2022年高考物理二轮复习 考点对接模拟题经典特训 专题十四 机械振动与机械波（含3年模拟题详解）.doc

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1、专题十四机械振动与机械波模拟试题考点一 简谐运动和受迫振动1.(2013北京朝阳区期末)弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中()A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子离开平衡位置的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐增大D.振子的加速度逐渐增大解析:在振子向着平衡位置运动的过程中,所受的回复力逐渐减小,位移逐渐减小,速度逐渐增大,加速度逐渐减小,故选项C正确.答案:C2.(2013上海市崇明县期末)甲乙两单摆静止于平衡位置,摆球质量相同,摆长l甲l乙.现给摆球相同的水平初速v,让其在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与能量分别为f1、f2和E1、E2,则它们的关系是()A

2、.f1f2,E1=E2B.f1f2,E1=E2C.f1E2D.f1=f2,E1E2解析:给摆球相同的水平初速v,即给予单摆相同的机械能,E1=E2,根据单摆周期公式,甲单摆周期较大,频率较小,f12 m,所以n=0,1,当n=0时,1=m,v1=m/s=m/s,当n=1时,2=m,v2=m/s=m/s.答案: m/s或m/s考点三 波的图像与振动图像的综合应用13.(2013成都二诊)一列简谐机械横波沿x轴负方向传播,波速v=1 m/s.若在x=0.5 m处质点的振动图像如图(甲)所示,则该波在t=0.5 s时刻的波形图线为图(乙)中的() 解析:由(甲)图可知,在t=0.5 s时刻x=0.5

3、 m处的质点在平衡位置且正在向下运动,由质点振动方向与波的传播方向间的关系可判断出选项B正确.答案:B14.(2013合肥高三一模)一列简谐波在t=0.2 s时刻波的图像如图(甲)所示,x=0的质点的振动图像如图(乙)所示,由此可知()A.波沿x轴负方向传播,波速v=10 m/sB.波沿x轴正方向传播,波速v=10 m/sC.t=0.2 s时刻,质点c向y轴负方向运动D.t=0.3 s时刻,质点b的位移y=10 cm解析:由振动图像可知,在t=0.2 s时,x=0的质点从平衡位置向y轴正方向运动.在波的图像中由质点振动方向与波的传播方向的关系,可判断出波向x轴负方向传播,再由波速公式v=10

4、m/s,可知选项A正确,B错误;由于波沿x轴向左传播,t=0.2 s时c质点向y轴正方向运动,选项C错误;t=0.3 s时,即又经时,b质点向下振动到波谷处,故选项D错误.答案:A15.(2012广西百校联考)如图所示,振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示.规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是() 解析:在机械波的传播过程中,介质中各质点靠弹力相互作用,后一质点“模仿”前一质点振动,故可根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向;故t=0时刻P点前一质点在下方,则P点的起振方向是从平衡位置向下振动,显然,只有选项B正确.答案:B16.(20

5、13济宁高三一模)图(甲)所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,图(乙)是这列波中质点P的振动图线,求:(1)该波的传播方向;(2)该波的传播速度.解析:(1)由图(乙)知,t=0时刻质点P在平衡位置且向上运动,根据质点的振动方向与波的传播方向的关系可判断出波的传播方向沿x轴负方向.(2)由图像可知,=2 m,T=2 s,根据公式v=得传播速度v=1 m/s.答案:(1)沿x轴负方向(2)1 m/s考点四 用单摆测定当地的重力加速度17.(2013南京二模)如图(a)所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆.测量摆长l和摆的周期T,得到一组数据.改变摆长,

6、再得到几组数据.从中可以找出周期与摆长的关系.实验过程有两组同学分别用了图(b)(c)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为(选填“b”或“c”)悬挂方式较好.图(d)是某组同学根据实验数据画出的T2l图线,通过图线得到振动周期T与摆长l的关系是.解析:用单摆测重力加速度的实验中,单摆的摆长应保持不变,(c)图较好;(d)图中T2与摆长l成正比,由此得T2=l,即T=2.答案:cT或单摆周期T与摆长平方根成正比或T=218.(2012浙江台州中学高三月考)某课外兴趣小组拟用如图(甲)所示的装置研究滑块的运动情况.所用实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、秒表、带滑轮的木板以及由小漏斗和细线组成的单摆等.

7、实验时滑块在钩码的作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆沿垂直于纸带运动的方向做小角度摆动.漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置(如图(乙)所示).(1)在(乙)图中,测得AB间距离10.0 cm,BC间距离15.0 cm,若漏斗完成72次全振动的时间如图(丙)所示,则漏斗的振动周期为s.用这种方法测得此滑块的加速度为m/s2.(结果均保留2位有效数字)(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有: .(写出一种原因即可)解析:漏斗相当于一个单摆,其完成每个全振动的时间是相同的,纸带上留下的痕迹记录了单摆完成全振动的次数,利用漏斗的振动周期就可以得到纸带运动的时间.(1)图(丙)中记录的时间t=36.0 s,漏斗的振动周期为T=t/72=0.50 s;此滑块的加速度为a=cm/s2=20 cm/s2=0.20 m/s2.(2)随着有色液体的流出,单摆的摆长发生变化,测量振动周期会出现误差,漏斗“计时”则会出现误差,因此测出的滑块加速度也有误差;如果考虑空气的阻力,漏斗的振动周期也会发生变化;如果液体痕迹偏粗,测量的长度会出现误差.答案:(1)0.500.10(2)单摆的摆长发生变化(或液体痕迹偏粗、阻力变化等)8