2022高考物理一轮复习第一章　机械振动　机械波新人教版

第一章机械振动机械波一、选择题每题

4分，共

40分1．如图

1－1所示是察看水面波衍射的实验装置，

AC和

BD

是两块挡板，

AB是一个孔，

O是波源，图中已画出波源所在地区的流传情况，每两条相邻涟漪图中曲线之间距离表示一个波长，则对于波经过孔之后的流传情况，下列描绘中正确的选项是图1－1此时能显然察看到波的衍射现象B．挡板前后涟漪间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能察看不到显然的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频次增大，能更显然地察看到衍射现象解析：从图中能够看到AB孔的大小与波长相差不多，能够发生显然的衍射现象，故A选项正确．由于同一平均介质中，波的流传速度不发生变化，波的频次是一定的，根据λ＝错误!可得波长没有变化，故B选项正确．当孔的尺寸AB扩大后，显然衍射现象的条件被损坏，故C选项正确．如果孔的大小不变，使波源频次增大，则波长减小，孔的尺寸将比波长大，显然的衍射现象可能被损坏，故

D选项错误．答案：ABC2．如图1－2所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源

S，产生两列分别沿轴负方向与正方向流传的机械波．若在两种介质中波的频次及流传速度分别为

f1、f2和

v1、v2，则图1－2＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝C．f＝f，v＝2v2D．f＝，v＝v212111解析：机械波的频次是由波源决定的，机械波的流传速度是由介质决定的，所以f1＝f2对Ⅰ介质，波速v1＝λ1f＝错误!Lf，对Ⅱ介质，波速v2＝λ2f＝错误!f，所以v1＝2v2答案：C3．波源振动的频次为f0，波源在介质中运动时，波源的前方介质振动的频次为f1，波源后方介质振动的频次为f2，则三者的关系为A．f＝f＝f0B．f＝f＞f0[1212C．f1＝f2＜f0D．f2＜f0＜f1解析：f0由波源每秒钟所振动的次数决定，介质振动的频次由波源频次及波源相对介质是否移动来决定，波源运动时，由多普勒效应可知，在波源的正前方介质振动频次高于波源振动频次，而波源的后方介质振动频次低于波源振动频次，即f2＜f0＜f1，只有D项正确．答案：D4．如图1－3所示，实线是沿轴流传的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝时刻的波形图．已知该波的波速是m/，则下列说法正确的选项是[A这列波的波长是14cmB．这列波的周期是C．这列波可能是沿轴正方向流传的D．t＝0时，＝4cm处的质点速度沿轴负方向解析：由波动图象可知波长λ＝12cm，故A错；由T＝错误!＝，故B错；t＝＝＋＝T＋错误!T，则波沿流传方向流传的距离为＝λ＋错误!λ＝12＋4cm＝16cm，即在错误!T内波流传的距离为04cm＝错误!λ＝4cm，故波沿轴负向流传，C错；由波的流传方向可知＝处的质点速度在t＝0时沿轴负方向，故D正确．答案：D5．某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5cm，振动周期为，振动在介质中沿轴正向流传，波速为1m/开始向＋方向振动，经立刻停止振动；则振源停止振动后经的波形是图1－4中的图1－4[解析：由于振源的周期为，故经将形成错误!个完整的波，此时的波动图对应着A，再经过波平移错误!λ，即只有C正确．答案：C6．一列简谐横波沿轴正向流传，振幅为2cm，已知在t＝0时刻相距3m的两质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，其中a质点沿轴负向，如图1－5所示，则图1－5b两质点的平衡地点间的距离为半波长的奇数倍B．t＝0时刻a、b两质点的加快度相同C．a质点速度最大时，b质点速度为零D．当b质点的位移为＋2cm时，a质点的位移为负解析：t＝0时刻，a、b两质点走开平衡地点的位移都相同，所以答复力的大小和方向也都相同，两质点的加快度相同，B正确；a质点向下运动到平衡地点的平均速度一定比b质点运动到上方最大位移处的平均速度大，因此当a质点运动到平衡地点速度最大时，b质点还未运动到上方最大位移处，速度不为零．而当b质点运动到上方最大位移＋2cm时，a质点已运动到平衡地点下方，位移为负值，所以D正确，C错误；由以上剖析可知，a、b两质点不属于振动情况始终相反的质点，因此，它们的平衡地点的距离不为半波长的奇数倍，错误．答案：BD7．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一同运动．当振动平台处于什么地点时，物体对台面的正压力最大．当振动平台运动到最高点时B．当振动平台向下运动过振动中心点时C．当振动平台运动到最低点时D．当振动平台向上运动过振动中心点时解析：物体随平台在竖直方向振动过程中，仅受两个力作用：重力、台面支持力．由这两个力的协力作为振动的答复力，

并产生始终指向平衡地点的加快度．

物体在最高点

a和最低点

b时受到的答复力和加快度的大小分别相等，方向均指向

O点，如图

1－6所示．图1－6根据牛顿第二定律得最高点：mg－Fa＝ma，最低点：Fb－mg＝ma，平衡地点：FO－mg＝0，所以：Fb＞FO＞Fa，即振动平台运动到最低点时，平台对物体的支持力最大．根据牛顿第三定律，物体对平台的压力也最大．答案：C8如图1－7所示，一质点做简谐运动，质点经过B点后再经过1又第2次经过B的振动周期和振幅分别为

先后以相同的动量依次经过A、B两点，历时1，点，在这2内质点经过的总行程为12cm则质点A．3,6cmC．4,9cm

B．4,6cmD．2,8cm答案：B9如图1－8所示，将小球甲、乙、丙都可视为质点分别从放，最后都抵达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心弦轨道从一端B抵达另一端D，丙沿圆弧轨道从C点运动到

A、B、C三点由静止同时释A出发做自由落体运动，乙沿D，且C点很凑近D点，如果忽略一切摩擦阻力，那么下列判断中正确的选项是A．甲球最先抵达D点，乙球最后抵达D点B．甲球最先抵达D点，丙球最后抵达D点C．丙球最先抵达D点，乙球最后抵达D点D．甲球最先抵达D点，无法判断哪个球最后抵达D点解析：甲球运动时间t1＝错误!；乙球运动时间t2，设BD倾角为θ，则a＝θ＝错误!ginθt错误!，t2＝2错误!；丙球做简谐运动，t3＝错误!×2π错误!＝错误!错误!，所以t1＜t3＜t2，故A正确．答案：A10．波速均为v＝m/的甲、乙两列简谐横波都沿轴正方向流传，某时刻波的图象分别如图1－9a、b所示，其中解析：由题图可得：T甲＝错误!＝错误!，T乙＝错误!＝错误!，即f甲≠f乙，则甲与乙相遇不会产生稳定的干预图样；

T甲＜T乙；a图中质点

M在图示时刻的振动方向向上，其第一次回到平衡地点的时间大于

T甲/4，答案：C二、实验题共16分11．6分假定我们已经进入了航天时代，一个由几名高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加快度些器材是：

g，这A．钩码1盒，质量未知且各钩码质量不等；B．重锤1个，质量未知；C．带孔金属小球一个，直径已知为d；D．太阳能电池板一块，输出的直流电压可知足测量要求；E．无弹性丝线若干根；F．导线、开关若干；G．刻度尺1把；H．测力计1个；I．天平1台含砝码1盒；J．打点计时器1台含复写纸、纸带；K．电子停表1只；L．带有光控计时器的实验平板一块在平板两头各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重垂线、滑块，该器材可用来测量滑块从一个光控门运动到另一个光控门的时间；．支架能知足实验所需的固定作用．抵达X星球后，同学们从以上器材中选择所需的器材同一器材能够重复采用，用两种不同的方法测出了重力加快度g的值．现请你达成他们所做的实验．答案：实验一：1器材有A，H，I主要的实验步骤是：①选用一个合适的钩码，用天平测出其质量m；②用测力计测出该钩码的重力F；③计算重力加快度的表达式为g＝错误!实验二：1采用的器材有C，E，G，K，M2主要的实验步骤是：①组装并安装好单摆，测出摆线长度；②测出n次全振动的时间t，算出周期T＝错误!；③由单摆周期公式可得g＝错误!12．10分·孝感模拟1在做“用单摆测定重力加快度”的实验中，用主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图1－10a所示，能够读出此金属球的直径为__________mm单摆细绳的悬点与拉力传感器相连，将摆球拉开一小角度使单摆做简谐运动后，从某时刻开始计时，拉力传感器记录了拉力随时间变化的情况，如图1－10b所示，则该单摆的周期为__________图1－10解析：1球的直径为14mm＋mm×8＝mm2由单摆的周期性联合F－t图象能够得出，该单摆的周期为答案：12三、计算题共44分13．8分·济南模拟如图1－11a是一个单摆振动的情形，O是它的平衡地点，B、C是摆球所能达到的最远地点．设摆球向右方向运动为正方向．图图1－111单摆振动的频次是多大2开始时刻摆球在何地点3若当地的重力加快度为m/2，试求这个摆的摆长是多少解析：1由－t图可知：T＝，所以f＝错误!＝错误!H＝H2t＝0时＝－4cm，故开始时刻摆球在B地点．3根据T＝2π错误!，所以＝错误!＝m答案：1H2B点3m14．10分·营口模拟如图1－12所示，A处放一频次为40H的音叉，经过橡皮管ACB和ADB连通到B处，在B处完全听不到音叉振动的声音，已知管ACB的长度为m，声音在空气中流传速度为320m/，那么管ADB的长度起码为多少米图1－12解析：声波的波长λ＝错误!＝错误!m＝8m由波的干预原理知：ADB－ACB＝错误!，所以ADB＝错误!＋ACB＝4m＋m＝m答案：m15．12分如图1－13所示，两木块的质量分别为m、M，中间弹簧的劲度系数为，弹簧下端与M连结，m与弹簧不连结，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有走开弹簧，试求：图1－131m振动的振幅的最大值；2m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力．解析：1在平衡地点时，设弹簧的压缩量为0，有：0＝mg要使m振动过程中不走开弹簧，m振动的最高点不能高于弹簧原长处，所以m振动的振幅的最大值A＝0＝错误!2m以最大振幅

A振动时，振动到最低点，弹簧的压缩量最大，为

2A＝20＝错误!，对M受力剖析可得：FN＝Mg＋·错误!＝Mg＋2mg，由牛顿第三定律可得，

M对地面的最大压力为

Mg＋2mg答案：1错误!2Mg＋2mg