2022届高中物理机械振动与机械波知识点汇总.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知识点汇总届高中物理机械振动与机械波知识点汇总 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、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2 偏心轮的转速为（）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。3、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 3 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。4、甲、乙两名同学分别坐在两条船里，同学甲在船上每隔 1s 敲响一下水里的钟，且在他敲响第一下的瞬间同时敲响放在船上的另一个钟；当乙同学听到从水里传来的第 3 声钟响的同时，听到从空气中传来的声音，已知声音在空气中传播的速度为 340m/s，声音在水里传播的速度为 1400m/s，则下列说法正确的是（）A两船相距约为 2505m B两船相距约为 1020m C若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于 1s，则甲船速度一定大于乙船速度 D若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于 1s，则甲船速度一定小于4 乙船速度 答案：A 解析：AB由题意可得 空=3水+2t 即 340m/s=31400m/s+21s 解得 x2505m 故 A 正确，B 错误；CD若某时刻开始两船向同一方向运动，当同学乙听到从水中传来的钟声间隔略小于 1s 时，根据多普勒效应规律可知，若向右运动，则甲船速度大于乙船速度，若向左运动，则甲船速度小于乙船速度，故 CD 错误。故选 A。5、一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻的波形图如图所示，在该时刻某质点的坐标为（，0），经过四分之一周期后，该质点坐标为（）A（54，0）B（，A）C（，-A）D（54，-A）5 答案：C 解析：介质中质点只在平衡位置附近上下振动，并不随波迁移，所以经过四分之一周期，其横坐标仍为；又横波x轴正方向传播，可判断该时刻质点的振动方向向下，所以经过四分之一周期，其纵坐标为-A。故选 C。6、某人有两部手机 A 和 B，当用手机 A（或 B）拨打 B（或 A）的号码时，既能听到手机 B（或 A）的响声，又能看到 B（或 A）的显示屏上显示出 A（或 B）的号码。现把手机 A 放到一个透明玻璃罩内，并抽成真空，再用手机 B 拨打手机 A 的号码，以下说法正确的是（）A既能听到 A 的响声，又能看到 A 的显示屏上显示出 B 的号码 B能听到 A 的响声，但不能看到 A 的显示屏上显示出 B 的号码 C不能听到 A 的响声，但能看到 A 的显示屏上显示出 B 的号码 D既不能听到 A 的响声，也不能看到 A 的显示屏上显示出号码 答案：C 解析：声音不能在真空中传播，所以拨打真空罩中的手机不能听到手机铃声；手机发射和接收的是电磁波信号，能在空气和真空中传播，所以真空罩中的手机能接收到呼叫信号；光也是电磁波，所以能看到手机 A 的显示屏上显示出 B 的号码，故 C 正确，A、B、D 错误。故选 C。7、如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v，方向向下，动能为Ek。下列说法正确的是（）6 A如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于 0.5T B如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值为T C物块通过O点时动能最小 D当物块通过O点时，其加速度最大 答案：A 解析：A物块做简谐运动，物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于 0.5T，故 A 正确；B物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等，如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值可以小于T，故 B 错误；CD图中O点是平衡位置，物块经过O点时速度最大，动能最大，加速度最小，故 CD 错误。故选 A。多选题 8、如图所示，两列简谐横波在同一根绳上传播，已知甲波向左传播，t0 时刻恰好传播到x+0.5cm处，乙波向右传播，t0 时刻恰好传播到x0.5cm处，经过 0.5s 后甲波刚好到达O点，两列波的振幅均为 2cm，则以下说法正确的是（）7 A甲波的波速为 1.0cm/s B两列波相遇后，x0 处质点的振幅为 4cm Cx1.5cm 处的质点在 03s 内通过的路程为 16cm Dt1s 时，x1.25cm 处的质点的振动方向沿+方向 答案：ACD 解析：甲波波速 1=0.5cm0.5s=1.0cm/s 甲=1=2.0cm1.0cm/s=2s 波速由介质决定，则 2=1=1.0cm/s 乙=甲=1=0.5Hz 结合题图知，两列波相遇后，x0 处是振动减弱点，始终不振动，即x0 处质点的振幅 A=0 乙波传播到x1.5cm 质点处所用时间 1=1.5cm (0.5cm)2=2s 则x1.5cm 处质点在 02s 内，以 A2cm 振动一个周期，路程 8 1=4A=8cm 两列波相遇后，x1.5cm 处为振动加强点，23s 内该质点以振幅 A4cm 振动半个周期，路程 2=12 4A=8cm 故总路程为 1+2=16cm =1s=2 此时乙波还未传播到x1.25cm 处，知x1.25cm 处质点振动方向沿+方向，故 ACD 正确，B 错误。故选 ACD。9、装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压 4cm 后放手，忽略阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为 0.5s。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（）A回复力等于重力和浮力的合力 B振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒 C振动频率与按压的深度有关 D在t1t2时间内，位移减小，加速度减小，速度增大 答案：AD 9 解析：A装有一定量液体的玻璃管只受到重力和浮力，所以它做简谐运动的回复力等于重力和浮力的合力，故 A 正确；B在玻璃管振动过程中，浮力对玻璃管做功，所以它的机械能不守恒，故 B 错误；C由于玻璃管做简谐运动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐运动的特点可知，其振动周期与振幅无关，故 C错误；D由题图乙可知，在t1t2时间内，位移减小，加速度减小，玻璃管向着平衡位置加速运动，所以速度增大，故 D 正确。故选 AD。10、如图，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0 时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.2s 时刻的波形图，已知该波的波速是 0.8m/s，下列说法正确的是（）A这列波的波长是 14cm Bt=0.2s 时，x=10cm 处的质点加速度正在减小 C这列波的周期是 0.125s Dt=0 时，x=4cm 处的质点速度沿y轴负方向 E这列波一定是沿x轴负方向传播的 答案：BDE 解析：10 A这列波的波长是 12cm，所以 A 错误；C这列波的周期为 =12 1020.8s=0.15s 所以 C 错误；E t=0.2s 时，根据 =0.8 0.2m=0.16m=16cm 由图像可知这列波向左传播，所以 E 正确；B t=0.2s 时，根据上下坡法则，x=10cm 处的质点处于上坡过程，其振动方向向下，所以加速度正在减小，则 B 正确；D t=0 时，x=4cm 处的质点处于上坡过程，其振动方向向下，则速度沿y轴负方向，所以 D 正确；故选 BDE。填空题 11、振子从平衡位置出发到又回到平衡位置的时间为一个周期。_（判断对错）答案：错 解析：简谐运动中，振子从平衡位置到最大位移的时间为4，从最大位移回到平衡位置的时间为4，则振子从平衡位置出发到又回到平衡位置只完成半个全振动，则振子从平衡位置出发到又回到平衡位置的时间为半个周期，故以上说法是错误的。12、图中实线是一列横波在t0 时刻的波形图，图中虚线是经 0.2s 后的波形图。若波传播的速度为 5m/s，则此波沿x轴_（填“负”或“正”）方向传播；质点P在t0 时刻沿y轴_（填“负”或“正”）方向运动；x2m 处的质点的位移表达式为y_（m）。11 答案：负 负 0.7sin2.5 解析：1由图可知波长=4m，在=0.2s内波的传播距离为 =1m=4 根据波的平移规则可知应该沿x轴负方向传播；2波沿x轴负方向传播，根据上下坡法可知，=0时刻，质点P沿y轴负方向运动；3根据 =可得 =0.8s 因此频率为 =1.25Hz x2m 处的质点的位移表达式为 =sin(2+)=0.7sin2.5 13、如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为t=0 时刻的波形，虚线为经过t=0.25s 后的波形，已知Tt2T（T为该波的周期）。该波的传播速度大小v=_m/s；这列波的频率f=_Hz。12 答案：20 5 解析：12由题意可知 =54=0.25s 解得 =0.2s 这列波的频率为 =1=5Hz 该波的波长为=4m，所以传播速度大小为 =20m/s