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1、2022届二轮高考物理习题：机械波 机械振动（含）答案一、选择题。1、(双选)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20 Hz，波速为16 m/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15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是()AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、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2、(多选)下列说法正确的是()A.“闻其声不见其人”说明声波能发生衍射而光不能发
2、生衍射B.干涉是波所特有的现象，水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉C.几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变，不因其他波的存在而受影响D.当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高，这是因为警笛发声的频率变大E.比较来自星球与地球上相同元素光谱的频率，就可以判断出星球在靠近或远离地球3、（多选）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T2L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，那么下列说法中正确的是()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
3、可知A图象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，则无法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8 cmE如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动4、(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5 Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为5 HzC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)一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述正确的是
4、()A质点的振动频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC在5 s末，速度为零，加速度最大D在t1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等E在t1.5 s和t4.5 s两时刻质点的速度相同6、(多选)一列频率为40 Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t0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3 mB该波的传播速度为80 m/sCt0时刻，平衡位置在x1.8 m的质点向下振动DM点的振动方程为y0.05 sin 80t(m)EN点起振后总是和O点同时到达波峰7、（多选）图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在t0.5 s
5、时刻的波形图，图乙为参与波动的质点M的振动图象，则下列说法正确的是()甲乙A该简谐波的传播速度为4 m/sB这列波的传播方向沿x轴正方向Ct2.0 s时M质点的振动速度小于Q质点的振动速度Dt2.0 s时P质点的位移为2 cmE从t0时刻开始P质点的振动方程为y2sin(cm)8、如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动，当振子从平衡位置O向a运动过程中()A加速度和速度均不断减小B加速度和速度均不断增大C加速度不断增大，速度不断减小D加速度不断减小，速度不断增大9、(多选)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB5 m，BC4 m，AC3 mA、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振
6、动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s.下列说法正确的是()AB点的位移总是最大BA、B间有7个振动加强的点C两列波的波长均为0.25 mDB、C间有8个振动减弱的点E振动减弱点的位移总是为零10、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12 m，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y4sin(10t) cm，则()A这列波的波长为4 mBQ质点开始振动方向竖直向上C这列简谐横波的速度为20 m/sDQ质点开始振动时，其左侧5 m处质点正在减速运动11、某同学漂浮在海面上，虽然水面
7、波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是()A水面波是一种机械波B该水面波的频率为6 HzC该水面波的波长为3 mD水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移12、如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为x=0.1sin2.5t(m)。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下，t=0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大
8、小g=10 m/s2。以下判断正确的是()A.h=1.7 mB.简谐运动的周期是0.4 sC.0.6 s内物块运动的路程是0.2 mD.t=0.4 s时，物块与小球运动方向相反二、填空含实验题。13、有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2l图象，如图甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或“B”)另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象(如图乙所示)，由图可知，两单摆摆长之比.在t1 s时，b球振动的方向是 。1
9、4、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1.00 m/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、解答题。15、（计算类综合题）弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t0.2 s时，振子速度第一次变为v；在t0.5 s时，振子速度第二次变为v.(1
10、)求弹簧振子振动周期T；(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；(3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象16、（计算类综合题）一列简谐横波在t s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点。图乙是质点Q的振动图象。求： 甲 乙(1)波速及波的传播方向；(2)质点Q的平衡位置的x坐标。思路点拨：解此题可按以下思路(1)根据波的图象读出波长，根据振动图象读出周期，进而根据v计算波速。(2)根据同侧法、微平移法等判断波的传播方向或质点的振动方向。(3)根据振动图象写出质点振动的一般方程yAsin t，判断
11、质点的位置。17、（计算类题）如图所示，ACB为光滑弧形槽，弧形槽半径为R，C为弧形槽最低点，R.甲球从弧形槽的圆心处自由下落，乙球从A点由静止释放，问： (1)两球第1次到达C点的时间之比；(2)若在弧形槽的最低点C的正上方h处由静止释放甲球，让其自由下落，同时将乙球从弧形槽左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在弧形槽最低点C处相遇，则甲球下落的高度h是多少？2022届二轮高考物理习题：机械波 机械振动（含）答案一、选择题。1、(双选)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20 Hz，波速为16 m/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
12、线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是()AP、Q两质点运动的方向始终相同BP、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【答案】BD2、(多选)下列说法正确的是()A.“闻其声不见其人”说明声波能发生衍射而光不能发生衍射B.干涉是波所特有的现象，水波、声波、电磁波等一切波都能发生干涉C.几列波相遇时每列波都能保持各自的波长、频率不变，不因其他波的存在而受影响D.当警车从远处驶来时人们会感觉到警笛的音调变高，这是因为警笛发声的频率变大E.比较
13、来自星球与地球上相同元素光谱的频率，就可以判断出星球在靠近或远离地球【答案】B、C、E 3、（多选）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T2L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，那么下列说法中正确的是()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图象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，则无法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8 cmE如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线
14、的峰值将向左移动【答案】ACE 4、(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5 Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为5 HzC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)一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述正确的是()A质点的振动频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC在5 s末，速度为零，加速度最大D在t1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等E在t1.5 s和t4
15、.5 s两时刻质点的速度相同【答案】BCD6、(多选)一列频率为40 Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t0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3 mB该波的传播速度为80 m/sCt0时刻，平衡位置在x1.8 m的质点向下振动DM点的振动方程为y0.05 sin 80t(m)EN点起振后总是和O点同时到达波峰【答案】BCD7、（多选）图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在t0.5 s时刻的波形图，图乙为参与波动的质点M的振动图象，则下列说法正确的是()甲乙A该简谐波的传播速度为4 m/sB这列波的传播方向沿x轴正方向Ct2.0 s时
16、M质点的振动速度小于Q质点的振动速度Dt2.0 s时P质点的位移为2 cmE从t0时刻开始P质点的振动方程为y2sin(cm)【答案】ABE8、如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动，当振子从平衡位置O向a运动过程中()A加速度和速度均不断减小B加速度和速度均不断增大C加速度不断增大，速度不断减小D加速度不断减小，速度不断增大【答案】C 9、(多选)如图所示，空间同一平面内有A、B、C三点，AB5 m，BC4 m，AC3 mA、C两点处有完全相同的波源做简谐振动，振动频率为1 360 Hz，波速为340 m/s.下列说法正确的是()AB点的位移总是最大BA、B间有7个振动加强的点C两列波的
17、波长均为0.25 mDB、C间有8个振动减弱的点E振动减弱点的位移总是为零【答案】CDE 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12 m，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y4sin(10t) cm，则()A这列波的波长为4 mBQ质点开始振动方向竖直向上C这列简谐横波的速度为20 m/sDQ质点开始振动时，其左侧5 m处质点正在减速运动【答案】B 11、某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个
18、波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是()A水面波是一种机械波B该水面波的频率为6 HzC该水面波的波长为3 mD水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【答案】ACE12、如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为x=0.1sin2.5t(m)。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下，t=0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10 m/s2。以下判断正确的是()A.h=1.7 mB.简谐运动的周期是0.
19、4 sC.0.6 s内物块运动的路程是0.2 mD.t=0.4 s时，物块与小球运动方向相反【答案】A 二、填空含实验题。13、有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2l图象，如图甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或“B”)另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象(如图乙所示)，由图可知，两单摆摆长之比.在t1 s时，b球振动的方向是 。【答案】B 沿y轴负方向 14、如图(a)所示，在xy平面内有两个沿z方向
20、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1.00 m/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 三、解答题。15、（计算类综合题）弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t0.2 s时，振子速度第一次变为v；在t0.5 s时，振子速度第二次变为v.(1)求弹簧振子振动周期T；(
21、2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程；(3)若B、C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象【答案】(1)1.0 s(2)200 cm(3)x12.5sin2t (cm)图象见解析图 【解析】(1)弹簧振子简谐运动示意图如图5410所示，由对称性可得T0.52 s1.0 s.(2)若B、C之间距离为25 cm，则振幅A25 cm12.5 cm，振子4.0 s内通过的路程s412.5 cm200 cm.(3)根据xAsint，A12.5 cm，2rad/s得x12.5sin2t (cm)振动图象为 16、（计算类综合题
22、）一列简谐横波在t s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点。图乙是质点Q的振动图象。求： 甲 乙(1)波速及波的传播方向；(2)质点Q的平衡位置的x坐标。思路点拨：解此题可按以下思路(1)根据波的图象读出波长，根据振动图象读出周期，进而根据v计算波速。(2)根据同侧法、微平移法等判断波的传播方向或质点的振动方向。(3)根据振动图象写出质点振动的一般方程yAsin t，判断质点的位置。【答案】(1)0.18 m/s波沿x轴负方向传播 (2)9 cm 【解析】(1)由图甲可以看出，该波的波长为36 cm由图乙可以看出，周期为T2 s波速为v0.18 m/s由图乙知，当t s时，Q点向上运
23、动，结合图甲可得，波沿x轴负方向传播。(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图甲知，x0处yAsin(30)，因此xP3 cm由图乙知，在t0时Q点处于平衡位置，经t s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及式有xQxPvt6 cm由式得，质点Q的平衡位置的x坐标为xQ9 cm。 17、（计算类题）如图所示，ACB为光滑弧形槽，弧形槽半径为R，C为弧形槽最低点，R.甲球从弧形槽的圆心处自由下落，乙球从A点由静止释放，问： (1)两球第1次到达C点的时间之比；(2)若在弧形槽的最低点C的正上方h处由静止释放甲球，让其自由下落，同时将乙球从弧形槽左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在弧形槽最低点C处相遇，则甲球下落的高度h是多少？【答案】(1)2 (2)(n0，1，2，) 【解析】(1)甲球做自由落体运动Rgt，所以t1乙球沿弧形槽做简谐运动(由于R，可认为偏角10)此运动与一个摆长为R的单摆运动模型相同，故此等效摆长为R，因此乙球第1次到达C处的时间为t1T2，所以t1t22.(2)甲球从离弧形槽最低点h高处自由下落，到达C点的时间为t甲由于乙球运动的周期性，所以乙球到达C点的时间为t乙n(2n1)(n0，1，2，)由于甲、乙两球在C点相遇，故t甲t乙联立解得h(n0，1，2，)