押题精选16机械振动和机械波-2021年高考物理108所名校押题精选（新高考地区专用）

押题精选16 机械振动和机械波 1．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为m的小球放在弹簧上端处于静止状态，小球与弹簧未粘连，现用力F竖直向下缓慢压小球，小球向下移动x后撤去力F，小球在竖直方向上做简谐运动。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．x的最大值为 B．小球位于最低点和最高点时加速度相同 C．小球每次经过同一位置时的速度相同 D．弹簧处于原长时，小球的加速度为0 【答案】A 【详解】 A．小球在平衡位置处弹簧的压缩量为 ，现用力F竖直向下缓慢压小球，小球向下移动x后撤去力F，小球在竖直方向上做简谐运动，则小球运动到关于平衡位置对称的最高点时不能脱离弹簧，即临界情况是恰好恢复原长，故x的最大值为 ，故A正确； B．按照简谐运动的对称性，可知小球位于最低点和最高点时加速度大小相同，方向相反，故B错误； C．小球每次经过同一位置时的速度方向可能相同也可能相反，故C错误； D．小球的加速度为零的位置应该是合力为零的地方，弹簧处于原长时，小球的合力不为零，故D错误； 故选A。 2．关于波的衍射、干涉，下列说法正确的是（　　） A．超声波定位利用了波的衍射 B．“闻其声不见其人”中的“闻其声”是声波发生明显衍射的结果 C．两列波叠加时一定可以观察到稳定的干涉图样 D．两列波发生稳定干涉时，介质中某点的振动可能时而加强时而减弱 【答案】B 【详解】 A． 超声波定位利用了波的反射，故A错误； B．“闻其声不见其人”中的“其声闻”是声波绕过障碍物继续传播，是声波发生明显衍射的结果，故B正确； C．两列波频率完全相同时，叠加才可以观察到稳定的干涉图样，故C错误； D．两列波发生干涉时，介质中某点的振动如果加强始终加强，如果减弱始终减弱，故D错误。 故选B。 3．如图所示，表面光滑、半径为R的圆弧形轨道AP与水平地面平滑连接，AP弧长为S， 。半径为r的小球从A点静止释放，运动到最低点P时速度大小为v，重力加速度为g，则小球从A运动到P的时间是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 因为AP弧长为S，且 ，所以小球做单摆运动，根据单摆的周期公式可得 由题意可知，摆长为 小球从A运动到P的时间为四分之一个周期，即有 ACD错误，B正确。 故选B。 4．在某介质中位于坐标原点的波源在 时刻起振，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，如图所示为 时刻的波形图，已知波恰好传到 处。下列说法正确的是（　　） A． 处质点的首次起振方向沿y轴正方向 B．波的传播速度为20m/s C．再经过0.1s， 处质点会运动到 处 D． 内质点H通过的路程为5cm 【答案】D 【详解】 A．因波恰好传播到 处的质点，此时首次起振方向沿y轴负方向，故A错误； B．波的传播速度为 故B错误； C．在波传播过程中，质点只会上下振动，不随波迁移，故C错误； D．该波的周期为 该波从原点传播到H点所用时间为 则 内质点H振动时间为 则质点H通过的路程为 ，故D正确。 故选D。 5．图示形状的甲、乙两列横波在同一均匀介质中相向传播，甲波振幅3cm、沿x轴正方向传播，乙波振幅4cm、沿x轴负方向传播。下列有关两列波的说法正确的是（　　） A．乙波的波形先传到O点 B．甲波周期为乙波周期的2倍 C．两波相遇过程中O点的最大位移小于7cm D．两波相遇之后，甲波的振幅会大于3cm，乙波的振幅会小于4cm 【答案】C 【详解】 A．由于两列横波在同一均匀介质中传播，所以波速相等，此时两列波前端到O点的距离相等，所以两列波同时传到O点，故A错误； B．由图可知，甲波的波长为8m，乙波的波长为16m，根据 可知，乙波周期为甲波周期的2倍，故B错误； C．根据“左传左上，右传右上”规则判断可知，甲波右端的质点向下振动，乙波左端的质点向上振动，所以当两列波同时传到O点时，两列波叠加以后振动会相互抵消，则O点的最大振幅小于7cm，故C正确； D．两波相遇时，两波之间互不干扰，所以两波各自的振幅不变，故D错误。 故选C。 6．两艘航模船甲、乙停在静止的湖面上，它们之间的距离为10m，向湖面上掷去一石块，石块激起的一列水波沿甲、乙连线的方向传播，每条航模船每分钟上下振荡了15次，而且当甲船在最低点时，乙船在最高点，两船之间还有两个水波的最高点。由此可以得到水波的波速是（　　） A．1 B．2.5 C．3.75 D．5 【答案】A 【详解】 由题意可知水波的周期为 设水波的波长为λ，则有 解得 所以水波的波速为 故选A。 7．在均匀介质中有一列简谐横波，以 的速度沿 轴负方向传播，在 时刻的波形如图所示，则质点 的振动图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】 由题图知该列波波长 ，又波速 ，则该列波周期为 由于波沿 轴负方向传