专题01 机械振动和机械波(期末复习专项训练)高二物理下学期人教版

2026-06-01
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物理快线
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 第二章 机械振动,第三章 机械波
类型 题集-专项训练
知识点 机械振动与机械波
使用场景 同步教学-期末
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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文件大小 19.59 MB
发布时间 2026-06-01
更新时间 2026-06-01
作者 物理快线
品牌系列 上好课·考点大串讲
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内容正文:

专题01 机械振动和机械波 题型1 简谐运动的特征与图像 题型7 波长、频率与波速的关系(重点) 题型2 弹簧振子模型(重点) 题型8 振动图像与波形图的对比分析(常考点、重点) 题型3 单摆模型(重点) 题型9 机械波的多解问题(重点、难点) 题型4 用单摆测量重力加速度 题型10 波的反射、折射和衍射 题型5 受迫振动、共振(常考点) 题型11 波的干涉(重点) 题型6 波的形成 题型12 多普勒效应 3 / 23 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 题型一 简谐运动的特征与图像(共3小题) 1.下列关于简谐运动的说法中正确的是(  ) A.简谐运动属于一种匀变速运动 B.做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C.做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D.做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 2.对于下面甲、乙、丙、丁四种情况,不是简谐运动的是(  ) A.如甲图:倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离,然后松开(忽略空气阻力) B.如乙图:粗细均匀的木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手,木筷就在水中上下振动 C.如丙图:小球在半径为R的光滑球面上的A、B(R远大于弧长AB)之间来回运动 D.如丁图:小球在光滑固定的斜面上来回运动 3.(多选)如图为某水平弹簧振子中的小球做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.时,弹簧振子的弹性势能最大 B.时,小球的加速度最大 C.1~2s的过程中,小球的速度与加速度方向相同 D.时和时,小球的位移相反 题型二 弹簧振子模型(共3小题) 4.如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,向右为正方向,由图可知下列说法中正确的是(     ) A.在时,弹簧振子的加速度为正向最大 B.从到时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动 C.在与两个时刻,弹簧振子在同一位置 D.在时,弹簧振子有最小的位移 5.如图甲所示,“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成,底座固定,用力向下缓慢按压头部,释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向,在头部通过平衡位置时开始计时,头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是(  ) A.简谐运动的振幅为 B.简谐运动的频率为 C.内,头部的动能先增大后减小 D.和时,头部的加速度相同 6.(多选)如图所示,倾角为θ的光滑斜面,一劲度系数为k的弹簧上端固定在A点,下端系一质量为M的木块,此时木块静止于O点,一质量为m的子弹,以速度v0打入木块并留在木块中,下列说法正确的是(  ) A.子弹和木块将以O点为平衡位置沿斜面做简谐运动 B.子弹和木块在振动过程中的最大速度等于 C.木块做简谐运动的振幅大于 D.从子弹打入木块后开始到第二次回到O点的过程中,弹簧对子弹和木块组成的系统的冲量大小等于 题型三 单摆模型(共3小题) 7.如图甲所示,一摆球在竖直平面内做小角度摆动(θ<5°)。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时,其振动图像如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是(  ) A.摆长约为2m B.t=0.5s时摆球所受合外力为零 C.从t=1.5s至t=2.0s的过程中,摆球所受回复力逐渐增大 D.摆球的位移x随时间t的变化规律为 8.如图1所示,一单摆悬挂在O点,在O点正下方P点有一个钉子,将小球(可视为质点)拉到A点后静止释放,小球在竖直平面内做简谐运动,摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°,重力加速度g取10m/s2,不计一切阻力和能量损失,下列说法中正确的是(  ) A.该单摆的周期为 B.时小球动能最大 C. D. 9.如图所示,是甲、乙两个单摆的振动图像,可得甲、乙的摆长之比为(  ) A. B. C. D. 题型四 用单摆测量重力加速度(共3小题) 10.在“用单摆测量重力加速度”的实验中 (1)实验前根据单摆周期公式可推导出重力加速度g的表达式,下列正确的是________ A. B. C. D. (2)实验过程中下列说法正确的有________(多选) A.摆线要选择细一些的、长度选短一些 B.摆球选择质量大一些且体积小一些的小球 C.悬挂点要固定 D.测量周期时拉开摆球从最高点释放开始计时 (3)根据多组实验数据作出周期平方和摆长的图线如图2所示,取3.14,可以求出重力加速度g为________(结果保留3位有效数字) 11.如图1所示,某实验小组进行“用单摆测量重力加速度”实验。 (1)下面两种悬挂方式中,正确的是_________(填“甲”或“乙”)。 (2)如图2,用游标卡尺测得钢球的直径_________cm。 (3)计数时,应选择小球运动过程中的最_________(填“低”或“高”)点作为计时起点。 (4)下列操作可能导致重力加速度测量偏小的是_________。 A.绳长测量偏短 B.钢球未在同一竖直面内摆动 C.误将29次全振动数成了30次 (5)改变摆长,重新测量周期,多次实验后,做出图线,如图3所示。已知图中直线斜率为,则重力加速度的表达式_________。 (6)若采用(5)的实验方案,能否不测量小球的直径?________(填“能”或“不能”),并简述原因:________。 12.某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 (1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径为d = __________cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图丙所示,则小球摆动的周期为T = __________。 (3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为g = __________(用d、t0、R表示)。 (4)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度测得重力加速度,则测得的重力加速度的值__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)当地重力加速度的真实值。 题型五 受迫振动、共振(共3小题) 13.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅与驱动力频率的关系)如图所示,重力加速度,则(  ) A.驱动力周期约为0.25s B.此单摆的摆长约为1m C.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向右移动 D.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向左移动 14.海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动(可视为简谐振动),其振动周期为T。某时刻浮漂正好经过平衡位置向下运动,忽略水的黏滞阻力,从该时刻起(  ) A.经过时间,浮漂的速度达到最大 B.经过时间,浮漂的重力势能为零 C.经过T时间,浮漂的加速度为零 D.风浪突然增大,浮漂的固有频率变大 15.如图所示,绷紧的水平绳子上悬挂着A、B、C、D四个摆长不同的摆球,若让摆球A在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来,摆球B、C、D也摆动起来,待稳定时,下列说法正确的是(  ) A.摆球D的周期最小 B.四个摆球的周期相同 C.摆球B、C、D的振幅相同 D.摆球B、C、D中,摆球B经过最低点时速度最小 题型六 波的形成(共3小题) 16.以下关于机械波的几种说法中,正确的是(  ) A.有机械振动必定会有机械波 B.机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波动的过程中,波上的质点是沿着波形曲线运动的 D.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 17.中国戏曲中的“水袖”文化源远流长。某次水袖表演中,表演者以2Hz的频率“抖”出一列以O点为波源、水平向右传播的简谐波,某时刻的波形图如图所示。其中a点位于波峰,b点位于波谷,P点恰好位于平衡位置,a、b两点沿波的传播方向相距1.25m、沿振动方向相距0.4m,下列说法正确的是(  ) A.抖动过程中a处质点向右运动 B.该波的传播速度为1.6m/s C.P处质点此时振动方向向上 D.P处质点此时的瞬时速度为0 18.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在相互作用。如图是某绳波形成过程示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4……各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。t=T时,质点9刚要开始运动。下列说法正确的是(  ) A.t=T时,质点4的刚开始振动 B.t=T时,质点9开始向下运动 C.t=T时,质点5的加速度达到最大 D.t=T时,质点13第一次到达波峰 题型七 波长、频率与波速的关系(共3小题) 19.(多选)在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和处的两个波源O和P沿y轴方向振动,形成了两列相向传播的简谐横波a和b,波源O的振动周期,时,a和b分别传播到和处,波形如图所示。下列说法正确的是(  ) A.波源P的起振方向沿y轴负方向 B.波源P的振动周期 C.两列波在介质中的波速关系为 D.时,两列波同时传播到处 20.(多选)图(a)为一列简谐横波在时的波形图,图(b)为波的传播方向上平衡位置在处的质点的振动图像,P是平衡位置为的质点,下列说法正确的是(  ) A.波速为0.5m/s B.波的传播方向沿x轴负方向 C.时间内,质点P运动的路程为1m D.当时,质点P恰好到达波峰位置 21.某波源发出一列简谐横波,波源的振动图像如图所示。在波的传播方向上有两个质点,它们到的距离分别为和。测得两质点开始振动的时间间隔为。求: (1)这列波的波长; (2)质点开始振动后末的位移及内通过的路程。 题型八 振动图像与波形图的对比分析(共3小题) 22.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示,、是介质中的两个质点,图乙是质点的振动图像。关于该简谐波,下列说法正确的是(  ) A.质点的平衡位置坐标 B.质点的平衡位置坐标 C.时质点正向下运动 D.波速为18m/s,沿轴负方向传播 23.(多选)如图所示,图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为质点P从该时刻开始的振动图像。下列判断正确的是(   ) A.该波沿x轴的负方向传播 B.该波的传播速度为10cm/s C.质点Q的振动频率为2Hz D.在t=0.1s时刻,P点的加速度为零 24.(多选)一列简谐横波沿x轴方向传播,时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,图乙是质点Q的振动图像,下列说法正确的是(  ) A.质点P平衡位置的坐标 B.该列波的波速是0.24m/s C.在时,质点Q的位移为 D.质点P的振动方程为 题型九 机械波的多解问题(共3小题) 25.一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,由此可知(  ) A.波长可能为 B.波速可能为 C.3s末A质点的加速度方向沿y轴负方向 D.1s末A质点的振动速度大于B质点的振动速度 26.如图甲所示,某次运动员利用战绳进行训练时,战绳上形成的绳波可视为简谐横波,P和Q是某条战绳上相距1.5m的两个质点,图乙、丙分别表示P、Q两个质点的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.0~1s内,质点P运动的路程为0.75m B.时刻质点Q的振动方向向右 C.若波长满足,则该绳波的传播速率为2.5m/s D.若波长大于2.5m,则该绳波的传播速率可能为10m/s 27.一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图如图甲所示,图乙表示平衡位置位于处的质点此后一段时间的振动图像。若该简谐波的波长大于,求: (1)处的质点做简谐运动的表达式; (2)这列简谐波的波长的可能值; (3)这列简谐波的最大波速和最小波速。(结果均可用分数表示) 题型十 波的反射、折射和衍射(共3小题) 28.向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是(  ) A. B. C. D. 29.关于机械波,下列说法正确的是(  ) A.机械波可以在真空中传播 B.机械波在介质中的传播速度只与波源的振动频率有关 C.蝙蝠能够在夜间飞行中避开障碍物是利用了超声波的衍射性质 D.在机械波传播过程中,各质点的振动周期和起振方向均相同 30.(多选)如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约80m,在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法正确的有(  ) A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响 B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响 C.假设波浪的波长约为90m,则A、B两处小船明显受到波浪影响 D.假设波浪的波长约为90m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响 题型十一 波的干涉(共3小题) 31.一只蜜蜂在平静湖面上双翅同时同向同频振动,在水面激起的波纹(部分)如图所示,蜜蜂翅膀与水面接触点为A、B,y轴与AB中垂线重合,与AB两点距离差为9mm的C点附近区域水面较为平静,已知蜜蜂每秒钟振动翅膀100次,水波在深水区的传播速度大于在浅水区的传播速度,则(  ) A.y轴上某处飘着的一片树叶比较平静 B.在蜜蜂附近水域,水波波长的最大值为18mm C.这些水波经过直径大于9mm的石头时不会发生衍射 D.在深水区传播时,这些水波的波长会变小 32.(多选)均匀介质中两简谐波源和分别位于和处,和时和分别开始振动。时的波形如图1所示,的振动图像如图2所示,则(  ) A.两波源的起振方向相同 B.时两列波恰好相遇 C.两列波叠加稳定后,在间共有8个加强点 D.前内,平衡位置在处的质点路程为 33.(多选)苏轼的“八月十八潮,壮观天下无”描述的正是钱塘江大潮,鱼鳞潮就是其中的一种,如图甲所示。设某次观测到振幅均为0.4m的两列水波呈夹角以的速度向前行进,其模型可简化为图乙所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,为的中点,是延长线上的点,与P点相交的两条实线是两列波最靠前的波峰,下列说法错误的是(  ) A.图中P、N两点振动始终加强,点振动始终减弱 B.点即将向上振动,经过一段时间质点P会运动到点 C.图示时刻、P两点间的高度差为 D.图中点稳定振动后的振幅为0.8m 题型十二 多普勒效应(共3小题) 34.下列生活中的现象属于衍射现象的是(   ) A.在医院里,医生用“彩超”给病人检查身体 B.旋转一支敲响的音叉,人在同一位置听到的声音会时大时小 C.警车响着警笛从行人旁经过,行人听到警笛声的音调由高变低 D.开着门的屋子里面有人在说话,屋外墙后面的人隔着墙能听到 35.“中国天眼”望远镜已经投入使用,天文观测者通过望远镜观测一个遥远的螺旋星系。该星系的左半部分靠近地球旋转,而右半部分则远离地球旋转。他在观测过程中发现(  ) A.星系左半部分的光和右半部分的光频率一致 B.星系左半部分的光频率高于右半部分的光频率 C.星系左半部分的光频率低于右半部分的光频率 D.如果星系不旋转且离我们远去,星系的光频率不断变大 36.振动和波存在于我们生活的方方面面,下列几幅图片描绘的情景分析正确的是(  ) A.图甲要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号的波长越长,效果越好 B.图乙救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率相同 C.图丙是干涉型消声器的结构示意图,波长为的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的整数倍 D.图丁在发射载人宇宙飞船时,火箭要产生较强的超低频振动,该频率与人体内脏和身躯的固有频率相差越大,越容易使人体器官发生共振,造成人体器官的损伤 $专题01 机械振动和机械波 题型1 简谐运动的特征与图像 题型7 波长、频率与波速的关系(重点) 题型2 弹簧振子模型(重点) 题型8 振动图像与波形图的对比分析(常考点、重点) 题型3 单摆模型(重点) 题型9 机械波的多解问题(重点、难点) 题型4 用单摆测量重力加速度 题型10 波的反射、折射和衍射 题型5 受迫振动、共振(常考点) 题型11 波的干涉(重点) 题型6 波的形成 题型12 多普勒效应 3 / 23 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 题型一 简谐运动的特征与图像(共3小题) 1.下列关于简谐运动的说法中正确的是(  ) A.简谐运动属于一种匀变速运动 B.做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C.做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D.做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 【答案】D 【详解】A.简谐运动中加速度大小和方向变化,所以是变加速运动,A错误; B.做简谐运动的物体在平衡位置所受回复力为零,但合外力不一定为零,例如单摆在平衡位置时合外力不为0,B错误; C.做简谐运动的物体经过同一位置时速度大小一定相同,但方向可能相反,C错误; D.做简谐运动的物体位移方向总是背离平衡位置,而加速度方向总是指向平衡位置,所以位移方向与加速度方向一定相反,D正确。 故选D。 2.对于下面甲、乙、丙、丁四种情况,不是简谐运动的是(  ) A.如甲图:倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离,然后松开(忽略空气阻力) B.如乙图:粗细均匀的木筷,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后放手,木筷就在水中上下振动 C.如丙图:小球在半径为R的光滑球面上的A、B(R远大于弧长AB)之间来回运动 D.如丁图:小球在光滑固定的斜面上来回运动 【答案】D 【详解】A.甲图小球沿斜面方向受到的合力是弹力与重力的分力,当小球在平衡位置上方时,合力方向沿斜面向下,当在平衡位置下方时合力沿斜面向上,弹力与重力的分力的合力与位移成正比,其特点符合简谐振动物体的动力学特征,小球做简谐振动,故A不符合题意; B.乙图木筷在水中受浮力和重力作用,当木筷在平衡位置上方时,合力向下,当木筷在平衡位置下方时,合力向上,重力和浮力的合力与位移成正比,其特点符合简谐振动物体的动力学特征,木筷做简谐振动,故B不符合题意; C.丙图小球离开最低点受到重力沿切线方向的分力与位移成正比,方向与小球位移方向相反,为小球提供回复力,小球在最低点附近左右振动属于简谐振动,故C不符合题意; D.丁图斜面光滑,重力沿斜面的分力提供小球做机械振动的回复力,但该力大小不变,不与位移成正比,故小球的运动为机械振动,不是简谐振动,故D符合题意。 故选D。 3.(多选)如图为某水平弹簧振子中的小球做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.时,弹簧振子的弹性势能最大 B.时,小球的加速度最大 C.1~2s的过程中,小球的速度与加速度方向相同 D.时和时,小球的位移相反 【答案】AC 【详解】A.时,振子位于正向最大位移处,弹簧形变量最大,因此弹性势能最大,故A正确; B.时,振子位于平衡位置,位移,由简谐运动加速度公式,得加速度为0,是最小值,故B错误; C.过程中,振子从正向最大位移向平衡位置运动,速度方向沿负方向;位移为正,加速度方向与位移反向,也沿负方向,因此速度与加速度方向相同,故C正确; D.和,振子都位于平衡位置负侧,位移均为负值,方向相同,故D错误。 故选AC。 题型二 弹簧振子模型(共3小题) 4.如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,向右为正方向,由图可知下列说法中正确的是(     ) A.在时,弹簧振子的加速度为正向最大 B.从到时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动 C.在与两个时刻,弹簧振子在同一位置 D.在时,弹簧振子有最小的位移 【答案】C 【详解】A.在时,弹簧振子位移正向最大,可知此时的加速度为负向最大,A错误; B.从到时间内,弹簧振子位移逐渐变大,则回复力变大,加速度变大,即弹簧振子做加速度增大的减速运动,B错误; C.在与两个时刻,弹簧振子的位移相同,在同一位置,C正确; D.在时,弹簧振子有负向的最大的位移,D错误。 故选C。 5.如图甲所示,“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成,底座固定,用力向下缓慢按压头部,释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向,在头部通过平衡位置时开始计时,头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是(  ) A.简谐运动的振幅为 B.简谐运动的频率为 C.内,头部的动能先增大后减小 D.和时,头部的加速度相同 【答案】B 【详解】A.从图乙中可读出,简谐运动的振幅为,故A错误; B.从图乙中可读出,简谐运动的周期为,由解得简谐运动的频率为,故B正确; C.从图乙中可知,时,头部位移最大,速度为零,和时,头部在平衡位置,速度最大,故内,头部的动能先减小后增大,故C错误; D.如图所示可知,根据对称性,和时,头部的加速度大小相等,方向相反,故D错误; 故选B。 6.(多选)如图所示,倾角为θ的光滑斜面,一劲度系数为k的弹簧上端固定在A点,下端系一质量为M的木块,此时木块静止于O点,一质量为m的子弹,以速度v0打入木块并留在木块中,下列说法正确的是(  ) A.子弹和木块将以O点为平衡位置沿斜面做简谐运动 B.子弹和木块在振动过程中的最大速度等于 C.木块做简谐运动的振幅大于 D.从子弹打入木块后开始到第二次回到O点的过程中,弹簧对子弹和木块组成的系统的冲量大小等于 【答案】CD 【详解】A.木块静止于O点,则 解得 子弹射入木块后沿斜面方向做简谐运动,经过平衡位置时,有 解得 所以子弹和木块的平衡位置应位于O点下方,故A错误; B.根据动量守恒定律可得 解得 即子弹和木块经过O点时速度大小为,而O点不是平衡位置,则子弹和木块在振动过程中的最大速度大于,故B错误; C.由于子弹和木块的平衡位置位于O点下方,而振幅为平衡位置与最高点间的距离,所以,故C正确; D.子弹和木块获得共速后一起压缩弹簧,此后系统机械能守恒,所以木块第二次回到O点时速度仍为v,即系统合外力的冲量为零,根据动量定理得, 联立可得,故D正确。 故选CD。 题型三 单摆模型(共3小题) 7.如图甲所示,一摆球在竖直平面内做小角度摆动(θ<5°)。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时,其振动图像如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是(  ) A.摆长约为2m B.t=0.5s时摆球所受合外力为零 C.从t=1.5s至t=2.0s的过程中,摆球所受回复力逐渐增大 D.摆球的位移x随时间t的变化规律为 【答案】D 【详解】A.由图乙可知,单摆周期 根据 可得摆长约为,故A错误; B.t=0.5s时摆球到达最高点,此时摆球加速度不为零,即所受合外力不为零,故B错误; C.从t=1.5s至t=2.0s的过程中,摆球从左侧最高点向平衡位置摆动,此时所受回复力逐渐减小,故C错误; D.摆球的位移x随时间t的变化规律为,故D正确。 故选D。 8.如图1所示,一单摆悬挂在O点,在O点正下方P点有一个钉子,将小球(可视为质点)拉到A点后静止释放,小球在竖直平面内做简谐运动,摆球的振动图像如图2所示。已知摆球摆角始终不超过5°,重力加速度g取10m/s2,不计一切阻力和能量损失,下列说法中正确的是(  ) A.该单摆的周期为 B.时小球动能最大 C. D. 【答案】D 【详解】A.由图像可知,该单摆的周期为,故A错误; B.由图可知,t=0.2πs时小球到达最高点,此时速度为零,动能为零,故B错误; CD.根据单摆周期公式可得, 解得, 所以,故C错误,D正确。 故选D。 9.如图所示,是甲、乙两个单摆的振动图像,可得甲、乙的摆长之比为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由振动图像可知,甲的周期 乙的周期 根据单摆周期公式 解得 因此甲乙摆长之比 1:4。 故选 A。 题型四 用单摆测量重力加速度(共3小题) 10.在“用单摆测量重力加速度”的实验中 (1)实验前根据单摆周期公式可推导出重力加速度g的表达式,下列正确的是________ A. B. C. D. (2)实验过程中下列说法正确的有________(多选) A.摆线要选择细一些的、长度选短一些 B.摆球选择质量大一些且体积小一些的小球 C.悬挂点要固定 D.测量周期时拉开摆球从最高点释放开始计时 (3)根据多组实验数据作出周期平方和摆长的图线如图2所示,取3.14,可以求出重力加速度g为________(结果保留3位有效数字) 【答案】(1)B (2)BC (3)9.86 【详解】(1)根据单摆周期公式 变形可得 故选B。 (2)A.为减小实验误差,摆线要选择较细、伸缩性较小,并且线尽可能长一些,故A错误; B.摆球尽量选择质量较大、体积较小的,可以减小空气阻力的影响,故B正确; C.为了保证摆球摆动过程中,摆长不变,所以悬挂点要固定,故C正确; D.测量周期时应从摆球到达最低点开始计时,并记录多次全振动所用的总时间,故D错误。 故选BC。 (3)根据单摆周期公式 变形得 图像的斜率为 解得重力加速度 11.如图1所示,某实验小组进行“用单摆测量重力加速度”实验。 (1)下面两种悬挂方式中,正确的是_________(填“甲”或“乙”)。 (2)如图2,用游标卡尺测得钢球的直径_________cm。 (3)计数时,应选择小球运动过程中的最_________(填“低”或“高”)点作为计时起点。 (4)下列操作可能导致重力加速度测量偏小的是_________。 A.绳长测量偏短 B.钢球未在同一竖直面内摆动 C.误将29次全振动数成了30次 (5)改变摆长,重新测量周期,多次实验后,做出图线,如图3所示。已知图中直线斜率为,则重力加速度的表达式_________。 (6)若采用(5)的实验方案,能否不测量小球的直径?________(填“能”或“不能”),并简述原因:________。 【答案】(1)甲 (2)1.06 (3)低 (4)A (5) (6) 能 小球直径不影响图线的斜率 【详解】(1)单摆实验要求摆长在摆动过程中保持不变。甲图中细线用夹子夹住,摆动时不容易滑动导致摆长变化;乙图中细线缠绕在横杆上,摆动时摆长会发生改变,故甲正确。 (2)游标卡尺主尺读数为 ,游标尺为 10 分度,第6条刻度线与主尺刻度线对齐,读数为 (3)小球在最低点时速度最大,经过该位置的时间极短,人眼对位置的判断误差对时间测量的影响最小,故应选择最低点作为计时起点。 (4)根据 可知 A.若绳长测量偏短,则的测量值偏小,导致 的测量值偏小,A 正确; B.钢球未在同一竖直面内摆动形成圆锥摆,根据 可知周期变小,导致 测量值偏大,B 错误; C.误将 29 次全振动数成 30 次,周期 测量值偏小,导致 测量值偏大,C 错误。 故选A。 (5)由单摆周期公式 可得 则 解得 (6)[1][2]设摆线长为,小球直径为,则实际摆长 代入周期公式得 由此可知 图线为线性关系,其斜率 仅通过斜率即可求出,与截距无关,故能不测量小球直径。 12.某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。 (1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径为d = __________cm。 (2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图丙所示,则小球摆动的周期为T = __________。 (3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为g = __________(用d、t0、R表示)。 (4)另一同学将光滑圆弧球面半径R当做小球等效单摆长度测得重力加速度,则测得的重力加速度的值__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)当地重力加速度的真实值。 【答案】(1)1.050 (2) (3) (4)大于 【详解】(1)由游标卡尺读数有,小球的直径 (2)小球从运动到,再到,返回最后运动到,运动的时间为一个周期,当小球运动到点时,压力传感器示数最大,所以一个周期内压力传感器示数出现两次最大,由图丙可知,小球摆动的周期为。 (3)由题意可知周期,摆长为 根据单摆周期公式,可得 解得 (4)由(3)可知 若将光滑圆弧球面半径当做小球等效单摆长度测得重力加速度,显然等效摆长变大,所以重力加速度g的测量值大于当地重力加速度的真实值。 题型五 受迫振动、共振(共3小题) 13.一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅与驱动力频率的关系)如图所示,重力加速度,则(  ) A.驱动力周期约为0.25s B.此单摆的摆长约为1m C.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向右移动 D.若摆长适当减小,共振曲线的峰将向左移动 【答案】C 【详解】A.当驱动力频率等于单摆固有频率时,单摆振幅最大,由图像可知当驱动力频率为0.250Hz时单摆振幅最大,故单摆固有频率为0.250Hz,故,故A错误; B.又因为,联立可得摆长为,故B错误; CD.由单摆周期公式可知,故若摆长适当减小,则固有频率变大,共振曲线的峰将向右移动,故C正确,D错误。 14.海上养殖场的浮漂在风浪的作用下上下振动(可视为简谐振动),其振动周期为T。某时刻浮漂正好经过平衡位置向下运动,忽略水的黏滞阻力,从该时刻起(  ) A.经过时间,浮漂的速度达到最大 B.经过时间,浮漂的重力势能为零 C.经过T时间,浮漂的加速度为零 D.风浪突然增大,浮漂的固有频率变大 【答案】C 【详解】A.浮漂的振动可视为简谐振动,某时刻浮漂正好经过平衡位置向下运动,经过时间,浮漂到达负的最大位置,速度为零,故A错误; B.经过时间,浮漂又回到平衡位置,但因未规定零势能面,故重力势能大小无法确定,故B错误; C.经过T时间,浮漂又回到平衡位置,其加速度为零,故C正确; D.固有频率由系统自身性质决定,风浪变化不影响固有频率,故 D 错误。 故选C。 15.如图所示,绷紧的水平绳子上悬挂着A、B、C、D四个摆长不同的摆球,若让摆球A在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来,摆球B、C、D也摆动起来,待稳定时,下列说法正确的是(  ) A.摆球D的周期最小 B.四个摆球的周期相同 C.摆球B、C、D的振幅相同 D.摆球B、C、D中,摆球B经过最低点时速度最小 【答案】B 【详解】AB.若让A摆先摆动起来,其余摆则是做受迫振动,受迫振动中的周期相同,四个摆球的周期和频率都相同,故A错误,B正确; CD.单摆的周期为,因此B的固有周期和驱动力的周期更接近,振幅更大,摆角更大,经过最低点的速度更大,故CD错误。 故选B。 题型六 波的形成(共3小题) 16.以下关于机械波的几种说法中,正确的是(  ) A.有机械振动必定会有机械波 B.机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波动的过程中,波上的质点是沿着波形曲线运动的 D.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 【答案】B 【详解】A.机械波的产生需要同时满足两个条件:存在机械振动(波源)、有可传播振动的介质,仅有机械振动没有介质时无法产生机械波,故A错误; B.机械波在介质中的传播速度仅由介质本身的性质决定,与波源的振动频率、振幅无关,故B正确; C.机械波传播过程中,介质质点仅在各自平衡位置附近做往复振动,不会随波迁移,也不会沿波形曲线运动,故C错误; D.质点的振动速度是质点往复运动的速度,大小随时间周期性变化;波的传播速度是振动形式在介质中的传播速度,同一均匀介质中波速恒定,二者是完全不同的物理量,没有对应关系,故D错误。 故选B。 17.中国戏曲中的“水袖”文化源远流长。某次水袖表演中,表演者以2Hz的频率“抖”出一列以O点为波源、水平向右传播的简谐波,某时刻的波形图如图所示。其中a点位于波峰,b点位于波谷,P点恰好位于平衡位置,a、b两点沿波的传播方向相距1.25m、沿振动方向相距0.4m,下列说法正确的是(  ) A.抖动过程中a处质点向右运动 B.该波的传播速度为1.6m/s C.P处质点此时振动方向向上 D.P处质点此时的瞬时速度为0 【答案】C 【详解】A.抖动的过程中,各质点在各自的平衡位置附近振动,不随波迁移,故A错误; B.由图可知a、b两质点沿波的传播方向上相距2.5个波长,则有 解得 由题可知,该波的频率 故该波的波速大小为,故B错误; C.由图及“同侧法”可知此时P点的振动方向向上,故C正确; D.由于P点位于平衡位置,此时其瞬时速度最大,故D错误。 故选C。 18.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看作一个质点,这些质点之间存在相互作用。如图是某绳波形成过程示意图,质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4……各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。t=T时,质点9刚要开始运动。下列说法正确的是(  ) A.t=T时,质点4的刚开始振动 B.t=T时,质点9开始向下运动 C.t=T时,质点5的加速度达到最大 D.t=T时,质点13第一次到达波峰 【答案】D 【详解】A.时,质点5刚开始振动,故A错误; B.由同侧法可知,时,质点9开始向上运动,故B错误; C.时,质点5到达平衡位置向下振动,则此时质点5的加速度为零,故C错误; D.时,质点13已经振动了时间,第一次到达波峰,故D正确。 故选D。 题型七 波长、频率与波速的关系(共3小题) 19.(多选)在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和处的两个波源O和P沿y轴方向振动,形成了两列相向传播的简谐横波a和b,波源O的振动周期,时,a和b分别传播到和处,波形如图所示。下列说法正确的是(  ) A.波源P的起振方向沿y轴负方向 B.波源P的振动周期 C.两列波在介质中的波速关系为 D.时,两列波同时传播到处 【答案】BD 【详解】A.由图根据“峰前质点”上振可知x=5m处质点沿y轴正方向振动,由所有质点的起振方向均相同,可知波源P的起振方向沿y轴正方向,故A错误; BC.由图可知横波a的波长为,横波b的波长为 则横波a的速度为 a和b两列波在介质中的传播速度v相同, 解得,故B正确,C错误; D.再经历时间,两列波同时传播到处,则 解得 则时两列波同时传播到处,故D正确。 故选BD。 20.(多选)图(a)为一列简谐横波在时的波形图,图(b)为波的传播方向上平衡位置在处的质点的振动图像,P是平衡位置为的质点,下列说法正确的是(  ) A.波速为0.5m/s B.波的传播方向沿x轴负方向 C.时间内,质点P运动的路程为1m D.当时,质点P恰好到达波峰位置 【答案】AB 【详解】A.根据图示可知, 则波速,故A正确; B.根据图(b)可知,时,处的质点沿y轴负方向运动,根据图(a),利用同侧法可知,波的传播方向沿x轴负方向,故B正确; C.由于 可知,时间内,质点P运动的路程为,故C错误; D.根据图(a)可知,时,P位于波谷位置,由于 可知,当时,质点P恰好到达波谷位置,故D错误。 故选AB。 21.某波源发出一列简谐横波,波源的振动图像如图所示。在波的传播方向上有两个质点,它们到的距离分别为和。测得两质点开始振动的时间间隔为。求: (1)这列波的波长; (2)质点开始振动后末的位移及内通过的路程。 【答案】(1)20m (2)0;10cm 【详解】(1)由波源的振动图像可知,周期T=4s;波的传播速度为 则波长为 (2)波源开始起振的方向沿竖直向上方向,则质点开始振动的方向也为竖直向上的方向,振动后末,即经过半个周期,质点A回到平衡位置,即位移为零;内通过的路程s=2A=10cm。 题型八 振动图像与波形图的对比分析(共3小题) 22.一列简谐横波在时的波形图如图甲所示,、是介质中的两个质点,图乙是质点的振动图像。关于该简谐波,下列说法正确的是(  ) A.质点的平衡位置坐标 B.质点的平衡位置坐标 C.时质点正向下运动 D.波速为18m/s,沿轴负方向传播 【答案】B 【详解】D.由题图甲可以看出,该波的波长为,由题图乙可以看出周期为 则波速为,故D错误; C.当时,结合题图乙可得Q点向上运动,结合题图甲根据“同侧法”可得波沿x轴负方向传播,P点也向上运动,故C错误; A.由题图甲可知,处 则,故A错误; B.由题图乙可知,时,质点Q处于平衡位置,经过,其振动状态向x轴负方向传播到P点处,则 故,故B正确。 故选B。 23.(多选)如图所示,图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为质点P从该时刻开始的振动图像。下列判断正确的是(   ) A.该波沿x轴的负方向传播 B.该波的传播速度为10cm/s C.质点Q的振动频率为2Hz D.在t=0.1s时刻,P点的加速度为零 【答案】AD 【详解】A.图乙为质点P,在t=0时刻的速度方向沿y轴负方向,故波沿x轴的负方向传播,故A正确; BC.由波形图得,由振动图像得 故频率为 波速,故BC错误; D.因,故质点P从平衡位置到波谷再回到平衡位置,在t=0.1s时刻,其位移为零,加速度为零,故D正确。 故选AD。 24.(多选)一列简谐横波沿x轴方向传播,时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,图乙是质点Q的振动图像,下列说法正确的是(  ) A.质点P平衡位置的坐标 B.该列波的波速是0.24m/s C.在时,质点Q的位移为 D.质点P的振动方程为 【答案】AC 【详解】A.根据图甲可知,平衡位置在x=0处质点的位移大小为,等于质点振幅的一半,则有 解得 可知,质点P平衡位置的坐标,故A正确; B.根据图乙可知,周期 则该列波的波速是,故B错误; C.图乙质点Q振动图像对应的函数方程为 则在时,质点Q的位移为,故C正确; D.根据图乙可知,时,质点Q沿y轴负方向运动,根据图甲,利用同侧法可知,简谐横波沿x轴正方向传播,则时,质点P沿y轴负方向运动,则 解得 所以质点P的振动方程为,故D错误。 故选AC。 题型九 机械波的多解问题(共3小题) 25.一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,由此可知(  ) A.波长可能为 B.波速可能为 C.3s末A质点的加速度方向沿y轴负方向 D.1s末A质点的振动速度大于B质点的振动速度 【答案】B 【详解】A.由图知,时刻A点通过平衡位置向上运动,B点位于波峰,则有 解得 波长大于1m,则可取0、1、2,则波长可能为,,,故A错误; B.由图可知,周期为,由公式可得,波速可能为、、,故B正确; C.由图可知,末A质点在波谷,加速度沿y轴正方向,故C错误; D.由图可知,1s末A质点在波峰,速度为0,B质点在平衡位置,速度最大,则A质点的振动速度小于B质点的振动速度,故D错误。 故选B。 26.如图甲所示,某次运动员利用战绳进行训练时,战绳上形成的绳波可视为简谐横波,P和Q是某条战绳上相距1.5m的两个质点,图乙、丙分别表示P、Q两个质点的振动图像。下列说法正确的是(  ) A.0~1s内,质点P运动的路程为0.75m B.时刻质点Q的振动方向向右 C.若波长满足,则该绳波的传播速率为2.5m/s D.若波长大于2.5m,则该绳波的传播速率可能为10m/s 【答案】C 【详解】A.图乙可知周期为,振幅,因为 则0~1s内,质点P运动的路程为,故A错误; B.图丙可知t=0时刻质点Q的振动方向沿y轴正方向,故B错误; C.由图可知t=0时刻P在波峰,Q在平衡位置且向上振动。若波由P传向Q,则有 解得 若波由Q传向P,则有 解得 因为,可知只有n=0且波由Q传向P时满足,此时波长为2m,则波速,故C正确; D.若波长大于2.5m,则波只能从P传向Q且n=0时满足,此时波长为6m,则波速,故D错误。 故选C。 27.一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图如图甲所示,图乙表示平衡位置位于处的质点此后一段时间的振动图像。若该简谐波的波长大于,求: (1)处的质点做简谐运动的表达式; (2)这列简谐波的波长的可能值; (3)这列简谐波的最大波速和最小波速。(结果均可用分数表示) 【答案】(1) (2) 12m、、、4m (3), 【详解】(1)设处的质点做简谐运动的表达式为 由甲图可知A=1cm,代入点和 联立解得, 则处的质点做简谐运动的表达式为 (2)①若这列波沿x轴正方向传播,波长最大时对应为下图中M点,如图 则有 可得 n=0时,可取 n=1时,可取 n=2时,舍去 ②若这列波沿x轴负方向传播,波长最大时对应为图中N点,如图 有 得 k=0时,可取 k=1时,可取 k=2时,舍去 故简谐波波长的可能值为12m、、、4m。 (3)简谐波的波速满足 周期 波长越大波速越大,由(2)可知最大波长为12m,最小波长为4m 联立解得, 题型十 波的反射、折射和衍射(共3小题) 28.向水面上扔一个石块,形成如图所示的波形,已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题图可知,孔A跟波长相比相差不多,因此,从孔A传出的波有明显的衍射现象;孔B跟波长相比相差较大,因此,从孔B传出的波的衍射现象不明显,几乎只沿直线传播。另外,在画通过孔A、B的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A、B为圆心的。 故选A。 29.关于机械波,下列说法正确的是(  ) A.机械波可以在真空中传播 B.机械波在介质中的传播速度只与波源的振动频率有关 C.蝙蝠能够在夜间飞行中避开障碍物是利用了超声波的衍射性质 D.在机械波传播过程中,各质点的振动周期和起振方向均相同 【答案】D 【详解】A.机械波需要介质才能传播,真空中无介质,因此不能在真空中传播,故A错误; B.机械波的传播速度取决于介质的性质(如密度和弹性模量),与波源频率无关,故B错误; C.蝙蝠利用超声波的回声定位(反射原理)探测障碍物,而非衍射(衍射是波绕过障碍物的现象),故C错误; D.在机械波传播中,各质点的振动周期由波源决定,因此相同;起振方向由波源初始振动方向决定,因此也相同(波动性质),故D正确。 故选D。 30.(多选)如图所示,一小型渔港的防波堤两端M、N相距约80m,在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播,下列说法正确的有(  ) A.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船明显受到波浪影响 B.假设波浪的波长约为10m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响 C.假设波浪的波长约为90m,则A、B两处小船明显受到波浪影响 D.假设波浪的波长约为90m,则A、B两处小船基本上不受波浪影响 【答案】BC 【详解】AB.波发生明显衍射的条件是孔径、障碍物尺寸小于波长或者与波长相差不大,假设波浪的波长约为10m,防波堤两端MN相距约80m,大于波长,不会发生明显的衍射现象,A、B两处小船基本上不受波浪影响,故A错误,B正确; CD.假设波浪的波长约为90m,防波堤两端MN相距约80m,两者相差不大,会有明显的衍射现象,则A,B两处小船明显受到波浪影响,故C正确,D错误。 故选BC。 题型十一 波的干涉(共3小题) 31.一只蜜蜂在平静湖面上双翅同时同向同频振动,在水面激起的波纹(部分)如图所示,蜜蜂翅膀与水面接触点为A、B,y轴与AB中垂线重合,与AB两点距离差为9mm的C点附近区域水面较为平静,已知蜜蜂每秒钟振动翅膀100次,水波在深水区的传播速度大于在浅水区的传播速度,则(  ) A.y轴上某处飘着的一片树叶比较平静 B.在蜜蜂附近水域,水波波长的最大值为18mm C.这些水波经过直径大于9mm的石头时不会发生衍射 D.在深水区传播时,这些水波的波长会变小 【答案】B 【详解】A.y轴是AB的中垂线,y轴上各点到AB的路程差为0,属于干涉加强点,树叶会剧烈振动,不会平静,故A错误; B.题意可知C点水面平静,说明是干涉相消点,则路程差 可知n取0时波长最大,即波长最大为18mm,故B正确; C.衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射,只是当障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长更小时,衍射现象比较明显。当水波经过直径大于 9mm 的石头时,只是衍射现象不明显,但依然会发生衍射,故C错误; D.蜜蜂翅膀振动的频率不变,已知水波在深水区的传播速度大于在浅水区的传播速度,那么在深水区传播时,波速v增大,频率f不变,根据可知,波长会变大,故D错误。 故选B。 32.(多选)均匀介质中两简谐波源和分别位于和处,和时和分别开始振动。时的波形如图1所示,的振动图像如图2所示,则(  ) A.两波源的起振方向相同 B.时两列波恰好相遇 C.两列波叠加稳定后,在间共有8个加强点 D.前内,平衡位置在处的质点路程为 【答案】BD 【详解】由图 1 可知,时发出的波传播到处,波速 波长,周期 根据波形平移法,处质点起振方向向下,故起振方向向下。由图 2 可知,在 时开始振动,起振方向向上,周期, A.起振方向向下,起振方向向上,方向相反,故 A 错误。 B.时,波传播距离 到达 处;波传播时间 传播距离 到达处。两列波恰好相遇,故 B 正确。 C.根据 当时,满足条件,共10个点,故C错误。 D.处质点。波在时传到,波在时传到。 内,只有的波,质点振动2个周期,路程 内,两波叠加。由于两波起振方向相反,叠加后路程 总路程 ,故 D 正确。 故选BD。 33.(多选)苏轼的“八月十八潮,壮观天下无”描述的正是钱塘江大潮,鱼鳞潮就是其中的一种,如图甲所示。设某次观测到振幅均为0.4m的两列水波呈夹角以的速度向前行进,其模型可简化为图乙所示,实线表示波峰,虚线表示波谷,为的中点,是延长线上的点,与P点相交的两条实线是两列波最靠前的波峰,下列说法错误的是(  ) A.图中P、N两点振动始终加强,点振动始终减弱 B.点即将向上振动,经过一段时间质点P会运动到点 C.图示时刻、P两点间的高度差为 D.图中点稳定振动后的振幅为0.8m 【答案】AB 【详解】AD.稳定的鱼鳞区域是干涉图样,波峰遇波峰振动加强,波谷遇波谷振动也加强,波峰遇波谷振动才减弱,因此O、P、Q、M点所在的直线上都是振动加强点,点稳定振动后的振幅为 故A错误,D正确; B.稳定干涉图样中的加强点并不是始终在波峰处,波是向前行进的,如图乙中的点暂时处于平衡位置,即将向下振动,波动传播的只是振动形式和能量,介质中的质点不随波迁移,因此一段时间后质点不会运动到点,故B错误; C.由于两列波的振幅均为,叠加的结果使点在平衡位置上方处,而点在平衡位置下方处,故图示时刻、两点间的高度差为,故C正确。 本题选错误的,故选AB。 题型十二 多普勒效应(共3小题) 34.下列生活中的现象属于衍射现象的是(   ) A.在医院里,医生用“彩超”给病人检查身体 B.旋转一支敲响的音叉,人在同一位置听到的声音会时大时小 C.警车响着警笛从行人旁经过,行人听到警笛声的音调由高变低 D.开着门的屋子里面有人在说话,屋外墙后面的人隔着墙能听到 【答案】D 【详解】A.医生用“彩超”检查身体利用了超声波的多普勒效应,故A错误; B.旋转音叉时声音时大时小是声波的干涉现象,故B错误; C.警车经过时警笛音调变化是波源与观察者相对运动引起的多普勒效应,故C错误; D.声音穿过门缝并绕过墙壁传播到墙后,属于声波在障碍物边缘发生衍射的现象,故D正确。 故选D。 35.“中国天眼”望远镜已经投入使用,天文观测者通过望远镜观测一个遥远的螺旋星系。该星系的左半部分靠近地球旋转,而右半部分则远离地球旋转。他在观测过程中发现(  ) A.星系左半部分的光和右半部分的光频率一致 B.星系左半部分的光频率高于右半部分的光频率 C.星系左半部分的光频率低于右半部分的光频率 D.如果星系不旋转且离我们远去,星系的光频率不断变大 【答案】B 【详解】ABC.根据波的多普勒效应,星系左半部分靠近地球旋转,光频率升高(蓝移);右半部分远离地球旋转,光频率降低(红移)。因此左半部分光频率高于右半部分,故AC错误,B正确。 D.若星系不旋转且整体远离地球,根据多普勒效应,光频率应降低(红移),而非变大。故D错误。 故选B。 36.振动和波存在于我们生活的方方面面,下列几幅图片描绘的情景分析正确的是(  ) A.图甲要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号的波长越长,效果越好 B.图乙救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率相同 C.图丙是干涉型消声器的结构示意图,波长为的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的整数倍 D.图丁在发射载人宇宙飞船时,火箭要产生较强的超低频振动,该频率与人体内脏和身躯的固有频率相差越大,越容易使人体器官发生共振,造成人体器官的损伤 【答案】A 【详解】A.信号的波长越长,衍射越明显,所以收听广播的效果会越好,故A正确; B.由于多普勒效应,A接收到的警笛频率大于B接收到的警笛频率,故B错误; C.在消声器中两个相干波源的波程差是半波长的奇数倍时会干涉相消,故C错误; D.火箭产生的超低频振动与人体器官的固有频率越相近越容易发生共振,故D错误。 故选A。 $

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专题01 机械振动和机械波(期末复习专项训练)高二物理下学期人教版
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