2019届高考物理二轮复习 专题五 加试选择专题 提升训练17 机械振动与机械波(考试专用)

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1、 提升训练 17 机械振动与机械波 1.摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同,其振动图象如图所示。选悬挂点所在水平面为重 力势能的参考面,由图可知( ) A.甲、乙两单摆的摆长之比是 B.ta 时刻甲、乙两单摆的摆角相等 C.tb 时刻甲、乙两单摆的势能差最大 D.tc 时刻甲、乙两单摆的速率相等 2.如图所示,曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把 , 让振子自由振动,测得其频率为 2 Hz。现匀速转动摇把,转速为 240 r/min。则( )

2、 A.当振子稳定振动时,它的振动周期是 0.5 s B.当振子稳定振动时,它的振动频率是 4 Hz C.当转速增大时,弹簧振子的振幅增大 D.当转速减小时,弹簧振子的振幅增大 3.如图,a、b、c、d 是均匀媒质中 x 轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为 2 m、4 m 和 6 m。一 列简谐横波以 2 m/s 的波速沿 x 轴正向传播,在 t=0 时刻到达质点 a 处,质点 a 由平衡位置开始竖 直向下运动,t=3 s 时 a 第一次到达最高点。下列说法正确的是( ) A.在 t=6 s 时刻波恰好传到质点 d 处 B.在 t=5 s 时刻质点 c 恰好到达最高

3、点 C.质点 b 开始振动后,其振动周期为 4 s D.在 4 s

4、则可知( ) A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比 F 甲∶F 乙=2∶1 C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大 D.两振子的振动频率之比 f 甲∶f 乙=1∶2 1 6.如图甲所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图,P 是平衡 位置在 x=2 m 的 质点,Q 是平衡位置在 x=4 m 的质点,此时平衡位置在 x=6 m 的质点刚刚要开始振动。图乙是该简谐 波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)。由此可知 ( )

5、 A.这列波的波长 λ=2 m B.图乙可能是图甲中质点 Q 的振动图象 C.这列波的传播速度 v=3 m/s D.这列波的波源起振方向为向下 7.(2017 年 10 月浙江选考,16)有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为 A、传播方向互相垂直 的平面波相遇发生干涉。如图所示,图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a 为波谷与波谷相遇点,b、c 为波 峰与波谷相遇点,d 为波峰与波峰相遇点,e、g 是 a、d 连线上的两点,其中 e 为连线的中点,则 ( ) A.a、d 处的质点振动加强,b、c 处的质点振动减弱

6、 B.从图示时刻经过半个周期,e 处的质点通过的路程为 4A C.从图示时刻经过半个周期,g 处的质点加速向平衡位置运动 D.从图示时刻经过四分之一周期,d 处的质点振幅恰好为零 8.有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”,他们各自 在那里的物理实验室利用先进的 DIS 系统较准确地探究了单摆周期 T 和摆长 L 的关系。然后他们 通过互联网交流实验数据,并由计算机绘制了 T2-L 图象,如图甲所示。已知天津市比上海市的纬度 高。另外,去“复旦”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的 a、b 两个摆球的振动图象,如 图乙所示。则下列说法正确的

7、是( ) A.甲图中“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是 B B.甲图中图线的斜率表示所在位置的重力加速度 C.由乙图可知,a、b 两摆球振动周期之比为 3∶2 D.由乙图可知,a、b 两单摆摆长之比为 4∶9 9.(2017 年高考物理原创押题预测卷 02【新课标Ⅰ卷】)下列说法正确的是( ) A.机械波的传播过程也是传递能量的过程 B.做简谐振动的物体,经过同一位置时,加速度大小一定相等,方向可能不同 C.光的双缝干涉实验中,若仅将入射 光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变小 D.根据多普勒效应可以判断遥远天体

8、相对于地球的运动速度 10.P、Q 是一列沿 x 轴传播的简谐横波中的两质点,水平间距为 Δx=40 cm,从某时刻开始计时,两 质点的振动图象如图所示,则下列说法正确的是( ) 2 A.P 点的振动方程是 y=0.05cos50πt m B.经过时间 0.03 s,质点 P 运动到 Q 位置 C.这列波遇到 5 m 的障碍物,也能发生很明显的衍射现象 D.简谐横波的传播速度可能是 m/s 11.(2018 温州八校联考)如图所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水

9、平向右 的匀强电场中,小球在 O 点时,弹簧处于原长,A、B 为关于 O 对称的两个位置,现在使小球带上负电, 并让小球从 B 点静止释放,则下列说法不正确的是( ) A.小球仍然能在 A、B 间做简谐运动,O 点是其平衡位置 B.小球从 B 运动到 A 的过程中,动能一定先增大后减小 C.小球仍然能做简谐运动,但其平衡位置不在 O 点 D.小球不可能再做简谐运动 12.如图甲所示,在水平面内,有三个质点 a、b、c 分别位于直角三角形的三个顶点上,已知 ab=6 m,ac=8 m。在 t1=0 时刻 a、b 同时开始振动,振动图象均如图乙所

10、示,所形成的机械波在水平面内传 播,在 t2=4 s 时 c 点开始振动,则( ) A.该机械波的传播速度大小为 2 m/s B.c 点的振动频率先是与 a 点相同,两列波相遇后 c 点的振动频率增大 C.该列波的波长是 2 m D.两列波相遇后,c 点振动加强 13.如图所示,一简谐横波在 t=0 时的波形是图中实线,在 t1=0.2 s 时的波形是图中虚线,P 为介质 中 x=4 m 处的质点,则( ) A.该波一定沿 x 轴正方向传播 B.该波的传播速度可能为 5 m/s C.从 t=0 开始

11、,质点 P 经过 0.2 s 沿 x 轴正方向运动 1 m D.t=0.4 s 时,质点 P 的位置 y=4 cm 3 提升训练 17 机械振动与机械波 1.AC 解析 由题图可知 ,又因为 T=2π ,所以摆长之比为 ,A 正确; 由于两摆线长度不同,在 ta 时刻离开平衡位置位移相等的位置,两个单摆的摆角不相等,B 错误;因为 甲的摆线短、摆幅大,所以甲上升的最大高度大于乙的,在 tb 时刻,乙在平衡位置(最低处),而甲在 最高处,因此两者的势能差是最大的,C 正确。由

12、于甲偏离平衡位置高度差大于乙的,所以甲经过平 衡位置时的速率大于乙的,所以 D 错误。 2.BD 解析 摇把匀速转动的频率 f=n= Hz=4 Hz,周期 T= =0.25 s,当振子稳定振 动时,它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等,A 错误,B 正确。当转速减小时,其频率将 更接近振子的固有频率 2 Hz,弹簧振子的振幅将增大,C 错误,D 正确。 3.ACD 解析 由波的传播知 t=6 s 时波传播的距离 s=vt=2×6 m=12 m,即传到 d 点,选项 A 正 确;t=0 时 a 由平衡位 置开始向下振动,t=3 s 时第一次到达最高点,则 T=3 s,

13、得 T=4 s;各质点 振动周期相同 ,选项 C 正确;波传到 c 点所需时间 t= s=3 s,此时 c 点由平衡位置开始向 下振动,1 s 后到达最低点,所以 4 s

14、,2,…) 因所给定时间与周期的关系未知,故运动时间也存在“周期性”。即 T=Δ t=1.0 s(n2=0,1,2,…) 因此可能的波速为 v= m/s 当 n2=0,n1=0 时,v≈4.67 m/s; 当 n2=0,n1=1 时,v=2 m/s; (n2=0,v 随 n1 增大将减小) 当 n2=1,n1=0 时,v≈23.3 m/s;(n1=0,v 随 n2 的增大而增大) 当 n2=1,n1=1 时,v=10 m/s; 据以上计算数据,不可能出现 B 和 D 选项的结果,故选项 A、C 正确。 5.CD 解析 从图象中可以看出,两弹簧振

15、子周期之比 T 甲∶T 乙=2 ∶1,得频率之比 f 甲∶f 乙=1∶ 2,D 选项正确;弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数 k 有关,周期不同,说明两弹簧振子不同,A 错误;由于弹簧的劲度系数 k 不一定相同,所以两振子所受回复力(F=-kx)的最大值之比 F 甲∶F 乙不 一定为 2∶1,所以 B 错误;由简谐运动的特点可知,在振子到达平衡位置时位移为零,速度最大;在振 子到达最大位移处时,速度为零,从图象中可以看出,在振子甲到达最大位移处时,振子乙恰好到达 平衡位置,所以 C 正确。 6.BD 解析 由题图甲读出波长 λ =4 m,由题图乙读出周期 T=2 s,波速 v

16、= =2 m/s,A、C 错 误;由题图乙看出,t=0 时刻,质点经过平衡位置向上振动,而题图甲中,Q 点也经过平衡位置向上运 动,B 正确;波源的起振方向与 x=6 m 的质点在 t=0 时刻的振动方向相同,简谐波沿 x 轴正方向传播, 则知 x=6 m 的质点在 t=0 时刻的振动方向向下,则波源的起振方向向下,D 正确。 7.ABC 解析 由题意可知两列波满足发生干涉的条件,a、d 两点分别为波谷波谷叠加和波峰波 峰叠加,属于振动加强点,而 b、c 两点为波峰与波谷叠加,属于振动减弱点,选项 A 正确。在 e 处, 4 两列波都处于平衡位置,

17、且下一时刻都向下运动,该点属于振动加强点,振幅为 2A,故 B 正确。在 g 处,该时刻两列波都在平衡位置上方向下运动,则半个周期后,两列波都在平衡位置下方向上运动,g 处的质点为加速向平衡位置运动,所以 C 正确。振动加强点质点振动的振幅为偏离平衡位置最大距 离,是一定值,不会发生变化,所以 d 点的振幅为 2A,选项 D 错误。 8.AD 解析 根据单摆的周期公式 T=2π ,即题图甲中图象的斜率为 ,纬 度越高,重力加速度越大,斜率越小,所以“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是 B,选项 A 正确。斜率不是重力加速度而是 ,选项 B 错误。由题图乙可知,a、

18、b 两摆球振动周期之比为 2∶3,选项 C 错误。由于都在同一地点,重力加速度相等,根据 可判断周期平方与摆长 成正比,所以摆长之比为 4∶9,选项 D 正确。 9.ACD 解析 机械波的传播过程也是传递能量的过程,故 A 正确;做简谐振动的物体,每次经过 同一位置时,加速度大小和方向一定相同,故 B 错误;根据公式 Δ x= λ ,入射光的波长减小,相 邻亮条纹间距一定变小,故 C 正确;根据多普勒效应,遥远天体相对于地球远离,地球接收到的该天 体的光谱将红移,反之将紫移,而其接收频率与相对速度有关,故 D 正确。 10.AD 解析 从题干振动图象可知,振幅 A=0.0

19、5 m,周期 T=0.04 s,结合 t=0 时 Q 在平衡位置 向下振动,对质点 P 点,y=Acosω t=0.05cos50π t,故 A 正确;在波的传播过程中,质点不会随波运动, 故 B 错误;根据振动图象,若波由 P 传到 Q 那么 Δ x=(n+ )λ ,解得波长 λ = ,传播速度 v= ,当 n=2 时,波速 v= m/s,故 D 正确;不管波由 P 传到 Q,还是由 Q 传到 P,障 碍物的尺寸都比波长大得多,不会发生明显的衍射现象,故 C 错误。 11.ABD 解析 小球在匀强电场中受到水平向左的电场力,设该电场力大小为 F0,小球合力为零 的位置应该

20、在 O 点左侧,设为 O1,设 O1、O 点的间距为 x0,弹簧劲度系数为 k,则 F0=kx0;取水平向右为 正方向,当小球从 O1 点向右运动的位移为 x 时,回复力 F=-F0+k(x0-x)=-kx,所以小球会以 O1 点为平 衡位置做简谐运动,选项 A、D 错误,C 正确;因为不知道 A 点与平衡位置 O1 点的位置关系,所以不能 确定小球从 B 运动到 A 的过程中,动能如何变化,选项 B 错误。 12.ACD 解析 因为经过 4 s,振动由 a 点传到 c 点,则波的传播速度 v= m/s=2 m/s,选项 A 正确;c 点的振动频率先是与 a 点相同,两列波相遇后

21、 c 点的振动频率仍然是不变的,选项 B 错误; 该波的波长为 λ =vT=2×1 m=2 m,选项 C 正确;因为 bc-ac=2 m=λ ,故两列波相遇后 ,c 点振动加强, 选项 D 正确。 13.B 解析 当波向左传播时,传播的距离 x=nλ + λ =(4n+3) m,0.2 s=nT+ T,波速 v=(20n+15) m/s,T= (n=0,1,2,3,…)。当波向右传播时,传播的距离 x=nλ + λ =4n+1,0.2 s=nT+   T,波速 v=(20n+5) m/s,T=      (n=0,1,2,3,…)。由于波

22、 传播方向的不确定性,所以据波形图与时间无法判断该波的传播方向,故 A 错误;据以上分析可知, 当波向右传播时,该波的波速可能为 5 m/s,故 B 正确;据波传播特点可知,各质点并不随波迁移,而 是在平衡位置附近做简谐运动,故 C 错误;据波的图象可知,t=0.4 s 时,质点 P 的位置 y=0,故 D 错 误。 贯彻全国农村卫生工作会议精神，掌握新形势 下爱国卫生工作的特点、内涵。坚持实事求是 思想路线，把握因地制宜、分类指导、量力而 行、循序渐进的工作原则，紧紧围绕除四害、 农村改水、改厕、创卫、健康教育等中心内 容，使我校爱国卫生水平再上一个新台阶，促 进我校两个文明建设。现将创建的工作总结如 下： 一、领导重视，精心部署。 卫生事业发展与社会经济发展相辅相成， 共同促进。我校始终把爱卫工作作为仁村中心 小学精神文明建设一项不可获缺的内容，一直 倍受领导的重视。我校把将爱卫工作纳入学校 工作计划之中，明确了任务、职责。为此，我 秀 的 分 数 线 上 5