（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波（加試）檢測

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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波（加試）檢測 一、不定項(xiàng)選擇題(每小題可能只有一個(gè)選項(xiàng)正確,也可能有多個(gè)選項(xiàng)正確,共75分) 1.單擺是為了研究振動(dòng)而抽象出的理想化模型,其理想化條件是(　　) A.擺線質(zhì)量不計(jì) 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(yùn)動(dòng)就是一種簡諧運(yùn)動(dòng) 2.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)的位移、加速度和速度的關(guān)系,下列說法正確的是(　　) A.位移減小時(shí),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(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí),速度方向與位移方向相反;背離平衡位置時(shí),速度方向與

2、位移方向相同 D.物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度方向與速度方向相同;向正方向運(yùn)動(dòng)時(shí),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(zhì)點(diǎn),繩處于水平方向。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)2,3,4……各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng),把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開始豎直向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過四分之一周期,質(zhì)點(diǎn)5開始運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是(　　) A.質(zhì)點(diǎn)6開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下 B.t=時(shí)質(zhì)點(diǎn)6的速度方向向下 C.t=時(shí)質(zhì)點(diǎn)10的速度方向向上 D.t=T時(shí)質(zhì)點(diǎn)16開始運(yùn)動(dòng) 4. 右圖為某物體做簡諧運(yùn)動(dòng)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(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖所示,質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向相同的時(shí)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(nèi)的振動(dòng)圖象,由圖可知,下列說法正確的是(　　) A.振動(dòng)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(fù)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(yùn)動(dòng) 7.兩個(gè)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(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),則振動(dòng)穩(wěn)定后(　　) A.甲的振幅較大,振動(dòng)頻率是100 Hz B.乙的振幅較大,振動(dòng)頻率是300 Hz C.甲的振幅較大,振動(dòng)頻率是300 Hz D.乙的振幅較大,振動(dòng)頻率是400 Hz 8. 如圖所示,質(zhì)量相同的四個(gè)擺球懸于同一根橫線上,四個(gè)擺的擺長分別為L1=2 m、L2=1.5 m、L3=1 m、L4=0.5 m?，F(xiàn)以擺3為驅(qū)動(dòng)擺,讓擺3振動(dòng),使其余三個(gè)擺也振動(dòng)起來,則擺球振動(dòng)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(gè)擺的振幅相同 D.四個(gè)擺的周期相同 9. 右圖為一大型娛樂場所內(nèi)進(jìn)行“特技表演”時(shí)的俯視效果的草圖。表演者騎著摩托車在球體的內(nèi)壁以恒定的速率做飛檐走壁的表演,在離表演者很遠(yuǎn)的觀眾席后排P點(diǎn)的觀眾聽到摩托聲的感覺應(yīng)是(　　) A.觀眾接收到摩托車在A點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率最大 B.觀眾接收到摩托車在B點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率最大 C.觀眾接收到摩托車在C點(diǎn)發(fā)出聲音的頻率最大 D.觀眾接收到摩托車在C點(diǎn)和D點(diǎn)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(shí)線和虛線分別表示t1=0和t2=0.5 s(T>0.5 s)時(shí)的波形。下列選項(xiàng)圖中能正確反映

6、t3=7.5 s時(shí)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(jìn)港躲避風(fēng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向,物塊簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.1sin (2.5πt) m。t=0時(shí)刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6 s時(shí),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(yùn)動(dòng)的周期是0.8 s C.0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2 m D.t=0.4 s時(shí),物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反 13.一根粗細(xì)均勻的較長繩子,右側(cè)固定?，F(xiàn)使左側(cè)的S點(diǎn)上下振動(dòng),產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波,某時(shí)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(shí)S點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng) D.S點(diǎn)的起始振動(dòng)方向是向上的 14.在O點(diǎn)有一波源,t=0時(shí)刻開始向上振動(dòng),形成向右傳播的一列橫波t1=4 s時(shí),距離O點(diǎn)為3 m的A點(diǎn)第一次到達(dá)波峰;t2=7 s時(shí),距離O點(diǎn)為4 m的B點(diǎn)第一次到達(dá)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(diǎn)5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)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(fù)方向起振,如圖所示是t=0.3 s,x=0至x=4 m范圍內(nèi)的波形圖,虛線右側(cè)的波形未畫出。已知圖示時(shí)刻x

9、=2 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)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(shí),x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向 D.t=3 s時(shí),x=40 m處的質(zhì)點(diǎn)沿x方向前進(jìn)了80 m 二、非選擇題(共25分) 16.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測重力加速度。先用游標(biāo)卡尺測擺球直徑,結(jié)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(dòng)的時(shí)間如圖乙表所示,則秒表讀數(shù)是　　　　 s,單擺的擺動(dòng)周期是　　　　 s,由此計(jì)算當(dāng)?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(shí)線是某時(shí)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(diǎn)O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(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(shí)由平衡位置開始向上振動(dòng),周期T=1 s,振幅A=5 cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí),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(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源在振動(dòng)過程中通過的路程。 第十三章檢測　機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波(加試) 1.ABC 2.C　位移減小時(shí),加速度減小,速度增大,A錯(cuò)誤;位移方向總是與加速度方向相反,與速度方向有時(shí)相同,有時(shí)相反,B、D錯(cuò)誤,C正確。 3.C　介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和振源開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向相同,A不對(duì);經(jīng)過t=質(zhì)點(diǎn)1回到平衡位置,質(zhì)點(diǎn)9開始向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)5振動(dòng)到正的最大

12、位移處,根據(jù)帶動(dòng)法可知,質(zhì)點(diǎn)6在平衡位置上方向上振動(dòng),即速度的方向向上,B錯(cuò);t=時(shí)質(zhì)點(diǎn)1振動(dòng)到負(fù)的最大位移處,質(zhì)點(diǎn)9振動(dòng)到正的最大位移處,質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng),5~13之間的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置上方,9~13之間的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向都向上,C對(duì);t=T時(shí)質(zhì)點(diǎn)17開始運(yùn)動(dòng),D不對(duì)。 4.AC　物體經(jīng)過平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng),先后經(jīng)過P、Q兩點(diǎn),故位移增大,速度減小;物體從正方向最大位移處向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),先后經(jīng)過M、N兩點(diǎn),且N點(diǎn)在平衡位置另一側(cè),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(xiàng)A錯(cuò)誤;第2 s末振子到達(dá)負(fù)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(xiàng)B錯(cuò)誤;第3 s末振子經(jīng)過平衡位置,速度達(dá)到最大,且向x軸正方向運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)到達(dá)負(fù)向最大位移處,速度逐漸減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 7.B　振動(dòng)穩(wěn)定后,受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率,選項(xiàng)A、D錯(cuò);由于乙的固有頻率更接近驅(qū)動(dòng)力頻率,所以乙的振幅較大,選項(xiàng)B對(duì),C錯(cuò)。 8.D　讓擺3振動(dòng),則其余三個(gè)擺做受迫振動(dòng),受迫振動(dòng)穩(wěn)定后其周期等于驅(qū)動(dòng)擺的周期,因此四個(gè)擺的周期相同,B錯(cuò)誤,D正確;與驅(qū)動(dòng)擺的擺長越接近則振幅越大,故A、C錯(cuò)誤。 9.C　據(jù)多普勒效應(yīng)可知,當(dāng)聲源與觀察者靠近時(shí),觀察者接收的頻率較高;當(dāng)聲源與觀察者

14、遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收的頻率較低;當(dāng)聲源與觀察者距離不變時(shí),觀察者接收的頻率不變,選項(xiàng)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(diǎn)法可以確定D選項(xiàng)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(dāng)障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長差不多的時(shí)候,才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故A、D正確,B、C錯(cuò)誤。 12.AB　t=0.6 s時(shí),物塊的位移為y=0.1sin (2.5π×0.6) m=-0.1 m,則對(duì)小球h+|y|=gt2,解得h=1.7 m,選項(xiàng)A正確;簡諧運(yùn)動(dòng)的周期是T=

15、 s=0.8 s,選項(xiàng)B正確;0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是3A=0.3 m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;t=0.4 s=,此時(shí)物塊在平衡位置向下振動(dòng),則此時(shí)物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 13.AD　波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的,與波長無關(guān),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(cuò)誤;由波的傳播方向與S點(diǎn)的振動(dòng)方向的關(guān)系知此時(shí)S點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;右端剛起振的點(diǎn)的振動(dòng)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(shí),對(duì)A質(zhì)點(diǎn),有4 s=,t2=7 s時(shí),對(duì)B質(zhì)點(diǎn),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(cuò)誤,B、C正確。波傳播到距O點(diǎn)5 m處的時(shí)間t3==5 s,由于波源開始時(shí)是向上振動(dòng),所以距O點(diǎn)5 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻是6 s初,故D錯(cuò)誤。 15.C　根據(jù)題意可知,t=0.3 s時(shí)O點(diǎn)振動(dòng)方向是向下的,又已知此時(shí)刻x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)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(cuò);t=0.4 s時(shí),x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了0.1 s,而<0.1 s<,該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向,故C對(duì);波上各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,只在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)。 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(shí)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(diǎn)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(shí)間間隔內(nèi),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(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t1=t+T=6T+ ⑥ 波源從平衡位置開始運(yùn)動(dòng),每經(jīng)過,波源運(yùn)動(dòng)的路程為A。 故t1時(shí)間內(nèi),波源運(yùn)動(dòng)的路程為s=25A=125 cm⑦