2021届高考一轮物理：机械振动与机械波含答案

2021届高考一轮物理：机械振动与机械波含答案*机械振动与机械波*一、选择题1、如图，细绳一端固定于悬挂点。，另一端系一小球。在悬挂点正下方A点处钉一个钉子。小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为t1,从C点向右摆到最高点的时间为t2。摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法正确的是( )t1=t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小t1>t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小t1>t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变t1=t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变A.火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振B.若驱动力的频率为5Hz,则受迫振动稳定后的振动频率一定为5HzC.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D.一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个E.受迫振动系统的机械能守恒3、(多选)下列关于简谐运动的说法正确的是( )A.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动B.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C.一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D.位移减小时，加速度减小，速度增大E.物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位

置时，速度方向与位移方向相同4、（多选）如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射。下列措施可能使波发生较为明显衍射的是（ ）A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度E.波源远离障碍物运动5、（多选）关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（ ）A.机械波的频率等于振源的振动频率B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等C.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定D.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向6、（多选）关于单摆，下列说法正确的是（ ）A.将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B.单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C.将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期变小D.当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E.当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零7、（多选）如图所示为受迫振动的演示装置，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法正确的是（）A.某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度可能不同而加速度一定相同B.如果驱动摆的摆长为L,则其他单摆的振动周期都等于2nC.如果驱动摆的摆长为L,振幅为A,若某个单摆的摆长大于L,振幅也大于AD.如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大E.驱动摆只把振动形式传播给其他单摆，不传播能量8、(多选)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab=6m,ac=8m。在t1=0时亥Ua、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2=4s时c点开始振动，则下列说法正确的是()甲 乙A.该机械波的传播速度大小为2m/sB.该列波的波长是2mC.两列波相遇后，c点振动加强D.两列波相遇后，c点振动减弱E.两列波相遇后，c点振动先加强后减弱9、(多选)下列说法正确的是( )A.声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速B.在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度C.机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长小的障碍物能发生明显衍射D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用了多普勒效应原理E.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象*10、(多选)关于简谐运动的周期，以下说法正确的是( )A.间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B.间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C.半个周期内物体的动能变化一定为零D.一个周期内物体的势能变化一定为零E.经过一个周期质点通过的路程变为零..…一 .. n-*11、(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asin4t,则关于该质点，下列说法正确的是( )A.振动的周期为8sB.第1s末与第3s末的位移相同C.第1s末与第3s末的速度相同D.第3s末至第5s末各时刻的位移方向都相同E.第3s末至第5s末各时刻的速度方向都相同二、非选择题1、思考辨析(正确的画“J”，错误的画“义”)TOC\o"1-5"\h\z(1)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。 ()(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。 ( )(3)公式x=Asin3t说明是从平衡位置开始计时。 ()(4)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。 ( )(5)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。 ( )(6)物体受迫振动的频率与驱动力的频率无关。 ( )2、思考辨析(正确的画“J”，错误的画“义”)(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。 ( )(2)机械波的频率等于振源的振动频率。 ( )(3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。 ( )(4)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同。 ( )(5)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象。 ( )(6)一切波都能发生衍射现象。 ( )(7)多普勒效应说明波源的频率发生变化。 ( )

2021届高考一轮物理：机械振动与机械波含答案*机械振动与机械波*一、选择题1、如图，细绳一端固定于悬挂点。，另一端系一小球。在悬挂点正下方A点处钉一个钉子。小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为t1,从C点向右摆到最高点的时间为t2。摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法正确的是()t1=t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小t1>t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小t1>t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变t1=t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变答案C解析因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据T=2n时间t1、t2均为对应摆周期的4,可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的可知侧摆动时摆长较长，根据T=2n时间t1、t2均为对应摆周期的4,由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变。故选C。2、(多选)关于受迫振动和共振，下列说法正确的是( )A.火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振B.若驱动力的频率为5Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为5HzC.当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D.一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个E.受迫振动系统的机械能守恒【答案】BCD［火车过桥时限制速度是为了防止桥发生共振，选项A错误；对于一个受迫振动系统，若驱动力的频率为5Hz,则振动系统稳定后的振动频率也一定为5Hz,选项B正确；由共振的定义可知，选项C正确；根据共振现象可知，选项D正确；受迫振动系统，驱动力做功，系统的机械能不守恒，选项E错误。］3、(多选)下列关于简谐运动的说法正确的是( )A.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动B.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C.一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D.位移减小时，加速度减小，速度增大E.物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同ADE［速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动，故A正确；回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度方向可以与位移方向相同,也可以相反,物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反,背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同,故B错误，E正确；一次全振动过程中，动能和势能均会有两次恢复为原来的大小，故C错误；当位移减小时，回复力减小，则加速度在减小，物体正在返回平衡位置，速度在增大，故D正确。］4、(多选)如图所示,当波源和障碍物都静止不动时,波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射。下列措施可能使波发生较为明显衍射的是( )

A.增大波源的振动频率B.减小波源的振动频率C.增大障碍物的长度D.减小障碍物的长度E.波源远离障碍物运动BDE［不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长即v可满足题目要求。由九=f知，v不变，减小f,为增大，故A、C错，B、D对;波源远离障碍物将产生多普勒效应，等效于增大波长，衍射明显，故E对。］5、(多选)关于机械振动与机械波，下列说法正确的是( )A.机械波的频率等于振源的振动频率B.机械波的传播速度与振源的振动速度相等C.机械波在介质中传播的速度由介质本身决定D.在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向ACD［机械波的频率是振源的振动频率，由振源决定的，故A正确；机械波的传播速度与介质有关，与振源的振动速度无关，故B错误；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，故C正确；由v=^可知，在一个周期内，沿波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，故D正确；波分横波与纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方在同一条直线上，横波的质点振动方向与波的传播方向垂直，故E错误。］6、(多选)关于单摆，下列说法正确的是( )A.将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B.单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C.将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期变小D.当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E.当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零【答案】ABD［【答案】ABD［将单摆由沈阳移至广州，因重力加速度减小，根据T=2n可知，单摆周期变大，A正确；单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的，B正确；单摆的周期与摆角无关，将单摆的摆角从4°改为2°,单摆的周期不变，C

错误；当单摆的摆球运动到平衡位置时，重力势能最小，摆球的速度最大，D正确；当单摆的摆球运动到平衡位置时摆球速度最大，有向心加速度，则受到的合力不为零，E错误。］7、（多选）如图所示为受迫振动的演示装置，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法正确的是（）A.某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度可能不同而加速度一定相同B.如果驱动摆的摆长为L,则其他单摆的振动周期都等于2兀\七C.如果驱动摆的摆长为L,振幅为A,若某个单摆的摆长大于L,振幅也大于AD.如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大E.驱动摆只把振动形式传播给其他单摆，不传播能量ABD［某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度大小相等但方向可能不Fk而其他单摆都是同，根据F=—kx可得，加速度a=m=—mx,故加速度一定相同，A正确;而其他单摆都是如果驱动摆的摆长为L,根据单摆的周期公式有T=2n受迫振动，故其振动周期都等于驱动摆的周期，B正确；当受迫振动的单摆的固有周期等于驱动摆的周期时，受迫振动的振幅最大，故某个单摆的摆长大，振幅不一定也大，C错误；同一地区，单摆的固有频率只取决于单摆的摆长，则只有摆长等于驱动摆的摆长时，单摆的振幅能够达到最大，这种现象称为共振，受迫振动不仅传播运动形式，还传播能量和信息，D正确，E错误。］8、（多选）如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab=6m,ac=8m。在t1=0时亥Ua、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t2=4s时c点开始振动,则下列说法正确的是（ ）甲 乙A.该机械波的传播速度大小为2m/sB.该列波的波长是2mC.两列波相遇后，c点振动加强D.两列波相遇后，c点振动减弱E.两列波相遇后，c点振动先加强后减弱ABC［a点振动产生的机械波最先到达c点，则根据关系式v=s可知波速v若九=2m/s,选项A正确；由于旷=亍，则为=vT=2m/sX1s=2m,选项B正确；a波比b波早到达c点的时间t=bc-ac=10m78m=1s，即两列波到达c点时，使c点振动加强，产生共振，由于两列机械波频率相同相干涉，故c总是振动加强点，选项C正确，选项D、E错误。］9、(多选)下列说法正确的是( )A.声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速B.在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度C.机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长小的障碍物能发生明显衍射D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,利用了多普勒效应原理E.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象CDE［声源与观察者相互靠近时,观察者所接收的声波波速与声源发出的声波波速相等，故A错误；对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，两者相互垂直是横波，两者相互平行是纵波，故B错误；只有当障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或比机械波的波长小,才会发生明显的衍射现象,当障碍物的尺寸比机械波的波长大得多时，也能发生衍射现象，只是不明显，故C正确；向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出发射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故D正确；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是声波叠加产生干涉现象的结果，故E正确。］*10、（多选）关于简谐运动的周期，以下说法正确的是（ ）A.间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B.间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C半个周期内物体的动能变化一定为零D.一个周期内物体的势能变化一定为零E.经过一个周期质点通过的路程变为零【答案】ACD［根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故A选项正确；当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故B选项错误，C、D选项正确；经过一个周期，质点通过的路程为4A,故E错误。］n.*11、（多选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asin4t,则关于该质点，下列说法正确的是（ ）A.振动的周期为8sB.第1s末与第3s末的位移相同C第1s末与第3s末的速度相同D.第3s末至第5s末各时刻