高三物理一轮复习：机械振动与机械波（含答案）.doc

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1、2022届高考物理一轮复习：机械振动与机械波（含答案）一、选择题1、（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2、(多选)关于单摆，下列说法正确的是()A将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C将单摆的摆角从4改为2，单摆的周期变小D当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E当单摆的摆球运动到平衡

2、位置时，受到的合力为零3、利用发波水槽得到的水面波波形如图甲、乙所示，则()A图甲、乙均显示了波的干涉现象B图甲、乙均显示了波的衍射现象C图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象4、(多选)关于简谐运动的周期，以下说法正确的是()A间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C半个周期内物体的动能变化一定为零D一个周期内物体的势能变化一定为零E经过一个周期质点通过的路程变为零5、一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，

3、振幅为20 cm，周期为3.0 s当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A0.5 sB0.75 s C1.0 s D1.5 s6、（多选）一简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图甲所示，此时x4 m处的质点刚开始振动，P、Q是波上的两个质点，图乙是波上某一质点的振动图象，下列说法正确的是()At0时刻质点Q的速度比质点P的速度大B图乙表示质点P的振动图象C经过，质点Q通过的路程为100 cmDt0.5 s时，x11 m处的质点第一次到达波谷Et0.125 s时，x2.5 m处的质点处

4、在平衡位置7、(多选)如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期T2，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是()A物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B物块甲的振幅等于物块乙的振幅C物块甲的最大速度是物块乙最大速度的D物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍E物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍8、(多选)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab6 m，ac8 m。在t10时刻a、

5、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在t24 s时c点开始振动，则下列说法正确的是()甲乙A该机械波的传播速度大小为2 m/sB该列波的波长是2 mC两列波相遇后，c点振动加强D两列波相遇后，c点振动减弱E两列波相遇后，c点振动先加强后减弱9、(多选)如图所示为一列简谐横波在t10.1 s的波形图，已知该简谐横波沿x轴负方向传播，A、B两点为该简谐波上平衡位置在xA1.0 m、xB1.2 m处的质点。经观测可知A点通过大小为振幅的10倍的路程所用的时间为t0.5 s，则下列说法正确的是()A该简谐横波的周期为0.2 sB开始计时时，B质点的运动方向向下C01.5

6、 s内，A、B质点通过的路程均为24 cmDt20.58 s时刻，B质点回到平衡位置且运动方向向上Et30.73 s时刻，A质点在x轴上方且运动方向向上10、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11、（多选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度

7、大小相同。实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则()A在相遇区域会发生干涉现象B虚线波的传播速度为8 m/sC实线波和虚线波的频率之比为32D平衡位置为x6 m处的质点此时刻速度为零E平衡位置为x8.5 m处的质点此时刻位移y20 cm12、（双选）如图所示，甲、乙两木块叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm，乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动，则()A它们的振幅不能大于AB它们的振幅不能大于AC它们的最大加速度不能大于D它们的最大加速度

8、不能大于13、(多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3 s，第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为()A0.53 s B1.4 s C1.6 s D2 s E3 s14、(多选)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是()甲乙A图乙表示质点L的振动图象B该波的波速为0.5 m/sCt8 s时质点M的位移为零D在4 s内质点K所经过的路程为3.2 mE质点L经过1 s沿x轴正方向移动0.5 m15、(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

9、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)二、非选择题1、地心隧道是根据凡尔纳的地心游记所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的笔直隧道，如图所示。假设地球的半径为R，质量分布均匀，地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。(1)不计阻力，若将物体从隧道口静止释放，试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动；(2)理论表明：做简谐运动的物体的周期T2 ，其

10、中，m为振子的质量，物体的回复力为Fkx，求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t(地球半径R6400 km，地球表面的重力加速度为g10 m/s2)。2、设B、C为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为yB0.1cos(2t)cm和yC0.1cos(2t)cm，发出的波的传播方向如图中的虚线所示它们传到P点时相遇，2 s末P点开始起振.40 cm，50 cm.试求：(1)这两列波的波长；(2)P点形成合振动的振幅2022届高考物理一轮复习：机械振动与机械波（含答案）一、选择题1、（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

11、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】BCD 2、(多选)关于单摆，下列说法正确的是()A将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C将单摆的摆角从4改为2，单摆的周期变小D当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零【答案】ABD3、利用发波水槽得到的水面波波形如图甲、乙所示，则()A图甲、乙均显示了波的干涉现象B图甲、乙均显示了

12、波的衍射现象C图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象D图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象【答案】D 4、(多选)关于简谐运动的周期，以下说法正确的是()A间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C半个周期内物体的动能变化一定为零D一个周期内物体的势能变化一定为零E经过一个周期质点通过的路程变为零【答案】ACD5、一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐地面与甲板的高度差不超

13、过10 cm时，游客能舒服地登船在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A0.5 sB0.75 s C1.0 s D1.5 s【答案】C 6、（多选）一简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，t0时刻的波形如图甲所示，此时x4 m处的质点刚开始振动，P、Q是波上的两个质点，图乙是波上某一质点的振动图象，下列说法正确的是()At0时刻质点Q的速度比质点P的速度大B图乙表示质点P的振动图象C经过，质点Q通过的路程为100 cmDt0.5 s时，x11 m处的质点第一次到达波谷Et0.125 s时，x2.5 m处的质点处在平衡位置【答案】BDE 7、(多选)如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质

14、细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期T2，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是()A物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B物块甲的振幅等于物块乙的振幅C物块甲的最大速度是物块乙最大速度的D物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍E物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍【答案】BCD 8、(多选)如图甲所示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab6 m，ac8 m。在t10时刻a、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在

15、水平面内传播，在t24 s时c点开始振动，则下列说法正确的是()甲乙A该机械波的传播速度大小为2 m/sB该列波的波长是2 mC两列波相遇后，c点振动加强D两列波相遇后，c点振动减弱E两列波相遇后，c点振动先加强后减弱【答案】ABC9、(多选)如图所示为一列简谐横波在t10.1 s的波形图，已知该简谐横波沿x轴负方向传播，A、B两点为该简谐波上平衡位置在xA1.0 m、xB1.2 m处的质点。经观测可知A点通过大小为振幅的10倍的路程所用的时间为t0.5 s，则下列说法正确的是()A该简谐横波的周期为0.2 sB开始计时时，B质点的运动方向向下C01.5 s内，A、B质点通过的路程均为24 c

16、mDt20.58 s时刻，B质点回到平衡位置且运动方向向上Et30.73 s时刻，A质点在x轴上方且运动方向向上【答案】ACD 10、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】ACE11、（多选）如图所示，两列简谐横波的振幅都是20 cm，传播速度大小相同。

17、实线波的频率为2 Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则()A在相遇区域会发生干涉现象B虚线波的传播速度为8 m/sC实线波和虚线波的频率之比为32D平衡位置为x6 m处的质点此时刻速度为零E平衡位置为x8.5 m处的质点此时刻位移y20 cm【答案】BCE 12、（双选）如图所示，甲、乙两木块叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm，乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动，则()A它们的振幅不能大于AB它们的振幅不能大于AC它们的最大加速度不能大于D它们的最大

18、加速度不能大于【答案】BD13、(多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3 s，第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为()A0.53 s B1.4 s C1.6 s D2 s E3 s【答案】BDE14、(多选)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是()甲乙A图乙表示质点L的振动图象B该波的波速为0.5 m/sCt8 s时质点M的位移为零D在4 s内质点K所经过的路程为3.2 mE质点L经过1 s沿x轴正方向移动0.5 m【答案】ABD 15、(多选)图甲为

19、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】ABE二、非选择题1、地心隧道是根据凡尔纳的地心游记所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的笔直隧道，如图所示。假设地球的半径为R，质量分布均匀，地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。(1)不计阻力，若将物体从隧道口静止释放，试证明物体在地心隧道中的运

20、动为简谐运动；(2)理论表明：做简谐运动的物体的周期T2 ，其中，m为振子的质量，物体的回复力为Fkx，求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t(地球半径R6400 km，地球表面的重力加速度为g10 m/s2)。【答案】(1)证明见解析(2)41.9 min【解析】(1)物体在地表时重力近似等于万有引力，有：mgMR3以地心为位移起点，设某时刻物体的位移为x，则半径为|x|的球的质量M|x|3，由于均匀球壳对壳内物体引力为零，则此时物体所受引力(与x反向)FG联立可得：Fx，为常数，即该物体的运动为简谐运动。(2)由Fkx，Fx，得k，代入T2得，该物体做简谐运动的周期为：T2 物体

21、从隧道口一端静止释放后到达另一端所用的时间为半个周期，则有：t 地球半径R6400 km6.4106 m，地表重力加速度为g10 m/s2，3.14，代入数据可得：t2512 s41.9 min。2、设B、C为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为yB0.1cos(2t)cm和yC0.1cos(2t)cm，发出的波的传播方向如图中的虚线所示它们传到P点时相遇，2 s末P点开始起振.40 cm，50 cm.试求：(1)这两列波的波长；(2)P点形成合振动的振幅【答案】(1)0.2 m(2)0.2 cm解析：(1)由振动表达式yB0.1cos(2t) cm，知2 rad/s，则波的周期为T s1 s.据题意，波从B传到P的时间为2 s，则波速为v m/s0.2 m/s.波长BCvT0.2 m.(2)据题可知，两个波源振动反向，两列波到P点的波程差s50 cm40 cm0.1 m，故P点为加强点，振幅为A20.1 cm0.2 cm.