2022高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章　機(jī)械振動(dòng)　機(jī)械波新人教版

第一章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波一、選擇題每題

4分，共

40分1．如圖

1－1所示是察看水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置，

AC和

BD

是兩塊擋板，

AB是一個(gè)孔，

O是波源，圖中已畫出波源所在地區(qū)的流傳情況，每?jī)蓷l相鄰漣漪圖中曲線之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng)，則對(duì)于波經(jīng)過(guò)孔之后的流傳情況，下列描繪中正確的選項(xiàng)是圖1－1此時(shí)能顯然察看到波的衍射現(xiàn)象B．擋板前后漣漪間距離相等C．如果將孔AB擴(kuò)大，有可能察看不到顯然的衍射現(xiàn)象D．如果孔的大小不變，使波源頻次增大，能更顯然地察看到衍射現(xiàn)象解析：從圖中能夠看到AB孔的大小與波長(zhǎng)相差不多，能夠發(fā)生顯然的衍射現(xiàn)象，故A選項(xiàng)正確．由于同一平均介質(zhì)中，波的流傳速度不發(fā)生變化，波的頻次是一定的，根據(jù)λ＝錯(cuò)誤!可得波長(zhǎng)沒(méi)有變化，故B選項(xiàng)正確．當(dāng)孔的尺寸AB擴(kuò)大后，顯然衍射現(xiàn)象的條件被損壞，故C選項(xiàng)正確．如果孔的大小不變，使波源頻次增大，則波長(zhǎng)減小，孔的尺寸將比波長(zhǎng)大，顯然的衍射現(xiàn)象可能被損壞，故

D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：ABC2．如圖1－2所示，位于介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源

S，產(chǎn)生兩列分別沿軸負(fù)方向與正方向流傳的機(jī)械波．若在兩種介質(zhì)中波的頻次及流傳速度分別為

f1、f2和

v1、v2，則圖1－2＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝C．f＝f，v＝2v2D．f＝，v＝v212111解析：機(jī)械波的頻次是由波源決定的，機(jī)械波的流傳速度是由介質(zhì)決定的，所以f1＝f2對(duì)Ⅰ介質(zhì)，波速v1＝λ1f＝錯(cuò)誤!Lf，對(duì)Ⅱ介質(zhì)，波速v2＝λ2f＝錯(cuò)誤!f，所以v1＝2v2答案：C3．波源振動(dòng)的頻次為f0，波源在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，波源的前方介質(zhì)振動(dòng)的頻次為f1，波源后方介質(zhì)振動(dòng)的頻次為f2，則三者的關(guān)系為A．f＝f＝f0B．f＝f＞f0[1212C．f1＝f2＜f0D．f2＜f0＜f1解析：f0由波源每秒鐘所振動(dòng)的次數(shù)決定，介質(zhì)振動(dòng)的頻次由波源頻次及波源相對(duì)介質(zhì)是否移動(dòng)來(lái)決定，波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，由多普勒效應(yīng)可知，在波源的正前方介質(zhì)振動(dòng)頻次高于波源振動(dòng)頻次，而波源的后方介質(zhì)振動(dòng)頻次低于波源振動(dòng)頻次，即f2＜f0＜f1，只有D項(xiàng)正確．答案：D4．如圖1－3所示，實(shí)線是沿軸流傳的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t＝時(shí)刻的波形圖．已知該波的波速是m/，則下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是[A這列波的波長(zhǎng)是14cmB．這列波的周期是C．這列波可能是沿軸正方向流傳的D．t＝0時(shí)，＝4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿軸負(fù)方向解析：由波動(dòng)圖象可知波長(zhǎng)λ＝12cm，故A錯(cuò)；由T＝錯(cuò)誤!＝，故B錯(cuò)；t＝＝＋＝T＋錯(cuò)誤!T，則波沿流傳方向流傳的距離為＝λ＋錯(cuò)誤!λ＝12＋4cm＝16cm，即在錯(cuò)誤!T內(nèi)波流傳的距離為04cm＝錯(cuò)誤!λ＝4cm，故波沿軸負(fù)向流傳，C錯(cuò)；由波的流傳方向可知＝處的質(zhì)點(diǎn)速度在t＝0時(shí)沿軸負(fù)方向，故D正確．答案：D5．某質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振幅為5cm，振動(dòng)周期為，振動(dòng)在介質(zhì)中沿軸正向流傳，波速為1m/開始向＋方向振動(dòng)，經(jīng)立刻停止振動(dòng)；則振源停止振動(dòng)后經(jīng)的波形是圖1－4中的圖1－4[解析：由于振源的周期為，故經(jīng)將形成錯(cuò)誤!個(gè)完整的波，此時(shí)的波動(dòng)圖對(duì)應(yīng)著A，再經(jīng)過(guò)波平移錯(cuò)誤!λ，即只有C正確．答案：C6．一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正向流傳，振幅為2cm，已知在t＝0時(shí)刻相距3m的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是1cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中a質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)向，如圖1－5所示，則圖1－5b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡地點(diǎn)間的距離為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍B．t＝0時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的加快度相同C．a(chǎn)質(zhì)點(diǎn)速度最大時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)速度為零D．當(dāng)b質(zhì)點(diǎn)的位移為＋2cm時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)解析：t＝0時(shí)刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)走開平衡地點(diǎn)的位移都相同，所以答復(fù)力的大小和方向也都相同，兩質(zhì)點(diǎn)的加快度相同，B正確；a質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到平衡地點(diǎn)的平均速度一定比b質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處的平均速度大，因此當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到平衡地點(diǎn)速度最大時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)還未運(yùn)動(dòng)到上方最大位移處，速度不為零．而當(dāng)b質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上方最大位移＋2cm時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)已運(yùn)動(dòng)到平衡地點(diǎn)下方，位移為負(fù)值，所以D正確，C錯(cuò)誤；由以上剖析可知，a、b兩質(zhì)點(diǎn)不屬于振動(dòng)情況始終相反的質(zhì)點(diǎn)，因此，它們的平衡地點(diǎn)的距離不為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，錯(cuò)誤．答案：BD7．一平臺(tái)沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，一物體置于振動(dòng)平臺(tái)上隨平臺(tái)一同運(yùn)動(dòng)．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)處于什么地點(diǎn)時(shí)，物體對(duì)臺(tái)面的正壓力最大．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)B．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)C．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)D．當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)解析：物體隨平臺(tái)在豎直方向振動(dòng)過(guò)程中，僅受兩個(gè)力作用：重力、臺(tái)面支持力．由這兩個(gè)力的協(xié)力作為振動(dòng)的答復(fù)力，

并產(chǎn)生始終指向平衡地點(diǎn)的加快度．

物體在最高點(diǎn)

a和最低點(diǎn)

b時(shí)受到的答復(fù)力和加快度的大小分別相等，方向均指向

O點(diǎn)，如圖

1－6所示．圖1－6根據(jù)牛頓第二定律得最高點(diǎn)：mg－Fa＝ma，最低點(diǎn)：Fb－mg＝ma，平衡地點(diǎn)：FO－mg＝0，所以：Fb＞FO＞Fa，即振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，平臺(tái)對(duì)物體的支持力最大．根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)平臺(tái)的壓力也最大．答案：C8如圖1－7所示，一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)1又第2次經(jīng)過(guò)B的振動(dòng)周期和振幅分別為

先后以相同的動(dòng)量依次經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)1，點(diǎn)，在這2內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的總行程為12cm則質(zhì)點(diǎn)A．3,6cmC．4,9cm

B．4,6cmD．2,8cm答案：B9如圖1－8所示，將小球甲、乙、丙都可視為質(zhì)點(diǎn)分別從放，最后都抵達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲是從圓心弦軌道從一端B抵達(dá)另一端D，丙沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到

A、B、C三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋A出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙沿D，且C點(diǎn)很湊近D點(diǎn)，如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判斷中正確的選項(xiàng)是A．甲球最先抵達(dá)D點(diǎn)，乙球最后抵達(dá)D點(diǎn)B．甲球最先抵達(dá)D點(diǎn)，丙球最后抵達(dá)D點(diǎn)C．丙球最先抵達(dá)D點(diǎn)，乙球最后抵達(dá)D點(diǎn)D．甲球最先抵達(dá)D點(diǎn)，無(wú)法判斷哪個(gè)球最后抵達(dá)D點(diǎn)解析：甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝錯(cuò)誤!；乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，設(shè)BD傾角為θ，則a＝θ＝錯(cuò)誤!ginθt錯(cuò)誤!，t2＝2錯(cuò)誤!；丙球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t3＝錯(cuò)誤!×2π錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!，所以t1＜t3＜t2，故A正確．答案：A10．波速均為v＝m/的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波都沿軸正方向流傳，某時(shí)刻波的圖象分別如圖1－9a、b所示，其中解析：由題圖可得：T甲＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，T乙＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，即f甲≠f乙，則甲與乙相遇不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干預(yù)圖樣；

T甲＜T乙；a圖中質(zhì)點(diǎn)

M在圖示時(shí)刻的振動(dòng)方向向上，其第一次回到平衡地點(diǎn)的時(shí)間大于

T甲/4，答案：C二、實(shí)驗(yàn)題共16分11．6分假定我們已經(jīng)進(jìn)入了航天時(shí)代，一個(gè)由幾名高中學(xué)生組成的航天興趣小組正乘外星科學(xué)考察飛船前往X星球，準(zhǔn)備用攜帶的下列器材測(cè)量X星球表面的重力加快度些器材是：

g，這A．鉤碼1盒，質(zhì)量未知且各鉤碼質(zhì)量不等；B．重錘1個(gè)，質(zhì)量未知；C．帶孔金屬小球一個(gè)，直徑已知為d；D．太陽(yáng)能電池板一塊，輸出的直流電壓可知足測(cè)量要求；E．無(wú)彈性絲線若干根；F．導(dǎo)線、開關(guān)若干；G．刻度尺1把；H．測(cè)力計(jì)1個(gè)；I．天平1臺(tái)含砝碼1盒；J．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1臺(tái)含復(fù)寫紙、紙帶；K．電子停表1只；L．帶有光控計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)平板一塊在平板兩頭各有一個(gè)光控門，同時(shí)還配有其專用的直流電源、導(dǎo)線、開關(guān)、重垂線、滑塊，該器材可用來(lái)測(cè)量滑塊從一個(gè)光控門運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)光控門的時(shí)間；．支架能知足實(shí)驗(yàn)所需的固定作用．抵達(dá)X星球后，同學(xué)們從以上器材中選擇所需的器材同一器材能夠重復(fù)采用，用兩種不同的方法測(cè)出了重力加快度g的值．現(xiàn)請(qǐng)你達(dá)成他們所做的實(shí)驗(yàn)．答案：實(shí)驗(yàn)一：1器材有A，H，I主要的實(shí)驗(yàn)步驟是：①選用一個(gè)合適的鉤碼，用天平測(cè)出其質(zhì)量m；②用測(cè)力計(jì)測(cè)出該鉤碼的重力F；③計(jì)算重力加快度的表達(dá)式為g＝錯(cuò)誤!實(shí)驗(yàn)二：1采用的器材有C，E，G，K，M2主要的實(shí)驗(yàn)步驟是：①組裝并安裝好單擺，測(cè)出擺線長(zhǎng)度；②測(cè)出n次全振動(dòng)的時(shí)間t，算出周期T＝錯(cuò)誤!；③由單擺周期公式可得g＝錯(cuò)誤!12．10分·孝感模擬1在做“用單擺測(cè)定重力加快度”的實(shí)驗(yàn)中，用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個(gè)分度的卡尺測(cè)量金屬球的直徑，結(jié)果如圖1－10a所示，能夠讀出此金屬球的直徑為__________mm單擺細(xì)繩的懸點(diǎn)與拉力傳感器相連，將擺球拉開一小角度使單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)后，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，拉力傳感器記錄了拉力隨時(shí)間變化的情況，如圖1－10b所示，則該單擺的周期為__________圖1－10解析：1球的直徑為14mm＋mm×8＝mm2由單擺的周期性聯(lián)合F－t圖象能夠得出，該單擺的周期為答案：12三、計(jì)算題共44分13．8分·濟(jì)南模擬如圖1－11a是一個(gè)單擺振動(dòng)的情形，O是它的平衡地點(diǎn)，B、C是擺球所能達(dá)到的最遠(yuǎn)地點(diǎn)．設(shè)擺球向右方向運(yùn)動(dòng)為正方向．圖圖1－111單擺振動(dòng)的頻次是多大2開始時(shí)刻擺球在何地點(diǎn)3若當(dāng)?shù)氐闹亓涌於葹閙/2，試求這個(gè)擺的擺長(zhǎng)是多少解析：1由－t圖可知：T＝，所以f＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!H＝H2t＝0時(shí)＝－4cm，故開始時(shí)刻擺球在B地點(diǎn)．3根據(jù)T＝2π錯(cuò)誤!，所以＝錯(cuò)誤!＝m答案：1H2B點(diǎn)3m14．10分·營(yíng)口模擬如圖1－12所示，A處放一頻次為40H的音叉，經(jīng)過(guò)橡皮管ACB和ADB連通到B處，在B處完全聽不到音叉振動(dòng)的聲音，已知管ACB的長(zhǎng)度為m，聲音在空氣中流傳速度為320m/，那么管ADB的長(zhǎng)度起碼為多少米圖1－12解析：聲波的波長(zhǎng)λ＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!m＝8m由波的干預(yù)原理知：ADB－ACB＝錯(cuò)誤!，所以ADB＝錯(cuò)誤!＋ACB＝4m＋m＝m答案：m15．12分如圖1－13所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m、M，中間彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧下端與M連結(jié)，m與彈簧不連結(jié)，現(xiàn)將m下壓一段距離釋放，它就上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中，m始終沒(méi)有走開彈簧，試求：圖1－131m振動(dòng)的振幅的最大值；2m以最大振幅振動(dòng)時(shí)，M對(duì)地面的最大壓力．解析：1在平衡地點(diǎn)時(shí)，設(shè)彈簧的壓縮量為0，有：0＝mg要使m振動(dòng)過(guò)程中不走開彈簧，m振動(dòng)的最高點(diǎn)不能高于彈簧原長(zhǎng)處，所以m振動(dòng)的振幅的最大值A(chǔ)＝0＝錯(cuò)誤!2m以最大振幅

A振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)到最低點(diǎn)，彈簧的壓縮量最大，為

2A＝20＝錯(cuò)誤!，對(duì)M受力剖析可得：FN＝Mg＋·錯(cuò)誤!＝Mg＋2mg，由牛頓第三定律可得，

M對(duì)地面的最大壓力為

Mg＋2mg答案：1錯(cuò)誤!2Mg＋2mg