高考物理二輪復(fù)習(xí)精講精練專題11 機(jī)械振動和機(jī)械波（精練）（解析版）

專題11機(jī)械振動和機(jī)械波（精練）一、單項選擇題1．如圖所示是某水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動的SKIPIF1<0圖像，M、P、N是圖像上的3個點(diǎn)，分別對應(yīng)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時刻。下列說法正確的是（）A．該振子的周期是0.2s，振幅是8cmB．在SKIPIF1<0時刻振子的速度方向就是圖像上P點(diǎn)的切線方向C．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程振子的速度先增大后減小D．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程振子的加速度逐漸減小【答案】D【詳解】A．由振動圖像可知，該振子的周期是SKIPIF1<0，振幅是SKIPIF1<0，故A錯誤；B．振動圖像不是彈簧振子的運(yùn)動軌跡，所以在SKIPIF1<0時刻振子的速度方向不是圖像上P點(diǎn)的切線方向，在SKIPIF1<0時刻振子的速度方向指向振子的平衡位置，故B錯誤；C．由振動圖像可知，在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程振子先向正向最大位移方向運(yùn)動，達(dá)到正向最大位移處后接著又朝著平衡位置運(yùn)動，所以振子的速度先減小后增大，故C錯誤；D．在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過程振子朝著平衡位置方向運(yùn)動，振子偏離平衡位置的位移SKIPIF1<0逐漸減小，根據(jù)SKIPIF1<0可知，振子的加速度逐漸減小，故D正確。故選D。2．如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)間運(yùn)動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，由圖可知下列說法中正確的是（

）A．在t＝0.2s時，彈簧振子的加速度為正向最大B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C．從t＝0到t＝0.2s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動D．在t＝0.6s時，彈簧振子有最小的位移【答案】C【詳解】A．在t＝0.2s時，彈簧振子的位移為正向最大，加速度為負(fù)向最大，A錯誤；B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的位移相同，說明彈簧振子在同一位置，速度大小相等，方向相反，B錯誤；C．從t＝0到t＝0.2s時間內(nèi)，彈簧振子的位移增大，加速度增大，速度減小，所以彈簧振子做加速度增大的減速運(yùn)動，C正確；D．在t＝0.6s時，彈簧振子的位移為負(fù)向最大，D錯誤。故選C。3．如圖所示，在傾角為α的斜面頂端固定一擺長為L的單擺，單擺在斜面上做小角度擺動，擺球經(jīng)過平衡位置時的速度為v，則以下判斷正確的是（）A．單擺在斜面上擺動的周期為SKIPIF1<0B．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時的合外力SKIPIF1<0C．若小球帶正電，并加一沿斜面向下的勻強(qiáng)電場，則單擺的振動周期將增大D．若斜面的傾角α增大，則單擺的振動周期將增大【答案】B【詳解】AD．單擺在斜面上擺動時等效重力加速度SKIPIF1<0，所以單擺在斜面上擺動的周期為SKIPIF1<0當(dāng)傾角α增大，則單擺的振動周期將減小，AD錯誤；B．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時的回復(fù)力等于零，合外力提供向心力，所以有SKIPIF1<0，B正確；C．若小球帶正電，并加一沿斜面向下的勻強(qiáng)電場，可得此時單擺在斜面上擺動等效重力加速度SKIPIF1<0所以振動周期將減小，C錯誤。故選B。4．如圖，O點(diǎn)固定一個點(diǎn)電荷SKIPIF1<0，絕緣細(xì)線將另一帶電小球SKIPIF1<0懸掛于O點(diǎn)。將小球SKIPIF1<0輕輕拉至A點(diǎn)，由靜止釋放后，小球在A、B間做小幅擺動，不計空氣阻力。當(dāng)小球SKIPIF1<0向左經(jīng)過最低點(diǎn)C時，迅速移走點(diǎn)電荷SKIPIF1<0，則（）A．?dāng)[動周期減小B．小球仍能到達(dá)B點(diǎn)C．再次經(jīng)過C點(diǎn)時，小球的速度大于此前經(jīng)過C點(diǎn)時的速度D．再次經(jīng)過C點(diǎn)時，細(xì)線的張力大于此前經(jīng)過C點(diǎn)時的張力【答案】B【詳解】A．因為小球SKIPIF1<0在A、C間受到的庫侖力沿細(xì)線方向，則單擺周期公式SKIPIF1<0中的g值不變，故擺動周期不變，故A錯誤；B．小球SKIPIF1<0在A、C間受到的庫侖力沿細(xì)線方向，與速度方向垂直，對小球不做功，小球在A、B間做小幅擺動過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以小球仍能到達(dá)B點(diǎn)，故B正確；C．因為機(jī)械能守恒，所以再次經(jīng)過C點(diǎn)時，小球的速度等于于此前經(jīng)過C點(diǎn)時的速度，故C錯誤；D．小球第一次經(jīng)過C點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0小球再次經(jīng)過C點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0可知再次經(jīng)過C點(diǎn)時，細(xì)線的張力小于此前經(jīng)過C點(diǎn)時的張力，故D錯誤。故選B。5．如圖所示，把兩個彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為9Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72Hz，當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用做受迫振動時，則兩個彈簧振子的振動情況是（）A．甲的振幅較大，且振動頻率為18HzB．甲的振幅較大，且振動頻率為9HzC．乙的振幅較大，且振動頻率為9HzD．乙的振幅較大，且振動頻率為72Hz【答案】B【詳解】因為甲的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率，根據(jù)受迫振動發(fā)生共振的條件可知甲的振幅較大；做受迫振動的物體的頻率等于驅(qū)動力的頻率，可知乙振動頻率為9Hz；故選B。6．一列簡諧橫波沿SKIPIF1<0軸正方向傳播，波速為2.0cm/s。某時刻該波剛好傳播到SKIPIF1<0點(diǎn)，波形如圖所示。從此時刻開始計時（）A．SKIPIF1<0時質(zhì)點(diǎn)SKIPIF1<0正處于波峰B．經(jīng)過1.0s質(zhì)點(diǎn)SKIPIF1<0剛好完成一次全振動C．SKIPIF1<0時質(zhì)點(diǎn)S開始振動，且振動方向向下D．經(jīng)過2.0s，質(zhì)點(diǎn)SKIPIF1<0沿SKIPIF1<0軸正方向運(yùn)動4cm【答案】C【詳解】A．SKIPIF1<0波形圖向右平移SKIPIF1<0故P點(diǎn)到達(dá)波谷位置，故A錯誤；B．由圖可知SKIPIF1<0；SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故質(zhì)點(diǎn)SKIPIF1<0剛好完成一次全振動時間為SKIPIF1<0，故B錯誤；C．SKIPIF1<0波形圖向右平移SKIPIF1<0故質(zhì)點(diǎn)S開始振動，根據(jù)“上下坡”規(guī)律，振動方向向下，故C正確；D．質(zhì)點(diǎn)SKIPIF1<0在平衡位置附近做簡諧振動，并不會隨波遷移，故D錯誤。故選C。7．一列簡諧橫波沿x軸傳播，SKIPIF1<0時刻的波形如圖甲所示，平衡位置在SKIPIF1<0的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．該波的波長為SKIPIF1<0 B．該波的波源的振動頻率為SKIPIF1<0C．該波沿x軸正方向傳播 D．該波的波速為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．由波的圖像可知，該波的波長為24m，故A錯誤；B．由振動圖像可知，波的周期為0.4s，所以波源的振動頻率為2.5Hz，故B錯誤；C．SKIPIF1<0時，由于質(zhì)點(diǎn)P正在向下運(yùn)動，根據(jù)同側(cè)法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故C錯誤；D．由波長、波速與周期的關(guān)系SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D正確。故選D。8．如圖所示，實線是一列正弦波在SKIPIF1<0時刻的波形圖，虛線是該列波在SKIPIF1<0s時的波形圖。質(zhì)點(diǎn)P（圖中未畫出）是平衡位置在SKIPIF1<0cm處的該列波上的一點(diǎn)，若SKIPIF1<0時刻P點(diǎn)向下振動，則下列說法正確的是（）A．這列波的最小波速是12m/sB．這列波頻率一定為SKIPIF1<0C．質(zhì)點(diǎn)P在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0s這段時間內(nèi)至少完成了1515次全振動D．若這列波能夠與另一列波發(fā)生干涉，則干涉后每個質(zhì)點(diǎn)的振幅變?yōu)?0cm【答案】C【詳解】A．由波形圖可知波長為λ=16cm，則SKIPIF1<0個波長，若SKIPIF1<0時刻P點(diǎn)向下振動，則波向x軸負(fù)向傳播，則在1s內(nèi)傳播的距離為SKIPIF1<0波速為SKIPIF1<0（n=0，1，2，3……）當(dāng)n=0時，v=12cm/s，可知這列波的最小波速是12cm/s，選項A錯誤；B．波的頻率SKIPIF1<0（n=0，1，2，3……）則這列波頻率可能為SKIPIF1<0，選項B錯誤；C．波的周期為SKIPIF1<0最大周期為SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0，即質(zhì)點(diǎn)P在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0s這段時間內(nèi)至少完成了1515次全振動，選項C正確；D．若這列波能夠與另一列波發(fā)生干涉，則干涉后有些質(zhì)點(diǎn)的振動加強(qiáng)，振幅可能變?yōu)?0cm，有些質(zhì)點(diǎn)的振動減弱，振幅可能小于5cm，選項D錯誤。故選C。9．A、B兩列簡諧橫波均沿x軸正向傳播，在某時刻的波形分別如圖甲、乙所示，經(jīng)過時間t（t小于A波的周期TA），這兩列簡諧橫波的波形分別變?yōu)閳D丙、丁所示，則A、B兩列波的波速vA、vB之比可能是（）A．1：3 B．2：3 C．2：1 D．3：1【答案】A【詳解】由圖波長λA＝24cm，λB＝12cm又t＝SKIPIF1<0，t＝kTB得到TA:TB＝2k:1，（k＝0，1，2．．．．．．）則由波速v＝SKIPIF1<0得到vA：vB＝1：k當(dāng)k＝1時vA:vB＝1:1當(dāng)k＝2時vA:vB＝1:2當(dāng)k＝3時vA:vB＝1:3因為k為整數(shù)vA:vB≠3:1故A正確，BCD錯誤。故選A。10．2022年全國聲學(xué)大會即將在北京召開。本次大會致力于高端前沿學(xué)習(xí)活動，打造學(xué)習(xí)示范品牌。下列關(guān)于聲現(xiàn)象說法正確的是（??）A．具有主動降噪功能的耳機(jī)是利用了聲波的干涉原理B．觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變高C．校園內(nèi)喇叭播出的音樂，高音比低音更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．超聲波被血管中的血流反射后又被探測器接收，超聲波的頻率不會發(fā)生變化【答案】A【詳解】A．具有主動降噪功能的耳機(jī)是利用了聲波的干涉原理，故A正確；B．根據(jù)多普勒效應(yīng)，波源與觀察者距離變大時，觀察者接收到的頻率比波源頻率低，故B錯誤；C．高音頻率高，波長短，不容易發(fā)生衍射，容易被阻攔，故C錯誤；D．超聲波被血管中的血流反射后，由于血液流動使反射的頻率發(fā)生改變，即探測器接收的超聲波頻率發(fā)生變化，處于多普勒效應(yīng)，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題11．如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止。現(xiàn)將小球向下拉動距離A后由靜止釋放，并開始計時，小球在豎直方向做簡諧運(yùn)動，周期為T。則（）A．經(jīng)SKIPIF1<0時間，小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離大于SKIPIF1<0B．經(jīng)SKIPIF1<0時間，小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離小于SKIPIF1<0C．在SKIPIF1<0時刻，小球的動能最大D．在SKIPIF1<0時刻，小球的動能最小【答案】BC【詳解】AB．根據(jù)簡諧振動的位移公式y(tǒng)=-AcosSKIPIF1<0則t=SKIPIF1<0時有y=-AsinSKIPIF1<0=-SKIPIF1<0A所以小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離為Δy=A-SKIPIF1<0A=SKIPIF1<0A<SKIPIF1<0A則小球從最低點(diǎn)向上運(yùn)動的距離小于SKIPIF1<0，選項A錯誤，B正確；CD．在t=SKIPIF1<0時，小球回到平衡位置，具有最大的振動速度，所以小球的動能最大，選項C正確，D錯誤。故選BC。12．如圖所示為一款近期火爆的玩具“彈簧小人”，由頭部、彈簧及底部組成，頭部質(zhì)量為m，彈簧質(zhì)量不計，勁度系數(shù)為k，底部質(zhì)量為SKIPIF1<0，開始彈簧小人靜止于桌面上，現(xiàn)輕壓頭部后由靜止釋放，小人不停上下振動，已知當(dāng)彈簧形變量為x時，其彈性勢能SKIPIF1<0，不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列判斷中正確的是（）A．若剛釋放時頭部的加速度大小為g，則小人在振動過程中底部能離開桌面B．若剛釋放時頭部的加速度大小為g，則小人在運(yùn)動過程中頭部的最大速度為SKIPIF1<0C．若小人在振動過程中底部恰好不能離開桌面，頭部在最高點(diǎn)的加速度為SKIPIF1<0D．若小人在振動過程中底部恰好不能離開桌面，則輕壓頭部釋放時彈簧的壓縮量為SKIPIF1<0【答案】BC【詳解】A．設(shè)頭部在初始位置時彈簧的壓縮量為x0，對頭部列平衡方程mg＝kx0①施加力F后彈簧再壓縮x，頭部的平衡方程為F＋mg＝k（x0＋x）②若剛釋放時頭部的加速度大小為g，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0則F＝mg③由①②③得kx＝mg撤去力F的瞬間，頭部所受的回復(fù)力F回＝k（x0＋x）－mg＝kx當(dāng)頭部向上運(yùn)動到初始位置上方距離也是x時，由對稱性知F回＝kx，而kx＝mg，可見頭部所受彈簧彈力恰好是零，以底部為研究對象，受力分析知地面對底部的支持力為SKIPIF1<0因此小人在振動過程中底部不能離開桌面。A錯誤；B．剛釋放時彈簧的形變量為SKIPIF1<0彈簧振子在平衡位置時的動能最大，根據(jù)能量守恒得SKIPIF1<0結(jié)合動能SKIPIF1<0故小人在運(yùn)動過程中頭部的最大速度為SKIPIF1<0，B正確；C．若小人在振動過程中底部恰好不能離開桌面，即當(dāng)頭部在最高點(diǎn)時，底部受到桌面的彈力為0，受力分析得彈簧此時的彈力等于底部的重力SKIPIF1<0此時對頭部受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0故頭部在最高點(diǎn)的加速度為SKIPIF1<0，C正確；D．若小人在振動過程中底部恰好不能離開桌面，開始施加力SKIPIF1<0后彈簧再壓縮SKIPIF1<0，頭部的平衡方程為SKIPIF1<0分析得SKIPIF1<0則輕壓頭部釋放時彈簧的壓縮量為SKIPIF1<0，D錯誤。故選BC。13．小吳和小智組成的小組用如圖所示實驗裝置研究沙擺小角度振動的規(guī)律。漏斗靜止時下端接近水平薄木板，擺動的豎直面與木板交線為SKIPIF1<0，木板中線SKIPIF1<0垂直于SKIPIF1<0。當(dāng)沿O'O勻速拉動薄木板時，漏斗中漏出的沙在板上形成特定形狀的曲線?？筛淖儐螖[的最大擺角、擺長、拉木板的速度進(jìn)行多次實驗。實驗中，沙漏重心位置的變化可以忽略。當(dāng)拉木板的速度為v時，在木板上長度為s的陰影區(qū)留下圖所示的實線a。同一木板另一次實驗得到的結(jié)果為如圖所示的實線b。在木板平面以O(shè)'O為橫軸，垂直O(jiān)'O建立縱軸，可以對圖線進(jìn)行研究。下列說法正確的是（）A．圖橫軸可以代表時間軸，其中的實線a對應(yīng)的陰影區(qū)表示的時長為SKIPIF1<0B．若圖中實線a為正弦曲線，則對應(yīng)的沙擺的運(yùn)動可近似看作簡諧運(yùn)動C．可判斷出圖中實線b對應(yīng)的沙擺最大擺角比實線a的小D．可判斷出圖中實線b對應(yīng)的沙擺擺長比實線a的短【答案】AB【詳解】A．由已知，水平方向勻速拉動薄木板，則橫軸可以代表時間軸SKIPIF1<0，A正確；B．若圖中實線a為正弦曲線，在忽略空氣阻力情況下，沙擺在SKIPIF1<0之間做周期性運(yùn)動，可近似看作簡諧運(yùn)動，B正確；C．由圖判斷出圖中實線b對應(yīng)振幅比實線a的振幅大，則實線b對應(yīng)的沙擺，最大擺角比實線a的大，C錯誤；D．由圖可知，實線b對應(yīng)波長比實線a的波長大，由波長公式SKIPIF1<0薄木板水平勻速運(yùn)動，波速相同，可以判斷出SKIPIF1<0由單擺的周期公式SKIPIF1<0帶入可知SKIPIF1<0，D錯誤；故選AB。14．某實驗小組在研究單擺時改進(jìn)了實驗方案，將一力傳感器連接到計算機(jī)上。圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將擺球（可視為質(zhì)點(diǎn)）拉至A點(diǎn)，此時細(xì)線處于張緊狀態(tài)。由靜止釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點(diǎn)為最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于5°且大小未知，同時由計算機(jī)得到了擺線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線，如圖乙所示（圖中所標(biāo)字母均為已知量），且圖中t＝0時刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動的時刻。已知擺長為l，重力加速度為g。根據(jù)題中（包括圖中）所給的信息，下列說法正確的是（）A．該單擺的周期為t2B．可求出擺球的質(zhì)量C．不能求出擺球在最低點(diǎn)B時的速度大小D．若在地球的兩極做該實驗，則測得單擺的周期最大E．若增加擺球的質(zhì)量，單擺的周期不變【答案】ABE【詳解】A．由題圖乙可知單擺的周期為T＝t2，A正確；BC．在B點(diǎn)拉力F有最大值，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0在A、C兩點(diǎn)拉力F有最小值，即有Fmin＝mgcosα由A點(diǎn)到B點(diǎn)根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgl（1－cosα）＝SKIPIF1<0mv2由此可求得擺球的質(zhì)量SKIPIF1<0在B點(diǎn)時的速度SKIPIF1<0，C錯誤，B正確；D．地球的兩極重力加速度最大，若在地球的兩極做該實驗，單擺周期為T＝2πSKIPIF1<0所以測得單擺的周期最小，D錯誤；E．根據(jù)單擺周期公式可知，單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，E正確。故選ABE。15．如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，則下列說法正確的是（）A．若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長相同，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．若兩次受迫振動是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長之比lⅠ∶lⅡ=25∶4C．圖線Ⅱ若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為1mD．圖線Ⅱ若是在地面上完成的，則該單擺擺長約為0.5mE．若擺長均為1m，則圖線Ⅰ是在地面上完成的【答案】ABC【詳解】A．題圖線中振幅最大處對應(yīng)的頻率應(yīng)與做受迫振動的單擺的固有頻率相等，從圖線上可以看出，兩擺的固有頻率fⅠ=0.2Hz，fⅡ=0.5Hz。當(dāng)兩擺在月球和地球上分別做受迫振動且擺長相等時，根據(jù)公式f=SKIPIF1<0可知，g越大，f越大，由圖像知gⅡ>gⅠ，又因為g地>g月，因此可推知圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，故A正確；B．若在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行兩次受迫振動，g相同，擺長長的f小，且有SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故B正確；CDE．若圖線Ⅱ是在地面上完成的，根據(jù)g=9.8m/s2，可計算出lⅡ約為1m，故C正確，DE錯誤。故選ABC。16．在某均勻介質(zhì)中，甲、乙兩波源分別位于O點(diǎn)和Q點(diǎn)，分別產(chǎn)生向右和向左傳播的同性質(zhì)簡諧橫波，某時刻兩波波形如圖中實線和虛線所示，此時，甲波傳播到x=24m處，乙波傳播到x=12m處，已知甲波波源的振動周期為0.4s，下列說法正確的是（）A．兩列波在相遇區(qū)會發(fā)生干涉現(xiàn)象B．兩列波起振的方向都是沿y軸正方向C．乙波波源比甲波波源早振動0.3sD．從圖示時刻開始再經(jīng)0.6s，x=12m處的質(zhì)點(diǎn)再次到達(dá)平衡位置【答案】CD【詳解】A．由題圖可知，兩列波的波長不同，且在同種介質(zhì)中傳播時兩波的波速相同，則兩波的頻率不同，因此不會發(fā)生干涉現(xiàn)象，A錯誤；B．甲波傳播到x=24m處，根據(jù)波向右傳播可知：質(zhì)點(diǎn)向下振動，故甲波波源的起振方向為y軸負(fù)方向，同理可得乙波起振的方向是沿y軸正方向，故B錯誤；C．由圖可知：甲波的波長為8m，又有甲波波源的振動周期為0.4s，故甲波的波速大小為SKIPIF1<0同一介質(zhì)中橫波波速相同，故乙波的波速也為20m/s，甲波的傳播距離為24m，故波源振動時間為SKIPIF1<0乙波的傳播距離為SKIPIF1<0故波源振動時間為SKIPIF1<0所以，乙波波源比甲波波源早振動0.3s，故C正確；D．由圖可知：圖示時刻，兩波在x=12m處都處于平衡位置，將要向上振動；故該質(zhì)點(diǎn)的振動方程為SKIPIF1<0那么，t=0.6s時，y=0，即從圖示時刻開始再經(jīng)0.6s，x=12m處的質(zhì)點(diǎn)再次到達(dá)平衡位置，D正確。故選CD。17．x軸上一條長繩，其左端在坐標(biāo)原點(diǎn)，SKIPIF1<0時刻，某同學(xué)抓住繩左端在豎直方向做簡諧振動，經(jīng)過SKIPIF1<0所形成的波形如圖中實線所示，已知此列繩波傳播的速度為SKIPIF1<0時刻繩波的部分波形如圖中的虛線所示，下列說法正確的是（）A．該繩波的波長為12.5mB．該繩波的頻率為1HzC．在SKIPIF1<0時間內(nèi)，繩左端通過的路程為3.3mD．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0與周期T的關(guān)系式為SKIPIF1<0E．虛線波形所對應(yīng)的時刻可能為SKIPIF1<0【答案】BCE【詳解】AB．由圖可知，在SKIPIF1<0時間內(nèi)，波傳播了SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則SKIPIF1<0波長SKIPIF1<0故B正確，A錯誤；C．時間SKIPIF1<0則在SKIPIF1<0時間內(nèi)，繩左端通過的路程為SKIPIF1<0故C正確；DE．由平移法可得SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時SKIPIF1<0故E正確，D錯誤。故選BCE。18．在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s，振幅為A.M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。在t＝0時，M通過其平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。則下列說法錯誤的是（）A．該波的周期為SKIPIF1<0sB．該波的周期為SKIPIF1<0sC．在t＝SKIPIF1<0s時，N的速度一定為2m/sD．從t＝0到t＝1s，M向右移動了2m【答案】ACD【詳解】AB．由題可知MN=SKIPIF1<0（n=0、1、2、3……）則波長SKIPIF1<0（n=0、1、2、3……）則周期的可能值為SKIPIF1<0（n=0、1、2、3……）又因為周期大于1秒，所以周期應(yīng)為SKIPIF1<0故A錯誤，B正確；C．在SKIPIF1<0時質(zhì)點(diǎn)N剛好運(yùn)動到平衡位置，速度最大，振動速度和波傳播速度無關(guān)，因此不一定是2m/s，故C錯誤；D．機(jī)械波傳播的過程中，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，故D錯誤。本題選錯誤的，故選ACD。19．一列簡諧橫波沿x軸傳播，振幅為SKIPIF1<0cm，波速為2m/s．在t=0時刻，平衡位置在x=1m處的質(zhì)點(diǎn)a位移為1cm，平衡位置在x=5m處的質(zhì)點(diǎn)b的位移為-1cm，兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，如圖所示，已知此時質(zhì)點(diǎn)a、b之間只有一個波谷，則下列說法正確的是（）A．該列簡諧橫波的波長可能為SKIPIF1<0mB．質(zhì)點(diǎn)b的振動周期可能為2sC．質(zhì)點(diǎn)a、b的速度在某一時刻可能相同D．當(dāng)t=0.5s時質(zhì)點(diǎn)a的速度可能最大也可能最小【答案】ACD【詳解】AB．若波沿x軸負(fù)方向傳播，a、b間是半個波長的波形，有

SKIPIF1<0得SKIPIF1<0周期SKIPIF1<0若波沿x軸正方向傳播，則a、b間是1.5個波形，有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0周期SKIPIF1<0，B錯誤A正確；C．質(zhì)點(diǎn)a、b平衡位置間的距離為SKIPIF1<0的奇數(shù)倍，質(zhì)點(diǎn)a、b的速度可能均為零，但位移不可能同時為正或同時為負(fù)，C正確；D．當(dāng)t=0.5

s時波沿傳播方向運(yùn)動的距離SKIPIF1<0當(dāng)a、b間是半個波長的波形時，t=0時x=2

m處的質(zhì)點(diǎn)速度最大，經(jīng)0.5

s其振動形式恰好傳到質(zhì)點(diǎn)a處，當(dāng)a、b間是1.5個波形時，t=0時x=0處的質(zhì)點(diǎn)速度最小，經(jīng)0.5

s其振動形式恰好傳到質(zhì)點(diǎn)a處，即質(zhì)點(diǎn)a的速度可能最大也可能最小，D正確。故選ACD。20．如圖所示，在同種介質(zhì)中放置兩個頻率相同的波源F1和F2，F(xiàn)1和F2恰在雙曲線SKIPIF1<0的兩個焦點(diǎn)上。C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，8）。A、B為雙曲線上的兩點(diǎn)，其中A點(diǎn)恰在F1的正上方。F1的振動圖線如圖甲所示。t=2s時F2發(fā)出的波在x軸上形成的波形如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．t=4.25s時，C點(diǎn)沿振動的負(fù)方向運(yùn)動B．F1和F2的連線上共有三個振動加強(qiáng)點(diǎn)C．B點(diǎn)可能是振動加強(qiáng)點(diǎn)也可能是振動減弱點(diǎn)D．在0-7.5s內(nèi)，A點(diǎn)走過的路程為16cm【答案】ABD【詳解】A．根據(jù)振動和波動圖可知波長為8m，波速為4m/s，兩列波的相位差為SKIPIF1<0，可視為同相。C點(diǎn)到兩波源的路程差為0，為振動的加強(qiáng)點(diǎn)。SKIPIF1<0s時兩列波在C點(diǎn)相遇疊加，4.25s時C點(diǎn)沿振動的負(fù)方向運(yùn)動，故A正確；B．兩列波可視為同相。故到波源路程差為半波長的偶數(shù)倍的點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，在SKIPIF1<0連線上僅O點(diǎn)、（SKIPIF1<0）和（4，0）為振動加強(qiáng)點(diǎn)，故B正確；C．根據(jù)雙曲線的特點(diǎn)，B點(diǎn)到的路程差為4，一定是振動的減弱點(diǎn)，故C錯誤；D．A點(diǎn)到SKIPIF1<0的距離分別為16m和20m，因此SKIPIF1<0s時A點(diǎn)開始振動，振幅為4cm，SKIPIF1<0s時，兩列波在A點(diǎn)發(fā)生干涉，A點(diǎn)為振動的減弱點(diǎn)，在4s~6s內(nèi)，A點(diǎn)走過的路程為16cm，故D正確。故選ABD。三、計算題21．如圖所示，SKIPIF1<0是一長為L的水平放置光滑弧形槽，弧形槽半徑R，R遠(yuǎn)大于AB的弧長，弧形槽的左端有一微小凹槽SKIPIF1<0，P為最低點(diǎn)?，F(xiàn)有一物理興趣小組進(jìn)行闖關(guān)比賽，比賽選手從E點(diǎn)（為圓弧SKIPIF1<0的最低點(diǎn)）沿EP方向給質(zhì)量為m的小球甲一個沖量I，同時從A點(diǎn)由靜止釋放小球乙，甲、乙兩小球在P點(diǎn)相碰可視為比賽選手過關(guān)，兩小球均視為質(zhì)點(diǎn)。求：（1）甲、乙兩球第1次到達(dá)P點(diǎn)時所用時間之比；（2）要想比賽過關(guān)，比賽選手在E點(diǎn)給小球甲的沖量大小需滿足的條件?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【詳解】（1）設(shè)小球甲運(yùn)動的初速度為v，根據(jù)動量定理有SKIPIF1<0小球甲在運(yùn)動過程中做勻速直線運(yùn)動，故其第1次到達(dá)P點(diǎn)所需時間為SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0由于弧形槽半徑R遠(yuǎn)大于AB的弧長，故小球乙相當(dāng)于做單擺運(yùn)動，故有SKIPIF1<0乙球第1次到達(dá)P點(diǎn)時所用時間為SKIPIF1<0甲、乙兩球第1次到達(dá)P點(diǎn)時所用時間之比為SKIPIF1<0（2）乙球第n次到達(dá)P點(diǎn)時所用時間為SKIPIF1<0要想比賽過關(guān)，則甲球到達(dá)P點(diǎn)所用時間需與乙球到達(dá)P點(diǎn)所使用時間相等，即SKIPIF1<0又根據(jù)動量定理及勻速運(yùn)動的規(guī)律有SKIPIF1<0；SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<022．某興趣小組研究彈簧振子，設(shè)計了如圖所示的裝置，一個輕彈簧豎直放置，一端固定于地面，另一端與質(zhì)量為m的物體B固連在一起，整個裝置被一個口徑略大且足夠長的光滑圓套約束（圖中未畫出）?，F(xiàn)將質(zhì)量也為m的物體A由B的正上方某一高度處自由釋放，A和B發(fā)生碰撞后兩者一起以相同的速度向下運(yùn)動（但不粘連）。AB在以后的振動過程中恰好不會分離，彈簧的的勁度系數(shù)為k，整個振動過程彈簧處于彈性限度內(nèi)。忽略A、B的體積，不計空氣阻力。m、k、g為已知量。求：（1）AB一起振動過程中最大加速度的大??；（2）小組中的甲同學(xué)通過研究彈簧彈力做功，得出了彈簧的彈性勢能表達(dá)式SKIPIF1<0（x為彈簧形變量）。求A釋放前距B的高度；（3）小組中的乙同學(xué)通過課下自學(xué)了解到彈簧振子的周期與彈簧的勁度系數(shù)k及振子的質(zhì)量m有關(guān)，但是他記不清周期公式是SKIPIF1<0還是SKIPIF1<0，請根據(jù)所學(xué)知識直接選出正確的彈簧振子周期公式（不必寫出推導(dǎo)過程）：（4）以A與B碰撞為計時起點(diǎn)，求AB振動到最高點(diǎn)的時刻?！敬鸢浮浚?）a=g；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0；（4）SKIPIF1<0【詳解】（1）AB在以后的振動過程中恰好不會分離，所以振動最高點(diǎn)為彈簧原長位置，此時加速度最大。有2mg=2ma解得a=g（2）B靜止時有SKIPIF1<0物體A自由下落的過程，由機(jī)械能守恒得SKIPIF1<0物體A、B碰撞過程有SKIPIF1<0碰后AB在以后振動過程中到達(dá)最高點(diǎn)時彈簧剛好處于原長狀態(tài)，相對于原來向上運(yùn)動得距離SKIPIF1<0對物體A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，由能量守恒得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0（3）通過單位可以判定：彈簧振子的周期公式為SKIPIF1<0（4）在振動過程中，設(shè)平衡位置彈簧的壓縮量為x，有SKIPIF1<0振幅SKIPIF1<0以第一次向下經(jīng)過平衡位置為0時刻，取向下為正方向，則振動方程為SKIPIF1<0，AB碰撞時SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0因此以A與B碰撞為計時起點(diǎn)，求AB振動到最高點(diǎn)的時刻SKIPIF1<023．水波是一種常見的波，相對于普通的機(jī)械波，水波的運(yùn)動形式要復(fù)雜一些，有科研人員總結(jié)出水波的傳播規(guī)律，水波的周期為SKIPIF1<0式中h為水的深度，、β為復(fù)雜的系數(shù)。水的深度遠(yuǎn)大于波長時，稱為深水區(qū)，此時SKIPIF1<0，SKIPIF1<0；反之水的深度遠(yuǎn)小于波長時稱為淺水區(qū)，此時SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。（g取10m/s2，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，SKIPIF1<0)（1）某次海嘯時，海嘯的波長為400km，太平洋的平均深度為4km，求海嘯在太平洋上的傳播速度。（2）兩船出海作業(yè)時，海洋深度約為1000m，海浪的波長為100m，兩船在海浪的傳播方向上相距150m，計算兩個小船先后到達(dá)波峰的最小時間間隔?！敬鸢浮浚?）200m/s；（2）11.9s【詳解】（1）依題意，海嘯時，波長遠(yuǎn)大于深度，為淺水區(qū)有SKIPIF1<0SKIPIF1<0；SKIPIF1<0（2）依題意，此時視為深水區(qū)周期為SKIPIF1<0波速為SKIPIF1<0兩個小船先后到達(dá)波峰的最小時間間隔為SKIPIF1<024．如圖所示，在均勻介質(zhì)中，坐標(biāo)系xOy位于水平面