内容正文:
2026届高三物理一轮复习周测试题(10)
内容:机械振动和机械波
一、选择题(每题只有一个答案正确,每小题4分,共44分)
1.(2025南京市临江高级中学高三上开学考,T3)如图所示,水平方向上有一弹簧振子,O点是其平衡位置,振子在a和b之间振动,关于振子,下列说法正确的是( )
A.在a点时加速度最大,速度最大
B.在O点时速度最大,位移最大
C.在b点时位移最大,速度最小
D.在b点时加速度最大,速度最大
2.(2025南京市六校联合体高三上学情调研,T3)单摆在振动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.摆球经过同一高度速度相同
B.摆球在最低点加速度为零
C.重力沿垂直摆线方向的分力提供回复力
D.同一单摆,在北京和南京振动的周期相同
3.(2021江苏高考,T4)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。T=0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为ω,则P做简谐运动的表达式为( )
A.x=Rsin(ωt―) B.x=Rsin(ωt+)
C.x=2Rsin(ωt―) D.x=2Rsin(ωt+)
4.(2024福建省高考)如图(a),装有砂粒的试管竖直静浮于水中,将其提起一小段距离后释放,一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,试管振动图像如图(b)所示,则试管( )
A.振幅为2.0cm
B.振动频率为2.5Hz
C.在t=0.1s时速度为零
D.在t=0.2s时加速度方向竖直向下
5.(课本习题改编)如图所示,A球振动后,通过水平细绳迫使B、C振动,振动达到稳定时,下列说法中正确的是( )
A.只有A、C的振动周期相等
B.C的振幅比B的振幅小
C.C的振幅比B的振幅大
D.A、B、C的振动周期不相等
6.(2025苏锡常镇高三一模,T3)某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯,关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A.声音频率越低越容易震碎玻璃杯
B.声音频率越高越容易震碎玻璃杯
C.需要很大的音量才能震碎玻璃杯
D.在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯
7.(2025如皋市高三下适应考,T3)某些手机有降噪麦克风。如图所示,降噪麦克风产生与环境噪音振幅相同、相位相反的降噪声波,与噪音叠加从而实现降噪效果,下列说法中正确的是( )
A.降噪声波、环境噪声的波速不同
B.降噪声波、环境噪声的频率不同
C.P点的位移和速度均为零,是振动减弱点
D.再经过四分之一周期,P点是振动加强点
8.(课本习题改编)以下关于波的衍射的说法,正确的是( )
A.波遇到障碍物时,一定会发生明显的衍射现象
B.当障碍物的尺寸比波长大得多时,会发生明显的衍射现象
C.当孔的大小比波长大得多时,会发生明显的衍射现象
D.通常的讲话产生的声波,经过尺寸为1m左右的障碍物时会发生明显的衍射现象
9.(2024海安高级中学高三上期中,T3)列车静止时,静止的观察者听到列车上发出频率一定的声音。下列情况中,观察者会听到这个声音的音调变高的是( )
A.观察者静止,列车远离观察者行驶
B.列车静止,观察者乘汽车向着列车运动
C.观察者乘坐该列车,列车在向前加速运动
D.观察者乘坐该列车,列车在向前减速运动
10.(2024盐城市高三上期中,T10)某时刻横波的波形如图所示,此时介质中质点P的振动动能在逐渐增大。则下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.质点P运动方向沿x轴负方向
C.质点Q振动的动能也逐渐增大
D.质点Q所受的合力方向沿y轴正方向
11.(2025苏州市高三上期末,T11)简谐运动是一种简单、协调、自治的运动,拥有完美的对称性,它的速度随位移变化图线应为( )
二、非选择题(第12题15分,第13题9分,第14题9分,第15题13分,第16题10分,合计56分)
12.(2023重庆市高考题改编)某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。
(1)用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时,游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示,则摆球的直径d为 mm。
(2)实验时,为了使摆的周期大一些以方便测量,可以增大 。
A.摆角
B.摆长
C.摆球质量
D.全振动的测量次数
(3)用摆线和摆球组成单摆,下列器材和操作最合理的是 。
(4)如图乙所示,当摆线长度l=990.1mm时,记录并分析单摆的振动视频,得到单摆的振动周期T=2.00 s,由此算得重力加速度g为 m/s2(保留3位有效数字)。
(5)改变摆线长度l,记录并分析单摆的振动视频,得到相应的振动周期。他们发现,分别用l和l+作为摆长,这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知,该实验中,随着摆线长度l的增加,Δg的变化特点是 ,原因是 。
13.(2025南通等七市高三二模,T12)手持细绳,使绳上A点从t=0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动,振幅为0.2m,t=0.4s时B点刚开始振动,A点回到平衡位置,绳上形成的波形如图所示,规定向上为质点振动位移的正方向。
(1)写出A点的振动方程;
(2)求0~3s内质点B的路程s。
14.(2025海安高级中学高三下月考,T13)科研机构对地震波的特性展开研究,图甲为研究过程中简谐横波在t=0时刻的波形图,M是此波上平衡位置处于x=60m处的一个质点,图乙为质点M的振动图像,求:
(1)该列波的传播速度的大小和方向;
(2)质点M在1s内通过的路程。
15.(2025常州市高三期末,T14)如1图所示,均匀介质中有A、B、C三点,AB=0.4m,BC=0.3m,AC=0.5m,t=0时A、B处的两个质点垂直于平面ABC同时开始振动,振动规律均如2图所示,介质中形成两列波速为0.25m/s的横波。求:
(1)A、B处质点的振动方程;
(2)t=2.2s时C点的位移;
(3)有人认为C点是振动减弱点,他的观点正确吗?简要说明理由。
16.(2025南京市六校联合体高三上学情调研,T14)一列简谐横波沿x轴正向传播,a、b为x轴上的两质点,其平衡位置相距1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求:
(1)求质点b在0~1.4s时间内的运动路程;
(2)若该波的波长大于1m,求波速大小。
参考答案
1.C;
2.C;
3.B;
4.B;
5.C;
6.D;
7.C;
8.D;
9.B;
10.D;
11.B。
12.
(1)19.20;
(2)B;
(3)D;
(4)9.86;
(5)随着摆线长度l的增加,Δg逐渐变小;随着摆线长度l的增加,则l+越接近于l,此时计算得到的g的差值越小。
13.
解析:
(1)振动周期T=0.4s,振动方程x=Asin(t+φ),t=0时刻A点向下振动,φ=π,则A点的振动方程为x=0.2sin(5πt+π)m;
(2)由题知,质点B振动时间Δt=2.6s,Δt=nT,s=4A×n,联立解得s=5.2m。
14.
解析:
(1)根据图乙可知,0时刻,质点M沿y轴正方向运动,根据图甲,利用同侧法可知,该列波的传播方向沿x轴负向传播;根据图甲可知,波长为λ=60m,根据图乙可知,周期为T=1.6×10―2s,则波传播速度为v==3750m/s。
(2)t=1s=62.5T,s=4A×62.5=50m。
15.
解析:
(1)据图T=0.4s,A=2cm,则质点A、B的振动方程为y=Asint=2sin(5πt)cm;
(2)波长为λ=vT=0.1m,则2.2s时刻,波传播的距离为x=vt=0.55m,即A波传到C点的为平衡位置,B波传到C点的为平衡位置,叠加后C点位移为零。
(3)不对;理由:两列波的波长均为λ=0.1m,C点到振源A、B的波程差δ=AC―BC=0.2m=2λ,为波长的整数倍,则C点是振动加强点。
16.
解析:
(1)根据振动图像可得周期为T=0.8s,振幅A=4cm,因t=1.4s=T,则质点a在0~1.4s时间内的运动路程s=4A×=28cm。
(2)由波沿x轴正方向传播,则有1m=(n+)λ(n=1,2,3,…),且波长大于1,因而n=0,解得λ=m,则波速为v==m/s。
内容:机械振动和机械波—2
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