2020届高考物理二轮复习选考与近代物理微专题突破 机械振动与机械波（word 含答案）.doc

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1、机械振动和机械波1、关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,下列说法正确的是( )A.位移减小时,加速度减小,速度也减小B.位移方向总是与加速度方向相反,与速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向与位移方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同D.物体向负方向运动时,加速度方向与速度方向相同;向正方向运动时,加速度方向与速度方向相反2、手持较长软绳端点O以周期在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点P，且O,P的平衡位置间距为L。时，O位于最高点，P的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是（ ）A.该简谐波是纵

2、波B.该简谐波的最大波长为2L C. 时，P在平衡位置上方D. 时，的速度方向竖直向上3、某同学手拿绳子一端开始做上下振动1.5s后形成的波形如图所示，已知相邻编号的质点间水平距离为6cm及此时1到10号质点的振动方向，则此同学开始振动的方向和这列绳波的传播速度分别为（）A竖直向上，0.36m/sB竖直向下，0.4m/sC竖直向上，0.4m/sD竖直向下，0.36m/s4、某单摆做受迫振动时，振幅A与驱动力频率f的关系图象如图所示，当地重力加速度，则（ ）A. 该单摆做受迫振动的周期一定等于2sB. 该单摆的摆长约为1mC. 该单摆做受迫振动的振幅一定为8cmD. 该单摆做自由振动的振幅一定为

3、8cm5、如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )A.t=0.8s,振子的速度方向向左B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小6、一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（ ）A. 此刻a的加速度最小B. 此刻b的速度最小C. 若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D. 若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置7、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波

4、形图, 、两质点的横坐标分别为和,图乙为质点从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是( )A.该波沿方向传播,波速为1B.质点经4振动的路程为4C.此时刻质点的速度沿方向D.质点在时速度为零8、关于机械振动和机械波,下列说法正确的是( )A.有机械波一定存在机械振动,有机械振动就一定能够产生机械波B.机械振动在介质中传播形成机械波C.参与振动的质点的振动频率是由波源决定的,与介质的性质无关D.波源振动得越快,波在介质中的传播速度就越大9、如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A，E摆长相等；先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则( )A. 其它各摆摆动周期跟A摆相同B. 其

5、它各摆振动振幅大小相同C. 其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大D. 其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大10、在x坐标轴上和处各有一个频率为0.5Hz的做简谐运动的波源,在同种均匀介质中形成两列简谐波,时刻的波形如图所示,则( )A.两列波的传播速度大小均为2m/sB.在时刻,处的质点位于波峰C.在之后的0.5s内处的质点的位移为1mD.在处的质点在两列波叠加以后振幅为011、如图所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),S1的振幅A1=4cm,S2的振幅A2=3cm,则下列说法正确的是( )

6、A.质点D是振动减弱点B.质点A、D在该时刻的高度差为14cmC.再过半个周期,质点B、C是振动加强点D.质点C的振幅为1cm12、图1为一列简请横波在t=0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图象，则( )A. t=0.2s时，质点Q沿y轴负方向运动B. 00.3s内，质点Q运动的路程为0.3mC. t=0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度D. t=0.7s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离13、如图所示为一水平放置的弹簧振子，振子静止于水平向右的x坐标轴原点O，现对振子施加一个水平向右的恒力F后，振子能向右最远运动到处，经历时间为t，不计空气

7、阻力，已知弹性势能表达式为，弹簧振子做简谐振动的周期表达式为，求：弹簧振子的质量；振子运动速度的最大值14、一列简谐横波沿x轴传播,图甲为t=4s时的波形图,P、Q是介质中的两个质点。图乙为质点P的振动图象,求:(1).波的传播方向和波速的大小;(2).质点Q平衡位置的坐标。15、甲、乙两列简谐横波分别沿x轴负方向和x轴正方向传播,时刻两列波刚好分别传播到质点A和质点B处,如图所示,设时刻为计时起点,已知甲、乙两列波的波速大小相等,中波的频率为5Hz.(1).时刻之前,x轴上的质点C振动了多长时间?(2).求在时刻之后的0.9s内,处的质点位移为+6cm的时刻. 答案以及解析1答案及解析：答案

8、：C解析：位移减小时,加速度减小,速度增大,A错误;位移方向总是与加速度方向相反,与速度方向有时相同,有时相反, BD错误,C正确。 2答案及解析：答案：C解析：振动方向与传播方向垂直,故该简谐波是横波,A错误;根据“下坡上”判断,P距离O的最近距离,所以最大波长等于4L,B错误;经过,P位于波峰,所以时,P在平衡位置上方,C正确;在时,P正在从波峰回到平衡位置,速度方向竖直向下,D错误。 3答案及解析：答案：D解析：由波形图可知，10号点刚开始振动，且正竖直向下运动，根据每一点的振动都重复了波源的振动，说明此同学开始振动的方向是竖直向下；1.5s波传播了54cm，所以波速，故ABC错误，D正

9、确。 4答案及解析：答案：B解析：A、单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz，周期为2s故A错误；B、由图可知，共振时单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s由公式T=2，可得L1m，故B正确；C、单摆的实际振动幅度随着驱动力的频率改变而改变，当出现共振时，单摆的摆幅才为8cm故C错误；D、同理，单摆做自由振动的振幅不一定为8cm故D错误； 5答案及解析：答案：A解析：A、由图可知时,振子在平衡位置由正位移向负位移方向运动,即向左运动,速度方向向左,正确;B、振动周期,振幅,由图像函数可知,当时,振子在O点右侧处,错误;C、由图

10、像可知和,振子分别在B、A两点,加速度大小相同,方向相反,错误;D、到的时间内,振子由最大位移处相平衡位置运动,振子速度越来越大,错误;故选A 6答案及解析：答案：C解析：由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小，由“上下坡法”确定振动方向。由波动图象可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，故A错误，此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，故B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点b向y轴正方向运动，故C正确，若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误。 7答案

11、及解析：答案：D解析：由题图可知波长=8m,周期T=8s,所以波速,质点b沿y轴正方向振动,根据同侧法可以判断该波沿x轴负方向传播,选项A错误;质点振幅为0.5m,所以质点a经4s振动的路程为1m,选项B错误;根据同侧法可以判断此时刻质点a的速度沿y轴负方向,选项C错误;质点a在t=2s时运动到波谷,速度为零,选项D正确。 8答案及解析：答案：BC解析：机械振动在介质中传播形成机械波,则有机械波一定存在机械振动,有机械振动不一定能够产生机械波,还需要传播振动的介质,故A错误,B正确。质点的振动频率等于波源的振动频率,可知,参与振动的质点的振动频率是由波源决定的,与介质的性质无关,故C正确。波在

12、介质中传播的速度由介质的性质决定,与波源的振动快慢无关,故D错误。 9答案及解析：答案：AC解析：A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期，而由于A、E摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则E摆出现共振现象，振幅最大，故AC正确，BD错误。故选：AC。 10答案及解析：答案：AB解析：波速,A选项正确;经过0.4s,波传播的距离,故处的质点的振动状态传播至处的质点,结合图象可知,处的质点位于波峰,B选项正确。同理,在之后的0.5s内,处的质点的位移为5cm,C选项错误。处的质点离两波源的路程差为零,是振动加强点,故振幅

13、为10cm,D选项错误。 11答案及解析：答案：BD解析：由题中图象可知,质点D处为两波谷相遇应该是加强点,选项A错误;此时质点A在加强后的最高点,质点D在加强后的最低点,由叠加关系可知质点A、D在该时刻的高度差为14cm,选项B正确;由于两波的频率相等,叠加后会形成稳定的干涉图样,所以质点A、D始终是加强点,质点B、C始终是减弱点,选项C错误;质点C为减弱点,振幅为两振幅之差,为1cm,选项D正确。 12答案及解析：答案：CD解析：由振动图像可知T=0.4s，t=0时刻质点P向上振动，可知波沿x轴负向传播，则t=0.2s=0.5T时，质点Q沿y轴正方向运动，选项A错误；0.3s=T，因质点Q

14、在开始时不是从平衡位置或者最高点（或最低点）开始振动，可知00.3s内，质点Q运动的路程不等于，选项B错误；t=0.5s=1T时，质点P到达最高点，而质点Q经过平衡位置向下运动还没有最低点，则质点Q的加速度小于质点P的加速度，选项C正确；t=0.7s=1T时，质点P到达波谷位置而质点而质点Q还没到达波峰位置，则质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，选项D正确；故选CD. 13答案及解析：答案：加上恒力F后，振子做简谐振动，平衡位置在O到的中点处，此时外力等于弹簧弹力，因其振动周期公式为，由题意知，该振子做简谐振动的周期为T=2t联立得振子到达平衡位置时速度最大，由功能关系知此时有振

15、子到达处有：联立得解析： 14答案及解析：答案：(1).沿x轴负方向, 2.5m/s; (2). 解析：(1).由图乙可知,在t-4s时P质点由平衡位置向下运动,可知波的传播方向为沿x轴负方向,由两幅图分别求出波长 ,所以波速为(2).有图可知t=4s时Q振动到了 处,即解得设质点R的平衡位置坐标为15m,则解得 15答案及解析：答案：(1).甲波的周期为波速为乙波的周期为由题图可知,质点C在时刻之间已振动的时间解得.(2).处的质点位移为,表明两列波的波峰同时到达处.甲波的波峰到达处的时刻为乙波的波峰到达处的时刻为解得时,时,时,(不符合题意舍去)故在时刻之后的0.9s内,处的质点位移为的时刻为和.