2019高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波及答案及解析

2019高考物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波1．如圖所示，彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn)，建立Ox軸。向右為x的軸的正方向。若振子位于N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖像為（） A B C D2．如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向，物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為。時(shí)刻，一小球從距物塊h高處自由落下；時(shí)，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小為以下判斷正確的是（）A．B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8sC．0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2mD．時(shí)，物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反3．一位游客在千島湖邊欲乘游船，當(dāng)日風(fēng)浪很大，游船上下浮動(dòng)?？砂延瓮Ц?dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為20cm，周期為3.0s。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過(guò)10cm時(shí)，游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服地登船的時(shí)間是（）A．0.5s B．0.75s C．1.0s D．1.5s4．一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大C．質(zhì)點(diǎn)每次通過(guò)平衡位置時(shí)，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．質(zhì)點(diǎn)每次通過(guò)同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同5．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列敘述正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率為B．在內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是C．在末，速度為零，加速度最大D．在和兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等6．光滑的水平面上疊放有質(zhì)量分別為和的兩木塊，下方木塊與一勁度系數(shù)為彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如圖所示，已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為，使這兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)像一個(gè)整體一樣地振動(dòng)，系統(tǒng)的最大振幅為（）A． B． C． D．7．下列說(shuō)法正確的是（）A．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率越高，受迫振動(dòng)的物體振幅越大B．醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速應(yīng)用了多普勒效應(yīng)C．兩列波發(fā)生干涉，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移總比振動(dòng)減弱區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移大D．一列波通過(guò)小孔發(fā)生了衍射，波源頻率越大，觀察到的衍射現(xiàn)象越明顯8．（多選）將一單擺向右拉至水平標(biāo)志線(xiàn)上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線(xiàn)碰到障礙物，擺球繼續(xù)向左擺動(dòng)，用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，擺球從最高點(diǎn)M擺至左邊最高點(diǎn)N時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．?dāng)[線(xiàn)碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為B．?dāng)[線(xiàn)碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為C．?dāng)[線(xiàn)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線(xiàn)速度不變，半徑減小，擺線(xiàn)張力變大D．?dāng)[線(xiàn)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，角速度不變，半徑減小，擺線(xiàn)張力變大9．甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播，波速為，振幅相同；某時(shí)刻的圖像如圖所示。則（）A．甲乙兩波的起振方向相反B．甲乙兩波的頻率之比為C．再經(jīng)過(guò)3s，平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下D．再經(jīng)過(guò)3s，兩波源間（不含波源）有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零10．甲乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿軸正向和負(fù)向傳播，波速均為，兩列波在時(shí)的波形曲線(xiàn)如圖所示。求：（=1\*romani）時(shí)，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為的所有質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)；（=2\*romanii）從開(kāi)始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。11．兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為和的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇。下列說(shuō)法正確的是：（）A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅12．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，已知周期，時(shí)的波形如圖所示，波上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，其縱坐標(biāo)分別為，，下列說(shuō)法中正確的是（）A．P點(diǎn)在振動(dòng)比Q點(diǎn)滯后半個(gè)周期B．P、Q在振動(dòng)的過(guò)程中，位移的大小總相等C．在內(nèi)，P點(diǎn)通過(guò)的路程為D．該波波速為E．在相等的時(shí)間內(nèi)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程相等13．一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O，時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，3s時(shí)停止振動(dòng)，3.5s時(shí)的波形如圖所示，其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置與O的距離為5.0m。以下說(shuō)法正確的是（）A．波速為B．波長(zhǎng)為6mC．波源起振方向沿y軸正方向D．內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)E．內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a通過(guò)的總路程為1.4m14．圖甲為一列橫波在時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是：（）A．若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則所遇到的頻率為0.25HzB．若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比4m大很多C．再過(guò)0.5s，P點(diǎn)的動(dòng)能最大；D．波沿x軸正方向傳播；15．如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖，波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)，已知當(dāng)時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)第一次位于波谷，下列說(shuō)法正確的是（）A．此波的波速為B．此波的頻率為C．波源在時(shí)運(yùn)動(dòng)速度沿y軸正方向D．波源振動(dòng)已經(jīng)歷0.6sE．的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)處于波峰16．一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的圖像如圖甲所示。該時(shí)刻P，Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移均為，平衡位置為15m處的A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。（i）求該列波的波速大小；（ii）求從開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)P、Q第一次回到平衡位置的時(shí)間間隔。機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波（講）答案1．A2．AB3．C4．D5．BCD6．C7．B8．AC9．ABD10．解：（1）根據(jù)兩列波的振幅都為8cm，偏離平衡位位移為16cm的質(zhì)點(diǎn)即為兩列波的波峰相遇。設(shè)質(zhì)點(diǎn)x坐標(biāo)為x根據(jù)波形圖可知，甲乙的波長(zhǎng)分別為，則甲乙兩列波的波峰坐標(biāo)分別為綜上，所有波峰和波峰相遇的質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為整理可得（=2\*romanii）偏離平衡位置位移為是兩列波的波谷相遇的點(diǎn)，時(shí)，波谷之差整理可得波谷之間最小的距離為兩列波相向傳播，相對(duì)速度為所以出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的最短時(shí)間11．AD12．ABDE13．ACE14．CD15．ADE16．解：（i）由圖像可得波長(zhǎng)QUOTE，周期據(jù)得：（ⅱ）時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y正方向，經(jīng)過(guò)QUOTE回到平衡位置Q質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y負(fù)方向，經(jīng)過(guò)QUOTE回到平衡位置，所以?xún)少|(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的時(shí)間間隔為QUOTE得QUOTE

機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波（講）解析1．【答案】A2．【答案】ab【解析】t=0.6s時(shí)，物塊的位移為y=0.1sin(2．5π×0.6)m=-0.1m；則對(duì)小球，解得h=1．7m，選項(xiàng)a正確；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是，選項(xiàng)b正確；0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是3A=0.3m，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；t=0.4s=，此時(shí)物塊在平衡位置向下振動(dòng)，則此時(shí)物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；故選aB．【規(guī)律總結(jié)】首先要搞清簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特點(diǎn)及自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；然后通過(guò)物塊及小球的位置關(guān)系進(jìn)行討論。3．【答案】C【方法技巧】對(duì)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波一類(lèi)問(wèn)題，畫(huà)出圖像，涉及時(shí)間找其與周期的關(guān)系，位移找其與振幅的關(guān)系，長(zhǎng)度找其與波長(zhǎng)的關(guān)系。4．【答案】D5．【答案】BCD【解析】由圖讀出周期為，則頻率為，故A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4個(gè)振幅，，則在內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是，故B正確；在末，質(zhì)點(diǎn)位于最大位移處，速度為零，加速度最大，故C正確；由圖看出，在和兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，故D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】由圖讀出周期，求出頻率。質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4個(gè)振幅，根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求出質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的位置，分析速度和加速度，在和兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移大小相等。6．【答案】C【解析】【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)分析物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是什么力。知道該題中最大振幅時(shí)兩木塊間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。7．【答案】B【解析】物體做受迫振動(dòng)時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于物體的固有頻率f0時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到共振，振幅最大，A錯(cuò)誤；醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速利用聲波的多普勒效應(yīng)，B正確；振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)質(zhì)點(diǎn)的位移可能為零，不一定大于振動(dòng)減弱區(qū)的位移，C錯(cuò)誤；產(chǎn)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或相差不多，而不是由頻率決定，D錯(cuò)誤；故選B．8．【錯(cuò)因】對(duì)單擺的周期的理解和單擺的周期公式不熟悉【正解】9．【答案】ABD【方法技巧】通過(guò)波的前沿質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波的起振方向，根據(jù)波長(zhǎng)、波速與頻率關(guān)系計(jì)算兩列波的頻率，通過(guò)平移法畫(huà)出3s時(shí)的波形，再分析問(wèn)題。10．【答案】（=1\*romani）（=2\*romanii）11．【答案】AD【方法技巧】理解波的獨(dú)立傳播原理，即兩列波在傳播的過(guò)程中相遇時(shí)彼此互不干擾；然后根據(jù)波的疊加原理求相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移。12．【答案】ABDE13．【答案】ACE14．【答案】CD【解析】從圖乙中可知周期為，故頻率為