2022年高考物理第七章机械振动和机械波B卷练习

这是一份2022年高考物理第七章机械振动和机械波B卷练习，共11页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x轴上有相距2 cm的P、Q两点，从某时刻开始计时，它们的振动图象均如图所示，由此可确定()
A.这列波的波长为2 cm B.这列波的波速为0.5 cm/s
C.各质点振动的频率为0.25 Hz D.各质点振动的振幅为4 cm
解析：由题意知，从0时刻起，两质点P、Q在任一时刻的状态完全相同.因此两点间距离为波长的整数倍，即2 cm=nλ，又由图象得A=2 cm，T=4 s，f==0.25 Hz.
答案：C
2.如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子.若不转动把手，让其上下振2（T2>T1)匀速转动，当其运动都稳定后，则()
为T1
B.弹簧振子的周期为T2
C.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大
D.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小
解析：受迫振动的频率等于驱动力的频率，A错B对.当驱动力的频率接近振子的固有频率时，受迫振动的振幅增大，把手转速增大，周期减小，越接近固有周期T1，C对D错.
答案：BC
3.如图所示，轻质弹簧下端挂重为30 N的物体A，弹簧伸长了3 cm，再挂重为20 N的物体B时又伸长了2 cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确的是()
A.振幅是2 cm B.振幅是3 cm
C.最大回复力为30 N D.最大回复力为50 N
解析1=mAg，所以k=10 N/cm，最大回复力F=kx2=10×2 N=20 N.
答案：A
4.如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量m、带电荷量为+q的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动.那么()
A.小球到达最右端时，弹簧的形变量为
过程中小球的机械能守恒
解析：小球做简谐运动的平衡位置是弹簧拉力和电场力相等的位置，即运动的中心位置的形变量为，所以小球到达最右端时，弹簧的形变量为，A正确，B错误；由于电场力做功，所以运动过程中小球的机械能不守恒，C错误；运动过程中小球的动能、电势能和弹簧的弹性势能的总量不变，所以D也不正确.
答案：A
所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动.“O”是平衡位置，以某时刻为计时零点（t=0），经过周期，振子具有正向的最大加速度，那么下图中四个振动图线，哪一个能正确反映振子的振动情况()
解析：因经过振子有正向的最大加速度，故必须有负的最大位移，所以选A.
答案：A
6.如图所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为T0.下列说法中正确的是()
A.单摆摆动过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力
B.单摆摆动的过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力
C.将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期为T>T0
D.将该单摆悬挂在匀加速上升的升降机中，其摆动周期T>T0
解析：摆球在最高时绳子的拉力小于重力而在最低点大于重力，故选项AB均不正确.单摆在高空时重力加速度小于地球表面，由T=2π可知,T>T0，故选项C正确；将单摆放在匀加速上升的升降机中，其等效加速度g′>g，故T
14.（9分）如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D……为绳子上的等间隔的点，点间间隔为50 cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上振动，经0.1秒第一次到达最大位移，C点恰好开始振动，则
（1）绳中形成的向右传播的横波速度为多大？
（2）从A点开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？
（3）画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象.
解析：（1）由题意可知在t=0.1 s内波传播距离s=AC=1 m
∴v= = m/s=10 m/s.
(2)当A点振动刚传到J点，J点的起振方向向上，再经T第一次向下达到最大位移.
∵T=0.1 s
∴ s
∵t= s=0.75 s.
(3)波形图如下图所示
答案：(1)10 m/s(2)0.75 s(3）见解析图
15.（9分）如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，则物体对弹簧的最小压力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？
解析：当木块运动到最低点时，对弹簧弹力最大，此时加速度a方向向上，Fmaxmax=1.5mg,所以a=g，当木块运动到最高点时，对弹簧弹力最小此时加速度方向向下，有mg-Fmin=ma.由于位移大小相等，加速度大小相等，即a=g代入求得Fmin=mg.由a=g，可以求得弹簧的劲度系数k.
∵kA=mg
∴k=
物体在平衡位置之下不会离开弹簧.只有在平衡位置之上运动过程中才会.要使物体在振动中不离开弹簧.必须使振动到最高点时，加速度a恰为g，此时压力F=0.若振幅再大，物体便会脱离弹簧，物体在最高点F=0，回复力为重力.mg=kA′，所以振幅A′=答案：mg2A
16.（9分）一列正弦横波在x轴上传播，a\,b是x轴上相距sab=6 m的两质点，t=0时，b点正好振动到最高点，而a点恰好经过平衡位置向上运动，已知这两列波的频率为25 Hz，设a、b在x轴上的距离大于一个波长，试求出该波的波速.
解析：因ab间距离大于一个波长
所以当波由a→b时，nλ+λ=sab
λ=m(n=0,1,2,…)
故波速v=λf=(24×25)/(4n+3) m/s
=600/(4n+3) m/s(n=0,1,2,3,…).
当波由b→a时，nλ+λ=sab
λ=m(n=0,1,2,…)
故波速v=λf=600/(4n+1) m/s(n=0,1,2,3,…).
答案：波由a→b,v= m/s（n=0,1,2,…)
波由b→a，v=m/s(n=0,1,2,…)