2023屆高考一輪復習專題八機械振動與機械波

鞏固提升練2（含解析）

一、單選題

1.簡諧波在介質中傳播，則（）

A.振幅越大，波的傳播速度越大

B.波長越大，波的傳播速度越小

C.在一個周期內，振動質點走過的路程等于一個波長

D.波源振動的頻率越高，波傳播一個波長距離所用的時間越短

2.圖甲為一列沿X軸傳播的簡諧橫波在r=ls時刻的圖像，圖甲中某質點的振動情況如

圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.圖乙如果為質點L的振動圖像，則波沿x軸負向傳播

B.該時刻起再經0.5s質點M的加速度為零

C.任意時刻質點K與L的速度方向都相同

D.該時刻起質點K在1s的時間內沿x軸移動0.2m

3.兩列頻率、振幅均相同的簡諧波1和H分別從繩子的兩端持續(xù)相向傳播，在相遇區(qū)

域發(fā)生了干涉，在相距0.48m的A、B間用頻閃相機連續(xù)拍攝，依次獲得1、2、3、4、

5五個波形，如圖所示，且1和5是同一振動周期內繩上各點位移都達到最大值時拍攝

的波形。已知頻閃時間間隔為0.12s,下列說法正確的是（）

A.簡諧波I和II的波長均為0.24m

B.簡諧波I和0的周期均為0.48s

C.繩上各點均做振幅相同的簡諧運動

D.兩波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是0.48m

4.下列說法正確的是（）

A.如果要更準確地確定粒子的位置，那么動量的測量一定會更不準確

B.發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光強度和頻率均有關

C.當觀察者與波源相互靠近時，接收到波的頻率一直增大

D.康普頓效應證明了光子只具有動量

5.以下說法正確的是（）

A.單擺的周期公式是由伽利略研究并確定的

B.根據多普勒效應可知：當觀察者與波源相互靠近時，接收到頻率會變小

C.托馬斯?楊利用光的雙縫干涉實驗，有力的證明了光是一種波

D.物體做受迫振動達到穩(wěn)定后，物體振動的頻率等于物體的固有頻率

6.如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，下列說法正確的是（）

2

0

8

6

4

2

A.若兩次受迫振動分別在月球上和地球上進行，且擺長相等，則圖線11是月球上的單

擺共振曲線

B.若兩次受迫振動均在地球上同一地點進行的，則兩次擺長之比為《4=4:25

C.圖線II若是在地球表面上完成的，則該單擺擺長約為1m

D.若擺長均為1m,則圖線I是在地球表面上完成的

7.多普勒效應在生產生活中有廣泛應用，下面關于多普勒效應的相關敘述中，錯誤的

是（）

A.當觀察者與波源相互靠近時，觀察者接收到的波的頻率一定越來越大

B.當人聽到聲音的頻率越來越低時，原因可能是聲源振動頻率不變，人靜止，聲源遠

離人做勻加速直線運動

C.儀器向人體內發(fā)射頻率已知的超聲波，被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出

反射波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法俗稱“彩超”，它利用了多普勒效應

D.測量某是球上某些元素的發(fā)光須率，與地球上這些元素靜止時的發(fā)光頻率對照，就

可以得出該星球靠近或者遠離地球的速度大小，這是利用了光的多普勒效應

8.以下運動中，加速度大小和方向都發(fā)生變化的是（）

A.自由落體運動B.簡諧運動

C.勻速圓周運動D.平拋運動

9.中心波源。的振動頻率逐漸增大時，可能的波形圖為（）

列說法正確的是（）

A.振動A的相位超前振動B的相位%

B.振動A的相位滯后振動B的相位

C.振動A的相位滯后振動B的相位

D.兩個振動沒有位移相等的時刻

11.一列簡諧橫波沿x軸傳播，f=0時的波形如圖中實線所示，f=0.6s時的波形如圖中

A.15m/sB.25m/sC.30m/sD.45m/s

12.如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播在右。時刻的波形圖，P、。分別是平衡位置

在x/=lm、X2=12m處的質點，從/=0時刻開始，質點。比質點尸早0.1s第一次到達波

峰，則下列說法錯誤的是（）

c.3s內質點P運動的路程為lin

34

D.質點Q的振動方程為y=-10sin（r）cm

二、多選題

13.一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，則關于質點A的受力，下列說法正確的是

A.如果波向右傳播，則質點A受到向上的作用力

B.如果波向右傳播，則質點A受到向下的作用力

C.如果波向左傳播，則質點A受到向上的作用力

D.如果波向左傳播，則質點A受到向下的作用力

14.如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖中的實線和虛線分別為匚0和U0.3S時

的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.3s。關于該簡諧波，下列說法正確的是（）

A.周期為1.2s

B.波速為10m/s

C.x=4m處的質點在f=1.5s時位于波峰

D.若位于x=10m處的觀察者沿x軸負方向靠近波源，則觀察者接收到的頻率變大

15.如圖所示，一質點在A、8之間做簡諧運動，0為平衡位置，E、F點分別為40和

0B之間關于。點的對稱點（即E0和。尸的距離相等）。質點從E點向右運動經過時間

“第一次經過尸點，再經過時間f2第四次經過尸點。下列說法正確的是（）

AEOFB

A.質點經過E點和F點的速度一定相同

B.質點經過E點和F點的加速度大小相等

C.質點從A點第一次運動到8點的時間為〃+四

D.該質點的振動周期為」&+幻

3

三、解答題

16.如圖所示，兩列簡諧橫波。、匕在同一介質中分別沿x軸正、負方向傳播，波速均

為v=2.5m/s?己知在Z=0時刻兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合。求從/=0時刻開始,

17.如圖所示是一列簡諧波在某時刻的波形圖，若每隔0.2s波沿+x方向行進0.8m,

參考答案：

I.D

【解析】

【詳解】

AB.機械波在介質中的傳播速度由介質本身的性質決定，故AB錯誤；

C.在一個周期內，振動質點走過的路程等于4倍振幅，不一定等于一個波長，故C錯誤；

D.由T=?？芍?，頻率越高，周期越小，即波傳播一個波長距離所用的時間越短，故D正

確。

故選D。

2.B

【解析】

【詳解】

A.圖乙如果為質點心的振動圖像，f=ls時，質點L向下振動，根據同側法可知則波沿x軸

正向傳播，故A錯誤；

B.由圖乙可知，該波的周期

T=2s

該時刻起再經0.5s即:質點達到平衡位置，位移為零，回復力為零，則加速度為零，故B

正確；

C.質點K與乙相距半個波長，所以任意時刻質點K與乙的速度方向都相反，故C錯誤；

D.波動中各個質點只在平衡位置上下振動，不會隨波遷移，故D錯誤。

故選B。

3.D

【解析】

【詳解】

A.簡諧波I和II的波長均為0.48m,故A錯誤；

B.從波形1到波形5經歷的時間為gT,則

lr=4x0.12s

2

可得簡諧波I和II的周期均為

7M).96s

故B錯誤；

C.繩上各點中加強點和減弱點振幅不相同，選項C錯誤；

D.AC兩點均為振動減弱點，則兩波源到兩點的距離之差分別為萬(2〃+1)和彳則兩

波源到A點和C點的路程差之差的絕對值是

—(2〃+1)(2/2-1)=2=0.48m

22

故D正確。

故選D。

4.A

【解析】

【分析】

【詳解】

A.由不確定性關系知，不可能同時準確地知道粒子的位置和動量，A正確；

B.由光電效應方程線=流一也可知，光電子的最大初動能與入射光強度無關，隨入射光的

頻率u增大而增大，B錯誤；

C.如果觀察者與波源相對速度一定，接收到波的頻率也一定，C錯誤；

D.康普頓效應證明了光子既具有能量也具有動量，D錯誤。

故選Ao

5.C

【解析】

【詳解】

A.伽利略最早發(fā)現了擺的等時性原理，后來惠更斯得出了單擺的周期公式，故A錯誤；

B.根據多普勒效應可知：當觀察者與波源相互靠近時，接收到頻率會變大，故B錯誤；

C.托馬斯?楊利用光的雙縫干涉實驗，有力的證明了光是一種波，故C正確；

D.物體做受迫振動達到穩(wěn)定后，物體振動的頻率等于驅動力的頻率，故D錯誤。

故選C。

6.C

【解析】

【詳解】

AD.當受迫振動的頻率等于單擺的固有頻率，將發(fā)生共振，振幅最大，若兩次受迫振動分

別在月球和地球上進行，因為圖線I單擺的固有頻率較小，則固有周期較大，根據單擺的周

期公式

7=2萬

知周期大的重力加速度小，則圖線I是月球上單擺的共振曲線，故AD錯誤；

B.若兩次受迫振動均在地球上同一地點進行的，則重力加速度相等，因為固有頻率之比為

2:5,則固有周期比之為5:2,根據

知擺長之比為

/,=25:4

故B錯誤;

C.圖線H若是在地球表面上完成的，則固有頻率為0.5Hz,則

T=2萬

故C正確。

故選C。

7.A

【解析】

【詳解】

A.當觀察者與波源相互靠近時，觀察者接收到的波的頻率比波源發(fā)出的頻率大，但不知道

觀察者與波源是勻速靠近，還是加速靠近，或者減速靠近，故觀察者接收到的波的頻率不一

定越來越大，A錯誤，符合題意；

B.聲源振動頻率不變時，當聲源遠離人且做勻加速直線運動，人接收到聲源的頻率會越來

越低，B正確，不符合題意；

C.儀器向人體內發(fā)射頻率已知的超聲波，被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射

波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法俗稱“彩超”，它利用了多普勒效應，c正確，

不符合題意；

D.測量某是球上某些元素的發(fā)光須率，與地球上這些元素靜止時的發(fā)光頻率對照，就可以

得出該星球靠近或者遠離地球的速度大小，這是利用了光的多普勒效應，D正確，不符合題

意。

故選Ao

8.B

【解析】

【詳解】

A.自由落體運動的加速度大小和方向都不變，為重力加速度，故A錯誤；

B.簡諧運動的恢復力

F=-kx

合外力大小和方向發(fā)生變化，加速度大小和方向發(fā)生變化，故B正確；

C.勻速圓周運動的加速度大小不變，方向始終指向圓心，方向時刻變化，故C錯誤；

D.平拋運動的加速度大小和方向都不變，為重力加速度，故D錯誤；

故選B。

9.A

【解析】

【分析】

【詳解】

由丫=兀/可知，波速由介質決定而不變，而波源的振動頻率增大，故波長變短；。點波源的

振動同時向兩邊傳播，兩邊的波形對稱。

故選A。

10.B

【解析】

【詳解】

TT

ABC.A的相位是（4加+:），B的相位是（4而十乃），相位差

4

△0=(4乃/+))一(4加+一)=一4

44

所以B的相位始終比A的相位超前［3萬，或者A的相位比B的相位滯3后，故AC錯誤B

正確；

D.做出這兩個振動圖象，兩個振動圖象的交點即是位移相等的時刻，D錯誤。

故選Bo

11.D

【解析】

【詳解】

設波的周期為T,若波沿x軸正方向傳播，則

Ar=0.6s=—+/iT(〃=0,1,23“)①

8

解得

48

T=^—s(〃=0,1,2,3…)②

8n+3

則波速為

240〃+15..八in、/

v=—=-------m/s(〃=0,1,2,3…)③

若波沿x軸負方向傳播，則

Ar=0.6s=—+nT(〃=0,1,2,3…)④

8

解得

48

T=-^-s(n=0,l,2,3-)⑤

8n+5

則波速為

v=彳=40"；25m/s("=0,1,2,3…)⑥

將四個選項中波速值代入③⑥中，可知只有D項使⑥式的“有整數解。

故選D。

12.D

【解析】

【詳解】

A.從仁0時刻開始，質點Q比質點P早0.1s第一次到達波峰，說明仁0時刻質點P、。沿

y軸負方向運動，因此波沿x軸正向傳播，故A正確，不符合題意；

B.質點。比質點尸早O.ls第一次到達波峰，則質點P從仁0時刻到達平衡位置需要的時間

為0.1s,則波傳播的速度

X1

v=-=—m/s=1Om/s

t0.1

故B正確，不符合題意；

C.質點振動的周期

3s內質點P運動的路程

t'

s=—x4A=100cm=lm

T

故C正確，不符合題意；

D.波沿x軸正向傳播，初始時刻質點。處于平衡位置，則質點Q的振動方程為

故D錯誤，符合題意。

故選D。

13.BD

【解析】

【詳解】

無論波向右還是向左傳播，回復力始終指向平衡位置，所以質點A受到向下的作用力，AC

錯誤，BD正確。

故選BD。

14.BCD

【解析】

【詳解】

A.由題意知

(〃+、T=0.3s

可得周期

知該簡諧波的周期大于0.3s,則〃取0,7=0.48,故A錯誤;

B.波速為

v=—=——m/s=lOm/s

T0.4

故B正確；

C.44m處的質點在仁0時位于平衡位置且向下振動，則它在

/=1.5s=3-7

4

時位于波峰處，故C正確；

D.若位于x=10m處的觀察者沿x軸負方向靠近波源，由于簡諧橫波沿x軸正方向傳播，由

多普勒效應規(guī)律可知觀察者接收到的頻率變大，故D正確。

故選BCDo

15.BD

【解析】

【分析】

【詳解】

A.由對稱性可知，質點經過E點和F點的速度大小一定相同，但是方向不一定相同，故A

錯誤；

B.質點經過E點和尸點時位移的大小相同，根據

kx

a=-----

m

可知，加速度大小相等，故B正確；

CD.質點從E點向右運動經過時間〃第一次經過尸點，再經過時間￡2第四次經過尸點，設

周期為T,則

5—T）+ti=-T

2

解得

T=2（乙+:）

―_3-

質點從A點第一次運動到B點的時間為

t=—T=-=-

23

C錯誤；D正確。

故選BDo

16.5.4s

【解析】

【詳解】

I波波峰傳播到kl.Om處的時間為

MAx,+mA,/八.3、

ta=---a=---------a(m=O,1,2,...)

vv

。波波峰傳播到x