2019高考物理二轮专题复习机械振动与机械波及答案及解析

2019高考物理二轮专题复习机械振动与机械波1．如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（） A B C D2．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为。时刻，一小球从距物块h高处自由落下；时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为以下判断正确的是（）A．B．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．时，物块与小球运动方向相反3．一位游客在千岛湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）A．0.5s B．0.75s C．1.0s D．1.5s4．一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同5．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（）A．质点的振动频率为B．在内质点经过的路程是C．在末，速度为零，加速度最大D．在和两时刻质点的位移大小相等6．光滑的水平面上叠放有质量分别为和的两木块，下方木块与一劲度系数为弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示，已知两木块之间的最大静摩擦力为，使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（）A． B． C． D．7．下列说法正确的是（）A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D．一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显8．（多选）将一单摆向右拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向左摆动，用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，摆球从最高点M摆至左边最高点N时，以下说法正确的是（）A．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为C．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D．摆线经过最低点时，角速度不变，半径减小，摆线张力变大9．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则（）A．甲乙两波的起振方向相反B．甲乙两波的频率之比为C．再经过3s，平衡位置在处的质点振动方向向下D．再经过3s，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零10．甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速均为，两列波在时的波形曲线如图所示。求：（=1\*romani）时，介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标；（=2\*romanii）从开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间。11．两列振动方向相同、振幅分别为和的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是：（）A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅12．一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知周期，时的波形如图所示，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为，，下列说法中正确的是（）A．P点在振动比Q点滞后半个周期B．P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等C．在内，P点通过的路程为D．该波波速为E．在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等13．一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，时开始振动，3s时停止振动，3.5s时的波形如图所示，其中质点a的平衡位置与O的距离为5.0m。以下说法正确的是（）A．波速为B．波长为6mC．波源起振方向沿y轴正方向D．内质点a沿y轴负方向运动E．内质点a通过的总路程为1.4m14．图甲为一列横波在时的波动图像，图乙为该波中处质点P的振动图像，下列说法正确的是：（）A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的频率为0.25HzB．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m大很多C．再过0.5s，P点的动能最大；D．波沿x轴正方向传播；15．如图为一列简谐横波在时的波形图，波源位于坐标原点，已知当时处的质点第一次位于波谷，下列说法正确的是（）A．此波的波速为B．此波的频率为C．波源在时运动速度沿y轴正方向D．波源振动已经历0.6sE．的质点在时处于波峰16．一列简谐横波在时刻的图像如图甲所示。该时刻P，Q两质点的位移均为，平衡位置为15m处的A质点的振动图像如图乙所示。（i）求该列波的波速大小；（ii）求从开始，质点P、Q第一次回到平衡位置的时间间隔。机械振动与机械波（讲）答案1．A2．AB3．C4．D5．BCD6．C7．B8．AC9．ABD10．解：（1）根据两列波的振幅都为8cm，偏离平衡位位移为16cm的质点即为两列波的波峰相遇。设质点x坐标为x根据波形图可知，甲乙的波长分别为，则甲乙两列波的波峰坐标分别为综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为整理可得（=2\*romanii）偏离平衡位置位移为是两列波的波谷相遇的点，时，波谷之差整理可得波谷之间最小的距离为两列波相向传播，相对速度为所以出现偏离平衡位置位移为的最短时间11．AD12．ABDE13．ACE14．CD15．ADE16．解：（i）由图像可得波长QUOTE，周期据得：（ⅱ）时，P质点的振动方向沿y正方向，经过QUOTE回到平衡位置Q质点的振动方向沿y负方向，经过QUOTE回到平衡位置，所以两质点回到平衡位置的时间间隔为QUOTE得QUOTE

机械振动与机械波（讲）解析1．【答案】A2．【答案】ab【解析】t=0.6s时，物块的位移为y=0.1sin(2．5π×0.6)m=-0.1m；则对小球，解得h=1．7m，选项a正确；简谐运动的周期是，选项b正确；0.6s内物块运动的路程是3A=0.3m，选项c错误；t=0.4s=，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项d错误；故选aB．【规律总结】首先要搞清简谐振动的特点及自由落体运动的规律；然后通过物块及小球的位置关系进行讨论。3．【答案】C【方法技巧】对于机械振动与机械波一类问题，画出图像，涉及时间找其与周期的关系，位移找其与振幅的关系，长度找其与波长的关系。4．【答案】D5．【答案】BCD【解析】由图读出周期为，则频率为，故A错误；质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，，则在内质点经过的路程是，故B正确；在末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确；由图看出，在和两时刻质点位移大小相等，故D正确。【名师点睛】由图读出周期，求出频率。质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，根据时间与周期的关系，求出质点在内经过的路程，根据质点的位置，分析速度和加速度，在和两时刻质点位移大小相等。6．【答案】C【解析】【名师点睛】解决本题的关键会分析物体做简谐运动的回复力是什么力。知道该题中最大振幅时两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力。7．【答案】B【解析】物体做受迫振动时，当驱动力的频率f等于物体的固有频率f0时，系统达到共振，振幅最大，A错误；医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，B正确；振动加强区质点的位移可能为零，不一定大于振动减弱区的位移，C错误；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多，而不是由频率决定，D错误；故选B．8．【错因】对单摆的周期的理解和单摆的周期公式不熟悉【正解】9．【答案】ABD【方法技巧】通过波的前沿质点振动方向判断波的起振方向，根据波长、波速与频率关系计算两列波的频率，通过平移法画出3s时的波形，再分析问题。10．【答案】（=1\*romani）（=2\*romanii）11．【答案】AD【方法技巧】理解波的独立传播原理，即两列波在传播的过程中相遇时彼此互不干扰；然后根据波的叠加原理求相遇处质点的位移。12．【答案】ABDE13．【答案】ACE14．【答案】CD【解析】从图乙中可知周期为，故频率为