《高考物理备考之百所名校组合卷系列专题12机械振动和机械波》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理备考之百所名校组合卷系列专题12机械振动和机械波（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 高考物理备考之百所名校组合卷系列 专题 12 机械振动和机械波【试题 1】如图 17 是内燃机排气门工作简图，凸轮运转带动摇臂，摇臂将气门压下，气缸内废气排出，之后，气门在弹簧的弹力作用下复位，凸轮、摇臂、弹簧协调动作，内燃机得以正常工作所有型号内燃机气门弹簧用法都有一个共同的特点，就是不用一只而用两只，并且两个弹簧劲度系数不同，相差还很悬殊关于为什么要用两只劲度系数不同的弹簧，以下说法正确的是()图 17A一只弹簧力量太小，不足以使气门复位B一只弹簧损坏之后另一只可以继续工作，提高了机器的可靠性C两个弹簧一起使用，可以避免共振D两个弹簧一起使用，增加弹性势能，能够使得机器更节能【解析】外部
2、摇臂带动内部一系列装置工作时，会对气缸产生作用为防止出现共振现象，用两根劲度系数不同的弹簧一起工作，使外部振动频率很难与气缸本身的固有频率一致，可以避免共振发生，故选 C.【答案】C【试题出处】2011杭州一中模拟【试题 2】做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 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】由单摆周期公式 T2 知周期只与 l、 g 有关，与 m 和 v 无关，周期不变lg频率不变又因为没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度差为 h，最低点速度为v， mg
3、h mv212质量改变后：4 mgh 4 m 2，可知 h h，振幅改变，故选 C.12 (v2)【答案】C【试题出处】2011广西质量检测【试题 3】某振动系统的固有频率为 f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为 f.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是_(填入选项前的字母，有填错的不得分)A当 ff0时，该振动系统的振幅随 f 减小而增大C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f【解析】受迫振动的频率总等于驱动力的频率，D 正确；驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大，B 正确故选 BD.【答案】BD【试题出处】20
4、11山东实验中学模拟【试题 4】如图 18 所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为 2 kg，在拉力 F 的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为 5 Hz 的固定电动音叉在玻璃板上画出如图 18 示的曲线，量得 OA1 cm， OB4 cm， OC9 cm.求外力 F 的大小( g10 m/s 2)图 18【解析】 T0.2 s，玻璃板在连续 时间内位移依次为 1 cm、3 cm、5 cm.T2由 x a 2(T2)得 a2 m/s 2由 F mg ma，得 F24 N.【答案】24 N【试题出处】2011深圳中学第二次模拟【试题 5】某同学设计了一个测物体质量的装
5、置，如图 19 所示，其中 P 是光滑水平面，轻质弹簧的劲度系数为 k， A 是质量为 M 的带夹子的标准质量金属块， Q 是待测物体已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为 T ，其中， m 是振子的质量， k 是与弹簧的2m/k劲度系数有关的常数，当只有 A 物体振动时，测得其振动周期为 T1，将待测物体 Q 固定在A 上后振动周期为 T2，则待测物体的质量为多少？这种装置比天平优越之处是什么？图 19【试题出处】2011河北保定一中模拟【试题 6】公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为 T.取竖直向上为正方向
6、，以某时刻作为计时起点，即 t0，其振动图象如图 20 所示，则 ()图 20A t T 时，货物对车厢底板的压力最大14B t T 时，货物对车厢底板的压力最小12C t T 时，货物对车厢底板的压力最大34D t T 时，货物对车厢底板的压力最小34【解析】物体对车厢底板的压力与物体受到的支持力大小相等当物体的加速度向上时，支持力大于重力；当物体的加速度向下时，支持力小于重力 t T 时，货物向下的14加速度最大，货物对车厢底板的压力最小 t T 时，货物的加速度为零，货物对车厢底12板的压力等于重力大小 t T 时，货物向上的加速度最大，则货物对车厢底板的压力最34大【答案】C【试题出处
7、】2011山东曲阜一中模拟【试题 7】一简谐机械波沿 x 轴正方向传播，周期为 T，波长为 .若在 x0 处质点的振动图象如图 22 所示，则该波在 t T/2 时刻的波形曲线为下图中的()图 22【解析】根据振动图象，可知 x0 处的质点，在 t T/2 时刻在平衡位置，向下振动，只有选项 A 中波的图象在 x0 处的质点满足条件，故选 A.【答案】A【试题出处】2011丽江一中模拟【试题 8】一简谐横波在 x 轴上传播，波源振动周期 T=0.1 s，在某一时刻的波形如图7-8 所示，且此时 a 点向下运动.则()图 7-8A.波速为 20 m/s，波沿 x 轴正向传播B.波速为 20 m/
8、s，波沿 x 轴负向传播C.波速为 10 m/s，波沿 x 轴负向传播D.波速为 10 m/s，波沿 x 轴正向传播【解析】由图象知波长 =2 m，则波速 根据“上坡质点向下动，下坡.m/s20Tv质点向上动”的规律，由 a 点向下运动得出波沿 x 方向传播，B 正确.【答案】B【试题出处】2011无锡一中模拟【试题 9】某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为 4 km/s 和 9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子 P 和水平弹簧振子 H 组成(图 7-6)，在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差 5 s 开始振动，则()图 7-6A.P 先开始振动，震源距地震仪约 36
9、kmB.P 先开始振动，震源距地震仪约 25 kmC.H 先开始振动，震源距地震仪约 36 kmD.H 先开始振动，震源距地震仪约 25 km【解析】由两种波的传播速率可知，纵波先传到地震仪位置，设所经历时间为 t,则横波传到地震仪处的时间为 t+5 s，由位移关系可得 4(t+5 s)=9t,t=4 s，则震源距地震仪距离 l=vt=36 km，故 A 正确.【答案】A【试题出处】2011淄博一中模拟【试题 10】下列说法中正确的是()A.将单摆从地球赤道移到南(北)极，振动频率将变大B.将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，则其振动周期将变到原来的 2倍C.将单摆移至绕地球运转的人
10、造卫星中，其振动频率将不变D.在摆角很小的情况下，将单摆的振幅增大或减小，单摆的振动周期保持不变【解析】单摆周期 南(北)极处的重力加速度比赤道处大，周期变小，频率.2glT变大，选项 A 正确；由 知，从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，重2rMmG力加速度将变为原来的 则周期变为原来的 2 倍，选项 B 正确；人造卫星中的物体处于完,41全失重状态，单摆不会摆动，故选项 C 错误；单摆的周期与振幅无关，选项 D 正确.【答案】ABD【试题出处】2011河北冀州中学模拟【试题 11】一列简谐波沿 x 轴传播，某时刻波的图象如图所示此时 A、 B 两质点的位移相同，此后 A 和 B 分别经
11、过最短时间 0.1s 和 0.7s 回到该时刻位置则()A该波沿 x 轴负方向传播B该波的传播速度为 2.5m/sC图示时刻 A 点的速度方向和加速度方向相同D图示时刻 B 点的速度方向和加速度方向相反【试题出处】2011山东临沂一中模拟【试题 12】一列沿 x 轴正方向传播的横波， t0 时刻的波形如图中实线所示，t0.2s 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 0.27sC波的频率可能为 1.25HzD波的传播速度可能为 20m/s【解析】因为横波沿 x 轴正方向传播，所以选项 A 错由图知 24m,0.2s( n1/4) T，故 T0.8/(4 n
12、1) s， n0,1,2.又 f1/ T，故 f(4 n1)/0.8Hz， n0,1,2，. v /T30(4 n1)m/s， n0,1, 2.故选项 C 对，B、D 错【答案】C【试题出处】2011北京海淀区第二次模拟【试题 13】如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装了一支记录用的笔 P，在下面放一条纸带当小球做简谐运动时，沿垂直于振动方向拉动纸带，笔 P 在纸带上画出了一条振动曲线已知在某次实验中如图方向拉动纸带，且在某段时间内得到如图乙所示的曲线，根据曲线可知这段时间内()A纸带在加速运动B纸带在减速运动C振子的振动周期在逐渐增加D振子的振动周期在逐渐减小【解析】振子做简谐振动，其周期不发
13、生变化，C、D 错误，由纸带上的轨迹可以看出相等时间内的位移在增大，所以纸带在加速运动，A 对，B 错注意纸带的运动方向和位移变化之间的关系【答案】A【试题出处】2011桂林一中模拟【试题 14】如图 32 所示中实线是一列简谐横波在 t10 时刻的波形，虚线是这列波在 t20.5 s 时刻的波形，这列波的周期 T 符合：3 T t2 t14 T，问：(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为 74 m/s，波速方向如何？图 32【解析】由图象知： 8 m，又因为 3T t2 t14 T，【试题出处】2011唐山一中模拟【试题 15】甲、乙两列完全相同的横波分别
14、从波源 A、 B 两点沿直线 Ox 相向传播，t0 时的波形图象如图 33 所示，如果两列波的波速都是 10 m/s，求：来源:图 33(1)甲、乙两列波的频率各是多少？(2)第几秒末两列波相遇，相遇时 C、 D 两点间有哪些点位移最大？【解析】(1)由图知： 4 m，又因 v10 m/s，所以由 f 得 f Hz2.5 v 104Hz，故甲、乙两列波的频率均为 2.5 Hz.图 34(2)设经 t 时间两波相遇，则 2vt4 m，所以 t s0.2 s，又因 T 4210 1f 12.5s0.4 s，故波分别向前传播 相遇，此时两列波的波形如图 34 中的虚线所示 2故 CD 间有 x5 m
15、 和 x7 m 处的点位移最大【答案】(1)2.5 Hz2.5 Hz(2)x5 m 和 x7 m【试题出处】2011石家庄实验中学模拟【试题 16】质量为 m 的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态，用力 F 向下压木块使之向下移动距离 d，然后松开手，不计水的粘滞作用，木块做简谐振动(1)当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过 0.5 s 后木块第一次回到平衡位置已知 d2 cm，取竖直向上为正方向，请将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来(在图 35 甲中画出)另一位同学在该同学观察 3.5 s 后开始计时请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象图 35(2)如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，3.5 s 内传播了 3.5 m，则该波的波长是多少？(3)画出该同学在 3.5 s 时观察到的某一方向的波形图(至少画出一个周期)【解析】(1)图象如图 36 所示(2)因为水波 3.5 s 内传播了 3.5 m，所以波速为 v 1 m/s，又由图象得 T1 s，st根据 v ，所以 1 m. T(3)如图 37 所示【答案】(1)图象如下图 36图 36(2)1 m(3)如图 37 所示
