备战2022届高考物理二轮复习练：机械波 机械振动（含答案）

备战2022届高考物理（机械波机械振动）二轮题附答案一、选择题。1、甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度”的实验，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是()A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定B．由图甲分析可知，A图线所对应的实验地点重力加速度较大C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，同样可以利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8cm2、（多选）图甲为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的()A.该波沿x轴负方向传播B.波速为4m/sC.再过1.0s，质点P沿传播方向移动4mD.t=2.5s时，质点P恰好通过平衡位置E.质点P的振动方程为：y=0.2sin2πt(cm)3、（多选）如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是()A．t＝0时，振子处在B位置B．振子运动的周期为4sC．t＝4s时振子对平衡位置的位移为10cmD．t＝2.5s时振子对平衡位置的位移为5cmE．如果振子的质量为0.5kg，弹簧的劲度系数为20N/cm，则振子的最大加速度大小为400m/s24、(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5、(多选)如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是()A．物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B．物块甲的振幅等于物块乙的振幅C．物块甲的最大速度是物块乙最大速度的eq\f(1,2)D．物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍E．物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍6、(多选)一列频率为40Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时M点恰好开始振动。已知波源的平衡位置在O点，则下列判断正确的是()A．该波波长为3mB．该波的传播速度为80m/sC．t＝0时刻，平衡位置在x＝1.8m的质点向下振动D．M点的振动方程为y＝0.05sin80πt(m)E．N点起振后总是和O点同时到达波峰7、（多选）一列简谐横波从左向右以v＝2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是()A．A点再经过一个周期将传播到D点B．B点正在向上运动C．B点再经过eq\f(1,8)T回到平衡位置D．该波的周期T＝0.05sE．C点再经过eq\f(3,4)T将到达波峰的位置8、做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的eq\f(1,4)，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的()A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变，振幅改变D．频率改变，振幅不变9、(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m．P、Q开始振动后，下列判断正确的是()A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰10、如图所示，一列简谐横波正沿直线由左向右传播，传播方向上P、Q两质点相距12m，当P质点完成100次全振动时，Q质点刚好完成98次。若以P点开始振动为零时刻，竖直向上为正方向，P质点振动方程为y＝4sin(10πt)cm，则()A．这列波的波长为4mB．Q质点开始振动方向竖直向上C．这列简谐横波的速度为20m/sD．Q质点开始振动时，其左侧5m处质点正在减速运动11、（双选）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变12、(多选)一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是()A．t1时刻摆球速度为零，摆球的回复力最大B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C．t3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大E．t1到t3摆球的回复力先减小后增大二、填空含实验题。13、【实验选择题】（双选）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于摆球形状不规则，无法准确测量摆长l，但摆线的长度l′可以准确测量．现使用同一摆球，多次改变摆线长度l′并测得每一次相应的摆动周期T.对于数据的处理方法，下列说法中正确的是()A．l′与T2不是直线关系B．摆长l可以利用l′­T2图线求出C.l′与T2是直线关系，在理论上，l′­T2直线的斜率与l­T2直线的斜率相同D．l′与T2是直线关系，在理论上，l′­T2直线的斜率与l­T2直线的斜率不同14、如图(a)所示，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互________(选填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互________(选填“加强”或“减弱”)。(a)(b)(c)三、计算类解答题。15、（计算类综合题）一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．(1)求t＝0.25×10－2s时的位移．(2)在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？(3)在t＝0到8.5×10－2s这段时间内，质点的路程、位移各为多大？16、（计算类综合题）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0(实线)和t＝0.5s(虚线)时刻的波形图。(1)若t＝0时刻，x＝2.5m处的质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t＝0时刻的位置所经过的最长时间；(2)若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少？17、（计算题）一列沿x轴传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，已知该波的传播速度为6.0m/s，求：(1)该列波的周期；(2)平衡位置在x＝4cm处的质点在0～0.045s时间内的位移和路程．备战2022届高考物理（机械波机械振动）二轮题附答案一、选择题。1、甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度”的实验，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是()A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定B．由图甲分析可知，A图线所对应的实验地点重力加速度较大C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，同样可以利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8cm【答案】A2、（多选）图甲为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的()A.该波沿x轴负方向传播B.波速为4m/sC.再过1.0s，质点P沿传播方向移动4mD.t=2.5s时，质点P恰好通过平衡位置E.质点P的振动方程为：y=0.2sin2πt(cm)【答案】B、D、E3、（多选）如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动)，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是()A．t＝0时，振子处在B位置B．振子运动的周期为4sC．t＝4s时振子对平衡位置的位移为10cmD．t＝2.5s时振子对平衡位置的位移为5cmE．如果振子的质量为0.5kg，弹簧的劲度系数为20N/cm，则振子的最大加速度大小为400m/s2【答案】ABE4、(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】BCD5、(多选)如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是()A．物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B．物块甲的振幅等于物块乙的振幅C．物块甲的最大速度是物块乙最大速度的eq\f(1,2)D．物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍E．物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍【答案】BCD6、(多选)一列频率为40Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时M点恰好开始振动。已知波源的平衡位置在O点，则下列判断正确的是()A．该波波长为3mB．该波的传播速度为80m/sC．t＝0时刻，平衡位置在x＝1.8m的质点向下振动D．M点的振动方程为y＝0.05sin80πt(m)E．N点起振后总是和O点同时到达波峰【答案】BCD7、（多选）一列简谐横波从左向右以v＝2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是()A．A点再经过一个周期将传播到D点B．B点正在向上运动C．B点再经过eq\f(1,8)T回到平衡位置D．该波的周期T＝0.05sE．C点再经过eq\f(3,4)T将到达波峰的位置【答案】BDE8、做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的eq\f(1,4)，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的()A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变，振幅改变D．频率改变，振幅不变【答案】C9、(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m．P、Q开始振动后，下列判断正确的是()A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰【答案】BDE10、如图所示，一列简谐横波正沿直线由左向右传播，传播方向上P、Q两质点相距12m，当P质点完成100次全振动时，Q质点刚好完成98次。若以P点开始振动为零时刻，竖直向上为正方向，P质点振动方程为y＝4sin(10πt)cm，则()A．这列波的波长为4mB．Q质点开始振动方向竖直向上C．这列简谐横波的速度为20m/sD．Q质点开始振动时，其左侧5m处质点正在减速运动【答案】B11、（双选）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变【答案】BC12、(多选)一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是()A．t1时刻摆球速度为零，摆球的回复力最大B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C．t3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大E．t1到t3摆球的回复力先减小后增大【答案】ADE二、填空含实验题。13、【实验选择题】（双选）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于摆球形状不规则，无法准确测量摆长l，但摆线的长度l′可以准确测量．现使用同一摆球，多次改变摆线长度l′并测得每一次相应的摆动周期T.对于数据的处理方法，下列说法中正确的是()A．l′与T2不是直线关系B．摆长l可以利用l′­T2图线求出C.l′与T2是直线关系，在理论上，l′­T2直线的斜率与l­T2直线的斜率相同D．l′与T2是直线关系，在理论上，l′­T2直线的斜率与l­T2直线的斜率不同【答案】BC14、如图(a)所示，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，－2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点A(8，－2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互________(选填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互________(选填“加强”或“减弱”)。(a)(b)(c)【答案】2减弱加强【解析】波长λ＝vT＝2m，两列波的波长相等。两波源到A点的路程差Δx＝eq\r(62＋82)m－8m＝2m。两波源到B点的路程差Δx′＝eq\r(32＋42)m－eq\r(32＋42)m＝0，初相相差π，B点为振动减弱点。两波源到C点的路程差Δx″＝3.5m－2.5m＝1m＝eq\f(λ,2)，初相相差π，C点为振动加强点。三、计算类解答题。15、（计算类综合题）一质点做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．(1)求t＝0.25×10－2s时的位移．(2)在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化？(3)在t＝0到8.5×10－2s这段时间内，质点的路程、位移各为多大？【答案】(1)－eq\r(2)cm(2)位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大(3)34cm2cm【解析】(1)由图可知A＝2cm，T＝2×10－2s，则振动方程为x＝－2cos(100πt)cm，当t＝0.25×10－2s时，x＝－2coseq\f(π,4)cm＝－eq\r(2)cm.(2)由图可知在1.5×10－2－2×10－2s内，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大．(3)从t＝0到8.5×10－2s的时间内质点的路程为s＝17A＝34cm，位移为2cm.16、（计算类综合题）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0(实线)和t＝0.5s(虚线)时刻的波形图。(1)若t＝0时刻，x＝2.5m处的质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t＝0时刻的位置所经过的最长时间；(2)若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少？【答案】(1)eq\f(1,6)s(2)10m或14m【解析】本题根据波动图象和波形平移图分析波的传播问题。(1)已知在t＝0时刻，x＝2.5m处的质点沿y轴负方向运动，波形向左平移，