高考物理二轮复习专题练习 ：机械振动和机械波（word版含答案）.doc

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1、机械振动和机械波一、单选题1如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为m的粘性小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动B圆盘做简谐运动的振幅可能为C振动过程中圆盘的最大速度为D从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大2如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知（）A此时质点b位移为零B此时质点b向y方向运动C该时刻起，d比c先到达平衡位置D质点a再经过通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移大小是4cm3图1为

2、水平方向的弹簧，一端固定，另一端栓结一个小球，在水平横杆上运动，摩擦均不计，弹簧原长位置为B点，A和C为左右两边的运动最远点，以B点为坐标原点，该运动位移-时间图像如图2，则（）AAC距离为5cmB从A到C的时间为6秒C从B到C做匀减速运动D从C到B弹性势能转化为动能4如图，足够长的光滑斜面倾角为30，斜面底端有一挡板，其上有一小球从某一高度处由静止开始沿斜面滑下，档板上固定一个轻质弹簧，使得小球在斜面上可以往复运动，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则以下说法正确的是（）A小球不能回到初始位置B弹簧的最大弹力一定大于重力C小球刚接触弹簧时，其动能最大D若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与

3、弹簧接触时间变长5如图所示，某同学利用平底水槽研究水波传播时的现象，下列说法正确的是（）A甲图是观察水波穿过狭缝后的情景，此时水波没有发生衍射现象B甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象C乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率不同D乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后振动减弱6一个弹簧振子做简谐运动的周期为T，振幅为A，下列说法正确的是（）A在T时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是4AB在时间内，振子发生的位移一定是零，路程可以大于AC在时间内，振子发生的位移一定是2A，路程一定是2AD在时间内，振子发生的位移一定是A，路程也是A7如图所示，在同一均匀介质中有

4、和两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全相反，和之间相距两个波长，B点为和连线的中点，今以B点为圆心，以为半径画圆，在该圆周的上半圆部分（和两波源除外）共有几个振动加强的点（）A2个B3个C4个D5个8一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，此时a、b、c三个质点距平衡位置的距离相同。下列说法正确的是（）A该时刻质点a和质点b的速度相同B该时刻质点a和质点b的加速度相同C该时刻质点b和质点c的位移相同D质点b将比质点c先回到平衡位置二、多选题9B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如

5、图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1107Hz，下列说法正确的是（）A01.2510-7s内质点M运动的路程为2mmB质点M第一次位移为0.2mm的时刻是10-7sC超声波在血管中的传播速度为1.4103m/sDt=1.510-7s时质点N恰好处于波谷10图（a）是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.5m处的质点，Q是平衡位置在x=12m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10t（m）B在t=0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴负方向C从t

6、=0.10s到t=0.25s的过程中，质点Q的位移大小为0.30mD从t=0.10s到t=0.25s，回复力对质点P的冲量为零11在原点O和点各有一个波源，开始不断地产生两列简谐横波，在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播图示为时刻的波形图，质点P、A、B的平衡位置分别为，则下列说法正确的是（）AP点开始振动的方向朝着y轴正方向B当起A点的位移相交为0C当时点B的位移为D当，质点P朝有y轴负方向振动，振动的速度在减小E.在时间内，质点P运动的路程大于三、填空题12如图，x轴上x=0和x=14 m处的O点和P点有两个振动情况完全一样的波源，两波源振动的振幅均为0.4 m，波速大小均为v= 10 m

7、/s。t=0时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为3 m、4m、5 m、6m、7 m.8m、9m、10 m处的质点。由图可知两列波的周期为_ s； 在t=1 s后的传播过程中，上述质点中振动减弱的质点有_， 质点A振动的振幅为_。13如图所示,实线是一列简谐横波在 时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图，波速大小为 6m/s，则波的传播方向为_（ 填“沿 x 轴正方向”或“沿x轴负方向”）传播，时刻在处的质点到达波谷所需的最短时间为_s。14如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图像，此时质点A位于波峰，已知波的传播速度为2m

8、/s，则从t=0到t=2.5s的时间内，质点A通过的路程是_cm；在t=0.5s末，质点A的位移是_cm。四、解答题15如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻刚好传到A点，此时相距x=0.8m的P、Q两质点运动方向相反、偏离平衡位置的位移均为y0=10cm，其中，P点在Q点左侧但位置未标出；从t=0时刻开始，Q质点经历1.4s第二次位于波峰。求：（1）此列简谐横波的周期及1.4s末A质点偏离平衡位置的位移；（2）此列简谐横波的波速。16在图甲所示坐标系中，一弹性轻绳沿x轴水平放置，绳左端位于坐标原点，沿y轴振动，在x轴上形成一沿轴传播的简谐横波。测得波源的振动传到x1=1.0m的A质点

9、用时。（1）求绳波的波速大小。（2）图乙为绳上x1=1.0m、x2=3.0m处的A、B两质点在一段时间内的振动图像，求波源振动频率的可能值。17如图所示，光滑圆弧槽BC半径为R，O、B分别为光滑圆弧槽的圆心和最低点，OB连线在竖直方向，光滑斜面AB与光滑圆弧槽BC平滑连接，且A与C的连线在水平方向，O、A、B、C在同一竖直面内，OA与AB垂直，。分三次分别从O、A、C三点无初速度释放视为质点的小球1、2、3，忽略空气阻力，重力加速度为g，求：（1）小球1、2、3第一次到达B点的时间t1、t2、t3之比；（2）移走小球1和小球2，释放小球3，从释放小球3到小球3第2022次经过B点经历的时间。试

10、卷第7页，共7页参考答案1D【详解】A因为简谐运动的平衡位置是物体能够自由静止的位置，即应该是小球粘在盘子上一起静止的位置，所以应该比开始位置偏下，故A错误；B因为振幅为从平衡位置到最大位移处的距离，根据对称性，则小球和盘再次回到都刚开始碰撞的位置时速度不为零，故开始的位置不是最大位移处，因为开始时小球粘在盘子上一起静止的位置满足所以刚开始碰撞的位置到平衡位置的距离为故振幅应该大于，故B错误。C小球自h高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，则又因为所以两者碰后速度为而两者碰撞瞬间满足即碰后两者向下做加速度减小的加速运动，当a=0时速度最大，之后做减速运动到最低点，故振动过程中圆盘的最大速度应

11、该大于，故C错误；D从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球的动能先增大后减小，故由能量守恒定律可得，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大，故D正确。故选D。2A【详解】A质点b点此时刻处于平衡位置，位移为零，选项A正确；B波沿x轴正方向传播，根据图像由带动法知b点正经过平衡位置向y轴正方向运动，选项B错误；C该时刻c点从波谷向y轴正方向运动，经周期到达平衡位置，d点向下运动，到最大位移处后再经周期才能到达平衡位置，故d比c后到达平衡位置，选项C错误；D质点a再经到达波谷，偏离平衡位置的位移应该是-2cm，选项D错误。故选A。3D【详解】A根据题意及图像，AC距离为两倍振幅即10cm，A错误。

12、B从A到C的时间为半个周期，即3s，B错误。C从B到C，做变减速运动，C错误。D从C到B做加速运动，动能增大，弹簧原长位置为B点，从C到B势能最小，所以，从C到B弹性势能转化为动能，D正确。故选D。4B【详解】A依题意可知小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球离开弹簧后弹簧的弹性势能为零，所以小球一定能回到初始位置，故A错误；B小球位于最低点时，弹簧压缩量最大，弹力最大，依题意结合简谐运动的对称性可知小球在最低点的加速度小球在最低点，根据牛顿第二定律可得故B正确；C小球接触弹簧之后，先加速后减速，加速度先减小后增大，当加速度为零时，速度最大，其动能最大，故C错误；D若将小球的释放点向上移一小段距

13、离，则小球与弹簧接触后，根据弹簧振子的周期公式可知小球与弹簧的接触时间与小球接触弹簧时的初速度无关，即若将小球的释放点向上移一小段距离，小球与弹簧接触时间仍保持不变，故D错误。故选B。5B【详解】A甲图水波发生了衍射现象，A错误；B波长一定，缝越窄衍射现象越明显，当甲图中狭缝的宽度变窄时，可以观察到明显的衍射现象，B正确；C乙图是两列水波相遇时的干涉现象，两列水波的频率相同，C错误；D乙图中某些区域在某时刻振动加强，经过半个周期后依旧为振动加强点，D错误。故选B。6A【详解】A在T时间内，振子完成一次全振动，振子发生的位移为零，路程为4A，故A正确；BD若从平衡位置计时，经过周期，振子发生的位

14、移是A，路程为A；若不是从平衡位置出发，则路程可能大于A，可能小于A，振子发生的位移可能是零，故BD错误；C若振子从平衡位置开始计时，经过周期，振子发生的位移为0，故C错误。故选A。7C【详解】和两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全相反，则取圆上一点，到和两个波源分别为和，则当满足则该点振动加强的点，由题意知波长为又因为三角形的两边之差小于第三边，故联立得n=0或n=1即或和或即该圆周的上半圆部分存在四个振动加强点。故选C。8B【详解】A简谐横波沿x轴正方向传播，则a点向上振动，b点向下振动，质点a和质点b的速度方向不同，速度不同，故A错误；B波形图中质点加速度与位移成正比，该时刻

15、质点a和质点b的位移相同，加速度相同，故B正确；C此时a、b、c三个质点距平衡位置的距离相同，该时刻质点b和质点c的位移方向相反，位移不同，故C错误；Db点、c点都向下振动，质点c将比质点b先回到平衡位置，故D错误。故选B。9ACD【详解】A由题可知，质点M运动的路程为A正确；BC超声波在血管中的传播速度为根据传播方向可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，当坐标为的质点的振动形式传到M点时，质点M第一次位移为0.2mm，此时波向前传播所用时间B错误，C正确；D质点N第一次到达波谷的时间为D正确；故选ACD。10AB【详解】A由振动图像和波动图像可知质点Q简谐运动的表达式为故A正确；B由振动图

16、像读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为则在t=0.25s时，质点P位于x轴上方，加速度方向沿y轴负方向，故B正确；C从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为个周期，t=0.25s时刻质点Q位于波峰，质点Q的位移大小为0.10m，路程为0.30m，故C错误；D从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为个周期，t=0.10s和t=0.25s质点P的瞬时速度不相同，由动量定理回复力对质点P的冲量不为零，故D错误。故选AB。11ABC【详解】A左侧的波先传到P点，由于起振方向不变，质点为P的起振方向与图示时刻处质点的相同，根据波形平移法知，质点P开始振动时的方向沿y

17、轴正方向，A正确；B由图象知：两列波的波长均为，周期均为，当起两列波均已传到A点，A点到两波源的路程差且两个波源起振方向相同，则P点是振动减弱点，其振幅为0，其位移始终为0，B正确；C波速均为波在内传播的距离则时，两列波的波峰都刚好传播到质点B处，质点B的位移为，C正确；D当时，质点P朝着y轴正方向振动，振动的速度在增大，D错误；E振幅，当时右侧的波尚未传到质点P处，左侧的波经才传到质点P处，在时间内，质点P的振动时间为路程E错误。故选ABC。120.4 B、D、F、H 0.8 【详解】两列波的周期为上述质点中，B、D、F、H到两个波源的路程差等于半波长的奇数倍，是振动减弱点，A点到两个波源的

18、路程差为A点是振动加强点，其振幅为13沿x正方向 【详解】根据可得0.5s内波传播的距离为根据平移法可知波向x正方向传播；该波的周期为由图可知时刻在处的质点向上振动，由图可知从时刻位置到平衡位置所用时间为再由平衡位置到波谷的时间为所以时刻在处的质点到达波谷所需的最短时间为1450 0 【详解】由公式t=0时A质点在正向最大位移处，到t=2.5s时质点的路程为当t=0.5s时A质点恰好回到平衡位置，故位移为零。15（1）；（2）【详解】（1）Q质点的振动方程为当时，将，代入得当时，将，代入解得A质点的振动方程为当时，将数据代入解得（2）时刻，P、Q两质点运动方向相反、位移均为P质点的振动方程为波动具有周期性，将数据代入得P、Q两质点的相位差为P、Q两质点的起振时间差为又将、代入解得16（1）5m/s；（2）【详解】（1）波源的振动传到x1=1.0m的A质点用时，则波速大小（2）由图发现，x1=1.0m、x2=3.0m处的A、B两质点振动情况总是相反，故两质点间的距离为半倍波长的奇数倍，有解得波源振动频率17（1）；（2）【详解】（1）小球1做自由落体运动小球2在斜面上匀变速直线运动小球3类似于单摆的运动得到（，均可）（2）小球3每次在AB斜面上上升的时间与下滑的时间相同联立得答案第13页，共1页