（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第13章 機械振動和機械波（加試）檢測

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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第13章 機械振動和機械波（加試）檢測 一、不定項選擇題(每小題可能只有一個選項正確,也可能有多個選項正確,共75分) 1.單擺是為了研究振動而抽象出的理想化模型,其理想化條件是(　　) A.擺線質量不計 B.擺線長度不伸縮 C.擺球的直徑比擺線長度短得多 D.只要是單擺的運動就是一種簡諧運動 2.關于簡諧運動的位移、加速度和速度的關系,下列說法正確的是(　　) A.位移減小時,加速度減小,速度也減小 B.位移方向總是與加速度方向相反,與速度方向相同 C.物體的運動方向指向平衡位置時,速度方向與位移方向相反;背離平衡位置時,速度方向與

2、位移方向相同 D.物體向負方向運動時,加速度方向與速度方向相同;向正方向運動時,加速度方向與速度方向相反 3.如圖所示是某繩波形成過程的示意圖,1,2,3,4……為繩上的一系列等間距的質點,繩處于水平方向。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動,帶動2,3,4……各個質點依次上下振動,把振動從繩的左端傳到右端。t=0時質點1開始豎直向上運動,經(jīng)過四分之一周期,質點5開始運動。下列判斷正確的是(　　) A.質點6開始振動時的運動方向向下 B.t=時質點6的速度方向向下 C.t=時質點10的速度方向向上 D.t=T時質點16開始運動 4. 右圖為某物體做簡諧運動的圖象,下列

3、說法正確的是(　　) A.由P→Q位移在增大 B.由P→Q速度在增大 C.由M→N位移先減小后增大 D.由M→N位移始終減小 5. 一質點做簡諧運動的振動圖象如圖所示,質點的速度與加速度方向相同的時間段是(　　) A.0~0.3 s B.0.3~0.6 s C.0.6~0.9 s D.0.9~1.2 s 6. 右圖為某彈簧振子在0~5 s內的振動圖象,由圖可知,下列說法正確的是(　　) A.振動周期為5 s,振幅為8 cm B.第2 s末振子的速度為零,加速度為負向的最大值 C.第3 s末振子的速度為正向的最大值 D.從第1 s末到第2 s末振子在做加速

4、運動 7.兩個彈簧振子,甲的固有頻率是100 Hz,乙的固有頻率是400 Hz,若它們均在頻率是300 Hz的驅動力作用下做受迫振動,則振動穩(wěn)定后(　　) A.甲的振幅較大,振動頻率是100 Hz B.乙的振幅較大,振動頻率是300 Hz C.甲的振幅較大,振動頻率是300 Hz D.乙的振幅較大,振動頻率是400 Hz 8. 如圖所示,質量相同的四個擺球懸于同一根橫線上,四個擺的擺長分別為L1=2 m、L2=1.5 m、L3=1 m、L4=0.5 m。現(xiàn)以擺3為驅動擺,讓擺3振動,使其余三個擺也振動起來,則擺球振動穩(wěn)定后(　　) A.擺1的振幅一定最大 B.擺4的周期一

5、定最短 C.四個擺的振幅相同 D.四個擺的周期相同 9. 右圖為一大型娛樂場所內進行“特技表演”時的俯視效果的草圖。表演者騎著摩托車在球體的內壁以恒定的速率做飛檐走壁的表演,在離表演者很遠的觀眾席后排P點的觀眾聽到摩托聲的感覺應是(　　) A.觀眾接收到摩托車在A點發(fā)出聲音的頻率最大 B.觀眾接收到摩托車在B點發(fā)出聲音的頻率最大 C.觀眾接收到摩托車在C點發(fā)出聲音的頻率最大 D.觀眾接收到摩托車在C點和D點發(fā)出聲音的頻率相同 10. 如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實線和虛線分別表示t1=0和t2=0.5 s(T>0.5 s)時的波形。下列選項圖中能正確反映

6、t3=7.5 s時的波形的是(　　) 11. (2017余姚聯(lián)考)如圖所示,一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60 m,在防波堤后A、B兩處有兩只小船進港躲避風浪。某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播,則下列說法正確的是(　　) A.假設波浪的波長約為10 m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響 B.假設波浪的波長約為10 m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響 C.假設波浪的波長約為50 m,則A、B兩處小船基本上不受波浪影響 D.假設波浪的波長約為50 m,則A、B兩處小船明顯受到波浪影響 12. 如圖所示,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直

7、方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向,物塊簡諧運動的表達式為y=0.1sin (2.5πt) m。t=0時刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6 s時,小球恰好與物塊處于同一高度。重力加速度的大小g取10 m/s2。以下判斷正確的是(　　) A.h=1.7 m B.簡諧運動的周期是0.8 s C.0.6 s內物塊運動的路程是0.2 m D.t=0.4 s時,物塊與小球運動方向相反 13.一根粗細均勻的較長繩子,右側固定?，F(xiàn)使左側的S點上下振動,產(chǎn)生一列向右傳播的機械波,某時刻第一次形成了如圖所示的波形。下列說法正確的是(　　) A.該波的頻率逐漸增大 B.該波的頻率逐漸減

8、小 C.此時S點向下運動 D.S點的起始振動方向是向上的 14.在O點有一波源,t=0時刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波t1=4 s時,距離O點為3 m的A點第一次到達波峰;t2=7 s時,距離O點為4 m的B點第一次到達波谷。則以下說法正確的是(　　) A.該橫波的波長為2 m B.該橫波的周期為4 s C.該橫波的波速為1 m/s D.距離O點5 m的質點第一次開始向上振動的時刻為6 s末 15. 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,O為波源且由t=0開始沿y軸負方向起振,如圖所示是t=0.3 s,x=0至x=4 m范圍內的波形圖,虛線右側的波形未畫出。已知圖示時刻x

9、=2 m處的質點第一次到達波峰,則下列判斷正確的是(　　) A.這列波的周期為0.4 s,振幅為10 cm B.這列波的波長為8 m,波速為20 m/s C.t=0.4 s時,x=8 m處的質點速度沿y軸正方向 D.t=3 s時,x=40 m處的質點沿x方向前進了80 m 二、非選擇題(共25分) 16.(8分)某實驗小組用單擺測重力加速度。先用游標卡尺測擺球直徑,結果如圖甲所示,則擺球的直徑為　　　　 cm。若將單擺懸掛后,用刻度尺測得擺線的長是87.00 cm,測得單擺完成40次全振動的時間如圖乙表所示,則秒表讀數(shù)是　　　　 s,單擺的擺動周期是　　　　 s,由此計算當?shù)氐闹亓?/p>

10、加速度為　　　　 m/s2。(保留三位有效數(shù)字,π取3.14)? 17. (8分)如圖所示,實線是某時刻的波形,虛線是0.2 s后的波形。 (1)若波向左傳播,求它的可能周期和最大周期; (2)若波向右傳播,求它可能的傳播速度。 18.(9分)(2017溫嶺聯(lián)考)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向),P與O的距離為35 cm,此距離介于一倍波長與二倍波長之間。已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動,周期T=1 s,振幅A=5 cm。當波傳到P點時,波源恰

11、好處于波峰位置;此后再經(jīng)過5 s,平衡位置在Q處的質點第一次處于波峰位置。求: (1)P、Q間的距離; (2)從t=0開始到平衡位置在Q處的質點第一次處于波峰位置時,波源在振動過程中通過的路程。 第十三章檢測　機械振動和機械波(加試) 1.ABC 2.C　位移減小時,加速度減小,速度增大,A錯誤;位移方向總是與加速度方向相反,與速度方向有時相同,有時相反,B、D錯誤,C正確。 3.C　介質中各質點開始振動時的振動方向和振源開始振動時的振動方向相同,A不對;經(jīng)過t=質點1回到平衡位置,質點9開始向上振動,質點5振動到正的最大

12、位移處,根據(jù)帶動法可知,質點6在平衡位置上方向上振動,即速度的方向向上,B錯;t=時質點1振動到負的最大位移處,質點9振動到正的最大位移處,質點13開始振動,5~13之間的質點在平衡位置上方,9~13之間的質點振動方向都向上,C對;t=T時質點17開始運動,D不對。 4.AC　物體經(jīng)過平衡位置向正方向運動,先后經(jīng)過P、Q兩點,故位移增大,速度減小;物體從正方向最大位移處向負方向運動,先后經(jīng)過M、N兩點,且N點在平衡位置另一側,故從M→N位移先減小后增大。 5.BD 6.C　根據(jù)題圖可知,彈簧振子的周期T=4 s,振幅A=8 cm,選項A錯誤;第2 s末振子到達負向最大位移處,速度為零,加

13、速度最大,且沿x軸正方向,選項B錯誤;第3 s末振子經(jīng)過平衡位置,速度達到最大,且向x軸正方向運動,選項C正確;從第1 s末到第2 s末振子經(jīng)過平衡位置向下運動到達負向最大位移處,速度逐漸減小,選項D錯誤。 7.B　振動穩(wěn)定后,受迫振動的頻率等于驅動力頻率,選項A、D錯;由于乙的固有頻率更接近驅動力頻率,所以乙的振幅較大,選項B對,C錯。 8.D　讓擺3振動,則其余三個擺做受迫振動,受迫振動穩(wěn)定后其周期等于驅動擺的周期,因此四個擺的周期相同,B錯誤,D正確;與驅動擺的擺長越接近則振幅越大,故A、C錯誤。 9.C　據(jù)多普勒效應可知,當聲源與觀察者靠近時,觀察者接收的頻率較高;當聲源與觀察者

14、遠離時,觀察者接收的頻率較低;當聲源與觀察者距離不變時,觀察者接收的頻率不變,選項C正確。 10.D　由題可知=0.5 s,T=2 s,t3=7.5 s=3T,再由特殊點法可以確定D選項正確。 11.AD　根據(jù)題意,A、B兩處小船明顯受到波浪影響的原因是水波發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象,波浪能傳播到A、B兩處。由于只有當障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長差不多的時候,才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故A、D正確,B、C錯誤。 12.AB　t=0.6 s時,物塊的位移為y=0.1sin (2.5π×0.6) m=-0.1 m,則對小球h+|y|=gt2,解得h=1.7 m,選項A正確;簡諧運動的周期是T=

15、 s=0.8 s,選項B正確;0.6 s內物塊運動的路程是3A=0.3 m,選項C錯誤;t=0.4 s=,此時物塊在平衡位置向下振動,則此時物塊與小球運動方向相同,選項D錯誤。 13.AD　波速是由介質的性質決定的,與波長無關,故該波的波速保持不變,由圖看出,該波的波長逐漸減小,而波速一定,由波速v=λf知頻率逐漸增大,故A正確,B錯誤;由波的傳播方向與S點的振動方向的關系知此時S點向上運動,故C錯誤;右端剛起振的點的振動方向與波源S的起振方向相同,方向向上,D正確。 14.BC　t1=4 s時,對A質點,有4 s=,t2=7 s時,對B質點,有7 s=,聯(lián)立解得v=1 m/s,T=4 s

16、,所以λ=vT=4 m,所以A錯誤,B、C正確。波傳播到距O點5 m處的時間t3==5 s,由于波源開始時是向上振動,所以距O點5 m的質點第一次開始向上振動的時刻是6 s初,故D錯誤。 15.C　根據(jù)題意可知,t=0.3 s時O點振動方向是向下的,又已知此時刻x=2 m處的質點第一次到達波峰,則T+T+T=0.3 s,由波長λ=8 m,可得波的周期T=0.3 s,波速v= m/s,故A、B錯;t=0.4 s時,x=8 m處的質點已振動了0.1 s,而<0.1 s<,該質點振動方向沿y軸正方向,故C對;波上各質點不隨波遷移,只在平衡位置附近做簡諧運動,故D錯。 16.答案 0.97　75.

17、3　1.88　9.76 17.答案 (1) s(n=0,1,2,…)　0.27 s (2)5(4n+1) m/s(n=0,1,2,…) 解析 (1)波向左傳播,傳播的時間為 Δt=T+nT(n=0,1,2,…) 所以T==4× s= s(n=0,1,2,…) 最大周期為Tm= s≈0.27 s (2)波向右傳播,Δt=+nT(n=0,1,2,…) T= s(n=0,1,2,…) 而λ=4 m,所以v==5(4n+1) m/s(n=0,1,2,…) 18.答案 (1)133 cm　(2)125 cm 解析 (1)由題意,O、P兩點間的距離與波長λ之間滿足OP=λ=35 cm 解得λ=28 cm① 波速為v==28 m/s② 在t=5 s的時間間隔內,波傳播的路程為s=vt=140 m③ 由題意有s=PQ+ ④ 解得PQ=133 cm⑤ (2)Q處的質點第一次處于波峰位置時,波源運動的時間為 t1=t+T=6T+ ⑥ 波源從平衡位置開始運動,每經(jīng)過,波源運動的路程為A。 故t1時間內,波源運動的路程為s=25A=125 cm⑦