2023年高考二轮复习物理考案9机械振动与机械波doc高中物理.docx

(最新原创)2023高考二轮复习物理考案（9）机械振动与机械波 一、选择题 1. 以下说法中正确的选项是：( ) A．作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定 ks5u B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 C．波的干预和衍射是波所特有的现象 D．在干预图样中的振动加强线上各质点的振动位移总是最大 ks5u 2. 将一个力电传感器接到计算机上，可以测量快速变化的力，用这种方法测得某 单摆摆动过程中悬线上拉力大小随时间变化的曲线如下列图由此图线提供的信息 ks5u 作出以下判断，那么正确的选项是( ) A. t=0.2s时摆球正通过最低点 B. t=1.1s时摆球正通过最低点 C. 摆球摆动过程中机械能时而增大时而减小 D. 摆球的摆动周期大约为0.6s ks5u 3. 一质点以坐标原点0为中心位置在y轴上振动，其振幅为5m，周期为0.4s，振 动在介质中产生的简谐波沿x轴的正向传播，其速度为1.0m/s，计时开始时该质点 在坐标原点0，速度方向为y轴正方向，0.2s后此质点立即停止运动，那么再经过0.2s 后的波形是（ ） ks5u 4. 以下关于波的表达中正确的选项是( ) A、机械波的传播方向与波中质点的振动方向一定垂直 ks5u B、超声波在真空中传播速度最大 C、由v=λf可知，波长越长，波传播得越快 D、当一列火车吼叫着向我们匀速驶来时，我们感觉的音调比火车实际发出的音调高 ks5u 5. 位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速．t=0时， ks5u 波刚好传播到x=40 m处，如下列图，在x=400m处有一接收器(图中未画出)，那么，以下说法正确的选项是( ) A．波源开始振动时方向沿y轴正方向 B、波源的振动周期为T=0.05 s C．假设波源向x轴负方向运动，那么接收器接收到的波的频率小于波源的频率 D．该简谐横波在传播过程中只有遇到尺寸小于或等于20 m的障碍物时才会发生明显的 ks5u 衍射现象 6. 一个在y方向上做简谐运动的物体的振动曲线如图甲所示。关于图乙的以下判断正( ) ks5u 　 图甲 图乙 A．图（1）可作为该物体的速度v—t图象 B．图（2）可作为该物体的回复力F—t图象 C．图（3）可作为的物体的回复力F—t图象 ks5u D．图（4）可作为的物体的回复加速度a—t图象 7. 如下列图，在一条直线上两个振源A、B相距6m，振动频率相等，从t0时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，振动图像A为甲，B为乙假设A向右传播的波与B向左传播在t1 = 0.3s时相遇，那么 （ ） A．两列波在A、B间的传播速度均为10m/s B．两列波的波长都是4m ks5u C．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 D．t2 = 0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下 ks5u 8. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图(a) ks5u 所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图（b）所示的波形．那么该波的：( ) A．周期为Δt，波长为8L． B．周期为Δt，波长为8L． C．周期为Δt，波速为12L /Δt D．周期为Δt，波速为8L/Δt ks5u 9. A、B两列波在某时刻的波形如下列图，经过t=TA时间（TA为波A的周期），两波再次出现 ks5u 如图波形，那么两波的波速之比vA∶vB可能是（ ） vA a vB a A. 1∶3 B．1∶2 C．2∶1 ks5u D．3∶1 10. 一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b两点之间沿播的传播方向的距离为2m，a、b两点的振动情况如下列图，以下说法中正确的选项是（ ） ks5u A、波速可能大于 B． 波速可能等于 C．波速可能等于 D．波速可能等于 11. 如下列图，小球P一边贴着水面每秒振动5次，一边沿x轴正方向匀速移动， ks5u ks5u O点是它的初始位置。图示为恰经10个周期时观察到的 水面波那么此水面波的传播速度值及小球P匀速移动的速 度值分别是( ) A．0.05m/s,0.025m/s B．0.15m/s,0.125m/s C．0.2m/s,0.1m/s D．0.1m/s,0.05m/s ks5u 二、计算题 12. 在某介质中形成一列简谐波， （1）波向右传播，在0.1s时刻刚好传到B点，波形如图中实线所示，且再经过0.6 s,P点也开 ks5u 始起振，求： ①该列波的周期T； ②从t=0时刻起到P点第一次到达波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？ ③在以下列图中画出B点的振动图象 （2）假设该列波的传播速度大小为20 m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s时间，那么 ks5u 该列波的传播方向如何？ 13. A和B是一列简谐横波在传播方向上的两质点，图中甲和乙分别为其振动图像，其平衡位 ks5u 置的坐标分别是xA=0和xB=6m，如果波长大于3m但小于9m，波沿x轴正方向传播，求波的传播速度大小并0.2 0.4 t/s O y/cm 5 -5 甲 O y/cm 5 -5 0.2 0.4 t/s 乙 画出t=0.1s时刻两质点间的波形图 ks5u 14. 从甲地向乙地发出频率为50Hz的声波，当波速为330m/s时，刚好在甲、乙两地形成一列有假设干个完整波形的波，当波速为340m/s时，两地还是存在假设干个完整波形，但完整波形的 ks5u 波数减少了两个，求甲、乙两地距离。 15. 在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2-t1 = 0.02s，求：⑴该波可能的传播速度。⑵假设T< t2-t1<2T，且图中P质点在t1时刻的瞬 ks5u 时速度方向向上，求可能的波速。⑶假设0.01s<T<0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点 ks5u 先回到平衡位置，求可能的波速。 123456789 Q R P x/cm s/m O 图16 16. 如图16所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m。从图中状态开始计时，求： （1）P点刚开始振动时，振动方向如何？ ks5u （2）经过多长时间，P点第一次到达波谷？ （3）经过多长时间，P点第二次到达波峰？ 参考答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C A B D BC C AD BC ABC B C 二、计算题 12.解：（1）①由图象可知,=2 m, 波速由，得 ②Δt=Δs/v＝7.5/10=0.75s ks5u P点到达波峰的时刻为Δt+0.1= 0.85s 由题意可知t＝0时刻波刚好传到O点，起振方向向下，即O点振动了t＝0.85s t＝4T＋T/4 ks5u 所以y0＝－2cm，路程s0＝34cm ③ （2）当波速v=20 m/s时，经历0.525 s时间，波沿x轴方向传播的距离，即，实线波形变为虚线波形经历了，故波沿x轴负方向传播． ks5u 2 4 x/m O y/cm 5 -5 6 13.解：周期T=0.4s (n+1/2)λ=6，且3m <λ<9m，那么应取n=1，故λ＝4m 所以波速 v ks5u ＝λ／T＝10m/s 波形如图 14. 解：由可求得当波速为330m/s时波长为. 甲、乙两地的间距为此波长的整数倍，即d=nλ (n=1,2,3,4……)当波速变为340m/s时d=(n-2) λ, ks5u (n=1,2,3,4……) 由上述几式可解得：d=448.8m 15.解：⑴如果这列简谐横波是向右传播的，在t2-t1内波形向右匀速传播了，所以波 ks5u 速=100(3n+1)m/s (n=0,1,2,…)；同理可得假设该波是向左传播的，可能的波 ks5u 速v=100(3n+2)m/s (n=0,1,2,…) ⑵P质点速度向上，说明波向左传播，T< t2-t1 <2T，说明这段时间内波只可能是向左传播了5/3个波长，所以速度是唯一的：v=500m/s ks5u ⑶“Q比R先回到平衡位置〞，说明波只能是向右传播的，而0.01s<T<0.02s，也就是T<0.02s<2T，所以这段时间内波只可能向右传播了4/3个波长，解也是唯一的：v=400m/s ks5u 16．解：（1）P质点刚开始振动的振动方向就是初始时x坐标为0.24m处质点的振动方向。因为横波沿x轴正方向传播，所以初始时x坐标为0.24m处质点启振方向沿y轴负方向，故P质点刚开始振动的方向也沿y轴负方向。 （2）P点第一次到达波谷的时间，就是初始时刻x坐标为0.18m处的质点的振动状态传到P点所需要的时间， ks5u 那么 t1= 又△x1=(0.96—0.18)m=0.78m。 ks5u 所以 t1= (3) P点第二次到达波峰的时间等于初始时x坐标为0.06m处质点的振动状态传到P质点所需要的时间与一个周期的和，那么 ks5u t2= 又 △x2=0.96m—0.06m=0.9m, λ=0.24m 所以 t2= 以P点的振动也可以发现,t2应为t1与1.5T的和，同样可得t2=1.9s。 ks5u