2023年文末附超详细解析超详细解析答案人教版高中物理机械振动与机械波知识点归纳总结全面汇总归纳全面汇总归纳超详细知识超详细知识汇总全面汇总归纳全面超详细知识汇总全面汇总归纳全面汇总归纳.pdf

1 (每日一练)(文末附答案)人教版 2022 年高中物理机械振动与机械波知识点汇总 单选题 1、一列向右传播的横波在t=0 时的波形如图所示，A、B两质点间距为 8m，B、C两质点平衡位置的间距为 3m，当t=1s 时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）A9m/sB10m/sC11m/sD12m/s 2、图中 1、2、3 分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则（）A2 与 1 的波长、频率相等，波速不等 B2 与 1 的波速、频率相等，波长不等 C3 与 1 的波速、频率、波长均相等 D3 与 1 的频率相等，波速、波长均不等 3、如图所示，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=0.1sin(2.5)m。=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小=10m/s2。以下判断正确的是（）2 A=1.75m B0.6 s 内物块运动的路程是 0.2 m C简谐运动的周期是 0.8 s D=0.4 s时，物块与小球运动方向相反 4、如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v，方向向下，动能为Ek。下列说法正确的是（）A如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于 0.5T B如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值为T C物块通过O点时动能最小 D当物块通过O点时，其加速度最大 5、下列说法正确的是（）A洗衣机工作时机壳的振动频率等于其固有频率 B为了防止桥梁发生共振而坍塌，部队要齐步通过桥梁 波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向3 C鼓手随音乐敲击鼓面时，鼓面的振动是自由振动 D较弱声音可震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振 6、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甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长 B甲摆的机械能比乙摆的大 C在t0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆 D由图象可以求出当地的重力加速度 7、如图甲所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，实线圆、虚线圆分别表示t=0 时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷，图乙为图甲中质点A的振动图像，z轴垂直于xOy水平面，且正方向为竖直向上，则下列说法不正确的是（）A此机械波的波长是 2m B此机械波的传播速度为 10m/s Ct=0.2s 时，机械波恰好传至B处 D在t=0 至t=0.85s 这段时间内，C质点运动的路程为 12cm 多选题 8、关于共振的防止和利用，应做到（）波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向4 A利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率 B防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率 C利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率 D防止共振危害时，应尽量使驱动力频率远离振动物体的固有频率 9、关于单摆，下列说法正确的是（）A摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置 B摆球经过平衡位置时，所受的合力不为零 C摆球受到的回复力是它所受的合力 D摆角很小时，摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比 10、一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（）A质点的振动频率为 4 Hz B在 10 s 内质点经过的路程是 20 cm C在 5 s 末，速度为零，加速度最大 D在t=1.5 s 和t=4.5 s 两时刻质点的位移大小相等 E在t=1.5 s 和t=4.5 s 两时刻质点的速度相同 填空题 11、甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，图为t=0 时刻两列波的波动图像，两持续振动的波源分别位于原点O和Q（22m，0）点，甲波的频率为 2.5Hz，此时平衡位置在x1=4m 和x2=18m 的波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向5 A、B两质点刚开始振动，质点M的平衡位置在x=12m 处。则甲波的波速为_m/s，质点M开始振动的时刻为_s，质点M在开始振动后的 1s 内运动的路程为_cm。12、在某种介质中，一列简谐横波沿x轴传播，在t=0 时刻的波形图如图甲所示，图中质点 B的振动图像如图乙所示。该简谐横波的波速v=_m/s；t=0.5 s时，质点 A沿_方向振动（选填“y轴正”“y轴负”）。波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 6 人教版 2022 年高中物理机械振动与机械波_030 参考答案 1、答案：A 解析：由图可知，波长=8m 波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的距离可能是(+1)m或(+5)m(=0,1,2)，则波速=(8+1)或(8+5)(=0,1,2)当=0时=1m/s或=5m/s 当=1时=9m/s或=13m/s 故 A可能，BCD不可能。故选 A。2、答案：D 解析：AB波线 1、2 都在介质a中传播，故 1、2 的频率、波速、波长均相等，故 AB错误；CD波线 1、3 是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由=得波长不同，故 C错误，D 正确。故选 D。波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 7 3、答案：C 解析：At=0.6s 时，物块的位移为 y=0.1sin(2.5 0.6)m=0.1m 则对小球 +|=122 解得 h=1.7m A错误；C简谐运动的周期是=2=22.5s=0.8s C正确；B0.6s 相当于34，故物块运动的路程是 s=3A=0.3m B错误；D0.4s 相当于2，此时物块在平衡位置向下振动，故此时物块与小球运动方向相同，D 错误。故选 C。4、答案：A 解析：波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 8 A物块做简谐运动，物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于 0.5T，故 A正确；B物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等，如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值可以小于T，故 B错误；CD图中O点是平衡位置，物块经过O点时速度最大，动能最大，加速度最小，故 CD错误。故选 A。5、答案：D 解析：A洗衣机切断电源，波轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动，说明此时波轮的频率与洗衣机固有频率相同，发生了共振。所以正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；此后波轮转速减慢，则驱动力频率小于固有频率，所以共振现象消失，洗衣机的振动随之减弱，故 A错误；B部队要便步通过桥梁，是为了防止出现一致的策动力，避免桥发生共振。故 B错误；C鼓手随音乐敲击鼓面时鼓面的振动是受迫振动。故 C错误；D较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振，故 D 正确。故选 D。6、答案：C 解析：A由题图可知，两单摆的周期相同，同一地点重力加速度g相同，由单摆的周期公式=2 可知，甲、乙两单摆的摆长相等，选项 A错误；B尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆的质量未知，故无法比较机械能的大小，选项 B错误；波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 9 C在t0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，摆动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，选项 C正确；D由单摆的周期公式=2 得=422 由于不知道单摆的摆长，所以不能求得重力加速度，选项 D 错误。故选 C。7、答案：C 解析：A由图甲可知波峰到波谷的距离为 1m，故波的波长为 =2m 故 A正确，不符合题意；B图乙为质点 的振动图象则 T=0.2s 根据波速计算公式有 v=10m/s 故 B正确，不符合题意；C因为t=0 时刻平面内只有一圈波谷，而此时O也处于波峰，由此可以判断波的起振方向向上且波刚开始传播时O处于平衡位置，由此可以判断波传播了 1.25 个波长，用时 0.25s，t=0 时刻波刚好传播到 2.5m 处，则机械波恰好传至B处的时间点为=4 2.510s=0.15s 波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 10 故 C错误，符合题意；D质点 到波源的距离为=32+42m=5m 波传播到C点所用的时间为=2.5=0.25s 由图像可知波的振幅为=1cm 故从=0到=0.85s过程中，质点 运动的路程为 =4=0.85 0.250.24 1cm=12cm 故 D 正确，不符合题意。故选 C。8、答案：AD 解析：AC受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以利用共振时，驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率，A正确，C错误；BD受迫振动的频率等于驱动力的频率，防止共振危害时，应尽量使驱动力频率远离振动物体的固有频率，B错误，D 正确。故选 AD。9、答案：AB 解析：波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 11 A回复力是使摆球回到平衡位置的力，其方向总是指向平衡位置，A正确；B摆球经过平衡位置时，回复力为零，但由于摆球做圆周运动，有向心力，合力不为零，方向指向悬点，B正确；C摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，不是摆球所受的合力，C错误；D摆角很小时，摆球所受回复力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，而不是合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，D 错误。故选 AB。10、答案：BCD 解析：A由图读出周期为T=4 s，则频率为=1=0.25Hz 故 A错误；B质点在一个周期内通过的路程是 4 个振幅 t=10 s=2.5T 则在 10 s 内质点经过的路程是 s=2.54A=102 cm=20 cm 故 B正确；C在 5 s 末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故 C正确；DE由图看出，在t=1.5 s 和t=4.5 s 两时刻质点位移大小相等，速度大小相等、方向相反，故 D正确，E错误。故选 BCD。波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 12 11、答案：10 0.6 20 解析：1甲波的频率为 2.5Hz，波长为 4m，得 甲=甲甲=10m/s 2简谐机械波在同一种介质中传播时，波速相同，M点距离B点更近，故乙波先传播至M点，质点M开始振动的时刻为 =610s=0.6s 3甲波的频率为 2.5Hz，周期为=1=0.4s 在甲波传到M点前，乙波使M点振动的时间为=0.2s=2 当甲波传至M点时，两波叠加，甲波使M向上振动，乙波使M向下振动，M点为振动减弱点，振幅为零，故质点M在开始振动后的 1s 内运动的路程等于开始振动后的 0.2s 内运动的路程 =2=20cm 12、答案：10 y轴负 解析：12由波动图像可知，在=0 时刻，质点 在平衡位置，由振动图像可知，从=0 开始质点 B由平衡位置沿 轴负方向振动，所以该波沿 轴正方向传播。由波动图像可知波长为：=4，由振动图像可知周期为：=0.4，则波速为=10m/s 波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向 13 且沿 轴正方向传播；t=0.5s 时波沿x轴正方向向前通过 5 米位移，做出新的波形图，即可得知质点 A沿 y 轴负方向振动（或由其他方法也可判断质点 A沿 y 轴负方向振动）。波折射波的波线则与的波长频率相等波速不等与的波速频率相等波长不等与的波速频率波长均相等与的频率相等波速谐运动的表达式为时刻一小球从距物块高处自由落下时小球恰好与物块处于同一高度取重力速度的大小以下判断正确下端连接一物块物块沿竖直方向以点为中心点在两点之间做周期为的简谐运动已知在是时刻物块的速度大小为方向向