2022年高考物理考前冲刺预测专题机械振动与机械波.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 高考物理考前冲刺猜测专题 高考猜测6：机械振动与机械波机械振动和机械波是每年高考的必考内容,分值为 6 分,着重考查基础学问,复习时深度不宜过深；从近三年高考试题进展趋势来看,现：2022 年高考中本专题可能会以以下题型出1挑选题；它可能把波的图象、频率、波长、波速的关系,质点振动方向和波传播方 向的关系,及单摆的周期、机械能守恒等学问有机整合成一道挑选题； 2试验题和填空题；可以考查“ 用单摆测重力加速度” 、“ 回声测距离” 等；3运算题；运算题中可能会求考查波速与周期、波长的关系、振动图象、波的图象等 学问；

2、一、挑选题（此题共 10小题,每道题 6分,共 60分；在每道题给出的四个选项中,有的 小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确；全部选对的得 6分,选对但不全的得 3 分,有选错的或不答的得 0分；）1. 如图 6-16 所示,两个单摆的摆长相同,平稳时两摆球刚好接触；现将摆球 A 在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动 , 以 mA、mB分别表示 A、B 两球的质量, 就A. 假如 mAmB,下一次碰撞将发生在平稳位置右侧 B. 假如 mAmB,下一次碰撞将发生在平稳位置左侧C.无论两摆球质量之比是多少,D.无论两摆球质量之比是多少,下一次碰撞都不

3、行能在平稳位置右侧,下一次碰撞都不行能在平稳位置左侧2. 在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波；一顶点由平稳位置竖直向上运动, 经 0.1 s 到达最大位移处 在这段时间内波传播了 0.5 m；就这列波（）A周期是 0.2 s B波长是 0.5 m C波速是 2 m/s D经 1.6 s 传播了 8 m D 解析：波速 v 0 . 5 m / s 5 m / s,应选项 C不正确；质点由平稳位置开头运动,1.0经 0.1 s 达到最大位移处,就 nT 1 T 0 . 1 s（n=0, 1,2 ）或 nT 3 T 0 1. s（n=0, 4 41,2 ）,即 T 4.0 s（n=0, 1,2 ）

4、或 T .0 4s（n=0, 1,2 ）,应选项 A4 n 1 4 n 3不正确；由公式 v,就 v T,所以 2 m（n=0, 1,2 ）或 2 mT 4 n 1 4 n 3（n=0, 1,2 ）应选项 B 不正确； 1.6 s 内波传播的距离 x v t 5 6.1 m 8 m,应选项 D正确；3. 大路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板；一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T,取竖直向上为正方向；以某时刻名师归纳总结 作为计时起点,即t 0,其振动图像如图6-17 所示,就 第 1 页,共 9 页At1T时,货物对车厢底板的压力最大4- -

5、- - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Bt1T学习好资料欢迎下载时,货物对车厢底板的压力最小2Ct3T时,货物对车厢底板的压力最大4 3D时,货物对车厢底板的压力最小tT44. A 、 B两列波在某时刻的波形如图 6-18 所示,经过 t TA时间（ TA为波 A的周期）,两波再次显现如图波形,就两波的波速之比 vA： v B可能是 A. 1：3 B. 1：2 C. 2：1 D. 3：1 5一简谐波在图 6-19 中 x 轴上传播,实线和虚线分别是t 1 和 t 2时刻的波形图；已知t 2t11.0s ；由图 3 判定以下哪一个波速是不行能的（）A. 1m/s B

6、. 3m/s C. 5m/s D. 10m/s 6如图 6-20 所示的单摆,摆球 水平方向向左运动的粘性小球a 向右摇摆到最低点时,恰好与一沿 b 发生碰撞,并粘在一起,且摇摆平面名师归纳总结 不变；已知碰撞前a 球摇摆的最高点与最低点的高度差为h,摇摆的第 2 页,共 9 页周期为 T,a 球质量是 b 球质量的 5 倍,碰撞前 a 球在最低点的速度是b 球速度的一半；就碰撞后 A摇摆的周期为5T6B摇摆的周期为6T5C摆球最高点与最低点的高度差为0.3 hD摆球最高点与最低点的高度差为0.25 h7一列横波在x 轴上传播,在x0 与 x1 cm 的两点的振动图线分别如图6-21 中实线与

7、虚线所示；由此可以得出 A波长肯定是4 cm B波的周期肯定是4 s C波的振幅肯定是2 cm D波的传播速度肯定是1 cm/s - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载x 轴负方向与8如图 6-22 所示,位于介质I 和 II分界面上的波源S,产生两列分别沿正方向传播的机械波；如在两种介质中波的频率及传播速度分别为 f1、f2 和 v1、v2,就 Af 12f 2,v1v2 Bf 1f 2,v10.5 v2Cf 1f 2,v12v2 Df 10.5 f 2,v1v2 9如图 6-23 所示,S1和 S2 是两个相干波源, 由它们发生的波相

8、互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,对于 a、b、c 三点的振动情形,以下判定中正确选项 Ab 处的振动永久相互减弱 Ba 处永久是波峰与波峰相遇Cb 处在此时刻是波谷与波谷相遇 Dc 处的振动永久相互减弱10一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波在某时刻（设该时间为 t=0 时刻）的波形如图 18 所示,在 0.7s 末,质点 P恰好其次次到达波峰,就以下说法正确选项（）y A在该列波Q -6 -4 -2 0 2 P 4 x/m 的传播速度是图 6-24 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载10m/s

9、 B在 0.9s 末,质点 Q第一次到达波峰 C假如 x=5m处就是波源,就它刚开头起振的方向是 y 轴的正方向 D当质点 Q到达波峰时,质点 P到达波谷二、填空和试验题 此题共 3 小题, 共 24 分,把正确的答案填在下面的横线上,或按要求答 题；）11用单摆测定重力加速度的试验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上_ 填字母 ； A1m长的粗绳 B1m长的细线 EC半径为 lcm 的小木球 D半径为 lcm 的小铅球时钟 F. 秒表 C最小刻度为mm的米尺 H最小刻度为cm的米尺 I铁架台 J. 附砝码的天平,12 一位同学用单摆做测定重力加速度的试验 A. 测摆长 l ：用米

10、尺量出摆线的长度；, 他将摆挂起后,进行了如下步骤： B测周期 T ：将摆球拉起, 然后放开, 在摆球某次通过最低点时,按下秒表开头计时,同时将此次通过最低点作为第 1 次,接着始终数到摆球第 60 次通过最低点时,按下秒表停止计时,读出这段时间 t ,算出单摆的周期 T = t /60 ； C将所测得的 l 和 T 代人单摆的周期公式,算出 g 填入报告册 . 指出上面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正 不要求进行误差运算 ；13沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t 0 时的波形如图 6-25 所示, P、Q两个质点的平稳位置分别位于 x3.5 m 和 x6.5 m 处；在

11、 t 1 0.5 s 时,质点 P 恰好此后其次次处于波峰位置；就 t2 _s 时,质点 Q此后其次次在平稳位置且向上运动；当 t10.9 s时,质点 P的位移为 _cm； 14一列间谐横波,沿x 轴正向传播；位于原点的质点的振动图象如图6-26 所示；名师归纳总结 该振动的振幅是 _ cm；振动的周期是s ；在 t 等于1 周期时,位于原点的质点离 4第 4 页,共 9 页开平稳位置的位移是cm；图 6-27 为该波在某一时刻的波形图,点位于x=0.5 m处；该波的传播速度为m/s；经过1 周期后,点离开平稳位置的位移是 2 _ cm；- - - - - - -精选学习资料 - - - -

12、- - - - - 学习好资料 欢迎下载三、运算题 （此题共 3 小题,每道题12 分,共 36 分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最终答案的不能得分；有数值运算的题,答案中必需明确写出数值和单位； ）15. 某试验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆,弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上某次有感地震中观看到静止的振子开头振动 摇摆此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为4.0 s 后,单摆才开头 10 km 和 5.0 km ,频率为1.0 Hz 假设该试验室恰好位于震源的正上方,求震源离试验室的距离解析：地震纵波传播速度为：vPf P,6-3

13、0 为图 1 中 x =10cm 处 P 点的振动图地震横波传播速度为：vS f S震源离试验室距离为s,有：svPtsvStt解得：s1ft140 kmsP16图 6-29 为某波动在t =10s 时的图像,图像；依据图示信息回答以下问题；1 该波动的振幅、波长、周期、频率是多少？2 波向哪个方向传播？速度是多少？3 画出图 6-29 中 x =20cm 处 Q点的振动图像；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载1=0 时, B、C17在一列沿水平直线传播的简谐横波上,有相距0.4m 的 B、C两质点

14、 ,t两质点的位移为正的最大值,而且 B、 C间有一个波谷；当 t 2=0.1s 时, B、C两质点的位置刚好在各自的平稳位置,并且这时 B、 C间出现一个波峰一个波谷,波谷到 B 点的距离为波长的四分之一,试求：1 该简谐横波的周期、波速各为多少？2 如波速为 27m/s,就 t 3=0.3s 时质点 C的振动方向怎样？参考答案：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载一、挑选题5解析：由波动图像可知波长 4m；名师归纳总结 1 如波沿 x 轴正方向传播： x（ n +1/4 ） 4n+1m n=1、

15、2、 3 第 7 页,共 9 页波速vx（ 4n+1）m/s 波速可能值为1 m/s ,5 m/s ,9 m/s ,13 m/s t2 如波沿 x 轴负方向传播 x（n +3/4 ） 4n+3m n=1、2、3 波速vx（ 4n+3）m/s t波速可能值为3 m/s ,7 m/s ,11m/s,15 m/s 由此可知波速不行能为10m/s,该题应选D；6解析：碰撞后由T2L可知,摆长不变周期不变,碰撞过程动量守恒g5 mvm2 v6 mv 结合mgh12 mv, 6 mgh 16 mv 2可得h 0 . 25 h,选项 D对；227 解 析 ： 由 图 像 可 知T=4s,A=2cm, 如 波

16、 沿x 轴 正 向 传 播 , 就 二 者 间 距 为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - x （n1,vT学习好资料欢迎下载11cm/s n2,1,0 ., 如波沿x 轴负向传播,就二者间距44 n为x （n3,vT13cm/s n0 ,1, 2 .,所以波长为4cm 只是波沿 x 轴正44 n向传播的一种可能,所以BC对；f18解析：由图像可知12L,21 3L而波的频率由波源打算与介质无关故3f2,由vf故 v1=2v2,所以选项C正确；9解析：两个相干波源形成的干涉图样是稳固的,加强区永久是加强区减弱区永久是减弱区（ a、b处永久是加强区,c永久是

17、减弱区） ,加强区部分（如图中的a、b两点）的质点是振动的幅度加大而不会永久是波峰与波峰相遇；减弱区部分（图中c点）振动的振动的幅度减小有两列波的振幅相同时,减弱区才会显现叠加后合振幅为零,选项 CD对；10解析：由题意 T .0 4 s 4 m 就 v 10 m / s 跟据波形平移法,波峰“ 移”T至 Q点时, 经过的路程是 0.9m；v=10m./s 所需时间为 0.9s ；从 -1 处质点的起振方向可知波源的起振方向为向下,0.9s 之后 P 点处于波谷,应选 ABD；二、填空和试验题11. 解析： 测摆长时是从悬点到球心的距离,如用粗绳, 粗绳质量不能忽视,就摆长无法测定,应选 B

18、,铅球密度大,摇摆中阻力的影响相对小些,摆长的测定也相对精确,故选 D. 计时使用秒表便利,应选 F测长度应精确到 mm ,应选 C ,本试验中不需测质量,但必需将小球悬挂,应选 I ；答案 B 、 D、F、C、I 12解析： A. 要用卡尺测摆球直径 d ,摆长 l 等于摆线长加上 d2 B. 周期 T = t /29.5, C g 应多测量几次,然后取 g 的平均值作为试验的最终结果13解析：在 t10.5 s 时,质点 P 恰好此后其次次处于波峰位置,P质点 T 0 . 4 s ,Q点 t=0 时刻振动方向向下,所以 t 2=0.6s 时,质点 Q其次次通过平稳位置向上振动；t 10.9

19、 s 时质点 P位处波峰故位移为 2cm；答案 0.6 2 14答案：8 0.2 0 10 8 三、运算题15解析： A0.1 m f n 2.5 Hzt1T 0.4 s v f 5 m/sf y/m 0.1 0.08 0.08 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 t/s 0.1 16解析： 1 A=15cm, =40cm, T=20s, f=0.05Hz 2 向右；=2cm/s. 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载15y/cm 0-15051015202530t/s名师归纳总结 17解析：（1）有题意可知 ,t1=0 时波形应为下图中的实线所示,而t 2=0.1s 时图线为第 9 页,共 9 页下图中的虚线所示；如波由B 向 C传播,由平移法（将实线波形向右平移1n3即为虚4线波形）可知t2t1n 13 T, 结合0.4m ,t2t10 .1 s可得T 110n 117 .5s,4v1（4n 13）m/s其中n 10 ,1,2.同理,如波C 向 B 传播,由平移法 实线波形向左平移n21即为虚线波形 知t2t1n21 T, 结合可得T210n212 .5s,44v2（4 n21）m/s其中n20,1,2 .- - - - - - -