人教版2022年高中物理机械振动与机械波全部重要知识点.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理机械振动与机械波全部重要知识点年高中物理机械振动与机械波全部重要知识点 单选题 1、用单摆测定重力加速度，根据的原理是（）A由g422看出，T一定时，g与l成正比 B由于单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，利用g422可算出当地的重力加速度 C由g422看出，l一定时，g与T2成反比 D同一地区单摆的周期不变，不同地区的重力加速度与周期的平方成反比 答案：B 解析：ACD重力加速度g是由所处的地理位置的情况来决定的，与摆长和周期的大小无关，故 ACD 错误；B根据单摆的周期公式 =2 可得 =422 可知测出单摆的周期和摆长，可以求出当地的重力加速度，故 B 正确。故选 B。2、如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通2 过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）Aa、b、c单摆的固有周期关系为TaTcTb Bb、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大 C达到稳定时b摆的振幅最大 D由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0 答案：B 解析：A由单摆周期公式 T2 可知，a、b、c单摆的固有周期关系为 Ta=TcTb A 错误；BC因为TaTc，所以c摆发生共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅最小，B 正确，C 错误；D受迫振动的周期等于驱动力的周期，所以三个单摆的周期相同，故Tb等于t0，D 错误。故选 B。3、共振筛示意图如图所示，共振筛振动的固有频率为 5Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为（）3 A5 r/sB10 r/sC0.2 r/sD300 r/s 答案：A 解析：共振是指机械系统所受驱动力的频率与该系统的固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。共振筛中，当驱动力频率和共振筛的固有频率相等时，共振筛发生共振，共振筛的振幅最大。根据题意，共振筛的固有频率为 5 Hz，电动机某电压下，电动偏心轮的频率应该等于共振筛的频率，周期为 =15s 则转速为 =1=5r/s BCD 错误，A 正确。故选 A。4、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述中正确的是（）A质点的振动频率为 0.5Hz B在 5s 末，质点做简谐运动的相位为32 4 C在 10s 内质点经过的路程为 10cm D=1.5s和=4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是2cm 答案：D 解析：A由图可知，质点振动的周期为 4s，故频率为 0.25Hz，A 错误；B在 5s 末，质点做简谐运动的相位为 =2 =52 B 错误；C10s 相当于 2.5T，每个周期的路程为 4A，故在 10s 内质点经过的路程为 20cm，C 错误；D由图可得，质点的振动方程为 =sin2(cm)=2sin2(cm)=1.5s和=4.5s两时间代入，可知两时刻质点的位移大小相等，都是2cm，D 正确。故选 D。5、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 解析：5 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。6、关于图片中的物理现象，描述不正确的是（）A甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射现象 B乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象 C丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象 D丁图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应 答案：A 解析：A水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，A 错误；B乙图，水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B 正确；C丙图，两列同频率的水波在空间叠加，部分区域振动加强，属于波的干涉现象，C 正确；D丙图，竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化，属于波的多普勒效应，D 正确。故选 A。6 7、一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上1=1m和2=7m处质点的振动象分别如图 1、图 2 所示，则此列波的传播速率可能是（）A7m/sB3m/sC1.2m/sD1m/s 答案：C 解析：由振动图像可知周期T4s，零时刻x1处质点在平衡位置且向下振动，而x2处质点在正的最大位移处。若波沿x轴正方向传播，其波形如图甲所示，x2处质点的平衡位置可能在A1或A2或A3 则有 21(+14)（0、1、2）得波速=2 1+14=64+1m/s（0、1、2）当n0 时，v6m/s，当n1 时，v1.2m/s，当n2 时，v23m/s。若波沿x轴负方向传播，其波形如图乙所示，x2处质点的平衡位置可能在A1或A2或A3 7 则有 21(+34)（0、1、2）得波速=2 1+34=64+3m/s（0、1、2）当n0 时，v2m/s，当n1 时，v0.86m/s 故选 C。多选题 8、有关横波,下列说法不正确的是（）A振源上下振动形成的波是横波 B振源水平振动形成的波是横波 C波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波 D质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是横波 答案：ABD 解析：不论振源沿水平方向振动，还是沿竖直方向振动，只要振动方向与波传播方向垂直，就为横波，故 ABD 说法错误，符合题意；C 说法正确，不符题意；故选 ABD。8 9、在水平均匀弹性的介质中，某个质点O受到外界扰动开始在竖直方向做机械振动形成了沿水平方向传播的简谐横波，如图是某时刻在x轴方向传播的一列波，、为介质中沿波传播方向上五个质点的平衡位置，下列说法正确的是（）A图示时刻质点O的振动方向向上 B图示时刻、两质点加速度相同 C、两质点振动情况始终相反 D图示时刻c质点振动速度大于e质点的振动速度 Ee质点位移始终大于a质点位移 答案：ACD 解析：A根据同侧法可知，图示时刻质点O的振动方向向上，A 正确；B图示时刻、两质点加速度大小相同，但是方向不同，故加速度不同，B 错误；C、两质点之间相差一个半波长，可知两质点振动情况始终相反，C 正确；D图示时刻c质点位于平衡位置，其振动速度最大，而 e质点没有位于平衡位置，故图示时刻c质点振动速度大于e质点的振动速度，D 正确；Ee质点位移并不会始终大于a质点位移，E 错误。故选 ACD。10、图甲为一列简谐横波在t=0 时刻的波形图，P是平衡位置在x=1m 处的质点，Q是平衡位置在x=4m 处的质9 点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（）。A这列波的波长是 8m，周期是 0.20s，振幅是 10cm B在t=0 时刻，质点Q向y轴正方向运动 C从t=0 到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了 6m D从t=0 到t=0.25s，质点P通过的路程为 50cm E质点Q简谐运动的表达式为y=0.1sin10t（m）答案：ABE 解析：A由题图甲可知，这列波的波长是 8m，由题图乙可知，周期为 0.20s，振幅为 10cm，A 正确。B由题图乙可知，在t=0 时刻，质点Q向y轴正方向运动，B 正确。C从t=0 到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了54个波长即传播了 10m，C 错误。D因t=0 时刻质点P不在平衡位置或者波峰波谷，则从t=0 到t=0.25s，质点P通过的路程不等于 5 个振幅，即不等于 50cm，D 错误。E因=2=10 质点Q简谐运动的表达式为 y=0.1sin10t（m）10 E 正确。故选 ABE。填空题 11、如图，有一列简谐横波沿轴正方向传播，振幅为，波速为 1m/s。、是平衡位置相距 2m的两个质点，在=0时，通过其平衡位置沿轴正方向运动，位于其平衡位置上方最大位移处。已知该波的周期大于 2s。则该波的波长为_m，经过169s，走过的路程为_（用含有的式子表示），在=23s到=1s，点正在_（填“靠近”或“远离”）平衡位置。答案：83 2.5A 远离 解析：1由题意得 34=2m 可知 =83m 23周期为 =83s 质点 N 的振动方程为=sin(34+2)=0时，N 位于正向最大位移处，=169s时，N 位于2处，N 走过的路程为 2.5A，可以判断出=23s到=1s，11 N 点正在远离平衡位置。12、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恰好第一次回到平衡位置，则 C 点在t=0 时的振动方向为_，该波的波速为_。答案：向上 1m/s 解析：1波向右传播，在t=0 时，根据“逆向波形法”可判断 C 的振动方向向上；2依题意结合题图知，当t=1s 时，质点C恰好第一次回到平衡位置，说明波向右传播了 1m，故波的传播速度为 1m/s。