【精准解析】22021高考物理(江苏专用)一轮试题：专题十五+机械振动与机械波

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2021版高考物理一轮复习第十五章机械振动与机械波光电磁波与相对论课后分级演练38机械振动

2021版高考物理一轮复习第十五章机械振动与机械波光电磁波与相对论课后分级演练38机械振动【A 级——基础练】1.(2021·上海奉贤质量抽测)如图为某一弹簧振子做简谐运动的图象，在t 1到t 2时刻内，下列物理量变小的是( )A ．位移B ．速度C ．回复力D ．振幅解析：B 由图可知在t 1到t 2时刻内振子的位移增大，因此回复力F ＝－kx 也增大，振子在向最大位移处运动，因此速度减小，振幅是不变的，故选B.2.(2021·上海长宁质检)如图所示，弹簧振子在B 、C 两点间做简谐运动，B 、C 间距为10 cm ，O 是平稳位置，振子每次从C 点运动到B 点的时刻均为0.5 s ，则该弹簧振子( )A ．振幅为10 cmB ．周期为2 sC ．频率为1 HzD ．从O 点动身到再次回到O 点的过程确实是一次全振动解析：C 振子在B 、C 两点间做机械振动，B 、C 间距为10 cm ，O 是平稳位置，则该弹簧振子的振幅为5 cm ，故A 错误．振子从C 点运动到B 点的时刻为12T ，即12T ＝0.5 s ，该弹簧振子的周期为T ＝1 s ，故B 错误．该弹簧振子的频率为：f ＝1T＝1 Hz ，故C 正确．振子从O 点动身到再次回到O 点的过程不是一次全振动，故D 错误．3．(2021·上海单科)做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原先的94倍，摆球通过平稳位置的速度减为原先的23，则单摆振动的( ) A ．周期不变，振幅不变B ．周期不变，振幅变小C ．周期改变，振幅不变D ．周期改变，振幅变大解析：B 由单摆的周期公式T ＝2πL /g 可知，当摆长L 不变时，周期不变，故C 、D错误；由能量守恒定律可知12mv 2＝mgh ，其摆动的高度与质量无关，因平稳位置的速度减小，则最大高度减小，即振幅减小，选项B 正确、A 错误．4．(2021·北京理综)某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是( )A ．t ＝1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B ．t ＝2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C ．t ＝3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D ．t ＝4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值解析：A 由图象可知，t ＝1 s 和t ＝3 s 时振子在最大位移处，速度为零，加速度分别为负向最大值、正向最大值；而t ＝2 s 和t ＝4 s 时振子在平稳位置，加速度为零，而速度分别为负向最大、正向最大．综上所述，A 项说法正确．5．(多选)某质点做简谐运动，其位移随时刻变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( )A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ．第1 s 末与第3 s 末的速度相同C ．3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D ．3 s 末至5 s 末的速度方向都相同解析：AD ①由关系式可知ω＝π4 rad/s ，T ＝2πω＝8 s ，将t ＝1 s 和t ＝3 s 代入关系式中求得两时刻位移相同，A 对；②作出质点的振动图象，由图象能够看出，第1 s 末和第3 s末的速度方向不同，B 错；③由图象可知，第3 s 末至第4 s 末质点的位移方向与第4 s 末至第5 s 末质点的位移方向相反，而速度的方向相同，故C 错、D 对．6．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原先的4倍，摆球通过平稳位置时速度减小为原先的1/2，则单摆振动的( )A ．频率、振幅都不变B ．频率、振幅都改变C ．频率不变、振幅改变D ．频率改变、振幅不变解析：C 由单摆周期公式T ＝2πl g知周期只与l 、g 有关，与m 和v 无关，周期不变，其频率不变．没改变摆球质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h ，最低点速度为v ，mgh ＝12mv 2.摆球质量改变后：4mgh ′＝12×4m ·(v 2)2，可知h ′≠h ，振幅改变． 7．(多选)下列说法正确的是( )A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D．系统做稳固的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析：ABD 在同一地点，重力加速度g为定值，依照单摆周期公式T＝2πLg可知，周期的平方与摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能相互转化，依照机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；依照单摆周期公式T＝2πLg可知，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系统做稳固的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，明白周期后，能够确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项E错误．8．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平稳位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象能够得知( )A．振子的振动周期等于t1B．在t＝0时刻，振子的位置在a点C．在t＝t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动解析：D 本题考查简谐运动及弹簧振子的振动图象．意在考查考生的明白得能力及简单推理能力．弹簧振子先后经历最短时刻到达同一位置时，若速度相同，则这段时刻间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振动图象能够看出振子的振动周期为2t1，选项A错误；在t ＝0时刻，振子的位移为零，因此振子应该在平稳位置O，选项B错误；在t＝t1时刻，振子在平稳位置O，该时刻振子速度最大，选项C错误；从t1到t2，振子的位移在增加，因此振子正从O点向b点运动，选项D正确．9.如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平稳位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A________A0(填“>”、“<”或“＝”)，T________T0(填“>”、“<”或“＝”)．解析：当弹簧振子通过平稳位置时，a 、b 之间粘胶脱开，a 、b 由于惯性连续向右运动，弹簧伸长，对物块有向左的拉力，物块a 向右做减速运动，动能减少，物块b 在光滑水平面上做匀速直线运动，动能不变，由能量守恒定律知只有物块a 减少的动能转化为弹簧的弹性势能，因此弹簧的最大伸长量减小，故振幅减小．振动中振子的质量变小，振子的周期变小．答案：＜＜10.一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上、下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象，y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．解析：设周期为T ，振幅为A .由题意知一个周期内记录纸的位移为2x 0，由x ＝vT 得T ＝2x 0v ，振幅A ＝y 1－y 22. 答案：2x 0v y 1－y 22【B 级——提升练】11．(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．甲摆的振幅比乙摆大C ．甲摆的机械能比乙摆大D ．在t ＝0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆E ．由图象能够求出当地的重力加速度解析：ABD 由振动图象能够看出，甲摆的振幅比乙摆的大，两单摆的振动周期相同，依照单摆周期公式T ＝2πl g可得，甲、乙两单摆的摆长相等，但不明白摆长是多少，不能运算出当地的重力加速度g ，故A 、B 正确，E 错误；两单摆的质量未知，因此两单摆的机械能无法比较，故C 错误；在t ＝0.5 s 时，乙摆有负向最大位移，即有正向最大加速度，而甲摆的位移为零，加速度为零，故D 正确．12．(多选)(2021·茂名模拟)简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P ，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P 在纸带上画出的确实是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平稳位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时刻，得到的振动图线如图乙所示．则下列说法正确的是( )A ．弹簧振子的周期为4 sB ．弹簧振子的振幅为10 cmC ．t ＝17 s 时振子相对平稳位置的位移是10 cmD ．若纸带运动的速度为2 cm/s ，振动图线上1、3两点间的距离是4 cmE ．2.5 s 时振子正在向x 轴正方向运动解析：ABD 由题图知，弹簧振子的周期为T ＝4 s ，振幅为10 cm ，选项A 、B 正确；由周期性知，t ＝17 s 时振子相对平稳位置的位移与t ＝1 s 时振子相对平稳位置的位移相同，均为0，选项C 错误；若纸带运动的速度为2 cm/s ，振动图线上1、3两点间的距离s ＝vt ＝2 cm/s×2 s＝4 cm ，选项D 正确；x －t 图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，则2.5 s 时振子的速度为负，正在向x 轴负方向运动，选项E 错误．13.(多选)如图所示两木块A 和B 叠放在光滑水平面上，质量分别为m 和M ，A 与B 之间的最大静摩擦力为f m ，B 与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使A 和B 在振动过程中不发生相对滑动，则( )A ．它们的振幅不能大于A ＝M ＋m f m kMB ．它们的振幅不能大于A ＝M ＋m f m kmC ．它们的最大加速度不能大于f mMD ．它们的最大加速度不能大于f mm解析：BD 当A 和B 在振动过程中恰好不发生相对滑动时，AB 间静摩擦力达到最大．依照牛顿第二定律得：以A 为研究对象：a ＝f m m ；以整体为研究对象：kA ＝(M ＋m )a ；联立两式得，A ＝M ＋m f m km，故B 、D 正确． 14．(多选)一简谐振子沿x 轴振动，平稳位置在坐标原点．t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43 s 时刻x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( ) A ．0.1 m ，83s B ．0.1 m,8 s C ．0.2 m ，83 s D ．0.2 m,8 s解析：ACD 若振子的振幅为0.1 m ，43 s ＝(n ＋12)T ，(4－43) s ＝n 1T ，则周期最大值为83s ，A 正确，B 错误；若振子的振幅为0.2 m ，由简谐运动的对称性可知，当振子由x ＝－0.1m 处运动到负向最大位移处再反向运动到x ＝0.1 m 处，再通过n 个周期所用时刻为43s ，则(12＋n )T ＝43 s ，因此周期的最大值为83s ，且t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ，C 正确；当振子由x ＝－0.1 m 经平稳位置运动到x ＝0.1 m 处，再通过n 个周期所用时刻为43s ，则 (16＋n )T ＝43s ，因此现在周期的最大值为8 s ，且t ＝4 s 时，x ＝0.1 m ，D 正确． 15．一物体沿x 轴做简谐运动，振幅为8 cm ，频率为0.5 Hz ，在t ＝0时，位移是4 cm ，且向x 轴负方向运动，试写出用正弦函数表示振动方程并画出相应的振动图象．解析：简谐运动振动方程的一样表示式为x ＝A sin(ωt ＋φ0)．依照题给条件有：A ＝0.08 m ，ω＝2πf ＝π因此x ＝0.08 sin(πt ＋φ0)m将t ＝0时x 0＝0.04 m 代入得0.04＝0.08sin φ0解得初相φ0＝π6或φ0＝56π 因为t ＝0时，速度方向沿x 轴负方向，即位移在减小，因此取φ0＝56π 所求的振动方程为x ＝0.08sin(πt ＋56π)m对应的振动图象如图所示．答案：x ＝0.08sin(πt ＋56π)m 图象见解析。

高考物理连云港力学知识点之机械振动与机械波全集汇编及答案

高考物理连云港力学知识点之机械振动与机械波全集汇编及答案一、选择题1．物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是()A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合2．如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴向左右传播，波速为20m/s.质点a、b与S的距离分别为36.8m和17.2m，已知a和b已经振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻下列判断中正确的是A．b位于x轴上方，运动方向向下B．b位于x轴下方，运动方向向上C．a位于x轴上方,运动方向向上D．a位于x轴下方，运动方向向上3．如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是（）A．0.2s时的位移与0.4s时的位移相同B．0.4s时的速度与0.6s时的速度相同C．弹簧振子的振动周期为0.9s，振幅为4cmD．0.2s时的回复力与0.6s时的回复力方向相反4．一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率。

B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率。

C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率。

D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率。

5．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz ～1000 MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）A ．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m ～150m 之间B ．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C ．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D ．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离6．如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A ．质点振动的振幅为2cmB ．质点振动的频率为4HzC ．在2s 末，质点的加速度最大D ．在2s 末，质点的速度最大7．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A ．①B ．③C ．①④D ．②④8．如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，实线为0t =时刻的波形图，虚线为0.6s t =时的波形图，波的周期0.6s T >，则：（）A ．波的周期为2.4sB ．波的速度为10 m/s 3C ．在0.5 s =t 时，Q 点到达平衡位置D ．在0.5 s =t 时，Q 点到达波峰位置9．一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t =0时刻的波形如图中实线所示，t =0.2 s 时刻的波形如图中的虚线所示，则A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27 sC．波的频率可能为1.25 HzD．波的传播速度可能为20 m/s10．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法不正确的是（）A．若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比C．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为D．若摆长均为，则图线Ⅰ是在地球上完成的11．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，该时刻a、b两质点均到达波峰位置，c质点加速度正在增大。

江苏省2021年高考[物理]考试真题与答案解析

江苏省2021年高考：物理卷考试真题与答案解析一、单项选择题1．用“中子活化”技术分析某样品的成分，中子轰击样品中的产生和另一种粒子X ，147N 14 6C 则X 是（）A 、质子 B 、粒子 C 、粒子 D 、正电子αβ2．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过8110F -⨯2ms 70mV -30mV 程中跨膜电流的平均值为（）A ． B ．C ．D ．71.510A -⨯7210A -⨯73.510A -⨯7510A -⨯3．我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹．“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步．该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角．该卫星（）A ．运动速度大于第一宇宙速度B ．运动速度小于第一宇宙速度C ．轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星D ．轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星4．如图所示，半径为R 的圆盘边缘有一钉子B ，在水平光线下，圆盘的转轴A 和钉子B 在右侧墙壁上形成影子O 和P ，以O 为原点在竖直方向上建立x 坐标系．时从图示位置沿逆0t =时针方向匀速转动圆盘，角速度为，则P 做简谐运动的表达式为（）ωA ．B ．sin(/2)x R t ωπ=-sin(/2)x R t ωπ=+C ．D ．2sin(/2)x R t ωπ=-2sin(/2)x R t ωπ=+5．在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I ，处于磁L π2L 感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为（）A ．B ．C ．D ．BIL 2BIL BIL π2BIL π6．铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（）A ．B ．C ．D ．7．某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于面入射，可以看到光AC 束从圆弧面出射，沿方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该ABC AC 材料的折射率为（）A ．1.2B ．1.4C ．1.6D ．1.88．如图所示，分别用1、2两种材料作K 极进行光电效应探究，其截止频率，保持入射12v v <光不变，则光电子到达A 极时动能的最大值随电压U 变化关系的图像是（）km EA ．B ．C ．D ．9．如图所示，A 、B 两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）A ．A 比B 先落入篮筐B ．A 、B 运动的最大高度相等C ．A 在最高点的速度比B 在最高点的速度小D ．A 、B 上升到某一相同高度时的速度方向相同10．一球面均匀带有正电荷，球内的电场强度处处为零，如图所示，O 为球心，A 、B 为直径上的两点，，现垂直于将球面均分为左右两部分，C 为截面上的一点，移去左半OA OB =AB 球面，右半球面所带电荷仍均匀分布，则（）A ．O 、C 两点电势相等B ．A 点的电场强度大于B 点C ．沿直线从A 到B 电势先升高后降低D ．沿直线从A 到B 电场强度逐渐增大二、非选择题11．小明利用如题11-1图所示的实验装置验证动量定理．将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量．实验时，将滑块系在200.0g M =50.0g m =绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上．滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门112．贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为，线圈的匝数为100、面积为0.20T ，电阻为，若磁体转动的角速度为，线圈中产生的感应电流为．求：20.5m 0.6Ω90rad/s 50A（1）线圈中感应电动势的有效值E ；（2）线圈的输出功率P ．13．如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S ，与气缸底部相距L ，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为和．现接通电热0p 0T 丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L 后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦力为f ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q ，求该过程中气体（1）内能的增加量；U ∆（2）最终温度T ．14．如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O 点，小圆环A 和轻质弹簧套在轻杆上，长为的细线和弹簧两端分别固定于O 和A ，质量为m 的小球B 固定在细线的2L 中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为，现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与37︒竖直方向的夹角增大到时，A 、B 间细线的拉力恰好减小到零，弹簧弹力与静止时大小相53︒等、方向相反，重力加速度为g ，取，，求：sin 370.6︒=cos370.8︒=（1）装置静止时，弹簧弹力的大小F；（2）环A的质量M；（3）上述过程中，装置对A、B所做的总功W．15．如题15-1图所示，回旋加速器的圆形匀强磁场区域以О点为圆心，磁感应强度大小为B，加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场，多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动，半径为R，粒子在电场中的加速时间可以忽略．为将粒子引出磁场，在P位置安装一个“静电偏转器”，如题15-2图所示，偏转器的两极板M和N厚度均匀，构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为，当M、N间加有电压时，狭缝中产生电场强度大小为E的电场，使粒子恰好能通过狭缝，粒子在再次被加速前射出磁场，不计M、N间的距离．求：（1）粒子加速到P点所需的时间t；d（2）极板N的最大厚度；mR（3）磁场区域的最大半径．mB 受力平衡；，解得12cos37cos37F F mg ︒+︒=12sin 37sin 37F F ︒=︒38mgF =（2）设装置转动的角速度为，对A ，对B ω285F M L ω=24tan 535mg m L ω︒=解得964M m =（3）B 上升的高度，A 、B 的动能分别为；15h L =21825kA E M L ω⎛⎫= ⎪⎝⎭21425kB E m L ω⎛⎫= ⎪⎝⎭由，解得()()00kA kB W E E mgh =-+-+3130W mgL =15．（1）设粒子在P 的速度大小为，则，根据动能定理P v P mv R qB =212P nqU mv =由，周期，解得(1)2T t n =-⨯2m T qB π=2212qB R m t mU qBπ⎛⎫=- ⎪⎝⎭（2）由粒子的运动半径，动能mv r qB =212k E mv =解得，则粒子加速到P 前最后两个半周的运动半径为2k mE r qB=；()12kp m E qU r qB -=()222kp m E qU r qB-=由几何关系，且，解得()122m d r r =-2()2kP qBR E m =2222242m mU mU d R R qB qB ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭（3）设粒子在偏转器中的运动半径为，则Q r 2P P Qv qv B qE m r -=设粒子离开偏转器的点为S ，圆周运动的圆心为．由题意知，在上，且粒子飞离磁场O 'O 'SQ 的点与O 、在一条直线上O '由几何关系22sin 2m mER R R qB R mE α=+-。

2021届高三物理一轮复习：机械振动(答案)

2021届高三物理一轮复习机械振动班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1．一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示。

下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)()A．图(1)可作为该物体的v－t图象B．图(2)可作为该物体的F－t图象C．图(3)可作为该物体的F－t图象D．图(4)可作为该物体的a－t图象【答案】C【解析】因为F＝－kx，a＝－kxm，故图(3)可作为F－t、a－t图象；而v随x增大而减小，故v－t图象应为图(2)。

2．某一质点作用力与位移的关系如图所示，由此可判断该质点的运动是( )A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．简谐运动【答案】D3．(2017·北京高考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】 A【解析】t＝1 s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值，A正确。

t＝2 s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零，B错误。

t＝3 s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值，C 错误。

t ＝4 s 时，振子在平衡位置且向x 轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零，D 错误。

5．（多选）(2018·天津高考·T8)一振子沿x 轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。

t=0时振子的位移为-0.1 m ，t=1 s 时位移为0.1 m ，则（）A.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为23s B.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为45sC.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为4 sD.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为6 s 【答案】AD【解析】若振幅为0.1 m ，根据题意可知从t=0 s 到t=1 s 振子经历的周期为1()2n +T ，则1()2n +T=1s(n=0，1，2，3……)，解得T=221n +s(n=0，1，2，3……)，当n=1时T=23 s ，无论n 为何值，T 都不会等于45s ，A 正确，B 错误；如果振幅为0.2 m ，结合位移—时间关系图象，有1 s=2T +nT ①，或者1 s=56T+nT ②，或者1 s=6T+nT③，对于①式，只有当n=0时，T=2 s ，为整数；对于②式，T 不为整数；对于③式，只有当n=0时，T=6 s ，为整数，故C 错误，D 正确。

2021高考物理专题《机械振动机械波》(含答案)

专练机械振动机械波1.一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20 cm，周期为3.0 s．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10 cm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．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s2．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin2.5πt，位移y的单位为m，时间t的单位为s.则()A．弹簧振子的振幅为0.2 mB．弹簧振子的周期为1.25 sC．在t＝0.2 s时，振子的运动速度为零D．在任意0.2 s时间内，振子的位移均为0.1 m3.如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象判断以下说法正确的是()A．0至t1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大B．t1至t2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反C．t2至t3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小D．t3至t4时间内，质点的加速度方向与运动方向相同4．(多选)下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v 与时间的对应关系，T是振动周期．则下列选项中正确的是()时刻状态物理量0 14T12T34TT甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大A.若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB．若丁表示位移x，则甲表示相应的速度vC．若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD．若乙表示位移x，则丙表示相应的速度v5．(多选)水平弹簧振子，每隔时间t，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔t2的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，则有()A．弹簧振子的周期可能小于t2B．每隔t2的时间，振子的加速度总是相同的C．每隔t2的时间，振子的动能总是相同的D．每隔t2的时间，弹簧的长度总是相同的6．关于简谐运动与机械波的下列说法中，正确的是()A．同一单摆，在月球表面做简谐运动的周期大于在地球表面做简谐运动的周期B．受迫振动物体的振幅与它的振动频率无关C．在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同D．在波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直7.如图，沿同一弹性绳相向传播的甲、乙两列简谐横波，波长相等，振幅分别为10 cm、20 cm，在某时刻恰好传到坐标原点．则两列波相遇叠加后()A．不可能产生稳定的干涉图样B．在x＝2 m的质点振动始终减弱C．在x＝0.5 m的质点振幅为零D．坐标原点的振幅为30 cm8.(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m 的质点．下列说法中正确的是()A．波速为0.5 m/sB．波的传播方向向右C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cmD．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置9.如图所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波的图象(图中仅画出0～12 m范围内的波形)，经过Δt＝1.2 s时间，恰好第三次出现图示的波形．根据以上信息，不能得出的结论是()A．波的传播速度的大小B．Δt＝1.2 s时间内质点P经过的路程C．t＝0.6 s时刻质点P的速度方向D．t＝0.6 s时刻的波形10．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲所示)：甲乙(1)下列说法正确的是()A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝a n－1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为________ mm.11.设B、C为两列机械波的波源，它们在同种介质中传播，其振动表达式分别为y B＝0.1cos(2πt)cm和y C＝0.1cos(2πt＋π)cm，发出的波的传播方向如图中的虚线所示．它们传到P点时相遇，2 s末P点开始起振.PB＝40 cm，PC＝50 cm.试求：(1)这两列波的波长；(2)P点形成合振动的振幅．12.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2 s，坐标为x＝8 m的Q点开始起振，求：(1)该列波的周期T；(2)从t＝0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.练高考——找规律1．(多选)(课标Ⅰ)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m /s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是( )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移2．(多选)(课标Ⅲ)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m /s .已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是( )A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰3.(多选)(天津理综)在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为y ＝5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t ，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x ＝12 m 处，波形图象如图所示，则( )A ．此后再经6 s 该波传播到x ＝24 m 处B ．M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向C ．波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向D ．此后M 点第一次到达y ＝－3 m 处所需时间是2 s4．(北京理综)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 轴正方向．若振子位于N 点时开始计时，则其振动图象为( )5．(·课标Ⅱ)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm .O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O 的位移随时间变化的关系式．6．(·课标Ⅰ)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v ＝25 cm /s .两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示．求(1)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x坐标；(2)从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间．练模拟——明趋势7．(多选)(广东深圳一调)一个质点经过平衡位置O ，在A 、B 间做简谐运动，如图(a )所示，它的振动图象如图(b )所示，设向右为正方向，下列说法正确的是( )A ．OB ＝5 cmB ．第0.2 s 末质点的速度方向是A →OC ．第0.4 s 末质点的加速度方向是A →OD ．第0.7 s 末时质点位置在O 点与A 点之间E ．在4 s 内完成5次全振动8．(多选)(湖北孝感调研)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为T.在t ＝0时的波形如图所示，波上有P 、Q 两点，其纵坐标分别为y P ＝2 cm ，y Q ＝－2 cm ，下列说法中正确的是( )A ．P 点的振动形式传到Q 点需要T 2B ．P 、Q 在振动过程中，位移的大小总相等C ．在5T 4内，P 点通过的路程为20 cmD ．经过3T 8，Q 点回到平衡位置E ．在相等时间内，P 、Q 两质点通过的路程相等9．(·湖北襄阳二联)如图所示，a 、b 、c 、d …为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m ．若某时刻向右传播的波到达a 质点，a 开始时先向上运动，经过0.2 s d 质点第一次达到最大位移，此时a 正好在平衡位置(已知质点振幅为2 cm ，a 、d 沿传播方向上的距离小于一个波长)．则该简谐横波在介质中的波速可能值为________ m /s ，此时质点j 的位移为________cm .10．(河北邯郸一模)图甲为一列简谐横波在t ＝0.20 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图乙为质点Q 的振动图象．这列波的传播速度是________ m /s ，质点P 简谐运动的表达式为________．11．(辽宁名校模拟)如图所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：(1)若闭上S1，只打开S2会看到什么现象？(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？(3)若图中实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D各点中，哪些点振动最强，哪些点振动最弱？12．(山西右玉一模)如图所示，图中的实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线对应的是t＝0.5 s时的波形图．求：(1)如果波沿x轴负方向传播，且周期T>0.5 s，则波的速度多大？(2)如果波沿x轴正方向传播，且周期T满足0.3 s<T<0.5 s，则波的速度又是多大？课练机械振动机械波1．C由题意知，游船在做简谐运动，振动图象如图所示，根据振动方程y ＝A sin(ωt ＋φ)，结合振动图象知地面与甲板的高度差不超过10 cm 的时间有三分之一周期，故C 正确，A 、B 、D 错误．2．C 由y －t 关系式可知，弹簧振子的振幅为0.1 m ，选项A 错误；弹簧振子的周期为T ＝2πω＝2π2.5π s ＝0.8 s ，选项B 错误；在t ＝0.2s 时，y ＝0.1 m ，即振子到达最高点，此时振子的运动速度为零，选项C 正确；只有当振子从平衡位置或者从最高点(或最低点)开始计时时，经过T /4＝0.2 s ，振子的位移才为0.1 m ，选项D 错误．3．D 由图知，0至t 1时间内，回复力变大，位移增大，故质点远离平衡位置，速率减小，所以选项A 错误；t 1至t 2时间内，回复力减小，故位移减小，质点向平衡位置加速运动，加速度方向与运动方向相同，所以选项B 错误；t 2至t 3时间内，回复力增大，所以位移增大，质点远离平衡位置，速率减小，所以选项C 错误；t 3至t 4时间内，回复力减小，所以位移减小，质点向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，所以选项D 正确．4．AB 先讨论选项A ：当t ＝0时，位移为零，这时速度为正向最大，当t ＝14T 时，甲的位移为正向最大，这时速度为零．由此可知，若甲表示位移，丙表示相应速度，满足简谐运动规律，故A 正确．同样可推出B 正确，C 、D 错误．5．AC 由题意可知，t ＝nT ，n 可以是1,3，…，当n ＝1时，T＝t ；当n ＝3时，T ＝t 3<t 2，选项A 正确．讨论B 、C 、D 时，以t ＝T为例．每隔T 2时间，振子的位置关于平衡位置对称，振子的加速度大小总是相等，方向总是相反，振子的动能总是相同，弹簧的长度不相同，选项C 正确，选项B 、D 错误．6．A根据单摆的周期公式T ＝2π l g ，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以A 正确；做受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率时振幅最大，振幅与振动频率间的关系如图所示，所以B 错误；机械波的传播速度由介质决定，故在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度相同，所以C 错误；在纵波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向在一条直线上，所以D 错误．7．D 由图可知，两波的波长相等，又波速相等，则频率相等，能发生干涉，能产生稳定的干涉图样，故A 错误；两列波相遇后，在叠加区域x ＝2 m 的质点，振动方向相同，则振动始终加强，故B 错误；两列波在x ＝0.5 m 的质点振动方向相反，则振幅为两列波的振幅之差，即为10 cm ，故C 错误；根据矢量叠加原则，两列波在原点振动方向相同，则原点的振幅为两列波的振幅之和，即为30 cm ，故D 正确．8．ACE 由振动图象知，周期T ＝4 s ，由波的图象知，波长λ＝2 m ，波速v ＝λT ＝0.5 m/s ，A 正确；又由振动图象知，x ＝1.5 m处的质点在t ＝2 s 时在平衡位置且向下振动，则波应该向左传播，B 错误；则0～2 s 内P 运动的路程为8 cm ，C 正确；由于t ＝2 s 时的波形如题图甲，则0～2 s 内P 向y 轴负方向运动，D 错误；Δt ＝7 s ＝134T ，P 质点恰好回到平衡位置，E 正确．9．C 由波的图象读出波长λ＝8 m ．因为经过整数倍周期，图象重复，所以根据经过1.2 s 该波形恰好第三次出现，得到2T ＝1.2 s ，则周期T ＝0.6 s ，由公式λ＝v T 确定出波速v ＝403 m/s ，A 不符合题意；质点经过一个周期，通过的路程是四个振幅，则经过1.2 s ，即两个周期，质点P 通过的路程是s ＝8A ＝80 cm ，B 不符合题意；由于波的传播方向不确定，P 点的速度方向不确定，C 符合题意；t ＝0.6 s 时的波形图与图示时刻相差一个周期，波形确定，D 不符合题意．10．解题思路：(1)摆放各光具时应保证光线沿直线通过各光具的中心(轴线)，所以摆放时并不放单缝和双缝，A 项错误；测量亮纹位置时，为了准确，应该将目镜分划板的中心刻线与亮纹中心对齐，s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，波长λ＝v T ＝1.8×53 m ＝3 m ，故B 错、C 正确．2．BDE 由波速公式：v ＝λf 得λ＝v f ＝0.8 m ，L SP ＝15.80.8λ＝1934λ，L SQ ＝14.60.8λ＝1814λ，由波动的周期性，采用“去整留零”的方法，可在波形图上标出S 、P 、Q 三点的位置，如图所示，由图可知，P 、Q 两点的运动方向始终相反，A 项错误、B 项正确；S 在平衡位置时，P 、Q 一个在波峰，一个在波谷，C 项错误；当S 恰通过平衡位置向上运动时，P 在波峰，Q 在波谷，反之则相反，故D 、E 项正确．3．AB 由波源振动表达式可知ω＝π2，而ω＝2πT ，所以T ＝4 s ，由波形图知λ＝8 m ，波速v ＝λT ＝2 m/s ，Δx ＝v ·Δt ＝12 m ，故A 项正确；经过Δt ′＝3 s ，波向前传播的距离为Δx ′，Δx ′＝v ·Δt ′＝6 m ，画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M 点振动方向沿y 轴正方向，B 项正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方向相同，可得波源起振方向沿y 轴正方向，C 项错误；此时M 点在y ＝3 m处且沿y 轴负方向振动，第一次到达y ＝－3 m 处所用时间小于T 2，故D 项错误．4．A 振子在N 点时开始计时，其位移为正向最大，并按正弦规律变化，故选项A 正确．5．解题思路：(1)设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传动到波谷的时间大于T 8，再从波谷运动到平衡位置的时间为T 4，所以经过38T ，Q 点没有回到平衡位置，故D 错误．由于P 、Q 两点的振动步调总是相反，所以在相等时间内，P 、Q 两质点通过的路程相等，故E 正确．9．解题思路：由题意可知介质中质点起振方向向上，所以d 质点第一次达到最大位移时处于波峰位置，又a 、d 沿传播方向上的距离小于一个波长，则可知a 、d 间的波形如图所示有两种情况：图甲：x ad ＝14λ甲t ＝12T 甲v 甲＝λ甲T 甲解得v 甲＝3 m/s图乙：x ad ＝34λ乙t ＝T 乙v 乙＝λ乙T 乙解得v 乙＝2 m/s结合甲、乙两图可知此时质点j 还没有起振，所以位移为零．答案：3或2 010．解题思路：由图可知波长λ＝8 m ，周期T ＝0.2 s ，则波的传播速度v ＝λT ＝40 m/s ，ω＝2πT ＝10π rad/s ，由图甲、乙可知波沿x 轴。

2021高考物理一轮第七章机械振动和机械波突破训练(含解析)

2021高考物理一轮第七章机械振动和机械波突破训练（含解析）第七章机械振动和机械波（）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有相距2 cm的P、Q两点，从某时刻开始计时，它们的振动图象均如图所示，由此可确定()A.这列波的波长为2 cmB.这列波的波速为0.5 cm/sC.各质点振动的频率为0.25 Hz D.各质点振动的振幅为4 cm解析：由题意知，从0时刻起，两质点P、Q在任一时刻的状态完全相同.因此两点间距离为波长的整数倍，即2 cm=nλ，又由图象得A=2 cm，T=4 s，f=答案：C2.如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子.若不转动把手，让其上下振动，其周期为T1.现使把手以周期T2（T2>T1)匀速转动，当其运动都稳定后，则()1=0.25 Hz. TA.弹簧振子的周期为T1B.弹簧振子的周期为T2C.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大D.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小解析：受迫振动的频率等于驱动力的频率，A错B对.当驱动力的频率接近振子的固有频率时，受迫振动的振幅增大，把手转速增大，周期减小，越接近固有周期T1，C对D错答案：BC用心爱心专心13.如图所示，轻质弹簧下端挂重为30 N的物体A，弹簧伸长了3 cm，再挂重为20 N的物体B时又伸长了2 cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确的是()A.振幅是2 cmB.振幅是3 cmC.最大回复力为30 ND.最大回复力为50 N解析：物体A振动的平衡位置是弹簧挂上A静止的位置，挂上物体B后伸长2 cm，即是A振动的振幅.因为kx1=mAg，所以k=10 N/cm，最大回复力F=kx2=10×2 N=20 N.答案：A4.如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量m、带电荷量为+q的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动.那么()A.小球到达最右端时，弹簧的形变量为2qE kB.小球做简谐运动的振幅为2qE[ kC.运动过程中小球的机械能守恒D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变解析：小球做简谐运动的平衡位置是弹簧拉力和电场力相等的位置，即运动的中心位置的形变量为qE2qE，所以小球到达最右端时，弹簧的形变量为，A正确，B错误；由于kk电场力做功，所以运动过程中小球的机械能不守恒，C错误；运动过程中小球的动能、电势能和弹簧的弹性势能的总量不变，所以D也不正确.答案：A5.如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动.“O”是平衡位置，以某时刻为计时零点（t=0），经过1周期，振子具有正向的最大加速度，那么下图中四个振动图线，哪一4用心爱心专心2个能正确反映振子的振动情况()解析：因经过答案：A6.如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为T0.下列说法中正确的是()T振子有正向的最大加速度，故必须有负的最大位移，所以选A. 4A.单摆摆动过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力B.单摆摆动的过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力C.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期为T>T0D.将该单摆悬挂在匀加速上升的升降机中，其摆动周期T>T0解析：摆球在最高时绳子的拉力小于重力而在最低点大于重力，故选项AB均不正确.单摆在高空时重力加速度小于地球表面，由T=2π感谢您的阅读，祝您生活愉快。

2021届高考一轮物理：机械振动与机械波、近代物理含答案

2021届高考一轮物理：机械振动与机械波、近代物理含答案专题：机械振动与机械波、近代物理、热学一、选择题1、(多选)下列关于近代物理的说法正确的是()A．α粒子的穿透能力比β粒子的穿透能力强，故α粒子容易使金属发生光电效应B．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能C．光是一种概率波，因此光子通过狭缝到达的位置可以由波动规律来确定D．半衰期对某个原子核而言，是指在一个半衰期内，其衰变的概率为1 22、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，下列说法正确的是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量小，而掉在草地上的玻璃杯动量大B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变小，掉在草地上的玻璃杯动量改变大C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小D．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变量与掉在草地上的玻璃杯动量改变量相等3、关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是()A．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫作光子B．康普顿效应说明光具有波动性C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应4、一中子与一质量数为A (A>1)的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A．A＋1A－1B．A－1A＋1C．4A(A＋1)2D．(A＋1)2(A－1)25、氢原子能级示意图如图所示。

光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光。

要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为()A．12.09 eV B．10.20 eVC．1.89 eV D．1.51 eV6、关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性7、如图为氢原子的能级示意图，则下列对氢原子跃迁的理解正确的是()A．由高能级向低能级跃迁时辐射出来的光电子一定不能使逸出功为3．34 eV 的金属发生光电效应B．大量处于n＝4能级的氢原子向n＝1能级跃迁时，向外辐射6种不同频率的光子C．大量处于n＝3能级的氢原子向n＝1能级跃迁时，用发出的光照射逸出功为3．34 eV的金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能为8．75 eVD．如果用光子能量为10．3 eV的光照射处于n＝1能级的氢原子，则该能级的氢原子能够跃迁到较高能级8、由于放射性元素237Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是93在使用人工的方法制造后才被发现．已知237Np经过一系列α衰变和β衰变后变93Bi，下列选项中正确的是()成20983A．209 83Bi的原子核比237 93Np的原子核少28个中子B．237 93Np经过衰变变成209 83Bi，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D．237 93Np的半衰期等于任一个237 93Np原子核发生衰变的时间*9、1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验．实验时，用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火)，接触以后，开动“双子星号”飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F＝895 N，推进器开动时间Δt＝7 s．测出飞船和火箭组的速度变化Δv＝0．91 m/s．已知“双子星号”飞船的质量m1＝3 400 kg．由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为()A．3 400 kg B．3 485 kgC．6 265 kg D．6 885 kg*10、(多选)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电*11、如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动．两球质量关系为m B＝2m A，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4 kg·m/s，则()A．该碰撞为弹性碰撞B．该碰撞为非弹性碰撞C．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10二、非选择题1、思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)光子说中的光子，指的是光电子。

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练(含解析)

2024——2025年高考物理一轮复习机械振动与机械波专练一、单选题（本大题共5小题）1．如图甲，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O 点之间。

现将摆球拉到A 点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线，图中为摆球从A 点开始运动的时刻，g 取。

下列说法正确的是（）A ．单摆的振动周期B ．摆长C ．摆球的质量D ．摆球运动过程中的最大速度2．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的M 点时的波形图，图2是质点N （）从此时刻开始计时的振动图像，Q 是位于处的质点。

下列说法正确的是（）A ．这列波的传播速度是B ．时质点Q 首次到达波峰位置C ．P 点的振动方程为D ．该简谐横波的起振方向为y 轴正方向3．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A 、E 摆长相等。

先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（）0t =210m /s 0.2πs0.1m0.05kg /s x 5m x =3m x =10m =x 1.25m /s8s t =()1110sin cm 22x t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭A ．其它各摆振动振幅与摆动周期均与A 摆相同B ．其它各摆振动振幅大小相同，但摆动周期不同C ．其它各摆振动振幅大小不相同，E 摆振幅最大D ．其它各摆振动周期大小不同，D 摆周期最大4．如图所示，波长和振幅分别为和的简谐横波沿一条直线传播，两点的平衡位置相距。

某一时刻在a 点出现波峰，从此时刻起再经过0.2秒在b 点第一次出现波峰，则（）A ．若波由a 向b 传播，波的传播速度为B ．若波由b 向a 传播，波的传播速度为C ．从b 点出现波峰开始计时，内质点b 经过的路程可能为D ．从b 点出现波峰开始计时，末质点b 可能处在波谷的位置5．汽车主动降噪系统是一种能够自动减少车内噪音的技术，在汽车行驶过程中，许多因素都会产生噪音，系统会通过车身的声学反馈技术，通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消，从而减少车内噪音。

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专题十五机械振动与机械波备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容机械振动1.认识简谐运动的特征。

能用公式和图像描述简谐运动。

2.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。

3.认识受迫振动的特点。

了解产生共振的条件及其应用。

由近几年考情分析可见,本专题对知识点的考查比较离散,相对来说,单摆、机械波的相关知识考查频率较高。

从题型看,选择、填空、计算均有可能,基本上是每年只考一个知识点,难度中等。

主要考查考生的科学推理素养。

本专题的知识点较多复习时要抓住知识的特点,提高复习效率,如复习简谐运动和机械波时要抓住它们的对称性和周期性;对于受迫振动、波的干涉、衍射、多普勒效应等现象,要特别注意现象产生的条件和现象的特点;对于振动图像和波动图像的理解,注意进行比较对照,可达到事半功倍之效。

同时要多关注理论联系实际的问题,提升模型建构素养和分析推理的能力。

机械波1.认识波的特征。

能区别横波和纵波。

能用图像描述横波。

理解波速、波长和频率的关系。

2.知道波的反射和折射现象。

3.了解波的干涉与衍射现象。

4.认识多普勒效应。

能解释多普勒效应产生的原因。

【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一机械振动1.[2018江苏徐州调研,12B(1)]如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。

取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()A.t=0.8s时,振子的速度方向向左B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小1.答案A2.一个单摆做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示,则()A.此单摆的固有周期约为0.5sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动2.答案B考点二机械波3.(多选)小明同学用两根不同材质的绳a、b系在一起演示机械波,他在a绳左端有规律地上下抖动绳子,某时刻绳上呈现如图所示波形,则由此可以看出()A.此时a绳最左端的振动方向向下B.绳a中的机械波周期小于绳b中的机械波周期C.绳a中机械波的传播速度小于绳b中的传播速度D.若绳子左端抖动得越快,波传播速度将越大3.答案AC4.[2018江苏南通调研,12B(1)]下述关于机械波的说法中,正确的是()A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B.发生干涉现象时,介质中振动加强的质点,振动的振幅最大,减弱点振幅可能为零C.在一个周期内,介质中质点所走过的路程等于波长D.某一频率的声波,从空气进入水中时,波长和频率均增大4.答案B5.[2018江苏百校联考,12B(3)]一列横波沿x轴正方向传播,在t1=0时刻的波形图如图中实线所示,在t2=1.0s时刻的波形图如图中虚线所示,已知这列波的周期大于1.0s,求这列波传播的速度。

5.答案6m/s综合篇【综合集训】拓展一对简谐运动的进一步认识1.(2020届江苏南师大附中期中,8)(多选)质点以O为平衡位置,在A、B间做简谐运动,以下说法中错误的是()A.质点离开平衡位置O做匀减速运动B.质点通过O点时,加速度方向发生改变C.回复力的方向总跟质点的速度方向相反D.质点在A和B处的加速度为零1.答案ACD2.[2018江苏连云港调研,12B(1)](多选)一质点做简谐运动的位移x与时间的关系如图所示,由图可知()A.频率是2HzB.振幅是5cmC.t=1.7s时的加速度为正,速度为负D.t=0.5s时质点所受的回复力为零2.答案CD3.[2018江苏镇江月考,12B(3)]一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示。

①求t=0.25×10-2s时的位移;②在t=1.5×10-2s到t=2×10-2s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?③在t=0到t=8.5×10-2s时间内,质点的路程、位移各多大?3.答案①-2cm②变大变大变小变小变大③34cm2cm拓展二振动与波动的比较4.[2018江苏宿迁调研,12B(1)](多选)质点O振动形成的简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻的波形图如图甲所示,当波传到x=3m处的质点P时开始计时,质点P的振动图像如图乙所示,则()A.该波的频率为25HzB.该波的传播速度为2m/sC.质点O开始振动时沿y轴正方向D.从t时刻起,经过0.015s,质点P将回到平衡位置4.答案AD5.[2018江苏苏州调研,12B(1)]一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,A、B间的距离为3m,如图甲所示。

若质点B的振动图像如图乙所示,则从t=0开始质点A的振动图像为()5.答案D拓展三波的传播方向与质点振动方向的判断6.[2015重庆理综,11(2),6分]图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P的振动周期为0.4s。

求该波的波速并判断P点此时的振动方向。

6.答案 2.5m/s沿y轴正向7.[2018江苏苏锡常镇一模联考,12B(2)]如图所示为频率f=1Hz的波源产生的横波,图中虚线左侧为A介质,右侧为B介质,则该波在A、B两种介质中传播的速度大小之比v A∶v B=;若图示时刻为t=0时刻,且此时x=14m处的质点振动方向向上,则t=1.75s时,处于x=6m的质点位移为cm。

7.答案2∶358.[2018江苏如皋调研,12B(3)]一列横波沿x轴传播,图中实线表示某时刻的波形,虚线表示从该时刻起0.005s时的波形。

①如果周期大于0.005s,则当波向右传播时,波速为多大?②如果周期小于0.005s,则当波速为6000m/s时,求波的传播方向。

8.答案①400m/s②向左传播应用篇应用一单摆周期公式的应用【应用集训】1.[2018江苏苏锡常镇四市联考,12B(1)](多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法正确的是()A.甲摆的摆长比乙长B.甲摆的振幅比乙大C.甲、乙两单摆的摆长相等D.由图像可以求出当地的重力加速度答案BC2.(2020届江苏淮安月考,5)惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。

如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙所示为摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动。

在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了,下列说法正确的是()A.甲地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向下移动B.甲地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向上移动C.乙地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向下移动D.乙地的重力加速度较大,若要调准可将螺母适当向上移动答案C应用二波动问题的多解性【应用集训】1.(2020届江苏南京期中,7)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图像。

由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是()A.13mB.23mC.1mD.43m答案BD2.(2020届江苏苏州月考,8)(多选)一列横波沿x轴正方向传播,在t与t+0.8s两时刻,在x轴上-3~3m区间内的两波形图正好重合,如图所示。

则下列说法中正确的是()A.质点振动周期一定为0.8sB.该波的波速可能为10m/sC.从t时刻开始计时,x=1m处的质点比x=-1m处的质点先到达波峰位置D.在(t+0.4s)时刻,x=-2m处的质点位移不可能为零答案BD【五年高考】A组基础题组1.[2019江苏单科,13B(1)](多选)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的()A.位移增大B.速度增大C.回复力增大D.机械能增大1.答案AC2.[2019课标Ⅱ,34(1)]如图,长为l的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方34l的O'处有一固定细铁钉。

将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时。

当小球a 摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡。

设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正。

下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是()2.答案A3.[2015江苏单科,12B(1)](多选)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比()A.波速变大B.波速不变C.频率变高D.频率不变3.答案BC4.(2017北京理综,15,6分)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是()A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值4.答案A5.[2017江苏单科,12B(2)]野生大象群也有自己的“语言”。

研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音。

播放速度变为原来的2倍时,播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

5.答案频率不变6.[2018江苏单科,12B(3)]一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图像如图所示。

已知该波的波长大于0.6m,求其波速和波长。

6.答案2m/s0.8m7.[2016浙江自选,13(2),6分]如图所示,在t=0时刻,位于波源O处的质点从平衡位置开始向上振动,形成沿x轴正方向传播的一列简谐横波,波长为8m。

位于P处的质点在t=1.5s时开始向上运动,当t=2.5s时第一次达到正最大位移。

求①波的周期T;②波速v;③O、P之间的距离。

7.答案①4s②2m/s③3mB组综合题组1.(2019北京理综,13,6分)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则()A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置1.答案C2.[2019课标Ⅰ,34(1)](多选)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t= 2时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。

图(b)表示介质中某质点的振动图像。

下列说法正确的是()A.质点Q的振动图像与图(b)相同B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E.在t=0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大2.答案CDE3.[2019课标Ⅲ,34(1)](多选)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。