2022届高考物理：机械波与机械振动二轮习题有答案

2022届高考物理：机械波与机械振动二轮习题有答案一、选择题。1、（多选）如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆的大C．甲摆的机械能比乙摆的大D．在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆E．由图象可以求出当地的重力加速度2、（多选）一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为4cm，周期为T=6s。已知在t=0时刻，质点a坐标为(5，-2)，沿y轴正向运动，质点b坐标为(15，2)，沿y轴负向运动，如图所示。下列说法正确的是()A.该列简谐横波波长可能为4cmB.该列简谐横波波长可能为10cmC.在t=0.5s时刻质点a的位移为0D.a、b两质点可以同时在波峰E.当质点b在波谷时，质点a一定在波峰3、一列沿x轴传播的简谐横波，在某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为介质中的质点，此时质点C的加速度正在增大．若振动的周期为T，则下列说法正确的是()A．波沿x轴负方向传播B．再经过eq\f(T,4)，质点A的动能在减小C．再经过eq\f(T,4)，质点B移动了四分之一个波长D．再经过eq\f(3T,4)，质点D的速度为零4、(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零5、(多选)如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是()甲乙A．单摆的摆长约为1.0mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin(πt)cmC．从t＝0.5s到t＝1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t＝1.0s到t＝1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小E．从t＝1.0s到t＝1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大6、(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7、（多选）体育课上甲同学一脚把足球踢到了足球场旁边的池塘中间。乙提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，可是结果足球并没有被推到池边。大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论。物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4m。则下列说法正确的是()A．该列水波的频率是36HzB．该列水波的波长是1.6mC．该列水波的波速是0.96m/sD．两片树叶的位移始终等大反向E．足球不能到岸边的原因是水波的振幅太小8、如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是()A．振动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．从第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动D．第3s末振子的速度为正向的最大值9、(多选)一列横波在t＝0时的波动图象如图所示，从此时开始，质点d比质点e早0.1s到达波峰，则下列说法正确的是()A．此列波向左传播B．此列波的波速为10m/sC．1.0s内质点通过的路程为0.5mD．t＝0.45s时质点c在向y轴负方向振动E．经过0.1s，质点a第一次到达波峰10、（双选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则()A．在相遇区域会发生干涉现象B．虚线波的传播速度为8m/sC．平衡位置为x＝6m处的质点此时刻速度为零D．平衡位置为x＝8.5m处的质点此时刻位移y>20cm11、（多选）一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，t＝0时开始振动，3s时停止振动，3.5s时的波形如图所示，其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0m。以下说法正确的是()A．波速为4mB．波长为6mC．波源起振方向沿y轴正方向D．2.0s～3.0s内质点a沿y轴负方向运动E．0～3.0s内质点a通过的总路程为1.4m12、如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中()A．弹簧的最大弹性势能等于2mgAB．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C．物体在最低点时的加速度大小应为2gD．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg二、填空含实验题。13、（实验选择题）用多组实验数据作出T2－L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2－L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）()A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值14、用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝______(用L、n、t表示)。（2）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(m·s－2)9.749.73请计算出第3组实验中的T＝________s，g＝________m/s2。三、计算类题。15、（计算题）如图甲所示是演示沙摆振动图象的实验装置在木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作是简谐运动．若手用力F向外拉木板做匀速运动，速度大小是0.20m/s.图乙是某次实验得到的木板的长度为0.60m范围内的振动图象，求这次实验所用的沙摆的摆长。(答案保留2位有效数字，计算时可以取π2＝g)甲乙16、（计算类综合题）如图所示实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T<t2－t1<4T，求：(1)若波速向右，则波速大小为多少？(2)若波速大小为74m/s，波速方向如何？17、（计算类综合题）如图所示实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s后的波形图象，求：(1)波传播的可能距离；(2)可能的周期(频率)；(3)可能的波速；(4)若波速是35m/s，求波的传播方向；(5)若0.2s小于一个周期时，求传播的距离、周期(频率)、波速．2022届高考物理：机械波与机械振动二轮习题有答案一、选择题。1、（多选）如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆的大C．甲摆的机械能比乙摆的大D．在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆E．由图象可以求出当地的重力加速度【答案】ABD2、（多选）一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为4cm，周期为T=6s。已知在t=0时刻，质点a坐标为(5，-2)，沿y轴正向运动，质点b坐标为(15，2)，沿y轴负向运动，如图所示。下列说法正确的是()A.该列简谐横波波长可能为4cmB.该列简谐横波波长可能为10cmC.在t=0.5s时刻质点a的位移为0D.a、b两质点可以同时在波峰E.当质点b在波谷时，质点a一定在波峰【答案】A、C、E3、一列沿x轴传播的简谐横波，在某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为介质中的质点，此时质点C的加速度正在增大．若振动的周期为T，则下列说法正确的是()A．波沿x轴负方向传播B．再经过eq\f(T,4)，质点A的动能在减小C．再经过eq\f(T,4)，质点B移动了四分之一个波长D．再经过eq\f(3T,4)，质点D的速度为零【答案】B4、(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】ACD5、(多选)如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是()甲乙A．单摆的摆长约为1.0mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin(πt)cmC．从t＝0.5s到t＝1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t＝1.0s到t＝1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小E．从t＝1.0s到t＝1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大【答案】ABE6、(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【答案】BDE7、（多选）体育课上甲同学一脚把足球踢到了足球场旁边的池塘中间。乙提出用石头激起水波让水浪把足球推到池边，他抛出一石块到水池中激起了一列水波，可是结果足球并没有被推到池边。大家一筹莫展，恰好物理老师来了，大家进行了关于波的讨论。物理老师把两片小树叶放在水面上，大家观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在1min内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，他们测出两树叶间水面距离是4m。则下列说法正确的是()A．该列水波的频率是36HzB．该列水波的波长是1.6mC．该列水波的波速是0.96m/sD．两片树叶的位移始终等大反向E．足球不能到岸边的原因是水波的振幅太小【答案】BCD8、如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是()A．振动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．从第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动D．第3s末振子的速度为正向的最大值【答案】D9、(多选)一列横波在t＝0时的波动图象如图所示，从此时开始，质点d比质点e早0.1s到达波峰，则下列说法正确的是()A．此列波向左传播B．此列波的波速为10m/sC．1.0s内质点通过的路程为0.5mD．t＝0.45s时质点c在向y轴负方向振动E．经过0.1s，质点a第一次到达波峰【答案】BCD10、（双选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则()A．在相遇区域会发生干涉现象B．虚线波的传播速度为8m/sC．平衡位置为x＝6m处的质点此时刻速度为零D．平衡位置为x＝8.5m处的质点此时刻位移y>20cm【答案】BD11、（多选）一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，t＝0时开始振动，3s时停止振动，3.5s时的波形如图所示，其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0m。以下说法正确的是()A．波速为4m/sB．波长为6mC．波源起振方向沿y轴正方向D．2.0s～3.0s内质点a沿y轴负方向运动E．0～3.0s内质点a通过的总路程为1.4m【答案】ACE12、如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中()A．弹簧的最大弹性势能等于2mgAB．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C．物体在最低点时的加速度大小应为2gD．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg【答案】A二、填空含实验题。13、（实验选择题）用多组实验数据作出T2－L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2－L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）()A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值【答案】B14、用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝______(用L、n、t表示)。（2）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(m·s－2)9.749.73请计算出第3组实验中的T＝________s，g＝________m/s2。【答案】（1）eq\f(4π2n2L,t2)（2）2.019.76【解析】（1）n次全振动的时间为t，则振动周期为T＝eq\f(t,n)，根据单摆周期公式T＝2πeq\r(,\f(L,g))，可推导出g＝eq\f(4π2n2L,t2)。（2）50次全振动的时间为100.5s，则振动周期为T＝eq\f(t,n)＝eq\f(100.5,50)s＝2.01s，代入公式求得g＝eq\f(4π2n2L,t2)≈9.76m/s2。三、计算类题。15、（计算题）如图甲所示是演示沙摆振动图象的实验装置在木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作是简谐运动．若手用力F向外拉木板做匀速运动，速度大小是0.2