课时巩固练(16) 机械振动和机械波 (专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考物理大二轮专题复习（Word版）

课时巩固练(16)　机械振动和机械波 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 基础巩固练 1.如图所示，光滑水平细杆两端固定，小滑块与轻弹簧相连，并套在细杆上，轻弹簧左端固定;在小滑块上固定一个能持续发出单一频率声音的蜂鸣器。滑块与蜂鸣器静止时处于O点，现将其拉到N点由静止释放，滑块与蜂鸣器就沿着细杆在M、N之间振动起来。某同学站在右侧，耳朵正好在MN延长线上，滑块与蜂鸣器整体视为质点，则 (　　) A.该同学听到的蜂鸣器的声音是断断续续的 B.该同学听到的蜂鸣器振动时的声音总是比静止时音调高 C.如果增大滑块与蜂鸣器振动的振幅，其振动周期一定增大 D.滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动 解析　滑块与蜂鸣器沿着细杆在M、N之间振动时，该同学听到的蜂鸣器声音的音调忽高忽低，这是多普勒现象，A、B两项错误;滑块与蜂鸣器的振动可以视为简谐运动，其周期与振幅无关，C项错误，D项正确。 答案　D 2.有主动降噪功能的耳机，内部有可以收集周围环境中噪音信号的麦克风，经过智能降噪处理器对不同的噪声精准运算，产生相应的抵消声波，从而起到降噪消声的作用。下列说法正确的是 (　　) A.主动降噪是利用了声波的衍射原理，使噪音信号不能从外面传入耳机 B.抵消声波和噪音声波频率可以不同 C.抵消声波和噪音声波振幅相同 D.抵消声波和噪音声波相位相同 解析　主动降噪是利用了声波叠加抵消原理，A项错误;抵消声波和噪音声波频率相同，相位差不变，才能干涉相消，相位不必相同，B、D两项错误;抵消声波和噪音声波振幅相同，叠加后噪音才能消失，C项正确。 答案　C 3.同一地点，甲、乙单摆在驱动力作用下振动，其振幅A随驱动力频率f变化的图像如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.若驱动力的频率为2f0，乙单摆振动的频率大于2f0 B.若驱动力的频率为2f0，乙单摆振动的频率等于f0 C.若驱动力的频率为2f0，甲、乙单摆振动的振幅相同 D.若驱动力的频率为2f0，甲单摆振动的振幅小于乙单摆的振幅 解析　当物体做受迫振动时，物体振动的频率等于驱动力频率，A、B两项错误;固有频率与驱动力的频率越接近，振幅越大。由题图可知，甲的固有频率为f0，乙的固有频率为2f0。若驱动力的频率为2f0，甲的振幅小于乙的振幅，C项错误，D项正确。 答案　D 4.摆球质量为m的单摆做简谐运动，其动能Ek随时间t的变化关系如图所示，则该单摆 (　　) A.摆长为 B.摆长为 C.摆球向心加速度的最大值为 D.摆球向心加速度的最大值为 解析　由题图可知，单摆的周期T=4t0，根据单摆周期公式T=2π，解得l=，A、B两项错误;摆球到最低点的动能Ek=E0=mv2，向心加速度的最大值为a=，解得a=，C项正确，D项错误。 答案　C 5.(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图所示，此时波刚好传到P点，t=0.3 s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则 (　　) A.此波波源的起振方向沿y轴负方向 B.该简谐横波的波速为10 m/s C.该简谐横波的频率为2.5 Hz D.该波在传播过程中遇到尺寸为1 m的障碍物会发生明显的衍射现象 解析　简谐横波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点P开始振动时的运动方向沿y轴正方向，所以此波波源的起振方向沿y轴正方向，A项错误;t=0.3 s时，质点P第一次到达负方向最大位移处，由T=0.3 s得T=0.4 s，由题图知波长λ=4 m，该简谐横波的波速为v==10 m/s，B项正确;该简谐横波的频率为f==2.5 Hz，C项正确;障碍物尺寸和波长相近或波长大于障碍物尺寸时，会发生明显的衍射现象，所以该波在传播过程中遇到尺寸为1 m的障碍物会发生明显的衍射现象，D项正确。 答案　BCD 6.超声波指纹识别是第3代指纹识别技术，相较于电容和光学指纹识别，具有精度高且不易受到外界干扰等优点，在现在智能手机上得到了广泛的应用，其原理是指纹识别器发出一束超声波，超声波在手指表面指纹的峰和谷处反射情况不相同，构建出手指指纹情况，关于超声波指纹识别，下列说法正确的是 (　　) A.指纹识别中的超声波可以用次声波代替 B.超声波频率越高，在同种介质中传播速度越快 C.超声波的频率越高，波长越短，识别就越精确 D.超声波在从玻璃进入空气时波速变慢，波长变长 解析　超声波具有较强的穿透能力，而次声波没有这种能力，所以指纹识别中的超声波不可以用次声波代替，A项错误;超声波属于机械波，传播速度由介质决定，与频率无关，则超声波频率越高，在同种介质中传播速度不变，B项错误;超声波的频率越高，周期越小，波速不变，则波长越短，识别就越精确，C项正确;超声波在从玻璃进入空气时波速变慢，频率不变，根据λ=，可知波长变短，D项错误。 答案　C 7.(多选)如图所示，在某一