質(zhì)點只在自己的平衡位置附近振動，并不隨波移動，故C錯誤；T＝＝2 s，Δt＝4 s＝2T，則經(jīng)過Δt＝4 s，質(zhì)點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；當圖中波谷傳到P點，P點第一次到達波谷，所用時間t＝＝ s＝1.7 s，即經(jīng)過1.7 s，P點第一次到達波谷，故B錯誤；P點剛開始振動的方向與圖示時刻x＝0.24 m處質(zhì)點的振動方向相同，沿y軸負方向，故C正確；當圖中波峰傳到P點時，P點第一次到達波峰，所用時間t

18、＝＝ s＝1.9 s，即經(jīng)過1.9 s，P點第一次到達波峰．該波的周期為T＝＝0.4 s，由于t＝1.9 s＝4.75T，所以直到P點第一次到達波峰時，x＝0.06 m處的質(zhì)點經(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，所以兩波同時到達M點，故A正確，B錯誤．由于頻率不同，因此在M點相遇時，并不總是加強或減弱；當兩波剛傳到M點時，此時刻位移為零，所以M點的位移大小在某時刻可能為零，故C錯誤，D正確．] 14．AC 15．AD　[由題圖可知甲、乙兩個振子的周期分別為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，乙都經(jīng)過平衡位置，所以振子甲速度為零時，振子乙速度最大，故A正確；甲、乙兩個振子的周期分別為T甲＝2.0 s，T乙＝1.0 s，甲、乙兩個振子的周期之比為2∶1，又：f＝，所以甲、乙振子的振動頻率之比f甲∶f乙＝1∶2，故B錯誤；彈簧振子振動的周期與振幅無關，故C錯誤；甲、乙兩個振子的周期分別為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時刻質(zhì)點的速度向上，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)波的傳播特點可知，質(zhì)點并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運動，故B錯誤；當t＝0.1 s時，質(zhì)點P處于最大位移處，據(jù)簡諧運動的特點可知，此時加速度最大；而質(zhì)點Q此時不在最大位移處，所以質(zhì)點P的加速度大于質(zhì)點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，所以t＝0.25 s時質(zhì)點Q處于波峰，故D正確．]