高考物理二轮课后作业：机械振动与机械波

[课后作业(二十)] (建议用时：30分钟)

一、选择题

1．(2019·绍兴统测)下列说法正确的是( )

A ．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确

B ．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频

C ．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象

D ．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌

解析：选BD.摆钟走时快了，说明摆钟的周期变小了，根据T ＝2π L g

可知增大摆长L 可以增大摆钟的周期，A 错误；挑水时为了防止水从桶中荡出，可以改变走路的步频，B 正确；在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，C 错误；部队便步通过桥梁，不能产生较强的驱动力，就避免桥梁发生共振现象，故D 正确．

2．(2017·高考北京卷)某弹簧振子沿x 轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是

( )

A ．t ＝1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B ．t ＝2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C ．t ＝3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D ．t ＝4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

解析：选A.t ＝1 s 时，振子在正的最大位移处，振子的速度为零，由a ＝－kx m

知，加速度为负的最大值，A 项正确；t ＝2 s 时，振子位于平衡位置，由a ＝－kx m

知，加速度为零，B 项错误；t ＝3 s 时，振子在负的最大位移处，由a ＝－kx m

知，加速度为正的最大值，C 项错误；t ＝4 s 时，振子位于平衡位置，由a ＝－kx m

知，加速度为零，D 项错误． 3．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )

A ．质点振动频率是0.25 Hz

B ．在10 s 内质点经过的路程是20 cm

C ．第4 s 末质点的速度是零

D ．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同

解析：选AB.质点振动频率f ＝1T ＝14 Hz ＝0.25 Hz ，A 正确；在10 s 内质点经过的路程是10 s 4 s

×8 cm ＝20 cm ，B 正确；由图象可知第4 s 末图线的斜率最大，所以质点的速度最大，选项C 错误．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等，方向相反，D 错误．

4．(2017·高考上海卷)做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的94

倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的23

，则单摆振动的( ) A ．周期不变，振幅不变

B ．周期不变，振幅变小

C ．周期改变，振幅不变

D ．周期改变，振幅变大

解析：选B.由单摆的周期公式T ＝2πL g

可知，当摆长L 不变时，周期不变，故C 、D 错误；由能量守恒定律可知12

m v 2＝mgh ，其摆动的高度与质量无关，因平衡位置的速度减小，则最大高度减小，即振幅减小，选项B 正确，A 错误．

5．平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为x P ＝3.5 m 、x Q ＝－3 m ．当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的( )

A ．位移方向相同、速度方向相反

B ．位移方向相同、速度方向相同

C ．位移方向相反、速度方向相反

D ．位移方向相反、速度方向相同

解析：选D.由题意可知，此波的波长为λ＝v f ＝10050 m ＝2 m ，x P ＝3.5 m ＝λ＋34

λ，当波源位移为负且向－y 方向运动时，P 质点位移为负，速度沿＋y 方向；|x Q |＝3 m ＝λ＋λ

2，故Q 质点位移为正，速度沿＋y 方向，故D 正确．

6．(2019·舟山二模)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是( )

A ．有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象

B ．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等

C ．能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小

D．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小

答案：BC

7．(2019·温州月考)甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知()

A．两弹簧振子完全相同

B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1

C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大

D．两振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2

解析：选CD.从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲∶T乙＝2∶1，得频率之比f甲∶f乙＝1∶2，D选项正确；弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力(F＝－kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定为2∶1，所以B错误；由简谐运动的特点可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大；在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，所以C正确．

8．(2019·金华质检)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是()

A．甲、乙两单摆的摆长相等

B．甲摆的振幅比乙摆大

C．甲摆的机械能比乙摆大

D．甲摆的周期比乙摆大

解析：选AB.可从题图上看出甲摆振幅大，B正确．由题图知两摆周期相等，则摆长相等，因两摆球质量关系不明确，无法比较它们的机械能的大小，A正确，C、D错误．9．(2019·浙江八校联考)如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2 m和x＝1.2 m处，传播速度均为v0＝0.2 m/s，振幅均为A＝2 cm.图示为t＝0时刻两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于x＝0.2 m和x＝0.8 m的P、Q