2022届高中物理机械振动与机械波考点总结.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理机械振动与机械波考点总结届高中物理机械振动与机械波考点总结 单选题 1、男女二重唱中，女高音和男中音的频率、波长和波速分别为1、1、1和2、2、2，它们之间的关系是（）A1 2，1 2，1 2B 1 2，1 2，1 2，1 2；再由=，因相同，所以1 2，1 2，1=2 故选 C。2、下列说法正确的是（）A“闻其声而不见其人”是一种司空见惯的现象，这体现了声波的衍射 B在地球上测量出星球上某些元素发出的光波频率，若其小于地球上这些元素静止时的发光频率，则利用多普勒效应可以推知该星球在靠近地球 C空气中产生的声波是纵波，纵波中的质点振动方向与波的传播方向相同 D单摆的周期与振幅无关，所以无论静止释放摆球时的摆角为多少，周期不变 答案：A 2 解析：A“闻其声而不见其人”是一种司空见惯的现象，这体现了声波的衍射，A 正确；B波源远离时，接收的频率变小，B 错误；C纵波中的质点振动方向有时与波的传播方向相同，有时则相反，C 错误；D小角度单摆才可近似为简谐运动，此时周期与摆角无关，然而若摆角很大，就不再是单摆周期，D 错误。故选 A。3、一列向右传播的横波在t=0 时的波形如图所示，A、B两质点间距为 8m，B、C两质点平衡位置的间距为 3m，当t=1s 时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）A9m/sB10m/sC11m/sD12m/s 答案：A 解析：由图可知，波长 =8m 波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的距离可能是(+1)m或(+5)m(=0,1,2)，则波速 =(8+1)或(8+5)(=0,1,2)当=0时 =1m/s或=5m/s 当=1时 3 =9m/s或=13m/s 故 A 可能，BCD 不可能。故选 A。4、某质点的振动图像如图所示，该质点的速度方向始终沿x轴正方向的时间段为（）At=02sBt=13sCt=24sDt=35s 答案：C 解析：A02s 内质点的速度方向始终沿x轴负方向，故 A 不符合题意；B13s 内质点的速度方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，故 B 不符合题意；C24s 内质点的速度方向始终沿x轴正方向，故 C 符合题意；D35s 内质点的速度方向先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，故 D 不符合题意。故选 C。5、如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动，以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为=0.1sin(2.5)m。=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小=10m/s2。以下判断正确的是（）A=1.75m 4 B0.6 s 内物块运动的路程是 0.2 m C简谐运动的周期是 0.8 s D=0.4 s时，物块与小球运动方向相反 答案：C 解析：At=0.6s 时，物块的位移为 y=0.1sin(2.50.6)m=0.1m 则对小球+|=122 解得 h=1.7m A 错误；C简谐运动的周期是 =2=22.5s=0.8s C 正确；B0.6s 相当于34，故物块运动的路程是 s=3A=0.3m B 错误；D0.4s 相当于2，此时物块在平衡位置向下振动，故此时物块与小球运动方向相同，D 错误。故选 C。5 6、如图所示为同一地点的两个单摆甲、乙的振动图象，下列说法正确的是（）A甲单摆的摆长大于乙单摆的摆长 B甲摆的机械能比乙摆的大 C在t0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆 D由图象可以求出当地的重力加速度 答案：C 解析：A由题图可知，两单摆的周期相同，同一地点重力加速度g相同，由单摆的周期公式=2可知，甲、乙两单摆的摆长相等，选项 A 错误；B尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆的质量未知，故无法比较机械能的大小，选项 B错误；C在t0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，摆动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，选项 C 正确；D由单摆的周期公式=2得 =422 由于不知道单摆的摆长，所以不能求得重力加速度，选项 D 错误。故选 C。7、关于简谐运动的回复力=的含义，下列说法正确的是（）Ak是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度 Bk是回复力跟位移的比值，x是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移 6 C根据=，可以认为k与F成正比 D表达式中的“”号表示F始终阻碍物体的运动 答案：B 解析：A B回复力=是所有简谐运动都必须满足的关系式，其中F是回复力，k是回复力跟位移的比值（即公式中的比例关系），x是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移，A 错误，B 正确；Ck是回复力跟位移的比值（即公式中的比例关系），与F无关，C 错误；D“”号表示F始终与物体位移方向相反，有时使物体加速，有时阻碍物体的运动，D 错误。故选 B。多选题 8、如图甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是（）A女同学从A向运动过程中，她感觉哨声音调变高 B女同学在从点向左运动过程中，她感觉哨声音调变低 C女同学在从点向右运动过程中，她感觉哨声音调不变 D女同学从向运动过程中，她感觉哨声音调变高 答案：AB 解析：7 A女同学从A向运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故 A 正确；B女同学在从点向左运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到音调变低，故 B 正确；C女同学在从点向右运动过程中，她逐渐靠近声源，根据多普勒效应，她感觉到哨声音调变高，故 C 错误；D女同学从向运动过程中，她逐渐远离声源，她感觉到哨声音调变低，故 D 错误。故选 AB。9、一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（）A质点的振动频率为 4 Hz B在 10 s 内质点经过的路程是 20 cm C在 5 s 末，速度为零，加速度最大 D在t=1.5 s 和t=4.5 s 两时刻质点的位移大小相等 E在t=1.5 s 和t=4.5 s 两时刻质点的速度相同 答案：BCD 解析：A由图读出周期为T=4 s，则频率为 =1=0.25Hz 故 A 错误；B质点在一个周期内通过的路程是 4 个振幅 8 t=10 s=2.5T 则在 10 s 内质点经过的路程是 s=2.54A=102 cm=20 cm 故 B 正确；C在 5 s 末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故 C 正确；DE由图看出，在t=1.5 s 和t=4.5 s 两时刻质点位移大小相等，速度大小相等、方向相反，故 D 正确，E 错误。故选 BCD。10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t与（t+0.2 s）两个时刻，x轴上（-3 m，3 m）区间的波形完全相同，如图所示。图中M、N两质点在t时刻的位移均为2（a为质点的振幅），下列说法中正确的是（）A该波的最小波速为 20 m/s B（t+0.1 s）时刻，x=2 m 处的质点位移一定为a C从t时刻起，x=2 m 处的质点比x=2.5 m 处的质点先回到平衡位置 D该列波在传播过程中遇到宽度为 1 m 的狭缝时会发生明显的衍射现象 答案：ACD 解析：A由图知波长=4 m，由于t与（t+0.2 s）两个时刻的波形相同，经过了整数倍周期的时间，则 t=0.2 s=nT（n=1，2，）可得到最大的周期为T=0.2 s，由v=得最小波速为 9 v=40.2 m/s=20 m/s 故 A 正确；B由于周期不确定，时间 0.1 s 不一定等于半个周期，则（t+0.1 s）时刻，x=2 m 处的质点不一定到达波峰，位移不一定是a，故 B 错误；C简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻x=2.5 m 处的质点向下运动，返回平衡位置的时间大于4，而x=2 m 处的质点到达平衡位置的时间等于4，x=2 m 处的质点比x=2.5 m 处的质点先回到平衡位置，故 C 正确；D当障碍物的尺寸与波长相当或比波长小时，能发生明显衍射，该波波长为 4 m，则该列波在传播过程中遇到宽度为 1 m 的狭缝时会发生明显的衍射现象，故 D 正确。故选 ACD。填空题 11、水平弹簧振子，下端装有一根记录笔，在水平桌面上铺记录纸，当振子振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像，1、2、1、2为纸上印记的位置坐标，则此弹簧振子的振幅为_，周期为_。答案：1+22 2(21)5 解析：10 由图知振幅 =1+22 记录纸匀速运动，2 1为 2.5 个波长，则周期 =2(2 1)5 12、在某种介质中，一列简谐横波沿x轴传播，在t=0 时刻的波形图如图甲所示，图中质点 B 的振动图像如图乙所示。该简谐横波的波速v=_m/s；t=0.5 s 时，质点 A 沿_方向振动（选填“y轴正”“y轴负”）。答案：10 y轴负 解析：12由波动图像可知，在=0时刻，质点在平衡位置，由振动图像可知，从=0开始质点 B 由平衡位置沿轴负方向振动，所以该波沿轴正方向传播。由波动图像可知波长为：=4，由振动图像可知周期为：=0.4，则波速为 =10m/s 且沿轴正方向传播；t=0.5s 时波沿x轴正方向向前通过 5 米位移，做出新的波形图，即可得知质点 A 沿 y 轴负方向振动（或由其他方法也可判断质点 A 沿 y 轴负方向振动）。13、一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s 时刻的波形图如图甲所示。图乙表示该波传播的介质中x=2cm 处的a质点的振动图像。则该波沿x轴_（选填“正”或“负”）方向传播；从t=0 开始，经过 1s，质点b通过的路程为_cm。11 答案：负 4 解析：1 根据振动图像可知，a质点从t0.1s 时刻起向上振动，结合质点的振动方向与波的传播方向的关系，波沿x轴负方向传播。2 由图可知，该波的振幅为 0.2cm，周期为 0.2s，从 t0 开始，经 1s 经历了 5 个周期，质点b通过的路程为 s54A540.2cm4cm